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氮污染是目前许多城市污染河道中急需解决的突出问题之一,曝气充氧技术因其投入成本低、见效快,在国内外的城市河道污染的治理中被广泛使用,但曝气对城市污染河道水体氮素迁移转化的系统研究迄今尚鲜见报道。本论文以城市污染河道沉积物和上覆水为研究对象,通过室内模拟实验方法,分析不同曝气方式(底泥曝气、水曝气)对上覆水、间隙水和沉积物中氨氮(NH4+-N),硝态氮(N03--N、N02--N)等氮素形态变化过程的影响;计算曝气作用下沉积物-水界面铵氮、硝态氮等氮素扩散通量,分析不同曝气方式对沉积物-水界面氮素迁移的影响;测定上覆水溶解氧(DO),pH及底泥主要理化性质指标,分析其与氮素转化与迁移的影响,初步揭示曝气对城市污染河道氮素形态迁移转化的影响,以期为城市河道水体的修复提供一些可以借鉴的资料。本论文得出的主要结论如下:(1)曝气能够有效改善污染河道水体溶解氧,促进上覆水体中NH4+-N向硝态氮的转化,从而降低NH4+-N的浓度,底泥曝气、水曝气对水体NH4+-N的去除率均在95%以上;底泥曝气组与水曝气组上覆水NH4+-N浓度存在显著性差异(p<0.05)。(2)在pH和DO的共同作用下,曝气工况下的硝化进程上存在差异,主要表现在硝化启动时间上,底泥曝气组滞后于水曝气组;在曝气工况下,上覆水中均出现了亚硝酸盐累积的现象,水曝气和泥曝气累积持续时间分别为14d,10d。(3)与水曝气相比,底泥曝气对间隙水、沉积物中的氮素消减作用更为明显,实验结束后底泥曝气组沉积物中NH4+-N浓度和间隙水中NH4+-N浓度分别减少了63.39%和43.33%,明显大于水曝气组的7.54%和13.98%;底泥曝气组间隙水中DTN浓度减少74.09%,明显大于水曝气组的43.24%。(4)从沉积物-水界面NH4+-N的扩散通量来看,水曝气组与对照组变化规律相似,底泥曝气组与水曝气组、对照组差异显著(p<0.05),而且底泥曝气组扩散量较小;各工况下沉积物-水界面硝态氮的扩散通量均为负值,可能是受界面氧化还原条件和水动力作用影响的结果。