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草酸在污水处理中的作用十篇

发布时间:2024-04-25 19:27:10

草酸在污水处理中的作用篇1

关键词:连续微滤、中空纤维膜、膜污染、化学清洗

1.CmF简介

1.1工作原理

CmF采用中空纤维膜分离技术,分离机理是筛孔分离,在中空纤维壁上有数纳米至数百纳米小孔(由制膜技术来控制筛孔的大小)。在压力驱动下,尺寸小于膜分离孔径的分子或离子,可穿过纤维壁,而尺寸大于膜分离孔径的分子或离子则被纤维壁截留,从而实现大小离子的分离。

1.2CmF工艺简介

CmF采用动力部2#污水处理场生化处理达标污水,经过BaF、多介质过滤器预处理后,作为原水使用。CmF产水主要作为反渗透原水,部分作为系统反洗水。

2.膜污染情况

2.1日常运行情况

如图2-1、图2-2所示,CmF日常运行平稳,出水浊度稳定在0.01ntU以下,SDi稳定在2以下,整体表现出较好的稳定性;最长连续运行时间为990小时。

2.2膜污染情况

从10月末至11月末,两台CmF同时多次出现运行压力增长速度异常加快(如图2-1),导致连续运行时间缩短,清洗频繁,运行成本增加。同时,装置外观出现异常情况:膜组件产水侧有机玻璃管内壁有黑色粉末状物质吸附。膜组件拆开检查发现明显膜污染,污染物是黑色粉末状物质。使用HCl或naoH溶液进行常规化学清洗无效果。

2.3膜污染原因分析

取样化验确定污染物是高阶锰盐,根据工艺流程分析,膜污染原因如下:

天津石化化工部生产污水由动力部2#污水处理场进行生化处理。当化工部pta、pet装置工艺调整时,生产污水中含有大量还原态mn离子,2#污水处理场处理达标的污水经过BaF、多介质预处理后作为CmF原水,所以CmF原水中也含有大量还原态mn离子。由于CmF过滤精度不能截留mn离子,mn离子在产水中也会大量存在。CmF反洗使用系统产水并投加次氯酸钠,还原态的mn离子被次氯酸钠氧化为高阶mn盐,随着反洗水进入CmF装置产水侧。高价mn盐溶于酸,不溶于水和碱溶液;有较强吸附性能,逐渐吸附到膜组件的产水侧,形成膜污染。

具体过程如下图所示:

2.4膜污染清洗方案

取污染物样品进行试验,发现清洗效果以草酸最佳,确定清洗液浓度为1%。

清洗方案如下:配制1%草酸溶液(25kg草酸固体溶解于2.5吨清水中),排空清洗管路和组件中的液体,采用循环+浸泡的方式逐台清洗。清洗温度控制在25~40℃,清洗配药为工业级纯度即可,不可使用劣质或失效的药剂。清洗操作使用人工单点控制操作。

具体清洗步骤和效果如下表所示:

清洗过程中,草酸溶液与污染物发生还原反应,污染物游离到溶液中,可明显观察到污染物脱落。清洗水箱和排放液有大量黄白的絮状沉淀,清洗前后的pH值变化不大。

2.5工艺调整

原设计工艺中,反洗水投加1~5ppm的次氯酸钠,作为杀菌剂使用。工艺调整为反洗水中加1~5ppm的草酸,去除前期的膜污染累积,同时避免膜污染再次发生。

杀菌处理是控制细菌滋生,避免微生物污染膜的必要手段。通过对CmF工艺流程分析,决定反冲洗不再投加次氯酸钠,改为在化学清洗后配置高浓度次氯酸钠进行冲击式杀菌。具体方式是:化学清洗后,使用Ro产水(不含还原态mn)配置浓度5ppm的次氯酸钠溶液,采用循环1小时+浸泡1小时+循环1小时+清水冲洗的冲击式杀菌方式。

3.结论

3.1由于化工部工艺调整,污水中突增大量还原态mn离子,与CmF反洗投加的次氯酸钠反应,形成高阶mn盐,逐渐吸附到膜组件的产水侧,形成膜污染,导致运行压力增长异常加快,连续运行时间缩短,清洗频繁,运行成本增加。

