再生水灌溉对绿地土壤的影响研究进展

通过查阅再生水灌溉绿地的相关研究文献,总结了再生水灌溉对绿地土壤的影响及其研究的最新进展。长期用再生水灌溉会使绿地土壤的肥力、盐分及重金属含量增加,并且会发生盐碱化现象,使土壤板结,渗透率下降,对植物生长造成不利影响。归纳分析了避免和消除这些不利影响的方法,在此基础上,总结提出了再生水灌溉绿地需进一步研究的问题。     

不同绿地植物根层土壤对中水水质的净化效应研究

利用污染物的植物修复原理,通过土柱模拟试验,研究不同园林植物根系对中水水质污染物的净化效果,结果表明,中水和清水灌溉前后水质pH值明显高于灌前对照、CODcr、BOD5、总氮、总磷含量均低于灌前对照,且灌溉前后各项指标差异均达到显著水平(P<0.05);由此表明,中水绿地灌溉后,经由植物根系的吸收与交换、具有一定的净化能力的土壤胶体所吸附及截留,对中水水质会产生净化作用,但与具体的植物种类和土壤类型有密切的关系。     

不同水质灌溉对土壤中重金属积累和分布的影响

通过对邯郸市5种水质灌区的土壤中重金属含量测定,结果发现:不同水质灌溉对重金属在土壤中积累影响不同,基本表现为工业污水灌溉>混合污水灌溉>生活污水灌溉>中水灌溉>井水灌溉,无论何种水质灌溉,4种重金属在土壤中积累趋势为Pb>Zn>Cu>Cd,分布趋势为表聚或低聚现象,土壤中4种重金属含量均未超标。分析表明,用中水灌溉是可行的,可以为邯郸市污水灌溉提供技术支撑。     

污水灌溉对土壤环境的影响研究

以二级水(常规生化处理)和自来水分别灌溉3种乔木和3种灌木,对比研究污水灌溉对绿地土壤环境的影响,结果表明污水灌溉与自来水相比土壤全氮、全磷、全盐含量均无显著差异。重金属(铬、镉、汞、铅、砷)含量无明显变化。二级处理水灌溉对土壤有机质含量和土壤细菌数量有增加的趋势,对土壤环境无明显的影响,但要加强长期灌溉的土壤盐分的监控,防避土壤盐分的积累。     

石羊河流域咸水灌溉对土壤物理性质的影响

为揭示咸水灌溉对土壤水力特性的影响机制,探求西北内陆干旱地区的合理灌溉模式,对石羊河流域中游地区开展制种玉米咸水灌溉田间试验,通过设置4种灌溉水矿化度水平(0.71,3.00,6.00,9.00 g/L),研究土壤盐分对土壤容重、孔隙度、质地和饱和导水率的影响.研究结果表明:对土壤进行咸水灌溉会引起土壤容重、孔隙度的改变,从而改变土壤饱和导水率.随着灌水次数的增多,各个处理土壤容重都越来越大,孔隙度越来越小,从而使得饱和导水率越来越小.此外咸水灌溉还会引起土壤质地的改变,特别是黏粒含量的增大,会使土壤饱和导水率减小.研究成果对咸水资源的高效利用及农业的可持续发展,具有重要的理论意义和实用价值.     

城市绿地灌溉水量及其节水潜力探讨

为探究全国不同地区城市绿地在不同季节的适宜灌溉水量,挖掘绿地灌溉节水潜力,在探讨确定灌溉水量计算方法及其影响因素的基础上,基于全国19个省市多年逐季参考作物蒸散量及其20～30 a的逐季降水量数据,通过计算提出了全国不同地区、不同绿地植物类型逐季灌溉水量,并以水资源严重短缺的北京市为案例,确定了其绿地节水潜力.结果表明:城市绿地灌溉水量受气候条件、植物种类、土壤性质、降水强度、地下水水位以及所采用的灌溉技术等因素影响,其中主要影响因素为气候条件、植物种类、降水强度及所采用的灌溉技术;在我国不同地区中,华北地区灌溉水量最大,华南地区最小,华北地区不同降水水平年夏季草坪灌溉水量为华南地区的2.39～3.08倍;2019年北京全市绿地用水存在1.90亿m3的节水潜力,其中海淀、丰台、大兴及顺义区的节水潜力较大.     

中水绿地灌溉对地下水质影响的试验研究

试验通过土柱模拟试验,采用试验中水进行灌溉3种不同的土柱栽植绿地植物,收集土柱60 cm处渗透液来分析灌溉前后水质的变化,可以看出,中水灌溉前后,水质中pH值、余氯、总氮、总磷、细菌总数和粪大肠杆菌总数都有不同程度的增大,且差异达到了显著水平（P〈0.05）;氯化物、BOD5、CODcr、粪大肠杆菌总数在中水灌溉后也呈...     

