土壤中的氮素不仅是陆生植物的主要氮素营养供给源,也是生物圈中氮素的一个十分重要的存在形式。在土壤和地下水中氮存在状态有四种:有机氮、氨氮、硝态氮和气态氮。土壤中氮素的转化途径很多,各种途径之间又是互相联系、互相影响的。本文主要考虑的是氮的吸附作用、硝化作用、反硝化作用、矿化作用。铁作为土壤和地下水中常见的金属元素,是常见的变价元素,在土壤和水中的存在形态是多种多样的,而且在不同的酸碱性和氧化还原条件下各种形态之间可以相互转化,进而改变氮素的存在形态。本文选用铁作为氮迁移转化的一种影响因素,定性研究了不同浓度的铁离子对不同土壤质地、不同土壤层次氮转化的影响,并用黑箱模式建立了氮的质量平衡模型。本文主要实验部分可分为:铁离子对不同质地土壤氮转化的影响、铁离子对不同层次土壤氮转化的影响、静态模拟实验、动态土柱模拟实验。铁离子对不同质地土壤氮转化的影响实验选用的是砂土和农田土,通过实验发现由于质地粘重的土壤反硝化活性强,砂土中氮的含量比农田土要高,铁离子促进硝化反应,增加了亚硝氮的含量。铁离子浓度的增大对硝氮的含量影响不大,对亚硝氮的含量影响主要是增大的趋势,对氨氮的含量影响是减小的趋势。铁离子对不同层次土壤氮转化的影响实验选用的是0～20cm、20～30cm、30～50cm农田土。各土层的有机质含量和透气性是不同的,0～20cm土层透气性最好,反硝化活性最低,硝氮的含量最高;20～30cm土层有机质含量最高,对氨氮的吸附最强,而且由于通气性不好、硝化反应活性不强使氨氮的浓度保持得很高,所以20～30cm土层氨氮的含量最高。静态模拟实验按装柱的体积比例装好农田土,一周内每天取样测定,实验发现因为同步发生吸附、硝化、反硝化、矿化反应,每天三氮的浓度都发生变化。硝氮含量随着时间的增加变化很小,亚硝氮含量随着时间的增加浓度降低,氨氮的含量随时间的增加呈现先增加后降低的趋势。铁离子对硝氮的变化影响很小,对亚硝氮几乎没有什么影响,对氨氮的含量影响是减小的趋势。联立水中反应方程式并计算平衡常数后,算得溶液中总体反应趋势与实验所得基本一致。动态土柱模拟实验用不同浓度的铁离子溶液淋滤了六天,每天取样测定。由于铁离子浓度的不同和流量的不一致出水中三氮的迁移量和浓度有很大的不同。建立质量平衡模型的方程,并对模型进行了验证,得到了很好的拟合效果,说明质量平衡模型基本上反映了系统中氮素的变化,适用于对包气带氮污染的预测。