桂林城區(qū)地下水硝酸鹽污染及生物修復技術研究.pdf

1、桂林地處巖溶盆地,存在巖溶區(qū)特有的生態(tài)脆弱性,隨著桂林市城市建設的飛速發(fā)展,在社會進步和經(jīng)濟增長的同時,也帶來了一系列的環(huán)境問題。本文通過收集桂林城區(qū)地下水水質(zhì)資料及進行水質(zhì)調(diào)查對該區(qū)地下水硝酸鹽污染的歷史與現(xiàn)狀及成因進行分析,同時開展實驗室研究,模擬反硝化條件,對硝酸鹽的污染及修復機理進行研究。研究結果表明:
　　 (1)通過對桂林城區(qū)地下水NO3--N污染的調(diào)查研究結果表明:土地利用變化和巖溶水文地質(zhì)條件的不同對桂林城區(qū)地下

2、水NO3--N污染有很大的影響,NO3--N污染分布與土地利用分布具有一致性。對比桂林城區(qū)NO3--N污染的歷史與現(xiàn)狀時空分布可知:近年來,孔隙水中NO3--N污染在中西部有所減輕,甚至大部分區(qū)域檢出水質(zhì)達標,但是在東部卻造成了局部污染,且污染有加重的趨勢；巖溶水由于其賦存條件好,埋藏較深,地下水中的NO3--N在整個研究區(qū)內(nèi)污染程度逐漸減輕。
　　 (2)通過進行地下水NO3--N的生物修復實驗即硫自養(yǎng)生物脫氮及以乙醇為有機碳

3、源的異養(yǎng)生物脫氮的實驗研究可知:
　　 ①硫自養(yǎng)生物脫氮技術研究運用硫／石灰石／沙子濾柱,以石灰石和沙子作為生物載體,NO3--N利用硫作為電子供體,被還原為氮氣。在微氧環(huán)境下,NO3--N的進水濃度31.8mg／L,濾柱運行流量為13.8ml／min,水力停留時間為12h。運行時間為52d,實驗結束時,NO3--N出水濃度為0 mg／L,NO3--N去除率達100％,NO3--N的去除速率為22.294 mg／L·d-1。在濾

4、柱運行期間檢測到NO2-.N的積累與降解過程,實驗后期硫酸鹽出水濃度為205.92 mg／L,符合《地下水質(zhì)量標準》(GBT14848-1993)Ⅲ類水質(zhì)標準。
　　 ②在以乙醇為有機碳源的異養(yǎng)生物脫氮技術研究方面,本文主要以兩個不同的實驗方法(包括砂柱和微元體實驗)來研究在反硝化去除地下水中硝酸鹽的原位修復中,乙醇作為電子供體的可利用性。實驗結果表明:
　　 砂柱實驗第一階段(0～9d),NO3--N進水濃度為27 m

5、g／L,其平均消耗速率約為19.516mg／L·d-1(0～9d)；第二階段(10～15d),NO3--N進水濃度為56.4 mg／L,其平均去除速率為55.62mg／L·d-1(10～15d)。乙醇進水濃度為520 mg／L,第一階段(0～9d),其平均消耗速率約為70.76 mg／L·d-1；第二階段(10～15d),其平均消耗速率約為67.87 mg／L·d-1。濾柱運行期間,沒有檢測到NO2--N的積累。
　　 微元體實

6、驗中NO3--N和乙醇初始濃度分別為27 mg／L和390 mg／L。在實驗結束時NO3--N被完全去除,其平均去除速率為1.286 mg／L·d-1(0～20d),且在實驗過程中,檢測到NO2--N的積累與去除過程。伴隨著NO3--N和NO2--N的去除,乙醇濃度相應的衰減,乙醇的平均消耗速率為7.416 mg／L·d-1。
　　 本文對桂林城區(qū)地下水硝酸鹽污染歷史和現(xiàn)狀分析及實驗室生物修復技術進行研究,其研究成果將對防治桂林