污水土地处理系统相关机理研究及实践应用

《污水土地处理系统相关机理研究及实践应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、华东师范大学博士学位论文污水土地处理系统相关机理研究及实践应用姓名：郝桂玉申请学位级别：博士专业：环境科学指导教师：徐亚同20050501摘要摘要水污染和水资源短缺问题已经成为全人类在21世纪将面临的全球资源环境的首要问题。由于污水土地处理法和污水土地处理系统对水环境保护和水资源循环利用所显示的独特优势，近年来，它们在理论和实际应用中部得到了迅速发展。污水土地处理法是利用土壤及生存于该环境中的植物、动物、尤其是微生物的相互依赖共同作用的生态学方法，以同时实现对污水中污染物“处理”与“利用”的两大个功能，达到污水的充分净化以及水、肥资源的循环再生和有效利用。近年来，土地处理作为污水

2、处理工艺的二级处理或三级处理的代用技术得到了迅速发展。土地处理系统则是以土地处理法为核心，把多种符合生态、环保要求的技术整合成一个系统，以实现～个区域污水的循环处理和资源化利用。实践中，它是将土地处理法作为整个工程的一个重要环节，作为整个系统的二级处理或者是深度处理，追求的是整个系统的匹配性、协调性和完整性，需要的是对整个系统精心的设计、运行和管理。因此，深入研究污水土地处理系统及其相关机理，进一步开展土地处理系统综合技术的开发及推广应用，将具有重大战略意义。目前土地处理法在技术上己渐近成熟，对土地处理的作用机理、土壤微生物的作用以及重金属迁移转化和毒害影响都有较多的研究，污水土

3、地处理系统的设计和工程应用已有不少成功的实例。但对于有机物及氮等污染因子在土地处理系统中迁移规律还缺乏系统的实验研究；土地处理系统的拓展构建和实际应用的领域还有待进一步拓展。本论文针对土壤一植物一微生物系统的特点，研究了氮在该系统中的迁移规律。通过土地处理系统小试，考察了氨氮去除途径和提高实验系统脱氮效率的有效措施。系统中微生物菌群数量的监测表明处理单元均存在好氧、缺氧和厌氧的微环境。通过设计室内试验，测定了土壤氨氮吸附量，并对一维饱和土柱和非饱和土柱土壤中氮素迁移规律进行了试验。表明土壤中NH4+的浓度随NH4+-N的浓度增大而增大，在一维饱和土壤中，随着渗透距离的增加土壤中出

4、现了NH4+一N弥散摘要增强的现象；在一维非饱和土壤中，NH4+_N的吸附对其在非饱和土壤中的迁移有较大的阻滞作用。通过二级生化出水对冬小麦的生理影响，分析与其与土地处理系统中氮素迁移的关系，评价植物与土地处理系统之间的适配关系。试验表明：污水灌溉均能够提高小麦的叶面积指数；污水灌溉处理比清水灌溉处理的根密度高；中灌水条件下，污水灌溉比清水灌溉的小麦产量高；这从多个方面证实污水中的污染因子(氨氮)能够被植物吸收并利用。二级生化出水用于构建草坪土地处理系统的可行性研究中，发现，污水灌溉条件下的所有草坪草的地下生物量均较清水浇灌下的高，尤其是黑麦革表现的更为突出：不同水源水处理的草坪

5、草的脯氨酸积累量没有显著的差异，浣明污水灌溉对植物的抗旱性没有很大的影响：高羊茅革、黑麦草和早熟禾在清水灌溉下的细胞膜透性均较回用水灌溉下低，说明单一的灌溉对草坪草有一定的胁迫。最后通过中美合作污水土地处理系统在荒漠草原地区的工程实践示范项目，展示了该技术在解决水资源短缺、草原恢复、改善环境、促进经济发展以至于防风治沙等综合利用方面的重要意义，从工程实际应用的角度对整个项目进行了总结，提出了今后需加强和提高的方向。总的来说，论文以污水土地处理系统对水资源的回用为基线，从其发展、理论研究角度进行了概述，对土地处理系统中土壤、植物、微生物的胧氮作用进行了试验研究，并分析论证了其相关作

6、用关系；对构建草坪污水土地处理系统从草坪草的生理生物学角度进行了可行性研究；最后，通过工程实践进一步从实践角度，从污水土地处理系统的构建、应用及结果等方面，展示了设计合理的土地处理系统在沙化地区水资源综合利用、当地植被恢复、防风治沙等多个领域，产生的社会、经济和环境等综合效应及其推广价值。关键词：污水土地处理系统水资源利用氮的迁移规律一维饱和土柱与非饱和土柱——，垒星!!墨垒!!AbstractWaterresourcehasbecometheprimaryproblemofglobalresourceenvironmentin21“century．Therefore，landa

7、pplicationsystem，asasuperiorwastewatertreatmentandre‘utilizationsystem，isfullyacknowledgedagainbyitsadvantagesandisdevelopedrapidlyintheaspectofitstechnology，theapplicationareaandscopeanditsresearch．Inthisregard，soilmicroorganismandheavymetal