潮白河再生水受水区水质监测结果表明,再生水回用于河道后存在pH异常升高及其它一些水质指标明显变化的特征。本文采用黑白瓶法、N₂:Ar膜进样质谱法、静态箱-气相色谱法分别测定受水区浮游植物光合作用、水体反硝化作用、水-气界面温室气体通量,并分析其空间和时间变化特征。进而以碳循环和氮转化为线索,根据各生物地球化学过程产生或消耗质子速率,量化了受水区各种作用对水体pH变化的贡献率,探索了水质变化原因和主要控制因素,并尝试构建了受水区水质变化概念模型。论文取得的主要结论如下:（1）潮白河受水区监测结果表明,再生水回用河道后水质变化特征为:pH、叶绿素a、浊度、SS沿流向上显著升高;TN、NO₃^--N沿流向上显著降低,TDS、Eh、EC、Ca²⁺、Mg²⁺、TP在减河与潮白河交汇后显著降低;HCO₃^-沿流向上降低,减河与潮白河交汇后显著降低,同时伴随有CO₃^2-产生。（2）受水区浮游植物光合作用、水体反硝化作用、水-气界面温室气体通量的测定结果表明,减河段和潮白河段存在显著差异,潮白河水域浮游植物光合作用和水体反硝化作用显著高于减河水域;潮白河水体表现大气CO₂的“汇”而减河水体表现为大气的CO₂“源”,但受水区整体表现为CO₂的“汇”,夏季碳汇量约为16.81t C。浮游植物大量繁殖是潮白河水体成为“碳汇池”并大量吸收CO₂的主要原因。由于水体厌氧微环境的形成,反硝化作用及浮游植物同化作用使得NO₃^--N浓度大幅下降,两者对NO₃^--N浓度降低的贡献率分别为70%左右和30%左右,受水区夏季通过反硝化作用除氮量约为54.66t N。（3）再生水氮、磷含量及水体流态是受水区水质变化的主要控制因素。受水区pH变化分析进一步表明,pH升高的最主要驱动力是浮游植物光合作用,其次是水体反硝化作用,二者对pH升高的贡献率在减河水域为55.48%、27.09%,在潮白河水域为78.08%、21.92%。水体在相对较低pH时释放CO₂,促进pH升高,而当pH大幅度升高后又转为吸收CO₂,反过来抑制pH升高。底泥好氧呼吸和碳酸盐沉淀起着抑制pH升高的作用,当pH上升到较高水平时,极大地加速了碳酸盐的沉淀。