去除地下水中硝酸盐的渗透性反应墙研究 |
文件大小：0.70MB格式：pdf发布时间：2014-06-14浏览次数：次
| 【中文关键词】 | 生物墙 硝酸盐 |
| 【摘要】 | 通过土柱试验模拟地下水环境,研究以发酵树皮和沙子混合物为反应介质的渗透性反应墙(生物墙)对地下水中硝酸盐的去除情况,探讨其作用机制与影响因素,为硝酸盐污染地下水的修复提供经济有效的方法。 |
| 【部分正文预览】 | 结果表明,从模拟生物墙运行的第3 d起,墙内为强还原环境(Eh在-100 mV之下),有利于硝酸盐的还原降解.在15 d的运行时间内,模拟生物墙对水中硝态氮(NO3－－N)的去除率为80%～90%左右(NO3－－N由进水的20 mg·L-1可降至出水的1.6 mg·L-1);出水中亚硝态氮(NO2－－N)的浓度较低,一直小于2.5 mg·L-1;出水中铵态氮(NH4+-N)的浓度在前2 d较低,从第3 d起升至12 mg·L-1.模拟生物墙对NO3－－N的去除机制主要为吸附和微生物降解.提高模拟生物墙内水流速度后,NO3－－N的去除率有所下降,出水中NH4+-N的浓度明显降低.在模拟生物墙下游串联一个模拟沸石墙,可去除水中98%的NH4+-N. 地下水是人类生存空间的重要组成部分,也是经济社会可持续发展不可缺少的物质基础.但是由于农药化肥的大量使用、污灌,以及地表水的不断恶化,使得硝酸盐等污染物不断进入到地下水中,导致地下水污染问题日益突出,直接或间接地影响着人类的生存环境和身体健康[1～5].我国许多城市的地下水都受到了硝酸盐污染，且有向深层地下水扩散的趋势． 总体来说，北方地区的硝酸盐污染较严重，华北平原的一些20 ～ 40 m 深的井中地下水硝酸盐氮含量大约30 mg·L － 1 ． 2005 ～ 2007 年对长春市77 个地下水井的检测资料显示，“三氮”的检出率都达到100%［6］． 农业施肥、生活污水和含氮工业废水的渗漏等都会引起地下水中硝酸盐浓度的上升．
由于地表以下的地层复杂，地下水污染不易觉察，加之地下水水流缓慢，溶解氧和微生物含量较低，所以自净能力较差． 因此，地下水一旦被污染，治理及修复十分困难［4，7，8］．
渗透性反应墙( PRB) 是修复污染地下水的一种原位技术，在国外已发展十多年，在我国也逐渐兴起［9］． 常用的PRB 反应介质是零价铁( 通常称为铁墙) ，已用于氯代烃、重金属、硝酸盐等污染的地下水修复［10 ～ 13］，但“铁墙”的造价较昂贵( 通常在几十到数百万美元) ，且时间长了会因铁矿物累积和微生物生长而堵塞［14］，因此有必要寻找更加经济有效的材料． 以木质素和纤维素等复杂生物聚合物为主的树皮，可作为碳源和电子给体，且成本廉价，近年来受到广泛关注［15］． 树皮( 如硬木树皮和松树皮)已被作为电子给体用于降解一些污染物，如有机氯溶剂［16， 17］、高氯酸盐［18］、硝酸盐［19， 20］． 然而目前对以树皮为主要反应介质的PRB 体系中污染物的变化规律、去除机制与影响因素还知之甚少．
本研究选择硝酸盐为对象，以发酵树皮和沙子混合物为反应介质，建立模拟生物墙，分析其对水中硝酸盐的去除效果以及水流速度对生物墙去除硝酸盐的影响，并对产生的铵根提出解决方案，以期为硝酸盐污染地下水的修复提供依据． |
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