再生水利用对环境中抗生素抗性基因影响的研究进展

基于再生水利用对抗生素抗性基因的迁移转化规律及机制研究的大量文献,对当前再生水利用对环境中抗生素抗性基因影响的研究进行了较为系统的总结与分析,并对再生水利用过程中影响抗生素抗性基因传播扩散的再生水系统、环境污染物和环境因子等因素进行了简要分析。同时,在分析目前研究进展的基础上展望了今后的研究重点:灌溉技术、灌溉制度对土壤和作物体内抗生素抗性基因的影响;长期利用再生水对地下水中微生物群落结构和抗生素抗性基因的影响;抗生素抗性基因在再生水-土壤-作物系统中的迁移转化。     

再生水灌溉下重金属在植物-土壤-地下水系统迁移的研究进展

再生水灌溉作为解决水资源紧缺的重要途径之一日益受到人们的重视。然而其水源中含有的重金属可能会对生态环境造成影响。回顾了国内外再生水灌溉下重金属在植物-土壤-地下水系统中的运移、分布、积累规律的研究现状与问题,在归纳分析的基础上提出了今后的研究方向。短期再生水灌溉一般不会增加植物体内重金属含量,再生水灌溉显著增加植物生物量对重金属所形成的"稀释效应"可能是其原因之一;不同的植物品种对不同重金属在植物、土壤中运移、分布和积累的影响有很大的差异;再生水短期灌溉往往不会降低土壤的环境质量,但长期灌溉再生水有可能会使土壤质量恶化,造成地下水重金属污染。     

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。     

灌溉水质对土壤重金属含量的影响研究进展

利用污水灌溉农田既缓解水资源不足,也能促进水资源的可持续利用。不同灌溉水质会使土壤重金属发生不同程度的积累,给土壤环境质量和作物生长造成危害。本文在分析土壤中重金属来源以及重金属在土壤中形态、迁移、转化特点的基础上,重点分析了灌溉水质对土壤重金属含量特征的影响,并提出根据土壤不同重金属起始含量来制定灌溉水质有关相应标准有利于指导污水灌溉的合理进行。     

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.     

再生水灌溉引发土壤次生盐渍化的研究进展

中国水资源供需矛盾突出,在农业用水上尤为严重,合理利用再生水灌溉对于缓解我国农业用水紧张具有重要的现实意义。然而,再生水中含有盐分,存在引发土壤次生盐渍化的潜在风险。本文以国内外再生水灌溉相关文献为基础,从灌溉方式、土壤类型、作物种植、灌溉年限及其他处理模式共5个方面对再生水灌溉引发土壤次生盐渍化的风险进行分析与总结。研究认为,长期再生水灌溉下引发土壤次生盐渍化的研究不足,缺乏交互因子的影响研究,系统化不强,改良再生水措施对土壤次生盐渍化研究相对较少。研究建议,加强开展长期再生水灌溉下灌溉方式、土壤类型、作物种植、农艺措施等方面结合对土壤次生盐渍化影响的大田试验研究;还要加强改良再生水灌溉对引发土壤次生盐渍化风险调控等方面的研究。     

再生水和养殖废水灌溉下土壤-植物系统养分和重金属迁移特征

再生水和养殖废水作为农业替代水源对土壤-植物系统养分和重金属迁移规律影响的研究已有很多,但在同等试验条件下对比二者优劣的研究相对较少。【目的】研究再生水和养殖废水灌溉对土壤-植物系统重金属迁移特征。【方法】利用根箱试验比较了再生水和养殖废水灌溉下土壤-植物系统养分和重金属迁移规律的差异。【结果】养殖废水灌溉处理植物生长状况优于再生水灌溉处理;再生水和养殖废水灌溉都可以增加土壤养分和植株养分,养殖废水灌溉增加幅度更大。与对照相比,土壤全N、全P、全K、全Mg、有效Fe、有效Mn、碱解氮、有效磷、速效钾和有机质量分别增加了4.78%、8.76%、4.33%、7.62%、19.04%、8.99%、3.55%、29.40%、14.14%、21.63%,植株根的N、P、K、Ca、Mg量分别增加了49.83%、23.90%、15.44%、4.09%、8.65%;同时,养殖废水比再生水向土壤和植物体中带入了更多的重金属,尤其是Cu和Zn,其中养殖废水处理植株根和茎Zn量显著增加了102.35%和244.49%;但再生水灌溉相比于养殖废水提高了土壤电导率。【结论】养殖废水灌溉增加土壤养分和植株养分量的幅度大于再生水灌溉,但再生水灌溉会增加土壤发生次生盐渍化的风险,而养殖废水灌溉会增加土壤和植物累积重金属的风险。     

