地下水系統中三氮轉化規律及影響因素的實驗研究

李鐸，董子涵，李姣，周亞紅，盧昶雨

(1.河北地質大學 水資源與環境學院，河北省水資源可持續利用與開發重點實驗室，河北省水資源可持續利用與產業結構優化協同創新中心，河北 石家莊 050031；2.西安市市政設施管理局，陜西 西安 710016)

1 實驗部分

1.1 材料與儀器

鹽酸，優級純；氯化銨、酒石酸鉀鈉、碘化汞、氫氧化鈉、氯化鉀、L-抗壞血酸均為分析純；實驗用水均為二次蒸餾水。

JA5003N天平；Spectrumlab 22PC可見分光光度計；WFZ UV-2802型紫外分光光度計；TopPette單道手動可調移液器；Levo Plus大容量電動移液器；Parafilm封口膜；101型電熱鼓風干燥箱。

1.2 實驗方法

2 結果與討論

圖濃度隨時間變化曲線圖Fig.1 Curve chart of ammonia nitrogenconcentration with timea.C(15.21)；b.C(37.26)；c.C(74.80)；d.C(107.09)；e.C(143.27)

圖濃度變化的線性擬合圖Fig.2 Linear fitting chart of ammonia nitrogenconcentration change

圖濃度隨時間變化曲線圖Fig.3 Curve chart of nitrite nitrogenconcentration with time

圖濃度變化的線性擬合圖Fig.4 Linear fitting chart of nitrite nitrogenconcentration change

圖5 初始濃度為15.21 mg/L和74.80 mg/L的三氮濃度變化對比圖Fig.5 Contrast chart of trinitrogen concentrationchange with initial ammonia nitrogen concentration of15.21 mg/L and 74.80 mg/L

圖濃度隨時間變化曲線圖Fig.6 Curve chart of nitrate nitrogenconcentration with time

圖濃度隨時間變化的線性擬合Fig.7 Linear fitting of nitrate nitrogenconcentration with time

3 結論

本研究從實驗數據的分析入手，展示了三氮轉化速率和影響因素在實際地下水修復和治理的過程中的巨大的研究價值，為地下水修復和治理提供了新思路。

(2)實驗中的亞硝酸鹽氮形成了累積，這是因為硝化菌的生長速率慢于亞硝化菌。因此對于地下水環境中亞硝酸鹽氮形成累積的情況，通過培養自養型硝化細菌為硝化作用的發生創造條件，加快亞硝酸鹽氮的去除轉化速率。

(3)實驗中硝酸鹽氮形成了累積，尤其是第 84 d 之后，濃度出現驟增。而實際的地下水環境中易形成缺氧的條件，但由于缺少碳源會形成硝酸鹽氮的累積。因此可以通過外加碳源使得反硝化作用順利發生，從而達到去除的效果。