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随着我国农村经济的高速发展和城镇化进程的加快,农村生活污水的排放对环境的污染显得尤为突出。底泥是水生生态系统的重要组成成分,也是水相中各种污染物的蓄积库。底泥氨氮污染不仅包括内源污染还包括外源污染,而氨氮在底泥-水界面的迁移转化行为是影响水生生态系统环境风险的重要因素。本文为了研究氨氮在底泥-水界面的迁移转化行为,采集了六种受农村生活污水污染的底泥(S1、S2、S3、S4、S5和S6)及其相应的地表上覆水(SW1、SW2、SW3、SW4、SW5和SW6),分析表征底泥和上覆水水质特征;以底泥S1为研究对象,考察了底泥浓度对氨氮内源释放的影响,探讨了底泥在内源释放过程中的氮循环过程、氮形态转化机理,及曝气对底泥内源释放氨氮的影响;研究了不同种类底泥内源释放污染物氨氮的特征,不同种类底泥在氨氮平衡中的源汇效应,定量计算了不同种类底泥内源污染和外源污染对污染物氨氮的相对贡献,完善了在地表上覆水-底泥体系中污染物氨氮的来源分布特征。主要结论如下:(1)六种受农村生活污水污染的底泥(S1S6)均为重度污染底泥。其总氮(TN)含量范围在2000 mg·kg-18080 mg·kg-1,均大于重度污染标准(1500 mg·kg-1)。底泥的TN污染程度与有机碳(TOC)含量呈显著正相关(y=137x+807,R2=0.90)。受试底泥的可交换态氨氮含量(NH3-Nexc)的范围为43.6 mg·kg-1169 mg·kg-1,可交换态氮的主要存在形态是氨氮,其NH3-Nexc占可交换态总氮(TNexc)的48.4%88.7%。六种地表上覆水(SW1SW6)氨氮浓度存在显著差异(0.22 mg·L-142 mg·L-1)。(2)在超纯水-底泥体系中,底泥内源释放氨氮的动力学过程分为快速释放、缓慢下降和平衡稳定阶段,平衡期1320天。水相中氨氮浓度,与底泥浓度和底泥种类有关。底泥内源释放氨氮的风险与底泥浓度呈正相关,在超纯水中氨氮释放最大浓度(Cspw,m)随底泥浓度增加而逐渐增大。当底泥浓度仅为1:20 kg·L-1时,底泥S1的Cspw,m可达1.42 mg·L-1,高于底泥S2S6(0.50 mg·L-10.69 mg·L-1)。曝气可以降低底泥氨氮内源释放的风险,延长底泥内源释放的平衡时间(>30天)。(3)在地表上覆水-底泥体系中,水相氨氮动力学特征与超纯水体系相似,而底泥的源汇作用受底泥浓度和地表上覆水中氨氮初始浓度的影响。随着S1浓度增加(1:20kg·L-1→1:1 kg·L-1),底泥氨氮“净释放浓度”(C’ssw,t)峰值逐渐增加,分别为1.12 mg·L-1、1.57 mg·L-1、2.59 mg·L-1和3.09 mg·L-1。尽管六种底泥均为重度污染底泥,但底泥(S1S6)内源释放的相对贡献均小于地表上覆水(SW1SW6)初始氨氮。这表明,所研究水体中氨氮主要来源于外源污染,控制外源污染是保证水体安全的关键途径。