3.2使用浓度1%草酸溶液的清洗方案是正确的,高阶mn盐使用草酸清洗十分有效。

3.3污水处理技术人员考虑技术难题时,应对工艺流程做整体考虑,注意了解污水产生装置的工艺调整,充分考虑污水水质变化情况。

参考文献

1天津石化动力部污水车间工艺技术操作规程.2007

2连续微滤(CmF)系统操作手册.天津膜天膜技术有限公司.2007

3纪轩废水处理技术问答.北京:中国石化出版社.2003

草酸在污水处理中的作用篇2

关键词:垃圾渗滤液;高级氧化法;UV/Fenton法;废水处理

中图分类号:X131.2文献标识码:a文章编号:1674-7712(2012)16-0001-02

一、引言

垃圾渗滤液是由各种化合物和沤化腐烂物质生成,含有浓度极高的BoD、CoD、含氮化合物、含磷化合物、有机卤化物及硫化物、无机盐类等,不仅气味恶臭,而且其中不少是致癌物。若排放地表,污染环境;溶入地下,污染水源,是城市环境和人体健康的一大危害[1-3]。

垃圾渗滤液的传统处理方法包括物化和生化法,但物化法要么成本高、要么会带入新的化学品污染而不被广泛应用;生化法由于垃圾渗滤液的可生化性较差从而效果较差[4,5]。近年来,高级氧化技术(简称aop,又称深度氧化技术)逐渐成为水处理技术的研究热点。高级氧化技术运用电、光辐射、催化剂,有时还与氧化剂结合,在反应中产生活性极强的自由基(·oH),再通过自由基与有机化合物之间的加合、取代、电子转移、断键等,使水体中的大分子难降解有机物氧化为低毒或无毒的小分子物质。根据产生自由基的方式和反应条件的不同,可将其分为光催化氧化、Fenton氧化、催化湿式氧化、声化学氧化臭氧氧化、电化学氧化及相应的催化氧化等等[6,7]。

二、实验部分

(一)实验试剂和水样

本实验使用的垃圾渗滤液来自南京天井洼垃圾填埋场,经稀释8倍后使用,稀释后垃圾渗滤液的pH为7.7左右,CoD为1363mg/L。

(二)主要仪器

(三)实验方法

在烧杯中倒入200mL垃圾渗滤液,将紫外灯插入到溶液中,加入一定量的FeSo4、H2o2、和草酸钾,用氢氧化钠和盐酸调节溶液的pH值,加入药剂的同时开启紫外灯进行辐射,并进行磁力搅拌。反应一段时间后取上清液用微波消解法测定并计算出垃圾渗滤液CoD的去除率。考察pH值、H2o2用量、反应时间、草酸钾、FeSo4用量对处理效果的影响。

三、结果与讨论

(一)H2o2用量对CoD去除率的影响

(二)pH值对CoD去除率的影响

在H2o2值、FeSo4用量、草酸钾用量及反应时间相同的条件下,测定pH值变化对垃圾渗滤液CoD去除率的影响。其结果见图2.2。

(四)草酸钾用量对CoD去除率的影响

在反应体系中加入少量的草酸可加快污染物的降解作用。这是由于在反应过程中草酸可以和Fe3+形成配合物,Fe(C2o4)33-具有高度的光敏性,在紫外光照射下,可以显著增加Fe2+还原的量子产率Fe(Ⅱ)。在紫外光照下,Fe3+还原为Fe2+是通过光诱导的配体与金属原子之间的电荷转移来实现,在此过程中,草酸被氧化成的Co2一·或C2o4一·自由基与其他的污染物反应,从而加快污染物的降解速率。如果C2o4一用量过少,混凝效果较差,导致有效光子不能完全转化为化学能,CoD去除率较低;如果C2o4一用量过多,溶液易混浊,导致吸收紫外光的能力降低,造成光散射,反应速率有所降低。草酸钾最佳用量为5g/L。

(五)反应时间对CoD去除率的影响

四、结论

UV/Fenton法能够较好地处理垃圾渗滤液,当H2o2用量17.5g/L,pH值为4,FeSo4用量为7.5g/L,草酸钾用量为5g/L,反应时间为90min时,垃圾渗滤液中CoD的去除率达到60.6%。该技术可以作为垃圾渗滤液的预处理技术而进行进一步研究。

参考文献:

[1]黄健平,鲍姜伶.垃圾渗滤液处理技术[J].电力环境保护,2008,2(3):44-46.

[2]王红梅,郑振晖,于玉华.垃圾渗滤液处理技术研究进展[J].安徽化工,2007,4(3):53-55.

[3]林荣榜.垃圾渗滤液的危害及其处理[J].环境管理,2007,6(2):65-66.

[4]石永,周少奇,张鸿郭.垃圾渗滤液处理技术研究进展[J].中国沼气,2006,3(4):27-30.

