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1、 土地法論文關于土地法的論文： 土地法生活污水處理與城市水保生態(tài)應用的研究 摘要:土壤本身對污染物具有一定的自凈作用,本文對污水地表漫流土地處理系統(tǒng)處理生活污水中出水水質(zhì)、土壤理化性質(zhì)的影響及污灌區(qū)綠化植被生長狀況等方面進行了研究。通過研究表明,出水COD的去除率達到67%以上, TP的去除率達到51%以上, NH3-N的去除率達到了75%以上, TN的去除率達到了50%以上,出水濃度均達到了城鎮(zhèn)污水處理廠二級排放標準;土壤容重增大、土壤N、P、K的含量均有顯著增加、土壤有機質(zhì)含量有所增加表明對提高土壤肥力有一定促進作用;處理區(qū)綠化植被生長良好,無病害出現(xiàn),景觀效果良好?！　?/p>

2、 關鍵詞:土地法;生活污水;城市水保 目前,我國的城市普遍存在水污染問題,每年約有31011m3污水未經(jīng)處理直接排放,使水環(huán)境的污染量大大超過了自凈能力所能承受的程度,從而破壞水的良性循環(huán),導致水資源危機加劇,進而影響城市的可持續(xù)發(fā)展[1]。另一方面,城區(qū)綠化不僅要耗費大量水資源,而且常需要施用各種化肥和有機肥,綠化成本較高。為有效提高水資源的綜合利用,降低生活污水對水環(huán)境的污染,達到減少污染、節(jié)水、保護生態(tài)三重功效的有效結合。在校園新區(qū)建設過程中,根據(jù)校園生活的規(guī)律性及校園生活污水的特點,探索一套利用土壤自凈作用處理生活污水的方法和技術。即先對生活污水進行適當?shù)念A處理,然后通過工程設施將

3、經(jīng)預處理的生活污水引入綠化帶區(qū)域進行灌溉,通過綠化帶土壤自然吸附過濾作用、土壤微生物降解作用及綠化植物根系的吸收作用,達到凈化生活污水的目的。通過這一措施,既減少了污染、節(jié)約了水資源,同時又實現(xiàn)了生活污水的有效再利用,降低了綠化養(yǎng)護成本。本文就土地法生活污水處理與城市水保生態(tài)應用進行了初步的研究,以期為進一步深入研究提供一定參考。 1　材料與方法 實驗區(qū)位于九江學院校園東南角,經(jīng)自然坡面改造而成,坡度約為20 ~300,坡面面積3300m2,坡面寬121m,坡面長30m (均值),土壤是滲透性較差的紅壤土,原水來自學生公寓1、2、3棟盥洗室,經(jīng)預處理、布水系統(tǒng)、集水池匯集后進行土地處理。

4、 11樣品采集 111不定期于集水池采集原水和出水口處采集水樣,分別對水樣進行COD、TP、TN、NH3-N等常規(guī)水質(zhì)指標進行監(jiān)測。 112在校園用水高峰時段(6、11月中下旬),按照《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》規(guī)定分別采取CK及土濾法生活污水處理區(qū)土壤樣品,將樣品送江西省土壤肥料測試中心進行檢測。 12分析方法 121 COD采用HH-6型化學耗氧量測定儀測定、TP采用磷鉬酸氨分光光度法、TN采用消解-紫外分光光度法、NH3-N采用101SA型氨氮現(xiàn)場測定儀測定。 122依據(jù)1999年出版的《土壤農(nóng)化分析方法》對樣品進行土壤容重、孔隙度、PH值、全氮、速效磷、速效鉀、有機質(zhì)等理化指標的檢測

5、。 2　結果與分析 21原水水質(zhì)檢測對原水樣品進行檢測,檢測結果如表1。 22出水有機碳去除率的檢測 系統(tǒng)出水有機碳(CODCr)的去除率月均值變化如圖1所示。由于整個系統(tǒng)未設調(diào)節(jié)池,水量變化幅度較大,但系統(tǒng)在啟動運行后, COD的去除率在65%和75%之間,運行7個月后, COD的去除率穩(wěn)定在67%以上。出水水質(zhì)達到了城市污水處理廠二級排放標準。 系統(tǒng)對COD的去除[2]主要通過揮發(fā)過濾、揮發(fā)、吸附、化學轉(zhuǎn)化和生物降解等物理、化學、生態(tài)多方面的協(xié)同作用實現(xiàn),呈現(xiàn)出良好、穩(wěn)定的處理性能。因此,土地系統(tǒng)中有機污染物的去除是微生物和非生物共同作用的結果,土壤機械截留污水有機質(zhì)后,主要是靠