污水灌溉对小麦和玉米的重金属积累和分布的影响

通过对邯郸市5种水质灌区的作物中重金属含量测定,结果发现:中水灌溉和井水灌溉对重金属在作物中积累影响最小,无论何种水质灌溉,4种重金属在作物中积累趋势为Zn>Pb>Cu>Cd,分布趋势基本为根大于茎和籽粒,作物体内铅和镉含量超标.分析表明,只要对污水进行铅和镉适当处理,用中水灌溉是可行的.     

城市绿地节水灌溉模糊控制系统的研究

为了提高城市绿地灌溉效率,设计了一种能够充分利用气象预报信息的城市绿地灌溉模糊控制系统。该控制系统采用89C51单片机为核心,利用T35通讯模块和水势变送器得到气象预报信息和绿地土壤水势两个输入变量,再对这两个变量模糊化、模糊推理和解模糊,以绿地植物需水量为输出,获得绿地灌溉量。     

再生水灌溉对稻田重金属分布的影响

以南方稻田为研究对象,以再生水安全灌溉调控为目标,基于田间试验,研究了不同灌溉水源(农村生活污水一级处理水R1、二级处理水R2、生态塘净化水R3和河道清水R4)、不同灌溉调控(低水位W1、中水位W2和高水位W3)对土壤-作物典型重金属(镉Cd、铅Pb、铬Cr、铜Cu、锌Zn)质量比变化的影响,分析了农村生活再生水灌溉调控对土壤重金属生态风险.研究表明,农村生活污水再生灌溉稻田Cd,Pb质量比略有升高,Cr,Cu,Zn含量下降;水稻植株各部分器官重金属质量比按植株器官排序从大到小依次为茎,稻米≈叶,重金属组成从大到小依次为Zn,Cr,Pb,Cd,相对灌溉水源,水位调控对水稻植株各部分器官重金属质量比累积影响较小,再生水灌溉条件下水稻籽粒重金属质量比并未明显增加,符合稻谷污染物的限量要求;农村生活污水再生灌溉稻田Cd生态风险系数最高,Cu和Pb次之,Cr和Zn风险系数锌较低,R3水源灌溉下土壤重金属污染潜在生态风险最低,总体上,再生水灌溉并未对土壤造成严重污染,但长期进行再生水灌溉是否会造成重金属污染风险持续增加有待研究.     

农村生活污水再生水滴灌对根际土壤特性的影响研究

采用大田试验方法,以地下水滴灌为对照,分析研究了不同比例农村生活污水再生水滴灌对作物根际土壤特性的影响。结果表明,再生水滴灌情况下,在土壤理化性状方面,土壤EC值高于地下水滴灌,而土壤pH与对照相比无显著差异;在土壤养分方面,与对照相比,再生水灌溉显著提高土壤有机质和土层土壤有效磷含量,但对碱解氮和速效钾含量的影响不显著;灌溉水中再生水比例越大,对土壤呼吸作用的促进作用越明显。因此,在滴灌条件下,只要农艺措施、灌溉制度适当,可以采取一定比例的农村生活污水再生水进行作物灌溉。     

再生水灌溉对土壤盐渍化与重金属累积影响研究

再生水是农业灌溉重要的水资源,为了合理利用城市污水处理后的再生水资源,采用包头南郊污水厂二级出水作为再生水,以自来水为对照进行土柱试验,研究再生水灌溉下对土壤盐渍化以及重金属离子累积分布的影响。结果表明,除0~15 cm土壤中全盐量、电导率会增加外,其余土壤深度全盐量、电导率均无显著差异。重金属在土壤中累积不明显,同时,不同再生水灌溉重金属差异不大,且土壤中重金属含量均远低于国家标准规定的允许值,表明再生水灌溉短期内不会对土壤环境造成污染。     

再生水灌溉对植物根际土壤特性和微生物数量的影响

采用盆栽试验方法,以自来水灌溉为对照,分析研究了不同水质灌溉下对不同园林植物根际土壤特性的影响.结果表明:在土壤理化性状方面,再生水灌溉情况下,几种园林植物的土壤pH与对照相比无显著差异;土壤全盐量、水溶性钠和氯离子含量均高于自来水灌溉,多种植物土壤中含量与自来水灌溉相比达到了显著差异或极显著差异;在土壤养分方面,与对照相比,碱解氮、有效磷、速效钾含量差异不显著;在土壤微生物方面,再生水灌溉不同程度的促进了土壤微生物数量的增加,其中,细菌增加显著,放线菌和真菌数量与对照相比虽有所升高,但并未达到显著水平.     