[5]张祥丹,王家民.城市垃圾渗滤液处理工艺介绍[J].给水排水,2000,10(6):13-18.

[6]桂新安,杨海真.高级氧化技术在垃圾渗滤液处理中的应用[J].环境科学与管理,2007,2(6):58-63.

[7]陈德强.高级氧化法处理难降解有机废水研究进展[J].环境保护科学,2005,132(4):20-23.

草酸在污水处理中的作用篇3

关键词:镉(Cd);烟草;干旱半干旱;积累

中图分类号:X53;X173文献标识码:a文章编号:1673-1069(2017)02-138-3

0引言

烟草作为我国重要的经济作物之一,对于农业经济的增长起到举足轻重的作用。然而,随着矿产资源的不合理开发利用、污水灌溉、化肥、农药的大量施用、工业化和城镇化的迅速发展,土壤污染日益严重[1],其中重金属镉作为一种毒性很强的物质。研究发现,重金属镉会破坏烟草叶片的叶绿素及叶绿素系统,降低烟叶中总烟碱的含量[2]。高浓度的重金属镉会影响烟草体内的过氧化酶、超氧化物歧化酶及过氧化酶的活化发生变化[3],对烟草植株的生长和卷烟质量造成严重影响。更重要的是烟草中重金属镉会以金属氧化物或气溶胶的形式进入人体,而在人体内富集的镉离子会引起慢性中毒、肾机能衰退、骨质疏松,长期吸入氯化镉会引起肺部炎症、支气管炎,并引发癌变[4]。因此,镉污染逐渐引起人们的高度关注,对于重金属镉的研究具有重要意义。

1材料与方法

1.1研究区域

研究区域位于甘肃省兰州市榆中县夏官营镇,属西北干旱半干旱地区,地处东经103o49′15"-104o34′40",北纬35o34′20"-36o26′30"之间。以半干旱大陆性气候为主,降水量为170~350mm/年,年均温度8.0oC[5]。据统计该地区周围有集中供暖锅炉两座,15公里范围内有化工厂一个,有少量工业污染,且农业化学品使用水平低于全国水平,并且土壤中重金属镉背景值低于其它烟草种植的南方地区[6]。

1.2实验材料

供试植物为甘肃省兰州市榆中县,选择甘肃省兰州市西北民族大学榆中校区试验地一块(属干旱半干旱地区),种植烟草700株,采用中水喷灌。种植期间未使用任何化肥和农药。

实验仪器主要包括S2aasystem型原子吸收仪;SSG-XL600型马弗炉;Hp1510智能微波消解仪等。

实验试剂主要有镉标准溶液(1000μg/ml,国家有色金属及电子材料分析测试中心),硝酸(优级纯),氢氟酸(优级纯),高氯酸(优级纯),盐酸(优级纯),过氧化氢和去离子水等。

1.3植物与土壤样品

植物采样在烟草成熟期,采用蛇形布点法进行采样,设置20个采样点。每点分别采取烟草植株的根部样品20个、茎部样品20个和叶片样品60个(叶片样品分为叶片上部20个、叶片中部20个和叶片下部20个)共计100个植物样品。后期处理时采用随机抽样原则抽取10个采样点并对相应的烟草样品进行处理。

土壤样品在种植前和收获期分别采样,烟草种植前采集土壤样品50个,并在烟草成熟期于烟草植株下方采集土壤样品50个,采集深度为0~20cm,并分别用四分法弃舍,最后留下1~2kg装入采样袋[7]。共采集植物样品100个。后期对应烟草植株采样点选择烟草植株下方土壤样品进行处理共计20个土壤样品,其中烟草种植前土壤样品10个、烟草成熟期土壤样品10个。

1.4样品处理

土壤样品处理经自然风干,挑拣出杂质后。利用研锅研碎,过200目目筛。最终土样消解采用硝酸-高氯酸-氢氟酸分解体系进行。

烟草样品处理将采集的烟草样品用去离子水清洗干净。在马弗炉中通过80oC烘干至恒重,分别用研锅研碎,叶片部分过200目目筛,茎部和根部过100目目筛。通过硝酸-高氯酸分解体系进行。

1.5样品的测定

标准曲线的配制:分别准确移取0.00、0.25、0.50、2.50、5.00、7.50、10.00、15.00mL镉标准溶液于25mL容量瓶中,用1%Hno3溶液定容,用于绘制标准曲线。研究采用随机抽样原则,从20个抽样点中抽取了10个共计60个样品进行检测。

