亚硝态氮在补连塔矿地下水库的迁移转化规律研究

摘要

水资源短缺的西部地区,多通过地下水库充填煤矸石技术对矿井水进行临时储存和净化,但关于亚硝态氮在地下水库中的迁移转化研究较少。以补连塔矿富含生产废水的矿井水中亚硝酸盐为研究对象,通过模拟补连塔矿地下水库的水文地质环境,开展柱动态淋滤实验,研究亚硝态氮在采空区充填矸石中的迁移转化规律。研究结果表明:淋出液中NO_(3)^(-)-N、NH_(4)^(+)-N、TIN和TDS浓度均经过急剧上升、缓慢下降、最后趋于稳定三个阶段,亚硝态氮的去除率在78.9%~89.8%,淋出液TDS值约是淋滤用液2倍。整个实验过程中,约15.65%的无机氮被充填矸石吸附或转化为N_(2)、N_(2)O或NO等氮化合物。煤矸石中的氨氮易在前期大量溶出,随着时间的推移溶出量逐渐减少并趋于稳定。氨氮对pH的缓冲作用、氮素的生物转化及煤矸石碱性组分的溶出使得淋出液pH值逐渐升高但始终低于淋滤用液。研究结果可丰富氮素循环理论,对于评价我国西部煤矿区地下水库对矿井水的预处理效果及水质净化机理具有重要意义。