【摘要】：再生水回灌補給地下水時,發(fā)生的水文地球化學作用會引起水質的變化,也會引起回灌設施或回灌地層的堵塞問題,從而會產生一定的風險。本文以北京市平原區(qū)再生水回灌為例,通過水文地球化學模擬,研究了再生水回灌過程中常規(guī)水質指標變化、典型碳酸鹽巖的溶解與沉淀特征和重金屬組分形式變化,分析了環(huán)境條件變化對主要水文地球化學作用的影響。主要研究成果如下:再生水通過包氣帶進入含水層過程中,下滲水的常規(guī)水質指標受礦物溶解和陽離子交換作用的影響。包氣帶介質中的Ca2+、Mg2+與再生水中的Na+發(fā)生交換作用。進入含水層時,水中常規(guī)水質指標受物理混合、混合水-巖作用和環(huán)境條件變化的影響。物理混合中,潮白河再生水與地下水混合比例在9:1到7:3之間,陰離子類型發(fā)生變化,混合比例在5:5到1:9之間,陽離子類型發(fā)生變化�；旌纤畮r作用和環(huán)境變化對水化學類型影響較大,CO2分壓從10-1到10-4巴,地下水水化學類型轉變過程為HCO3-Na→HCO3·Cl-Na→Cl·SO4-Na或Cl-Na;溫度由25℃下降到5℃,地下水水化學類由HCO3-Na逐漸變?yōu)镠CO3-Na·Mg。碳酸鹽巖的溶解與沉淀是影響常規(guī)水質指標變化的重要作用。實驗結果表明,同離子效應會抑制白云石的溶解過程,反應在3d左右達到溶解平衡。PHREEQC模擬結果顯示,再生水與地下水的混合比例及礦物成分影響碳酸鹽巖的溶解與沉淀作用。當礦物以方解石或白云石為主時,隨著再生水比例的減少,沉淀量逐漸增加;二種礦物共存狀態(tài)下,兩者的溶解與沉淀作用相互影響,且與混合比例有關。在近似封閉系統(tǒng)的堵塞層附近,熱力學計算結果與潮白河底泥中方解石沉淀的實際資料相一致。模擬結果顯示,再生水中As、Cd、Cu、Pb主要以HAs O42-、Cd2+、Cu(OH)2、Pb CO3的形式存在,Fe、Mn、Cr、Zn主要以兩種或多種組分形式存在,組分形式多為氫氧化物或碳酸鹽的配合物。Fe、Mn和Zn的組分形式受溫度影響較大。p H從4到10,重金屬的組分形式不僅在組成比例上發(fā)生了變化,而且存在形式也發(fā)生了改變。Fe、As、Cr、Cu的組分形式受p E影響較大。溫度變化對重金屬礦物的溶解與沉淀影響較小;p H和p E變化對鐵錳礦物的溶解與沉淀影響較大。
【學位授予單位】：中國地質大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P641.3

【參考文獻】

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1 林學鈺;張文靜;何海洋;石旭飛;王寒梅;焦s，

本文編號：2564516