再生水在不同灌溉方式下对玉米生长的影响

采用北京市高碑店污水处理厂生产的二级水、三级水,以纯灌、混灌、轮灌等方式灌溉盆栽玉米,设置7种处理研究对玉米生长的影响。结果表明:不同水质的再生水在不同灌溉方式下对玉米生殖生长阶段的株高、叶面积、干重、产量和水分利用效率影响差异不显著,影响主要体现在营养生长阶段。苗期再生水轮灌比混灌和纯灌较好,二级水相对于清水和三级水对玉米苗期的干重有一定影响。同一水质在纯灌、混灌和轮灌不同方式下对玉米生殖生长和产量影响很小。     

微咸水和再生水对盆栽棉花土壤理化性质和根系的影响

为缓解华北水资源短缺问题,寻求代替水源,进行了微咸水和再生水灌溉条件下不同灌水量对盆栽棉花土壤理化性质和棉花根系影响的试验。试验设置灌水水质和灌水量2个试验因素,灌水水质设计为低、中、高矿化度微咸水和再生水,清水作为对照;灌水量设计为田间持水量的95%、85%、70%、55%。试验结果表明:微咸水和再生水处理增加土壤含盐量,微咸水处理的土壤含盐量随着矿化度的升高而增加;再生水处理提高土壤有机质和硝态氮的含量;微咸水和再生水促进棉花根系的生长,在盐分累积严重的情况下根系生长最快。     

中水灌溉绿地对人体健康影响的风险性评价

结合中水绿地灌溉对植物影响的研究,采用美国国家科学院(NAS)提出的四步评价法,对深圳罗芳污水治理厂生产的中水水质中有害的化学物质和致病微生物检测结果进行了评价。结果表明,中水水质中的化学致癌物质(铬、砷、镉)、化学非致癌物质(铅、镍、氰化物、氟化物、氨氮、挥发酚)致癌风险P分别在10-6/a、10-7/a数量级以下,分别小于国际权威机构制定的风险阈值10-5/a、10-6/a数量级;致病微生物(轮状病毒、甲肝病毒、柯萨奇病毒)致病风险P均在10-5数量级以下,小于风险阈值10-4数量级。由此表明,中水运用于城市绿地灌溉中是安全的、可行的,不会对人体的健康造成危害。     

再生水灌溉对土壤质量影响研究综述

从再生水灌溉对土壤的物理性质、pH值、全盐量、肥力、微生物、重金属、有机污染物等7个方面,总结了近年来国内外学者在再生水灌溉对土壤质量方面的研究进展。现有研究表明:再生水灌溉除在土壤盐分、微生物活性及有机污染物含量方面得出研究结果一致外,其他方面研究结果存在分歧。研究内容涉及面广,主要侧重效应研究。今后,应在再生水灌溉对土壤质量机理和机制方面做深入研究、加强对多因素田间试验的研究、重点利用模型研究再生水灌溉对土壤盐分、重金属及有机污染物的运移趋势和规律,评估可能造成的生态风险。为在避免环境污染的前提下,达到充分利用再生水来缓解中国缺水基本国情的目标提供更科学的理论依据及指导。     

再生水灌溉对土壤盐碱性影响的大田试验研究

选择北京市大兴区北野厂灌区内3个典型区域作为研究对象,通过田间试验研究了再生水灌溉对土壤盐碱性的影响。研究发现:再生水灌溉量占总灌水量的比例越高的区域,农田和农沟断面处的土壤浸提液的EC值越大,pH值则越小。农田和农沟断面处土壤浸提液的EC值均随着深度的增加逐渐下降直至保持某一定值,而pH值正好与此相反。此外,合理利用再生水灌溉以及制定科学的农业措施能够有效防止土壤盐碱化。     

灌溉水质和灌水方式对红壤斥水性及其理化性质的影响

以蒸馏水为对照,选取再生水和稀释2,4,6倍再生水等4种低质水,采用连续灌溉和再生水-蒸馏水交替灌溉等2种灌溉方式对红壤进行1年的处理,以此探明灌溉水质和灌水方式对酸性土壤斥水性、pH、盐分及有机质质量比的影响.结果表明:2种灌溉方式下红壤均产生亚临界斥水性,连续灌溉下红壤接触角比交替灌溉平均增加了23.1°;2种灌溉方式均使红壤酸性增强,盐分和有机质质量比增加,其中连续灌溉下的增长率大于交替灌溉下增长率;连续灌溉下红壤斥水性、pH、盐分和有机质质量比随灌溉水质的变化均可用二次函数来描述,决定系数均在0.9以上;交替灌溉下,红壤斥水性和盐分与灌溉水质的关系可用二次函数来表示,决定系数均在0.9以上,而土壤pH和有机质质量比与灌溉水质相关性不明显;2种灌溉方式下,红壤斥水性与pH呈负相关,与盐分质量比呈正相关,与土壤有机质质量比在连续灌溉下表现为正相关,而交替灌溉下则相反.采用再生水-蒸馏水交替灌溉方式能抑制土壤斥水性的产生.