1材料與方法
1.1材料設備
①供試污水樣本:焦化廠AA/O處理Ll設施的混凝沉淀池中的水(外排水)[’從河水;②供試水生植物:水葫蘆、浮萍。陸生植物:小白菜、蘿卜、月季、玉米;③盆栽土壤:較貧瘩含氮少的黃土。
1.2實臉方法
具體實驗方法如下:
1.2.1外排水的生態(tài)調(diào)查
調(diào)查外排水流人小河溝后引起的生態(tài)變化情況,評估外排水的污染情況和尋找耐污植物。
1.2.2水生植物栽培實驗
將外排水和河水按一定比例混合、分組,放人相同數(shù)量的水葫蘆、浮萍,模擬自然環(huán)境進行靜態(tài)養(yǎng)殖實驗,記錄水生植物的生長、生存狀況和水質(zhì)變化[21。
1.2.3陸生植物盆栽實驗
按植物需水、豁肥規(guī)律和常規(guī)方法進行盆栽管理。通過澆外排水和澆河水的對照,觀察記錄生長狀況、生長量、葉色等方面的情況。記錄陸生植物生長發(fā)育數(shù)據(jù)和土壤情況〔2】。
1.2.4自然條件下大田實驗
選相同土地分成兩半,栽種相同的植物,實驗組澆外排水、對照組澆河水,觀察植物生長發(fā)育情況〔2〕。
2調(diào)查與實驗
2.1污水成分
查閱焦化廠車間污水的檢測數(shù)據(jù)、化驗實驗水樣,得到數(shù)據(jù)(表1。焦化廠污水經(jīng)A燈O處理凈化的過程中,添加了磷酸鹽,好氧池中濃度150m『L,因此外排水中還含有較多的磷。分析數(shù)據(jù)得出:污水經(jīng)A擬O處理后,氨氮和COD嚴重超標,氮氮平均超標22倍、CODcr平均超標2倍。各種污染物含量都高于V類水標準,按規(guī)定V類水只能用于城市景觀和農(nóng)業(yè)灌溉。據(jù)報道,90%以上的焦化廠污水處理后的CODcr、氨氮無法達標川。
2.2生態(tài)調(diào)查
流淌外排水的小河溝水質(zhì)渾濁、沒看到水生植物和水生動物;河中小丘和河邊有茂盛的草本植物和灌木叢。外排水流人漣水河后、在人口下流河段水生植物變得特別茂盛。小河溝的情況表明外排水對水生生物有害。外排水進人漣水河后,由午外排水被大量稀釋,沒有出現(xiàn)嚴重的毒性,但高濃度的氨和COD會造成水體富營養(yǎng)化。
2.3水生植物栽培實驗
具體實驗安排是A組:外排水;B組:外排水l:2河水;C組:外排水1:5河水;D組:河水作為對照組。取相同容量的A、B、C、D四種溶液,放人相同數(shù)量的水葫蘆和浮萍、在自然光照和溫度條件下培養(yǎng),記錄數(shù)據(jù)如表2。外排水中的水葫蘆首先在成熟葉邊緣出現(xiàn)褪綠脫水、內(nèi)卷,然后逐漸往葉中央發(fā)展;最后水葫蘆脫水姜焉、植物下沉枯死。根出現(xiàn)癥狀較葉晚、表現(xiàn)為生長受阻、根尖受損、變黑腐爛。水葫蘆和浮萍是抗污染能力強、對有機污染物、酚、氛和氮磷有較強凈化作用的水生植物,但將處理后的焦化廠污水釋稀5倍后實驗水葫蘆和浮萍仍不能生存,說明處理后的焦化廠外排水對水生植物有較大的危害性。
2.4陸生植物灌說實臉具體實驗如下:
2.4.1小白萊、蘿卜的栽培實驗
將相同的小白菜、蘿卜苗分別栽培,成活后開始實驗。考慮到外排水有一定的危害,參考了水葫蘆實驗確定外排水濃度和實驗分組。A組:外排水;B組:外排水1:3河水;c組:外排水1:6河水;D組:河水為對照組。從第一次澆灌后開始記錄時間和試驗現(xiàn)象,實驗數(shù)據(jù)如表3、表4。從表3、表4數(shù)據(jù)中可以看出:外排水對小白菜、蘿卜的生長有明顯的促進作用,與對照組相比、蘿卜質(zhì)量提高了3倍、結果數(shù)提高了4倍;對照組葉片發(fā)黃、出現(xiàn)明顯的缺氮癥狀,說明外排水能起到了提供氮肥的作用。沒出現(xiàn)的中毒癥狀;說明外排的污水可以用于澆灌,土壤和植物對外排水有一定的凈化作用。
