氮循环是全球物质循环中重要的环节,是生物地球化学领域的热点之一。水体生态系统中氮的含量及分布直接影响着水体的水质情况。沉积物是氮的各形态之间循环、积累和再生的重要场所,对氮循环过程有着重要的影响。本文以黄河内蒙古段流域为研究区域,以三年四个季度的内蒙古段的乌海、临河、乌拉特前旗、包头、托县和老牛湾等6个地区的春夏秋三季表层沉积物为研究样品,通过野外采样、实验室模拟研究等方法,测定沉积物及其上覆水的物理化学性质,模拟研究了沉积物中氮的赋存形态及硝态氮在黄河表层沉积物上的吸附／解吸特征,分析沉积物理化性质、微生物量等因素对其影响。得出结论：(1)内蒙古段黄河24个沉积物样品的总氮含量为127.28 mg·kg-1～1034.60 mg·kg-1之间,平均值是35499 mg·kg-1。其中总氮含量最高的采样点为2015年夏季乌海,最低值出现在2014年秋季老牛湾采样点。从大体上看,秋季和夏季的沉积物中总氮的含量高于春季。(2)内蒙古段黄河24个沉积物样品的总可转化态氮的含量变化值在50.23mg·kg-1～345.83 mg·kg-1,平均值为14435 mg·kg-1,最低和最高值分别出现在2015年夏季包头和2013年秋季托县。四种形态的可转化态氮的含量的平均大小依次为：有机态与硫化物结合态氮(95.35mg·kg-1)>铁锰氧化态氮(2936mg·kg-1)>离子交换态氮(1540 mg·kg-1)>碳酸盐结合态氮(4.24mg·kg-1)。其中有机态与硫化物结合态氮的含量明显高于其他三种,碳酸盐结合态氮的含量最小。从季节变化来看,秋季的可转化态氮含量最高,其次是春季沉积物,最低的是夏季沉积物。沉积物中的可转化态氮与沉积物理化性质之间有密切联系。沉积物各转换态氮之间、与TTN之间均有正相关性,说明TTN和各形态可转换态氮含量之间相互影响。沉积物各可转化态氮含量与总氮含量大小、有机质、阳离子交换量含量也呈不同程度的相关性。(3)黄河表层沉积物对NO3--N吸附过程的过程动力学可以很好的用Lagergren准二级动力学方程来描述。由拟合准二级动力学方程得出的平衡吸附量与实验中所得吸附量的值较接近。总体来看,黄河表层沉积物对硝态氮的吸附夏季最强,其次是秋季,春季最弱,即夏季>秋季>春季。沉积物吸附硝态氮的季节变化的原因是多方面的、复杂的。沉积物-水界面的环境条件、水生生物的生长和衰亡、微生物的驱动作用等都与吸附能力相关。(4)四个季度沉积物吸附硝态氮的过程与Langmuir吸附等温方程拟合相关系数R2的值在0.9999以上,具有显著相关性。因此,黄河表层沉积物对硝态氮的吸附等温曲线与Langmuir吸附等温模型有很好的拟合效果。拟合得出最大吸附量Qmax的范围：75.7576 mg·kg-1～98.3284 mg·kg-1,平均值为89.6791 mg·kg-1,最低值为2013年春季托县,最高值为2015年夏季老牛湾；Qmax值与其它参数的季节特性一样,呈夏季(917445 mg·kg-1)高于秋季(891530 mg·kg-1)、秋季高于春季(88.6659mg·kg-1)的分布特征。沉积物吸附拟合参数Qmax、Qe与沉积物CEC含量、N、NO3--N均呈负相关关系,与硝化细菌的含量成正相关关系,硝化细菌的数量及活性从而影响着这个沉积物-水界面氮的迁移与转化。(5)沉积物对硝态氮的吸附/解吸平衡浓度是表示沉积物吸附硝态氮的能力的主要参数。从实验中得出的平衡浓度平均值为0.1070 mg·L-1,沉积物的上覆水中NO3--N含量平均值为1.2390 mg·L-1,此值高于实验所得的吸附/解吸平衡浓度。每个采样点相应的吸附/解吸平衡浓度均比相应的采样点沉积物的上覆水中的NO3--N含量低。因此我们可以认为,黄河表层沉积物从水体中吸附硝态氮,充当“氮汇”。(6)解吸实验得出结论,黄河沉积物对硝态氮的吸附属于不可逆反应。这种不可逆性表明沉积物将硝态氮吸附到表层之后,在特定的环境下会向水体释放一部分硝态氮,而持留在沉积物的那另一部分硝态氮很难被释放。