不同灌溉水质对土壤和夏玉米多环芳烃含量影响研究

为明确再生水灌溉对土壤和夏玉米多环芳烃PAHs含量的影响,2015年在通州布置了灌溉试验,包括再生水、清水和交替灌溉3种处理试验,利用气相色谱-质谱仪检测了土壤和夏玉米籽粒中16种PAHs含量。研究结果显示表层土壤PAHs总量为0.20~0.21 mg/kg,不同灌溉处理间土壤PAHs总量没有显著差异(p0.05)。土样PAHs各检测组分以菲(Phe)含量最高,占PAHs总量19.63%~20.37%;其次为苯并(b)荧蒽(Bb F)、荧蒽(Fth)和苯并(g,h,i)苝(BghiP),分别占PAHs总量的15.75%~16.45%、8.87%~10.34%、8.0%~9.13%。3种处理表层土壤PAHs含量低于荷兰土壤质量标准。夏玉米籽粒PAHs总量为0.08~0.20 mg/kg,同一夏玉米品种不同灌溉处理下玉米籽粒PAHs总量无显著差异(p0.05)。夏玉米籽粒(粘玉米除外)PAHs主要组分为萘(Nap)、Phe和BghiP,含量分别为13.74~71.80、20.76~44.39和0.40~49.92μg/kg。夏玉米籽粒苯并(a)芘Ba P含量低于食品中粮食作物污染物限量规定限值。     

灌溉水质对土壤和夏玉米多氯联苯含量影响的试验研究

为明确不同灌溉水质对土壤和夏玉米中多氯联苯PCBs含量的影响,2015年在北京市通州区永乐店镇北京市灌溉试验中心站布置了田间灌溉试验,设置了再生水灌溉、再生水和清水(地下水)交替灌溉和清水灌溉等3个处理,每个处理设置3个重复。采用气相色谱-质谱仪分析了土壤和夏玉米籽粒中7大类PCBs含量。研究结果表明采集的表层土壤和夏玉米籽粒仅四氯联苯含量高于实验检出限,一氯联苯、二氯联苯、三氯联苯、五氯联苯、六氯联苯和七氯联苯均未检测出。表层土壤PCBs含量为ND(未检出)至0.06μg/kg,各处理间没有显著差异;土壤PCBs含量远低于加拿大农业土壤质量指导值和荷兰土壤质量标准中的干预值,且其生态风险概率小于10%。供试5个品种夏玉米籽粒产量为1.03~5.92t/hm~2;与清水灌溉相比,再生水灌溉条件下夏玉米籽粒产量增加52%~116%。甜玉米2000除外,其他品种夏玉米再生水灌溉条件下籽粒产量显著高于清水灌溉。夏玉米籽粒PCBs含量为ND至1.74μg/kg,总体上同一品种不同灌溉水质条件下籽粒PCBs含量无显著差异。夏玉米籽粒PCBs含量低于美国卫生及公共服务部建议指标。     

基于环境容量的再生水安全灌溉制度研究

天津农业节水研究中心的农田水循环试验基地开展了3年的再生水灌溉试验,灌溉水源采 用再生水、清水、清水一再生水混灌3种处理,种植作物为首着和棉花。试验获得了在地面灌溉条件 下土壤中稍态氮沿剖面分布及随时间变化的数据,模拟了稍态氮溶质运移转化情况。建立了以土壤稍 态氮环境容量为控制条件的再生水灌溉制度和清水一再生水混灌和轮灌灌溉制度。     

再生水灌溉调控对氮素渗漏流失影响及增产效应

再生水利用被认为是解决21世纪水资源短缺问题的有效途径之一。本文通过大田试验,研究了再生水连续灌溉下水稻各个生育期渗漏水中NH~+_4-N、NO~-_3-N的动态淋失变化。结果表明:氮素淋失主要集中在分蘖期和拔节孕穗期,其中两个时期的NH~+_4-N负荷占总负荷的49.1%～69.9%,NO~-_3-N占总负荷的42.3%～73.6%;再生水灌溉条件下水稻在各个生长发育阶段地下排水中氮素形式均以NH~+_4-N为主,而河道清水以NO~-_3-N为主,说明再生水灌溉条件下地下渗漏是NH~+_4-N流失的主要途径之一;再生水可以提高水稻产量,但常规工艺处理的再生水也会增加地下水污染风险。综合考虑,污水厂改进工艺处理后的再生水灌溉具有良好的经济效益和环境效益。     