2结果与分析

2.1重金属镉在土壤-烟草系统中的迁移动态

2.1.1土壤中镉的结果

在对于烟草种植前和烟草成熟期两个不同时期的土壤检测中,相关数据分析如图1所示。通过对不同烟草种植期土壤样品的处理检测,在同一块区域(榆中县夏官营西北民族大学校区)Cd的含量差异不大。并且对于土壤来说符合国家土壤环境质量二级标准(GB15618-95)中Cd≤0.3mg/kg[9]。

从图1中看出,除1号采样点的土样分析检测中,不同时期的Cd含量不变。8号采样点反而又增加的现象以外,可能受到含Cd的大气沉降或其他因素的影响。另外8个采样点的Cd含量都有不同程度的降低,烟草种植前土壤中Cd的含量为0.196mg/kg,而在烟草成熟期对土壤检测的Cd含量为0.192mg/kg。烟草种植前土壤中Cd含量较烟草成熟期土壤降低0.004mg/kg。

2.1.2烟叶各部分中镉的结果

在对烟草植株各个部分的镉检测分析相关数据如下表。

通过对烟草植株中各个部位的检测,由表1看出镉(Cd)的含量在植株体系中的不同部位而不同。表现的关系为:烟草根部>烟草茎部>烟叶上部>烟叶中部>烟叶下部。

在整个烟草土壤系统中,土壤中烟草根部、烟草茎部的Cd含量明显分别高于烟叶的上、中、下部。而在烟叶中上部烟叶Cd含量占整个烟草植株的17.08%、中部烟叶占14.48%、下部烟叶占13.46%。由图2看出相关数据与由米艳华等[10]2011年于云南的研究有一定的区别。但也符合土壤-植物系统的相关迁移交互规。说明我国西北地区土壤土质与云南等地处我国南部的弱酸性土壤有较大差别[11]。

可见,Cd虽然在土壤向烟草植株的迁移过程中受到根部外皮层、内皮层、中柱、细胞壁以及根际周围的磷酸盐。碳酸盐和植物茎节等的阻滞和限制,但Cd仍有较强的土壤向烟草植株迁移的能力[12]。并且植物不同部位富集Cd的情况不同同时,Cd的迁移能力与土壤的性质有着一定的关系。因此,削减土壤中的Cd含量或阻碍土壤中Cd向烟草植株迁移对我国烟草种植行业有着极为重要的意义。

3结论

本研究表明,在土壤-烟草植株系统中Cd有较强的迁移能力。呈现出土壤>烟草根部>烟草茎部>烟草上部>烟草中部>烟草下部的Cd含量关系。其中,烟叶下部Cd的含量最少占整个烟草植株的13.46%。土壤中Cd向烟草植株的迁移是成品烟草中的Cd含量较高的重要原因,而且土壤中过量的Cd会影响烟草的生长发育[13]和总烟碱的合成,降低烟草的品质[14],进而造成成品烟草中含有较高浓度的Cd,进入人体产生危害人体健康。

4烟草中重金属Cd削减展望

随着工业化的发展,人类生产抛弃的含Cd物质也在逐渐增加,这不仅影响了吸烟人群的身体健康,更制约了农业生产。

目前,在我国烟草种植中可以采取的简单有效削减的方法有:

①施肥,合理的增加在烟草种植中的磷肥使用,磷酸根会与Cd形成共沉淀抑制在土壤中的污染[11]。

②合理搭配烟草种植模式,选取适应该地区生长的对Cd有超级累积作用的植物进行混合搭配种植或者是隔年交换种植模式。

③微生物-植物联合修复,以里氏木霉trichodermareseiFS10-C[15]和根际促生紫金牛叶杆菌phllobacteriummyrsinacearumRC6b为例[16],以上两种细菌对Cd都有较强的抗性并能分泌促进植物生长的物质,且自身具有吸附重金属Cd的作用。

随着国家对环境治理的决心和环境修复行业的快速发展,重金属Cd对环境的污染现象将会得到越来越多的重视。

参考文献

[1]maRQUeSapGC,RanGeLaoSS,CaStRopmL.2011.renediliationofheavymetalcontaminatedsoils:anoverviewofsiteremeditiontechniques[J].CriticalReviewsinenvironmentalScienceandtechnology,41(10):879-914.

[2]李元,吴玉树,王焕校.Cd、Fe及其复合污染对烟草叶片几项生理指标的影响[J].生态学报,1992,12(2):147-154.

[3]YanZL,Linp,wangXR.2002.ResponsesofmembraneprotectionenzymesystemoftobaccoleavesonHg,Cdandpbstressesinsoil[J].BiologieexperimentalisSinica,35(3):169-172.

