潮白河再生水生态补给河道区浅层地下水氮转化

摘要：

再生水与天然地下水水质存在差异,利用再生水生态补给河道区可能会带来环境风险.引温济潮工程已运行10余年,为研究再生水长期河道入渗下不同位置地下水氮组分的演化特征与机制,收集近11年的地表水与地下水监测资料.采用聚类分析将地表水划分为不同区域后选择典型地下水监测点分析氮组分的演化差异,并利用Cl-计算混合比得出地下水中目标成分的计算浓度,初步推测地表水入渗后发生的氮转化,并选取DO、TOC、底泥、水文地质条件等环境指标分析证明.结果表明:①地表水明显分为3组,包括减河、土坝以北潮白河段、土坝以南潮白河段,各组间指标存在显著差异,影响水质差异的主要因素为再生水的氮、磷含量及水体流态.②再生水入渗过程中,包气带或黏土层较厚有利于氮的去除,减河和土坝以北潮白河段地表水中的NO3--N流经包气带时通过反硝化与同化作用衰减,NH4+-N通过吸附与硝化作用得以去除,入渗后未引起地下水中的氮浓度明显增加.③而土坝以南潮白河段,河道补水后翌年地下水位抬升并趋于稳定,长期地表水入渗使底泥的氮和有机质含量升高,使得该断面于2013年后达到适宜的碳氮比而发生有机氮矿化作用,由于包气带较薄,生成的NH4+-N较少吸附于土壤介质中,易随水流入渗而引起地下水中ρ(NH4+-N)升高.研究显示,再生水入渗过程中,包气带或黏土层较厚可有效去除氮组分,但部分地区包气带较薄且发生有机氮矿化作用会增加地下水的氮污染风险.

关键词：再生水、地下水、NO3--N、NH4+-N、反硝化、同化、有机氮矿化

所属期刊栏目：34

分类号：X523(水体污染及其防治)

资助基金：国家水体污染控制与治理科技重大专项;丹麦与格陵兰岛地质调查局;国家自然科学基金

在线出版日期：2021-04-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：618-628