再生水灌溉对深层包气带土壤盐分离子的影响

夏玉米/冬小麦轮作期间,设置3种灌水处理:地下水灌溉,灌水定额52.5 mm;再生水灌溉,灌水定额52.5 mm;再生水灌溉,灌水定额105 mm,研究了田间0～450 cm包气带土壤中主要盐分离子的迁移规律.结果表明:盐分离子质量比和电导率在土壤中从大到小依次为:380 ～ 450 cm壤土土层、0～ 120 cm壤土土层、120～ 380 cm砂土土层;再生水中可溶性K+和C1-表现出较强迁移能力,影响深度450 cm,K+在0～450 cm土层变化,但C1-主要在0～250 cm土层变化;可溶性Ca2和电导率的影响深度为380 cm,但主要在0～ 120 cm土层变化;380450 cm壤土土层对盐分离子的迁移起到了阻滞作用,大幅降低了地下水受到污染的风险.建议利用灌水定额为52.5 mm的再生水灌溉,夏玉米灌水1次,冬小麦灌水4次或更少.     

土壤及地下水污染研究进展

污染物在土壤及地下水中迁移转化规律的研究是土壤水和地下水环境保护的主要内容。在查阅国内外相关文献的基础上,根据污染物在土壤及地下水中迁移转化规律,分别从表层土、非饱和带及地下含水层3个方面,综述了国内外对农药、化肥、污水灌溉等方面的研究进展及其各种污染物在地下含水层和非饱和土壤中迁移转化研究取得的成果,指出了我国目前研究中存在的主要问题和未来在该领域需重点研究的课题。     

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.     

浇灌再生水对7种盆栽园林植物影响研究

选用7种北京地区常见园林植物(油松、白皮松、紫薇、银杏、玉兰、大叶黄杨、萱草)进行浇灌再生水试验,浇灌周期为4年,以自来水灌溉作为对照,研究了再生水灌溉对园林植物叶片矿质元素、叶绿素和细胞膜透性的影响。结果表明:再生水处理的植物叶片矿质元素含量总体上比对照增加,部分差异达到了显著水平;7种植物的叶片内均出现了钠元素的积累现象,重金属也有逐渐升高趋势,但植物表观并未表现出异常现象;与对照相比,再生水处理叶片叶绿素含量增加,细胞膜稳定性提高。     

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。     

集约化畜禽养殖再生水灌溉的研究现状与趋势分析

畜禽养殖污染是农村面源污染的主要因素之一,畜禽养殖废水经合理处理后科学、合理地用于农田灌溉,已成为提高水肥资源利用效率和保护农村水环境的有效途径。在对畜禽养殖再生水灌溉的合理性和必要性进行简要分析的基础上,对国内外畜禽养殖再生水灌溉的发展现状进行了调研分析,并重点从预处理技术与模式、灌溉系统与灌水技术、对作物生长和果实品质以及土壤生态系统的影响效应、政策保障措施等多方面对畜禽养殖再生水灌溉的研究现状和成功经验进行了分析,最后探索性地提出了目前中国在畜禽养殖再生水灌溉领域研究中急需解决的问题。     

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。     

城市再生水农业利用技术经济分析

水资源严重短缺已经成为制约我国经济社会可持续发展的瓶颈,再生水回用于农业是污水资源化的有效途径。在分析再生水利用现状的基础上,建立了再生水灌溉优化模型,利用优化模型分析了用水组成、再生水质及农作物组成的相关指标。最后,以郑州市为例,对再生水农业回用进行了技术经济分析,研究成果对于我国城市污水处理回用和再生水灌溉具有一定指导意义。     

清水、再生水灌溉对甘蔗产量及品质影响的分析

为探求再生水灌溉对甘蔗产量及品质的影响,在大田试验条件下,试验设置再生水灌溉、清水灌溉以及无灌溉(天然降雨,CK)3种方式,每个处理设置三个重复。试验研究表明,由于再生水中富集的As、Hg等重金属元素对蔗种萌芽有抑制作用,再生水灌溉处理的萌芽率低于清水灌溉处理和无灌溉处理(CK),但再生水中富含N、P、K等元素,可以有效促进甘蔗的分蘖和蔗茎的生长,总的来说,再生水灌溉可提高甘蔗的单产,其单产分别比清水灌溉处理和无灌溉提高17.31%和80.35%;再生水富含N元素,在甘蔗成熟期灌溉会对甘蔗含糖分的累积有轻微的影响;再生水灌溉的重金属分布趋势是根部的重金属累积量最多,其次是蔗茎,最小是蔗叶,即根茎叶。再生水灌溉可促进甘蔗提高单产,但对甘蔗含糖分、重金属在蔗体的累积也有影响。