再生水干濕交替回灌過程氮素動態變化特征研究

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(中煤科工集團西安研究院有限公司，陜西 西安 710054)

再生水干濕交替回灌過程氮素動態變化特征研究

趙彩鳳，楊建

(中煤科工集團西安研究院有限公司，陜西 西安 710054)

再生水地下回灌過程中，研究了前處理和含水層中氮污染物在干濕交替回灌過程中的變化特征。結果表明：回灌期間，在臭氧氧化作用下會發生硝化反應，使NH4-N平均濃度降低0.196 mg/L，NO3-N平均濃度上升為2.26 mg/L。再生水進入含水層后，水中游離氧仍然較高(6.89 mg/L)，注入井附近會繼續發生硝化反應，使5#井中NH4-N下降至<0.07 mg/L；NO3-N濃度在3#井到5#井之間符合線性方程y=-0.172 8x+31.245；NO2-N在3#井、4#井和5#井中平均濃度分別為2.02 mg/L、2.023 mg/L和2.427 mg/L。非回灌期地下水中反硝化反應使NO3-N降低了12.241 mg/L，NO2-N均上升了0.918 mg/L。另外，TN的變化規律與NO3-N類似，非回灌期5#井中TN的去除率達56.6%。

再生水； 地下回灌； “三氮”； 遷移轉化

地下水中氮污染(包括硝酸鹽、亞硝酸鹽和氨氮)，比較典型的是來自化肥、污水灌溉、動物和人類糞便的滲漏，目前已成為一個全球性的問題[1]。氮污染物中，氨氮和硝酸鹽[2]本身對人體沒有直接危害，但通過硝化反硝化反應生成亞硝酸鹽，可誘發高鐵血紅蛋白癥、消化系統癌癥等疾病而威脅人體健康。美國EPA在安全飲用水法案中規定污染物最大容許量為10 mg/L(NO3—N)或44 mg/L(NO3-)[1]。對于氮素污染的成因、遷移轉化及治理措施，國內外學者采用室內外實驗、模型模擬和同位素分析等方法進行了大量的研究。例如，董悅安等[3]利用土柱實驗模擬化肥殘存量對地下水的氮污染；MacQuarrie和Sudicky[4]以及李志萍等[5]通過室內土柱實驗模擬氨氮和NO3-在滲透介質遷移對淺層地下水的影響；對于喬治島上受到污水原位處理處置系統影響的砂巖含水層，Corbett[6]等研究了氮污染物的空間變化；Feast等[7]為弄清含水層中硝酸鹽的來源和遷移轉化規律，檢測分析了Norfolk北部含水層中的氮同位素(15N)；……