6、生物降解,只有小部分是吸附去除的。 23出水磷的檢測 系統(tǒng)出水TP的去除率月均值變化如圖2所示。 可以看出,系統(tǒng)出水的TP的去除率在運行初期就達到45%以上,在系統(tǒng)運行穩(wěn)定后TP的去除率保持在51%以上,出水水質(zhì)達到了城市污水處理廠二級排放標準,呈現(xiàn)較好的除磷性能。 系統(tǒng)對磷的去除機理[3、4]主要通過土壤的物理、化學吸附作用和植被系統(tǒng)的吸收作用。系統(tǒng)運行初期,以物理、化學吸附為主,其去除效率取決于土壤對磷的容量。因此,磷要在土壤中運行較長的距離才能有效的去除,由于系統(tǒng)設計上水力負荷較高;同時, 3月份氣溫較低,微生物、植被活性受到抑制,也對磷的去除產(chǎn)生影響,因此,系統(tǒng)初期對磷的處理效

7、果不是很理想,但隨著微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定及土壤-植被生態(tài)系統(tǒng)的建立,系統(tǒng)以物理化學吸附、微生物同化、植物吸收的協(xié)同作用來達到穩(wěn)定的除磷效果。 24出水NH3-N和TN的檢測 系統(tǒng)出水的NH3-N、TN去除率月均值如圖3和圖4所示。 系統(tǒng)對NH3-N的去除效果較好,初期在73% ~80%之間波動, 9月份系統(tǒng)運行穩(wěn)定后,NH3-N的去除率達到了在75%以上,出水的NH3-N濃度小于4mg/L。與NH3-N的去除率相比, TN的去除率普遍低10個百分點以上,系統(tǒng)運行穩(wěn)定以后, TN的去除率穩(wěn)定在50以上,出水的濃度低于15mg/L, NH3-N和TN的出水濃度均達到了城市污水處理廠的二級排放

8、標準。 系統(tǒng)除氮的主要是通過硝化-反硝化作用[5]完成氮的去除。一般硝化作用的最適宜溫度為30~35℃, 2~5℃則明顯減慢,且硝化作用與土壤的pH值有關,堿性條件下的硝化速度遠大于酸性條件下的硝化速度,在酸性條件下,硝化作用明顯降低, pH<45時,硝化作用幾乎停止。此外,在監(jiān)測中發(fā)現(xiàn),氮的去除速度與系統(tǒng)的水力負荷成反比,要獲得較好的處理效果,必須降低系統(tǒng)的水力負荷。 系統(tǒng)除了通過硝化和反硝化作用可以除氮外,植被的吸收作用也是一個不容忽視的因素,監(jiān)測結果發(fā)現(xiàn)氨氮的去除率要比總氮的去除率高十個百分點以上,植物的吸收作用起到了很大的作用。另外,由于硝化細菌的世代時間較長,一般需要2~3個月的

9、時間,經(jīng)系統(tǒng)處理過的水中不可避免的有微生物氮的存在,這也會造成總氮的去除率偏低。 25對土壤容重、孔隙度的影響 土壤容重是土壤重要的物理特性之一,在土壤質(zhì)地相似的條件下,土壤容重的大小可反映土壤的松緊度和土壤孔隙。污水處理區(qū)土壤與CK土壤容重檢測結果見表2。 由表2可知,經(jīng)預處理生活污水灌溉后土壤容重有所增大,土壤孔隙度減小。反映出土壤有所板結。 26對土壤N、P、K及有機質(zhì)含量的影響 N、P、K為植物所需的大量營養(yǎng)元素,這些元素在土壤中含量的高低直接影響到植物的生長發(fā)育,也是土壤肥力高低的重要衡量指標。經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn),污水處理區(qū)土壤中的全N、速效磷、速效鉀的含量均顯著高于CK,所測結果

