土地法论文关于土地法的论文土地法生活污水处理与城市水保生态应用的研究

土地法论文关于土地法的论文：土地法生活污水处理与城市水保生态应用的研究摘要:土壤本身对污染物具有一定的自净作用,本文对污水地表漫流土地处理系统处理生活污水中出水水质、土壤理化性质的影响及污灌区绿化植被生长状况等方面进行了研究。通过研究表明,出水COD的去除率达到67%以上,TP的去除率达到51%以上,NH3-N的去除率达到了75%以上,TN的去除率达到了50%以上,出水浓度均达到了城镇污水处理厂二级排放标准;土壤容重增大、土壤N、P、K的含量均有显著增加、土壤有机质含量有所增加表明对提高土壤肥力有一定促进作用;处理区绿化植被生长良好,无病害出现,景观效果良好。关键词:土地法;生活污水;城市水保目前,我国的城市普遍存在水污染问题,每年约有3×1011m3污水未经处理直接排放,使水环境的污染量大大超过了自净能力所能承受的程度,从而破坏水的良性循环,导致水资源危机加剧,进而影响城市的可持续发展[1]。另一方面,城区绿化不仅要耗费大量水资源,而且常需要施用各种化肥和有机肥,绿化成本较高。为有效提高水资源的综合利用,降低生活污水对水环境的污染,达到减少污染、节水、保护生态三重功效的有效结合。在校园新区建设过程中,根据校园生活的规律性及校园生活污水的特点,探索一套利用土壤自净作用处理生活污水的方法和技术。即先对生活污水进行适当的预处理,然后通过工程设施将经预处理的生活污水引入绿化带区域进行灌溉,通过绿化带土壤自然吸附过滤作用、土壤微生物降解作用及绿化植物根系的吸收作用,达到净化生活污水的目的。通过这一措施,既减少了污染、节约了水资源,同时又实现了生活污水的有效再利用,降低了绿化养护成本。本文就土地法生活污水处理与城市水保生态应用进行了初步的研究,以期为进一步深入研究提供一定参考。1材料与方法实验区位于九江学院校园东南角,经自然坡面改造而成,坡度约为20~300°,坡面面积3300m2,坡面宽121m,坡面长30m(均值),土壤是渗透性较差的红壤土,原水来自学生公寓1、2、3栋盥洗室,经预处理、布水系统、集水池汇集后进行土地处理。1·1样品采集1·1·1不定期于集水池采集原水和出水口处采集水样,分别对水样进行COD、TP、TN、NH3-N等常规水质指标进行监测。1·1·2在校园用水高峰时段(6、11月中下旬),按照《土壤环境质量标准》规定分别采取CK及土滤法生活污水处理区土壤样品,将样品送江西省土壤肥料测试中心进行检测。1·2分析方法1·2·1COD采用HH-6型化学耗氧量测定仪测定、TP采用磷钼酸氨分光光度法、TN采用消解-紫外分光光度法、NH3-N采用101SA型氨氮现场测定仪测定。1·2·2依据1999年出版的《土壤农化分析方法》对样品进行土壤容重、孔隙度、PH值、全氮、速效磷、速效钾、有机质等理化指标的检测。2结果与分析2·1原水水质检测对原水样品进行检测,检测结果如表1。2·2出水有机碳去除率的检测系统出水有机碳(CODCr)的去除率月均值变化如图1所示。由于整个系统未设调节池,水量变化幅度较大,但系统在启动运行后,COD的去除率在65%和75%之间,运行7个月后,COD的去除率稳定在67%以上。出水水质达到了城市污水处理厂二级排放标准。系统对COD的去除[2]主要通过挥发过滤、挥发、吸附、化学转化和生物降解等物理、化学、生态多方面的协同作用实现,呈现出良好、稳定的处理性能。因此,土地系统中有机污染物的去除是微生物和非生物共同作用的结果,土壤机械截留污水有机质后,主要是靠生物降解,只有小部分是吸附去除的。2·3出水磷的检测系统出水TP的去除率月均值变化如图2所示。可以看出,系统出水的TP的去除率在运行初期就达到45%以上,在系统运行稳定后TP的去除率保持在51%以上,出水水质达到了城市污水处理厂二级排放标准,呈现较好的除磷性能。系统对磷的去除机理[3、4]主要通过土壤的物理、化学吸附作用和植被系统的吸收作用。系统运行初期,以物理、化学吸附为主,其去除效率取决于土壤对磷的容量。因此,磷要在土壤中运行较长的距离才能有效的去除,由于系统设计上水力负荷较高;同时,3月份气温较低,微生物、植被活性受到抑制,也对磷的去除产生影响,因此,系统初期对磷的处理效果不是很理想,但随着微生物生态系统的稳定及土壤-植被生态系统的建立,系统以物理化学吸附、微生物同化、植物吸收的协同作用来达到稳定的除磷效果。2·4出水NH3-N和TN的检测系统出水的NH3-N、TN去除率月均值如图3和图4所示。系统对NH3-N的去除效果较好,初期在73%~80%之间波动,9月份系统运行稳定后,NH3-N的去除率达到了在75%以上,出水的NH3-N浓度小于4mg/L。与NH3-N的去除率相比,TN的去除率普遍低10个百分点以上,系统运行稳定以后,TN的去除率稳定在50以上,出水的浓度低于15mg/L,NH3-N和TN的出水浓度均达到了城市污水处理厂的二级排放标准。