水源热泵系统对地下水水质及微生物的影响

ＥＦＦＥＣＴOＦＧＲOＵＮＤＷＡＴＥＲＨＥＡＴＰＵＭＰＳＹＳＴＥＭOＮＷＡＴＥＲＱＵＡＬIＴＹＡＮＤＭIＣＲOOＲＧＡＮIＳＭＹＵＨｕｉ-ｍｉｎｇ，ＹＡＮＧＺｅ，ＤＵＪｉ-ｚｈｏｎｇＳｈｅｎｙａｎｇIｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏlｏｇｙａｎdＭｉｎｅｒａlＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＣＧＳ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１００３４，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｇｒｏｕｎｄwａｔｅｒｈｅａｔｐｕｍｐ（ＧＷＨＰ）ｏｎｇｒｏｕｎｄwａｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｉｎｃlｕｄｉｎｇｈｙｄｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，wａｔｅｒｑｕａlｉｔｙａｎｄｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ，ｔｈｅｐａｐｅｒａｎａlｙｚｅｓｔｈｅｄａｔａｆｒｏｍｔｈｅｉｎｔｅｒｊｅｃｔｉｏｎwｅllｓａｔｒｅｇｕlａｒｉｎｔｅｒｖａlｓｆｒｏｍＪｕlｙ２０１３ｔｏOｃｔｏｂｅｒ２０１５ａｔａＧＷＨＰｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｉｔｅｉｎＳｈｅｎｙａｎｇ.ＴｈｅｒｅｓｕlｔｓｈｏwｓｔｈａｔＧＷＨＰｈａｓｃｅｒｔａｉｎｉｎｆlｕｅｎｃｅｏｎｔｈｅｃｈｅｍｉｃａlｔｙｐｅｓｏｆｇｒｏｕｎｄwａｔｅｒ（ｃｈａｎｇｉｎｇｆｒｏｍｔｈｅｉｎｉｔｉａlＨＣO３·ＳO４-Ｃａ·ＭｇｔｏｅａｒlｙＨＣO３·ＳO４·Ｃl-Ｎａ·Ｃａ，ｔｈｅｎｔｏlａｔｅｒＨＣO３·ＳO４-Ｎａ·Ｃａ·Ｍｇｄｕｒｉｎｇｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ）ａｎｄｇｒｏwｔｈｖｅlｏｃｉｔｙｏｆｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｃｏｎｔｒｏllｅｄｂｙｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｓｔａｂlｅｃｈｅｍｉｃａlｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｉｓlｉｔｔlｅ，wｈｉlｅｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｆlｕｃｔｕａｔｉｏｎｓｏｆ“ｔｈｒｅｅ-ｎｉｔｒｏｇｅｎ”，ＦｅａｎｄＭｎlｅａｄｔｏｔｈｅｓlｉｇｈｔｃｈａｎｇｅｏｆｇｒｏｕｎｄwａｔｅｒｑｕａlｉｔｙｇｒａｄｅ.Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｔｈｅｅｆｆｅｃｔｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｏｆＧＷＨＰｏｎｇｒｏｕｎｄwａｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｒｏｕｎｄwａｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ；ｇｒｏｕｎｄwａｔｅｒｈｅａｔｐｕｍｐ（ＧＷＨＰ）；wａｔｅｒｑｕａlｉｔｙｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ摘要：为了解地下水源热泵运行对地下水环境（地下水化学、水质及微生物）的影响，本文利用沈阳市已建地下水源热泵工程场地，对回灌井定期（２０１３年７月至２０１５年１０月）监测水质及微生物，并对监测数据进行分析.结果表明：水源热泵系统运行对地下水化学类型（由ＨＣO３·ＳO４-Ｃａ·Ｍｇ型变化为监测早期的ＨＣO３·ＳO４·Ｃl-Ｎａ·Ｃａ及监测后期的ＨＣO３·ＳO４-Ｎａ·Ｃａ·Ｍｇ型）及微生物的生长速率（温度变高或变低均抑制微生物的数量）产生了一定的影响；对地下水中稳定化学组分的浓度影响不大，对“三氮”及Ｆｅ、Ｍｎ浓度产生波动，导致地下水质量等级略有变化.因而今后工作还需进一步加强热泵系统运行对地下水环境影响监测.关键词：地下水环境；地下水源热泵；水质监测；微生物水源热泵系统对地下水水质及微生物的影响于慧明，杨泽，都基众中国地质调查局沈阳地质调查中心，辽宁沈阳１１００３４收稿日期：２０１７-０７-０３；修回日期：２０１７-０９-１３.编辑：李兰英.基金项目：中国地质调查局项目“沈阳市浅层地温能监测示范及评价方法研究”（12120113077700）.作者简介：于慧明（１９８５—），女，硕士，工程师，主要从事地温能开发利用研究工作，通信地址辽宁省沈阳市皇姑区黄河北大街２８０号，Ｅ-ｍａｉl//ｈｕｉｍｉｎｇ２００８@１２６.ｃｏｍ通信作者：杨泽（１９８１—），男，硕士，高级工程师，主要从事浅层地温能开发利用研究工作，通信地址辽宁省沈阳市皇姑区黄河北大街２８０号，Ｅ-ｍａｉl//６１４２１０７８@ｑｑ.ｃｏｍ０引言地下水源热泵空调系统是一种利用浅层地温能进行制冷和供暖的采能技术，已在国内外得到了推广应用.作为国家建设部确定的地源热泵试点城市，沈阳文章编号：１６７１-１９４７（２０１８）０２-０１９９-０６中图分类号：Ｐ３１４.１文献标志码：Ａ地质与资源GEOLOGYANDRESOURCES第２７卷第２期２０１８年４月Vｏl.２７Ｎｏ.２Ａｐｒ.２０１８万方数据市在推广地源热泵的应用中走在全国的前列.沈阳市浅层地温能开发利用以地下水源热泵系统为主，占热泵总量的９０％以上［1］.在水源热泵回灌过程中，不仅会对局部地下水的流场产生影响，改变了地下水流速及流向，而且是经热交换后的高温或低温地下水会对回灌井周围的地下水温度场产生影响［2-5］.由于流场和温度场的改变，打破了