摘要
北京市是华北地区的超大型缺水城市，随着城市污水处理水平和处理率的不断提高，再生水已经成为城市重要的第二水源，并大面积地用于对圆明园、奥林匹克森林公园(以下简称奥森公园)和温榆河等景观水体进行补给。然而再生水中含有浓度较高的碳、氮、磷等营养元素，除了容易导致受纳水体产生水华等环境问题恶化水质之外，也为细菌、病毒等病原微生物提供合适的营养环境，在合适的光照、温度等环境条件下可能会引起病原微生物的生长和繁殖，威胁人体健康。随着SARS、禽流感，以及近年新型冠状病毒等大范围流行病问题的出现，人们对于污水再利用过程特别是其排入景观水体的公共卫生安全性也日益关注。 因此本文以圆明园、奥森公园和温榆河为典型再生水补给型景观水体研究对象，明确研究区域水质指标和指示微生物浓度时空分布特征，将WASP水质模型与多元线性回归模型相结合，模拟并预测不同情景下的水质和指示微生物浓度的变化，并基于此提出改善水质、降低指示微生物浓度的措施，对于北京市和其他再生水补给型景观水体进一步提升水环境质量和降低公共卫生安全风险有着重要参考意义。研究主要结论如下: (1)人工湿地和半人工湿地奥森公园和圆明园水质整体较优，其中水流流通性和流动性较好的开放型湿地奥森公园水质最佳，而温榆河水质稍差，三者对碳、氮、磷等水质指标都有一定的净化作用，主要污染水质指标均为总氮TN; (2)圆明园、奥森公园和温榆河中肠球菌ENT污染均比较凸出，粪大肠杆菌FC基本能够达到Ⅲ类，大肠埃希氏菌EC大多处于阈值以下，总体上夏季和秋季指示微生物浓度较高。部分区域水质虽然符合景观水需要达到的IV类标准，但指示微生物浓度仍旧未能达标; (3)构建WASP水质模型和指示微生物与水质指标之间的多元线性回归模型，实际值验证平均误差分别低于20％和15％，具有较高精度，能够很好地反映实际水体和水流过程中各指标的变化情况; (4)采取增加水量和减少碳负荷的方式能够明显降低区域整体指示微生物浓度，并且在相对封闭的圆明园中效果较好。而对相对开放、水量较大的奥森公园和温榆河来说不同情景对流域水质指标和指示微生物浓度的影响均比较小。
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