当前,海洋、江河和湖泊的富营养化的问题越演越烈.作为内污染源的底泥沉积物对营养物的释放引起了越来越多的关注.该文通过大型静态土柱模拟实验,研究氮在上覆水和孔隙水中的分布特性和释放特性.在控制氧气条件、底泥有机质含量和粒径大小的条件下,连续观测氨态氮、亚硝态氮和硝态氮的浓度,观察其垂向分布特性以及三个环境因素对底泥释放的影响.这是该论文的重要创新点. 通过实验分析,取得以下的结论:时间分布上:(1)通氧条件明显影响水体的底泥释放与反硝化作用达到平衡的时间.氧气分压最大的柱在实验结束即第29天达到氨态氮释放的平衡,其他柱仍需更长时间.(2)不同有机质含量条件下,有机质含量最小的柱在第10天达到氨态氮释放的平衡,含量大的柱延后10-19天.(3)三期实验的上覆水的无机氮以氨态氮为主.垂向分布上:(1)不同的通氧条件下,各柱的孔隙水的三氮浓度比上覆水高,且三氮在沉积物中随深度增加而增加;不同的有机质的底泥组成条件和粒径组成条件下,亚硝氮浓度在某一时段出现高于孔隙水的值,氨态氮和硝态氮浓度则以孔隙水的为高,随深度增加而增加.(2)观察到底泥在最后一层即水土界面以下45cm处出现低值.影响因子上:(1)在有机质含量高的底泥中,有机质含量是影响底泥释放氨态氮以及总无机氮浓度能力的最大因子,其次是溶解氧;在有机质含量比较低的底泥中,溶解氧对底泥释放总无机氮和氨态氮的浓度的影响最大,其次是粒径,最后是有机质.(2)三期实验结果表明,溶解氧与底泥释放氨态氮和总无机氮的浓度呈非线性相关;有机质含量高的底泥中,有机质含量与氨态氮和总无机氮浓度呈显著的线性相关;而在有机质含量低的底泥中,呈非线性相关.粒径与氨态氮和总无机氮浓度呈非线性相关.实验结果表明:底泥明显的向上覆水释放氮,且水体出现氨态氮污染.该实验借助一定仪器,实现了逐日连续观测,可以定量测出不同层的沉积物间的各种形态氮的释出量.通过这样的实验,为以后的河流富营养化的研究作出宝贵的数据积累,以及理论基础研究.该实验的方法以及研究成果可望有广泛的应用前景.