再生水灌溉对土壤质量的影响研究

再生水灌溉是解决水资源短缺的有效途径,在北京市选取新河再生水灌区,对土壤质量情况进行研究分析。结果表明：再生水灌区土壤中重金属含量未对土壤产生不利影响：再生水灌溉对土壤碱性的危害性较低;再生水灌区土壤阴离子含量相比井灌区含量变化要稳定,对作物影响程度小;再生水灌溉可以提高土壤有机质含量,对土壤具有较好的保肥能力。     

再生水灌溉对植物影响风险研究

水资源的严重短缺推动了污水再生利用,农业灌溉是再生水利用的主要形式。就北京市水科学技术研究院近年来围绕再生水灌溉对植物影响的风险所开展的系统性研究及所取得的关键技术成果进行阐述。研究提出了再生水灌溉、清水灌溉等不同水质灌溉处理对粮经作物、蔬菜类及绿化植物等植物根冠发育、品质、产量及污染物富集情况等的影响规律,对再生水灌溉的适应性进行了综合评价,提出了再生水直接灌溉的作物分类,为再生水安全、科学灌溉利用提供有力的技术支撑。     

青铜峡灌区土壤中三氮变化特征研究

以宁夏青铜峡灌区田间土壤中非点源污染物(总氮、硝氮、氨氮)作为研究对象,从土壤剖面中对其含量变化进行分析,结果表明:①表层土壤中各类污染物含量变化较大,基本上以60 cm深度为分界线,下层变化较小,而且作物生长期前后土壤中不同深度各类污染物含量变化与灌溉过程、施肥强度等关系密切;②土壤中三氮含量变化幅度呈硝氮氨氮全氮的趋势,总氮在10月份的含量高于5月份,氨氮、硝氮在10月份的含量低于5月份。     

灌溉水中盐分对土壤结构性质及水流运动特征的影响

再生水和微咸水等用于农田灌溉对缓解农业用水紧缺、保证粮食稳产高产方面作用显著。但这些非常规灌溉水中的盐分进入受灌农田土壤会引起土壤结构性质的改变,进而引起入渗水流运动特征的变化,增大了农业灌水和施肥的管理难度及地下水受污染的风险。本文通过室内灌水入渗试验,研究了灌溉水盐分浓度(0、1.0、3.0和5.0 g/L)、灌水频率(1天1次、2天1次、4天1次)、含盐灌溉水-清水交替灌溉模式(纯清水灌溉、纯含盐灌溉水灌溉、含盐灌溉水-清水交替灌溉)对受灌土壤容重、团聚体结构稳定性、孔隙结构特征、地表入渗性能以及入渗水流运动非均匀特征的影响。结果表明,适度的盐分浓度、较低的灌水频率但较大的灌水定额、含盐灌溉水-清水交替灌溉均有利于提升土壤团聚体的稳定性、抑制土壤板结、改善受灌土壤的地表入渗性能、降低入渗水流运动的非均匀性。研究成果对再生水和微咸水农田灌溉制度设计具有参考价值。     

北京市典型再生水灌区土壤质量现状研究

选择北京市典型再生水灌区,对再生水、井渠混合、井水3种灌溉类型的土壤进行布点监测,分析研究再生水灌溉对土壤质量的影响。结果表明,再生水灌溉后土壤盐分、钠离子、氯离子等含量略有增加,但与作物适宜范围相比仍处于较低范围,危害程度较低;对重金属含量及土壤pH值含量影响很小,且显著提升了土壤的有机质及保肥能力。     

水资源短缺地区实施再生水农田灌溉可行性分析

正我国农业是用水大户,与工业和生活争水的问题成为社会发展的制约因素,特别是在北方干旱和半干旱地区。随着污水处理率和出水水质不断提高,再生水的合理利用将成为解决缺水问题的有效途径之一,为缺水地区实现农田再生水灌溉提供了基础条件。再生水水质主要特征为:(1)盐分增加明显,尤其是钠离子和氯离子;(2)氮磷等营养元素含量较高;(3)含有一定的重金属、持久性有机污染物和病原菌等。与饮用水相比,再生水成分     