系统除氮的主要是通过硝化-反硝化作用[5]完成氮的去除。一般硝化作用的最适宜温度为30~35℃,2~5℃则明显减慢,且硝化作用与土壤的pH值有关,碱性条件下的硝化速度远大于酸性条件下的硝化速度,在酸性条件下,硝化作用明显降低,pH4·5时,硝化作用几乎停止。此外,在监测中发现,氮的去除速度与系统的水力负荷成反比,要获得较好的处理效果,必须降低系统的水力负荷。系统除了通过硝化和反硝化作用可以除氮外,植被的吸收作用也是一个不容忽视的因素,监测结果发现氨氮的去除率要比总氮的去除率高十个百分点以上,植物的吸收作用起到了很大的作用。另外,由于硝化细菌的世代时间较长,一般需要2~3个月的时间,经系统处理过的水中不可避免的有微生物氮的存在,这也会造成总氮的去除率偏低。2·5对土壤容重、孔隙度的影响土壤容重是土壤重要的物理特性之一,在土壤质地相似的条件下,土壤容重的大小可反映土壤的松紧度和土壤孔隙。污水处理区土壤与CK土壤容重检测结果见表2。由表2可知,经预处理生活污水灌溉后土壤容重有所增大,土壤孔隙度减小。反映出土壤有所板结。2·6对土壤N、P、K及有机质含量的影响N、P、K为植物所需的大量营养元素,这些元素在土壤中含量的高低直接影响到植物的生长发育,也是土壤肥力高低的重要衡量指标。经检测发现,污水处理区土壤中的全N、速效磷、速效钾的含量均显著高于CK,所测结果见表3。土壤有机质含量作为土壤肥力高低的重要指标之一,对土壤肥力有着重要影响,它既能促使土壤结构形成,改善土壤物理、化学性质及生物学过程的条件,又能提高土壤的吸收性能和缓冲性能。由表3可知,土地法生活污水处理区的有机质含量均有所提高,对改善土壤肥力、土壤结构有促进作用。2·7对土壤PH值影响土壤PH值对土壤养分的存在状态、转化和有效性及对植物的生长发育等都有较大影响。经检测CKpH值为5·3,经预处理生活污水灌溉后土壤pH值平均为5·24,表明经预处理生活污水灌溉后土壤酸碱无明显变化,对土壤养分存在状态和转化无明显影响。2·8绿化植被生长情况监测及经济效益分析经实地观察试验组和对照组生长情况基本相同,在外部形态上表现正常,在2006年8月份以后,实验组和对照组的金叶女贞均有少量的枯枝和死苗现象,分析为暑期干旱所造成的。在同一地域选取相似地形,种植相同地表植被,作为实验的对照组。将试验区与对照区植物的施肥、浇水等养护成本进行记载、对比,实验区每1000m2每年可节省施肥费225元(见表4),节省浇水成本130元(见表5),3300m2的实验区合计每年节约地表植被养护成本1171·5元。·以传统的生活污水二级处理法(SBR)为参照,每吨废水的处理费用约为0·70元,而本处理系统每天可处理生活污水水量为150m3/d,节约的费用约在105元左右,每月节省3150元,一年可以节省的费用37800元。3讨论污水处理方法有许多种,其中利用土壤自净作用处理生活污水还处在探索研究阶段。根据生活污水的特点,利用土壤的“毛细管现象”、“虹吸现象”将生活污水中的水和固体微粒胶体性、溶解性污染物分离,污染物经土壤吸附过滤、微生物降解及植物吸收可一定程度达到生态自净的目的。通过研究表明,污水土地处理系统作为一种生态工程水处理技术,有较好的脱氮除磷效果,系统运行近一年的时间内,监测发现出水COD的去除率达到67%以上,TP的去除率达到51%以上,NH3-N的去除率达到了75%以上,TN的去除率达到了50%以上,出水浓度均达到了城镇污水处理厂二级排放标准。污灌区土壤容重有增大现象,相应土壤孔隙度有所减小,土壤全氮、速效磷、速效钾等含量均有显著增加,土壤有机质含量也有所增加,表明对提高土壤肥力有一定促进作用。污水处理绿化区植物生长良好,无病害出现,景观效果良好。随着处理时间的推移,土壤中微生物种类和数量的变化以及有害物质的富集是否会影响到处理区绿化植被的生长发育和景观效果,待进一步加以深入研究。污水土地处理系统建设运行成本低、能耗低、净化效率高,系统稳定运行后,无恶臭气体释放,运行管理简单,对土地资源丰富的中小城镇、农村地区、大型学校园区、住宅小区、别墅区、高尔夫球场、旅游饭店、大型体育馆和公园等有较大的推广应用价值。参考文献:[1]冯生华.城市中小型污水处理厂的建设与管理[M].北京:化学工业出版社,2001·26·[2]田光明.人工快速滤床对耗氧有机污染物的去除机制[J].土壤学报,2002,39(1):124·[3]胡湛波,严立等.生态草坪深度处理系统的工程实践[J].贵州环保科技,2004,10(2):1·[4]李正昱,何腾兵等.人工快速渗透系统的工程应用[J].环境工程,2005,23(6):76·[5]贾宏宇,李培军等.污水土地处理技术研究的最新进展[J].环境污染治理与设备,2001,2(1):62·