10、見表3。 土壤有機質(zhì)含量作為土壤肥力高低的重要指標之一,對土壤肥力有著重要影響,它既能促使土壤結構形成,改善土壤物理、化學性質(zhì)及生物學過程的條件,又能提高土壤的吸收性能和緩沖性能。由表3可知,土地法生活污水處理區(qū)的有機質(zhì)含量均有所提高,對改善土壤肥力、土壤結構有促進作用。 27對土壤PH值影響 土壤PH值對土壤養(yǎng)分的存在狀態(tài)、轉(zhuǎn)化和有效性及對植物的生長發(fā)育等都有較大影響。經(jīng)檢測CK pH值為53,經(jīng)預處理生活污水灌溉后土壤pH值平均為524,表明經(jīng)預處理生活污水灌溉后土壤酸堿無明顯變化,對土壤養(yǎng)分存在狀態(tài)和轉(zhuǎn)化無明顯影響。 28綠化植被生長情況監(jiān)測及經(jīng)濟效益分析 經(jīng)實地觀察試驗組和對

11、照組生長情況基本相同,在外部形態(tài)上表現(xiàn)正常,在2006年8月份以后,實驗組和對照組的金葉女貞均有少量的枯枝和死苗現(xiàn)象,分析為暑期干旱所造成的。 在同一地域選取相似地形,種植相同地表植被,作為實驗的對照組。將試驗區(qū)與對照區(qū)植物的施肥、澆水等養(yǎng)護成本進行記載、對比,實驗區(qū)每1000m2每年可節(jié)省施肥費225元(見表4),節(jié)省澆水成本130元(見表5), 3300m2的實驗區(qū)合計每年節(jié)約地表植被養(yǎng)護成本11715元。 以傳統(tǒng)的生活污水二級處理法(SBR)為參照,每噸廢水的處理費用約為070元,而本處理系統(tǒng)每天可處理生活污水水量為150m3/d,節(jié)約的費用約在105元左右,每月節(jié)省3150元,一年

12、可以節(jié)省的費用37800元。 3　討論 污水處理方法有許多種,其中利用土壤自凈作用處理生活污水還處在探索研究階段。根據(jù)生活污水的特點,利用土壤的“毛細管現(xiàn)象”、“虹吸現(xiàn)象”將生活污水中的水和固體微粒膠體性、溶解性污染物分離,污染物經(jīng)土壤吸附過濾、微生物降解及植物吸收可一定程度達到生態(tài)自凈的目的。 通過研究表明,污水土地處理系統(tǒng)作為一種生態(tài)工程水處理技術,有較好的脫氮除磷效果,系統(tǒng)運行近一年的時間內(nèi),監(jiān)測發(fā)現(xiàn)出水COD的去除率達到67%以上, TP的去除率達到51%以上, NH3-N的去除率達到了75%以上, TN的去除率達到了50%以上,出水濃度均達到了城鎮(zhèn)污水處理廠二級排放標準。污灌區(qū)

13、土壤容重有增大現(xiàn)象,相應土壤孔隙度有所減小,土壤全氮、速效磷、速效鉀等含量均有顯著增加,土壤有機質(zhì)含量也有所增加,表明對提高土壤肥力有一定促進作用。污水處理綠化區(qū)植物生長良好,無病害出現(xiàn),景觀效果良好。隨著處理時間的推移,土壤中微生物種類和數(shù)量的變化以及有害物質(zhì)的富集是否會影響到處理區(qū)綠化植被的生長發(fā)育和景觀效果,待進一步加以深入研究。 污水土地處理系統(tǒng)建設運行成本低、能耗低、凈化效率高,系統(tǒng)穩(wěn)定運行后,無惡臭氣體釋放,運行管理簡單,對土地資源豐富的中小城鎮(zhèn)、農(nóng)村地區(qū)、大型學校園區(qū)、住宅小區(qū)、別墅區(qū)、高爾夫球場、旅游飯店、大型體育館和公園等有較大的推廣應用價值。 參考文獻: [1]馮生華.城市中小型污水處理廠的建設與管理[M].北京:化學工業(yè)出版社, 200126 [2]田光明.人工快速濾床對耗氧有機污染物的去除機制[J].土壤學報, 2002, 39 (1):124 [3]胡湛波,嚴立等.生態(tài)草坪深度處理系統(tǒng)的工程實踐[J].貴州環(huán)?？萍? 2004, 10 (2):1 [4]李正昱,何騰兵等.人工快速滲透系統(tǒng)的工程應用[J].環(huán)境工程, 2005, 23 (6): 76 [5]賈宏宇,李培軍等.污水土地處理技術研究的最新進展[J].環(huán)境污染治理與設備, 2001,2 (1): 62