区域再生水灌溉研究现状及发展趋势

在国家实行最严格水资源管理制度"三条红线"控制背景下,利用再生水灌溉是实现城市污水资源化,减少清洁水消耗和污染物入河量的必然选择。针对当前再生水灌溉中存在的问题,提出在灌溉前应采用生态稳定塘或人工湿地等措施进行深度处理;构建区域多水源、多用户、分质供水的水资源配置方案;建立再生水灌溉技术标准体系;开发区域再生水综合优化调度关键技术;形成区域再生水水源系统供需之间的水量-水质协调机制;建立和完善相关的法律法规,为充分发挥区域内再生水潜在的优势提供支撑。     

再生水滴灌作物生育期内土壤中氮素 动态变化规律研究

采用大田试验方法，以地下水滴灌为对照，分析研究了再生水滴灌条件下土壤中氮素随作物生育期的动态变化规律。结果表明：再生水滴灌条件下，表层土壤中NH+4-N浓度的峰值变化情况为：再生水滴灌>50%再生水滴灌>地下水滴灌。NH+4-N在0~40 cm处浓度较高，40 cm以下深度处，NH+4-N积累量极少。在整个生育期内，NO-3-N在土壤中呈逐渐增加的趋势，但增加幅度不明显。     

污水再生利用过程中邻苯二甲酸酯的分布特征

邻苯二甲酸酯(PAEs)是一类重要的环境激素化合物,污水再生过程中难于全部去除PAEs。当含PAEs的再生水用于河道补给时,对于PAEs将发生哪些变化、沉积物对PAEs影响如何等问题的研究较少。因此,选择北京市2座主体工艺为MBR的典型污水再生处理厂,分析其进、出水中6种PAEs组分含量的变化,探讨处理工艺对PAEs去除的机理,研究河道沉积物对PAEs的迁移阻滞作用以及受水前后地下水中PAEs含量变化。结果表明:污水再生处理厂进、出水中检出DMP、DEP、DnOP和DEHP,但DnBP和BBP均低于检出限,进、出水中所检出的组分中DEHP浓度均为最大,分别达到1-10μg/L和0-1μg/L。由于再生水补给河道中的沉积物粒径小、有机质含量在1.0%以上,具有较强的吸附能力,解吸试验显示,沉积物吸附组分包括DMP、DnBP和DEHP,并以DEHP的吸附量最大,达到5.04 mg/kg,其他组分的吸附量在0.01 mg/kg数量级。离河道约100 m的地下水水质检测结果显示,地下水水质已受到再生水中PAEs的影响,检出组分包括DMP和DEHP,浓度分别为42.7 ng/L和1 450 ng/L。     

反渗透-正渗透组合工艺处理焦化废水中试研究

焦化废水可生化性差，含盐量高，且含有氰化物、酚类、多环芳烃、脂肪族类化合物等难生物降解的污染物。前期对二级生化出水已采用IM-Fent氧化-超滤预处理，采用反渗透-正渗透进一步深度处理，探究该组合工艺对焦化废水深度处理的效果。试验结果表明，该焦化废水浊度、COD、氨氮、氯离子和TDS去除率分别为96%～100%、91.8%～99.2%、92.6%～97.58%、95.7%～97.66%和97.4%～98.13%,产水水质优于《工业循环冷却水处理设计规范》(GB/T 50050-2017)中再生水水质指标，可作为厂区生产补充水使用。组合工艺总回收率达到85.25%～97.53%,大大高于单一反渗透的回收率，对实现焦化废水的近零排放具有参考价值。     

矿井水再生水灌溉对土壤性能和土壤微生物影响研究

矿井水是煤矿生产产生的附属品,将其资源化利用有着重要的意义。本文主要研究利用煤矿矿井水对农作物进行灌溉的可行性。实验表明：矿井水再生水中含有有机质、有效磷,土壤中EC值也有相应的提高,且无重金属污染,土壤安全。再生水增加了土壤中细菌和放线菌的数量,促进了土壤中有机物质的矿质化。因此,矿井水再生水可以在一定范围内用于灌溉。     

