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引温济潮受水区再生水水质变化特征

牛英杰  
【摘要】:城市污水的再生利用既可以解决污染问题,又可以使处理后的污水得到有效利用,缓解水资源短缺的紧张状况。以再生水为补充水源的景观水体多为非连续、流速缓慢水体,并且自净能力较差,再加上再生水污染物本底值相对较高,使得景观水体水质很难保持。因此有必要全面分析研究和了解再生水水质变化特征及过程,为更好的利用再生水资源提供科学的理论依据。 本文对引温济潮受水区再生水水质变化从时间和空间两方面进行分析研究,并在不同假设条件下对水化学变化过程进行反向水化学模拟。结论如下: 随着研究期内的季节变化,在各监测断面上溶解氧含量不断增加,部分时期出现过饱和的情况;pH值变化范围7.66到9.71,季节变化不明显;总溶解固体含量在研究期内呈现出稳步上升的状态;氨氮浓度在夏季达到最低值,而在冬季保持相对较高的浓度水平;总氮浓度同样在冬季相对来说高于夏季。 随着空间变化,研究区段河道在减河与潮白河交汇处往下游变宽,水体流速缓慢,水面形成了不同程度的富营养化,各监测断面在顺水流方向上溶解氧含量有所增加;pH值受水生植物光合作用影响从#3监测断面开始有较为明显的跃升;阴阳离子浓度均有不同程度的降低,总溶解固体含量也呈现出明显的降低趋势;氨氮变化趋势平缓,且浓度水平较低;总氮和硝酸盐氮含量则是稳步降低的趋势。 从现场监测数据表明,在监测初期研究区段地表水类型由重碳酸钙型(Ca-HCO_3)水变为重碳酸钠型(Na-HCO_3)水;中间一段时间内研究区段地表水类型全部属于重碳酸钠型(Na-HCO_3)水;进入冬季以后地表水水化学类型由重碳酸钠型(Na-HCO_3)水变为硫酸钠型(Na-SO_4)水。 不同假设条件下反向模拟结果显示,在水流路径上的水化学变化过程是溶解沉淀和阳离子交换共同作用的结果,并伴随有反硝化作用的进行。主要发生(硬)石膏、文石(方解石)和白云石的沉淀以及K、Na、Ca阳离子交换作用,没有矿物相发生溶解。在地表水流动过程中,碳酸盐等矿物成分呈现出过饱和的状态,适当条件下从水体中析出,使得Ca~(2+)、SO_4~(2-)和HCO_3-的浓度降低。研究区段水流路径上硝酸盐氮的减少主要是在反硝化作用下转化为N_2(g)从水体逸出的结果。


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