基于不同水力停留时间的再生水补给湖泊响应机制研究

来源：水资源与水工程学报杂志2026年第1期北京时间：

作者：齐娅荣,张欣,马晨洁,钟艳霞

单位：（1.宁夏大学土木与水利工程学院,2.清华大学环境学院,3.清华大学区域环境安全全国重点实验室,4.清华大学国家环境保护环境微生物利用与安全控制重点实验室,5.宁夏大学生态环境学院,6.宁夏大学西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室

摘要：再生水用于生态补水可能影响受纳水体的水质稳定与生态安全。以银川市阅海湖为研究对象，通过12 L微宇宙实验，模拟不同再生水补给比例（50%、60%）与水力停留时间（HRT=3、7、14、28 d）耦合条件下水质演变及微生物群落响应。结果表明：当补给比例达60%且HRT≥14 d时，TN、TP和NH3—N浓度升高0.4~0.7倍，超标风险显著上升；HRT=3~7 d 时，NO3—N、COD和DO维持较高水平（COD稳定在22~30 mg/L），系统氧化能力最优；50%补给比例与HRT=3 d时变形菌门相对丰度达到峰值（65%），并与NO3—N显著正相关（r=0.82，p<0.01）；DO、pH值和温度共同解释疣微菌门（Verrucomicrobia）与拟杆菌门（Bacteroidetes）分布变异的71%；综合水质与微生物稳定性，建议将再生水补给比例控制在50%以内，HRT缩短至7 d以内，以有效抑制氮磷累积并保障生态功能稳定。研究成果可为干旱区城市湖泊再生水生态补水的安全阈值提供科学依据与量化参考。

关键词：再生水补给,水力停留时间HRT,水质响应,微生物群落,生态风险,微宇宙实验,阅海湖

基金资助：国家自然科学基金项目（41561106）；宁夏回族自治区重点研发项目（2025BEG02017）