地下水人工补给过程中毒性有机污染物的转化特性及机理

地下水人工补给（回灌）是解决水资源短缺、实现水资源可持续利用的新型污水回用方式。人工补给地下水可以缓解地下水位下降，防止地面沉降及海水入侵，平衡季节之间的供需差异等。此外，地下含水层不仅是天然的水处理单元，也可视为天然的储水设施，或称"地下水银行"。为防止再生水人工回灌对地下水造成可能的污染，必须控制再生水的水质并研究其在回灌过程中的变化。本项目将借助现代分析仪器（如HPLC、GC、LC/MS、IC、TOC等）及分子生物学手段（PCR,DGGE,FISH等），深入探讨人工补给地下水过程中毒性有机污染物转化特性及土壤含水层中微生物群落结构的变化情况，主要内容包括部分代表性持久性有机污染物、内分泌干扰物、消毒副产物等的迁移、转化及最终归宿，土壤含水层中微生物群落结构及功能分析，研究适合我国国情的保障水质安全的人工回灌地下水的水质控制指标，为我国应用城市再生水人工补给地下水提供技术依据。

地下水人工补给（回灌）是解决水资源短缺、实现水资源可持续利用的新型污水回用方式。本项目研究了不同预处理工艺及后续土壤柱对不同污染物的去除效果，结果发现，磁性树脂和臭氧组合工艺可去除二级出水中27%的DOC和85%荧光积分强度，对芳香族有机物去除率高达85%。该组合工艺能显著提高有机物可生化性，强化土壤处理单元对有机物的去除效果。探讨了典型的有毒有机污染物阿特拉津在土壤中的降解特性及微生物群落结构变化。分离获得一株阿特拉津降解菌，16S rRNA鉴定表明该降解菌属于节杆菌属（Arthrobacter），该降解菌的质粒上携带有trzN、atzB和atzC三种阿特拉津降解基因，能将阿特拉津转化为无毒的氰尿酸。TRFLP分析表明，在降解过程中，降解菌持续富集，trzN、atzB、atzC三种关键降解基因的拷贝数不断增加，群落多样性分析发现，高浓度阿特拉津的投加可导致土壤微生物群落多样性的降低，但多样性会逐渐恢复。研究结果可为我国应用城市再生水人工补给地下水提供技术依据。