發(fā)布時間：2020-05-25 22:43

【摘要】：德陽市生活用水和工業(yè)生產(chǎn)均依賴于地下水,不合理的開采和地表污染物的入滲已經(jīng)導(dǎo)致多處地下水出現(xiàn)“三氮”超標現(xiàn)象。本文研究區(qū)為平原區(qū)和丘陵區(qū),基于研究區(qū)域地質(zhì)、水文地質(zhì)等資料和124組地下水水樣(平原區(qū)78組、丘陵區(qū)46組),采用水文地質(zhì)學(xué)、Piper三線圖、克里金插值法、Mapgis、相關(guān)性分析等技術(shù)方法對研究區(qū)地下水“三氮”特征進行了分析,針對丘陵區(qū)高濃度硝酸鹽污染的地下水提出了可滲透生物反應(yīng)地質(zhì)體(PBRGB)的治理方法,并驗證其可行性。得到的主要成果如下:(1)平原區(qū)地下水化學(xué)類型以HCO_3-Ca、HCO_3-Ca·Mg、HCO_3·SO_4-Ca·Mg、HCO_3·Cl-Ca·Mg為主,污染源類型以石油化工類為主;丘陵區(qū)地下水化學(xué)類型以HCO_3-Ca為主,污染源以農(nóng)林牧漁(養(yǎng)殖)類為主。研究區(qū)內(nèi)地下水“三氮”主要成分為硝酸鹽。(2)平原區(qū)亞硝酸鹽典型成因:特殊的地下水化學(xué)條件下,反硝化作用的不完全進行造成局部地區(qū)亞硝酸鹽累積;丘陵區(qū)硝酸鹽典型成因:硝酸鹽來源于農(nóng)林牧漁(養(yǎng)殖)類污染源,含水層水化學(xué)條件不利于反硝化作用的進行。(3)研究區(qū)水樣氨氮指標全部達標,平原區(qū)硝酸鹽和亞硝酸鹽超標面積分別約6.56 km~2、147.61 km~2,丘陵區(qū)硝酸鹽和亞硝酸鹽超標面積分別約479.90 km~2、147.61 km~2,部分地區(qū)硝酸鹽濃度超過100 mg/L,需治理。(4)PBRGB的反應(yīng)介質(zhì)中,以廢棄農(nóng)作物為原料的固相碳源釋碳性能良好穩(wěn)定、“三氮”釋放量極低,水中溶解氧被大量消耗,并調(diào)節(jié)出水pH和ORP,是一種理想的固相碳源;零價鐵還原性較強,出水氨氮和亞硝酸鹽累積量較高,出水pH偏堿性,不宜單獨使用;活性碳與零價鐵組成的鐵碳微電極可優(yōu)化體系性能,表現(xiàn)為硝酸鹽去除率上升、氨氮和亞硝酸鹽累積量降低。(5)PBRGB降解丘陵區(qū)高濃度硝酸鹽污染的地下水是可行的。填料質(zhì)量配比零價鐵:石英砂:活性碳:固相碳源=1:1:0.1:0.05,初始硝酸鹽濃度約100 mg/L,進水流量約8 L/d,沿程高度40 cm時,出水硝酸鹽濃度范圍12.36~18.73 mg/L,達到《地下水質(zhì)量標準》III類水標準,平均去除率83.70%,出水pH和ORP均在理論最佳范圍內(nèi)。
【圖文】：

1.2.1 自然界中的氮循環(huán)自然界中的氮循環(huán)是一個十分復(fù)雜的地球化學(xué)過程，受眾多因素的影響，如大氣降水分布、氣候、地形、土壤類型、氧化還原條件、補徑排關(guān)系、含水層巖性、污染源類型等。圖 1-2 為自然界氮循環(huán)概況。（1）地表氮素累積地下水中的“三氮”絕大部分來源于地面，其中農(nóng)業(yè)活動是地下水硝酸鹽污染的主要來源。據(jù)估算，英國地表水和地下水中 70%~80%的硝酸鹽直接或間接來源于農(nóng)業(yè)活動（Defra et al，，2002），此外生活污水、垃圾滲濾液、化糞池和污水池泄漏、工業(yè)廢水等均有可能是地下水“三氮”的來源，其中濫用氮肥是主要來源（Jiao et al，2017; Collins et al，2017）。受污染的地表水體、防滲性能差的化糞池、濫用氮肥的農(nóng)業(yè)用地，這些地面累積的氮素可能會隨著大氣降水和地表水補給地下水的方式遷移至含水層中。工業(yè)含氮廢氣排放至大氣中，經(jīng)過凝結(jié)或大氣降水轉(zhuǎn)移至地面或地表水體，在一定條件下通過地下水的補給入滲至含水層。

下：322324NO +5C+2HO →2N+4HCO+CO 異養(yǎng)反硝化 （1化鏈：NO(aq)NO(aq)NO(g)NO(g)N(g)3222→→→→ （1氧氨氧化作用氨氧化作用在濕地環(huán)境中較為常見，在厭氧條件下，氨氮以-3NO或受體在微生物的作用下反應(yīng)生成氮氣。其生化反應(yīng)式簡化如下：NHHNON2HO3222+ →+自養(yǎng)反硝化（12NHHNO1.5N3HO[H]3322+ →++自養(yǎng)反硝化（1-的揮發(fā)作用濃度氨氮污水中易發(fā)生游離氨（ NHHO32 ）的揮發(fā)作用，游離氨HOH4 +）的轉(zhuǎn)化相圖見圖 1-3，pH 越高，游離氨所占比例越大，作用。
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X523

【參考文獻】

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本文編號：2680854