再生水利用对土壤和地下水的影响研究综述

由于处理工艺和运行成本的限制,再生水中仍残留一定数量的污染物,长期使用必然会对受纳区的土壤和地下水环境产生一定影响。通过文献调研和数据统计,获得了再生水受纳区土壤和地下水中有机污染物、重金属、营养物质、盐度、pH值和微生物等的种类和浓度,并结合环境统计年报、土壤环境和地下水质量标准,分析和讨论了再生水利用对受纳区土壤和地下水环境的影响。结果表明,再生水多来自于生活污水,其受纳区域介质中药物及个人护理品污染和盐度增加对土壤和地下水环境影响较大,再生水中其他污染物则影响不大。为了提高再生水利用安全性,应根据受纳区的使用功能,制定出污染物监测方案、应急预案和管理措施。     

水环境中PPCPs的臭氧氧化和高级氧化技术

药物和个人护理用品(PPCPs)是最近十年引起关注的一类新型有机微量污染物,其对人类健康和生态环境安全的影响受到了越来越多的关注.传统的给水处理和污水处理工艺都不能有效去除水中的PPCPs,因此有必要采用臭氧氧化、高级氧化等工艺进行深度处理.臭氧是选择性氧化剂,其与PPCPs的反应受PPCPs的基团电子特性和溶液pH的影响;高级氧化技术产生的羟基自由基·OH氧化能力强,与PPCPs的反应没有选择性,主要包括O_3/H_2O_2、UV/H_2O_2、UV/TiO_2、芬顿和光芬顿氧化等.这些深度处理工艺的采用受一些因素的限制,同种工艺或不同工艺的组合能达到更高的去除效率.     

再生水灌溉研究进展

从再生水灌溉对土壤、作物、地下水和土壤斥水性4个方面简述国内外再生水灌溉的发展概况和研究进展。已有研究表明：再生水灌溉对土壤肥力和土壤酶活性的影响尚未有定论;再生水对农作物生长的影响尚有分歧;再生水灌溉对地下水水质具有一定的影响,并显著影响地下水水环境;长期的再生水灌溉会引发土壤斥水性的产生,且土壤斥水持续时间与土壤有机质质量分数呈正相关。目前存在的问题有：再生水灌溉对土壤和农作物的影响研究不一致,如何消除再生水灌水对地下水和土壤斥水性的影响。认为由于再生水中含有作物正常生长的必要营养元素,若能克服再生水灌溉存在的问题,可缓解淡水资源的压力和减少化肥的使用,避免环境的污染。     

再生水灌溉环境生态效应研究进展

再生水灌溉是解决水资源短缺的有效途径之一。本文从再生水灌溉对地下水及地表水的水质、土壤质量和作物生长几个方面综述了近年来国内外对再生水灌溉对环境生态的影响所取得的研究成果,并针对我国再生水灌溉存在的问题,对再生水灌溉今后的发展进行了展望,指出未来研究的重要方向是:研究再生水处理新工艺及再生水灌溉新技术和新制度;制定再生水灌溉标准;再生水灌溉条件下磷、氮、有机物、重金属在土壤植被系统中的迁移转化规律;再生水安全高效灌溉技术、再生水灌溉和施肥耦合增产效应及灌溉后农田适宜的灌溉施肥量;建立再生水灌溉对环境影响和健康风险评价指标与评价方法。     

绿洲膜下滴灌调亏对马铃薯生长及品质的影响

以膜下滴灌马铃薯为试验材料,采用田间试验,研究不同生育期调亏灌溉处理对马铃薯植株生长指标、果实品质、产量及其构成因子、水分利用效率的影响。结果表明:不同生育期滴灌调亏处理下,马铃薯株高、茎粗和叶面积指数具有相似的变化规律,且各生育期水分亏缺对其影响程度依次为薯块膨大期(T2)淀粉积累期(T3)薯块形成期(T1);薯块形成期适度亏水,能够显著提高马铃薯果实总糖、蛋白质、氨基酸、Vc和淀粉含量,同时有效降低有机酸含量,改善果实品质。相较于全生育期充分供水处理CK,T1处理产量略有降低(降低7.16%),但是能够显著提高水分利用效率(提高7.35%)和灌溉水分利用效率(提高13.18%),因此薯块形成期是河西走廊干旱半干旱区绿洲农业马铃薯进行亏缺灌溉的最佳时期。