反硝化作用是地下水硝酸鹽污染去除最重要的過程.由于水文地質(zhì)條件和水文地球化學(xué)環(huán)境的復(fù)雜性和不確定性,精準測定含水層反硝化速率是反硝化過程的研究難點.選取潮白河沖洪積扇中部中國環(huán)境科學(xué)研究院地下水創(chuàng)新野外基地作為研究區(qū),基于野外原位試驗和¹⁵N同位素示蹤法提出一種含水層反硝化速率的測定方法.該方法綜合體現(xiàn)了研究區(qū)實際水文地質(zhì)條件和水文地球化學(xué)環(huán)境對反硝化作用的影響,并充分考慮了硝酸鹽在含水層中稀釋彌散作用對計算結(jié)果的影響.結(jié)果表明:（1）潮白河沖洪積扇中部某地地下26～28 m處于還原環(huán)境,含水介質(zhì)以粉細砂為主,ρ（NO₃-N）平均值為2.77 mg/L.（2）地下26～28 m反硝化速率在349.52～562.99μg/（kg·d）(以N計,下同)之間,平均值為450.31μg/（kg·d）.通過與研究區(qū)含水介質(zhì)、采樣深度和硝酸鹽背景值相似的國內(nèi)外案例對比研究,初步評估結(jié)果處于合理區(qū)間.（3）測試結(jié)果具有一定不確定性,主要來自忽略中間產(chǎn)物NO₂^-和NO的計算方法、擾動采樣方法、N₂

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【部分圖文】：

圖1 研究區(qū)及試驗點位置

2017年8月，采用PowerProbe鉆機(9500-VTR，美國AMS公司)在該基地內(nèi)沿地下水流向建成3口地下水試驗井，編號依次為1#、2#、3#(見圖1)．由鉆孔柱狀圖(見圖2)可知，3口試驗井結(jié)構(gòu)從地表向下依次為填土、粉質(zhì)黏土與砂質(zhì)黏土互層、粉細砂夾砂質(zhì)粉土或粉質(zhì)黏土、....

圖2 試驗井鉆孔柱狀示意

野外原位抽注試驗設(shè)備和過程見圖3，即從試驗井中抽出一定量地下水，并加入一種或多種示蹤劑(如Br-、Cl-或15N)和外源硝酸鹽溶劑，充分攪拌混合均勻后再次通過試驗井過濾管向含水層中注入，注入時測試溶液在含水層中以注入井為中心，呈輻射狀向外運移，空間上形成一個圓柱體．假設(shè)硝酸鹽溶劑....

圖3 野外原位注抽試驗技術(shù)原理

c)取樣測試階段．將30L混合溶液注入完成后，利用貝勒管立即取樣一次，隨后原則上白天每3h取樣一次，夜晚每6h取樣一次．含水層中反硝化速率最高值一般發(fā)生在注入試驗溶液后24h內(nèi)[17]，因此該次試驗持續(xù)時間設(shè)置為24h．取樣時間根據(jù)實際操作情況微作調(diào)整．PVC采樣瓶采集....

圖4 單井處示蹤劑、反應(yīng)物和生成物的標準濃度穿透曲線

圖3野外原位注抽試驗技術(shù)原理1.2.4反硝化速率計算方法

本文編號：4019562