2.4.2月季的栽培實驗
實驗組澆外排水;對照組澆河水,每組4珠。記錄并進行統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)組內(nèi)差異不顯著、組間差異顯著,數(shù)據(jù)如表5。數(shù)據(jù)說明外排水能夠促進月季枝葉的生長、促進開花結果,對月季的生長發(fā)育具有明顯的促進作用。
2.4.3玉米的田間灌溉試驗
實驗組澆外排水、對照組澆河水。測量數(shù)據(jù)如表6。對實驗組內(nèi)數(shù)據(jù)和對照組內(nèi)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,組內(nèi)差異不顯著、組間差異達到極顯著,說明外排水對玉米生長具有顯著的促進作用。
3分析與討論
3.1陸生植物和土壤時外排水的凈化
土壤對抓化物有很強的凈化能力,進入土壤的氰化物,一部分被植物吸收,在植物體內(nèi)被同化或氧化分解;另一部分在微生物的作用下,可以被轉化為碳酸鹽、氨和甲酸鹽。低濃度含氰工業(yè)污水長期進行污水灌溉的地區(qū),土壤中的氰含量幾乎沒有積累。土壤中大量酚細菌分解污水中的酚,酚細菌最大耐酚量為0.05%,而外排水中的酚只有0.00003%,因此酚不會在土壤中積累[z1(表1)。NH:一N超灌溉水標準、COD接近標準、其他符合中國農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準。土壤中有大量微生物及適宜的條件,有機污染物(COD和油)被微生物快速分解f3〕;外排水中的氨部分被植物吸收、部分被硝化、反硝化細菌變?yōu)榈獨?所以適量外排水能被凈化、不會在土壤中積累,不會對土壤造成危害。
3.2酚、氛在植物體內(nèi)的殘留問題
酚、氛對植物危害的濃度都是50mg/L[‘〕,外排水酚氛濃度為0.3m酬L左右,不會危害植物。酚進入植物體以后,大部分參加糖代謝,與糖結合成酚糖昔,對植物無毒,貯存于細胞內(nèi);另一部分呈游離酚,會被多酚氧化酶和過氧化物酶氧化分解,變成CO:、HZO和其他無毒化合物,解除其毒性。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐上也能證明,植物吸收酚后5一7d后即可全部被分解掉。氛化物在植物體內(nèi)能分解轉變?yōu)闋I養(yǎng)物質(zhì)。因此,酚、佩不會在植物體內(nèi)殘留和富集。
3.3外排水的肥效問題
外排水中含氨氮200-500mg/L,磷40一loomg/L,還有一些有機物被分解后放出的肥分。主要為植物提供氮,生產(chǎn)中氨水使用的含氮量控制在0.54%以下,外排水含氮在0.02%一0.05%,可直接使用污水處理后的外排水灌溉。
3.4外排水使用童的問題
按試驗情況和理論分析,外排水可用于早作灌溉。焦化廠外排水中至今沒有發(fā)現(xiàn)的其他有毒有害物質(zhì),對土壤和農(nóng)產(chǎn)品安全沒有危害,為安全起見、建議先用于綠化植物的澆灌。由于外排水NH3一N含量高于農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準,因此澆灌外排水以多少為適應,要綜合考慮土壤肥力、植物種類和需肥、需水的規(guī)律。
4結論與應用
利用經(jīng)過A刀O處理的焦化廠外排水灌溉陸生植物,既為植物提供生長發(fā)育所需要的水分和養(yǎng)分,又可以減少排人江、河的污水量,從而減輕天然水體的污染負荷。
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