[4]庞铄权,王志坤,徐建伟,郭明.重金属镉离子检测技术研究进展[J].食品工程,2008(2).

[5]李裕,张强,勾昕,王润元,肖国举.甘肃中部灌溉与雨养农业土壤中的重金属污染来源[J].兰州大学(自然科学版),2011,47(6).

[6]陈怀满,郑春荣,徐从,等.中国土壤重金属污染现状与防治对策[J].人类环境杂志,1999(2):130-134.

[7]奚旦立,孙裕生.环境监测[m].4版.北京:高等教育出版社,2011.

[8]景丽洁,马甲.火焰原子吸收分光光度法测定污染土壤中5中重金属[J].中国土壤与肥料,2009(1).

[9]夏家淇.土壤环境质量标准详解[m].北京:中国环境科学出版社,1996.

[10]米艳华,陆琳,周炳礼,王树会,徐照丽,雷丽萍.土壤-考烟系统复合污染的交互作用及其相关分析[J].江西农业学报,2012,4(1):154-157.

[11]戴树桂.环境化学[m].2版.北京:高等教育出版社,2006.

[12]刘利,郝小花,田连福,戴小军等.植物吸收、转运和积累镉的机理研究进展[J].生命科学研究,2015,19(2).

[13]严重玲,洪业汤,付舜珍,等.Cd/pd胁迫对烟草叶片中活性氧清除的影响[J].生态学报,1997(10):488-492.

[14]赵爽,许自成,孙曙光..闫铁军.重金属对烟草生长发育及品质影响的研究进展[J].甘肃农业大学学报,2012,47(2):62-67.

草酸在污水处理中的作用篇4

关键词:草酸;混凝沉淀法;钢铁废水;生成沉淀;总硬度

中图分类号:X703文献标识码:a文章编号:1005-569X(2009)09-0054-02

1引言

现代钢铁工业的生产过程包括材选、烧结、炼铁、炼钢(连铸)、轧钢等生产工艺。钢铁工业废水主要来源于生产工艺过程用水、设备与产品冷却水、烟气洗涤和场地冲洗等,但70%的废水还是来源于冷却用水。间接冷却水在使用过程中仅受热污染,经冷却后即可回用;直接冷却水因与产品物料等直接接触,含有污染物质,需经处理后方可回用或串级使用。

2实验

2.1实验废水水质特点

废水采自南方某钢铁集团循环水废水处理站,水质水量变化较大,其中pH值变化大且含有大量铁和石油类污染物,其水质见表1

2.2主要实验仪器和药剂

2.2.1仪器

天平、pH计、滴定管、搅拌器、时钟。

2.2.2药剂

草酸、eDta、氨水、氯化铵、铬黑t、氯化钠。

2.3分析方法

总硬度和pH均采用由国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会编,中国环境出版社出版的《水和废水监测分析方法》(第四版)[2]进行测定。

3结果与讨论

3.1沉淀物生成―混凝实验原理

3.1.1沉淀生成原理

草酸与钙生成草酸钙沉淀,

C2o42+Ca2+=CaC204

此反应沉淀生成较缓慢。

3.1.2混凝实验原理[3]

(1)混凝作用指的是带负电的胶体颗粒和带正电的化学剂之间的化学作用和物理作用,它利用了胶体悬浮液中存在的排斥力及吸引力,这些力是造成胶体悬浮液的稳定或不稳定的主要原因。这些力是:静电斥力、布朗运动、范德华引力、万有引力。

(2)混凝作用通过两种不同的机理破坏胶体悬浮物的稳定性:①电中和。带正电的混凝剂能中和胶体颗粒表面的负电荷。随着表面电荷被中和,胶体颗粒互相逐渐靠近,颗粒有效半径减小,最终失去稳定性而互相发生碰撞。互相碰撞的颗粒通过氢键或范德华力结合在一起,形成较大的体积,或称为絮体。水净化工艺中搅拌的能量会增加颗粒间碰撞的频率,有利于颗粒的聚集,促进絮体的形成。②化学桥联。混凝剂的聚合物特性进一步增强了絮体的形成。它们的长分子链在两个颗粒的表面之间架起桥来,并使单独的较小絮体互相结合,形成较大的、容易被除去的絮体。

3.2实验步骤

分取4个吸水井水样1000ml到烧杯中,测定原水pH及总硬度、pH。分别加入20mg、30mg、40mg草酸,依次为1、2、3号,反应半小时后加入paC、pam,絮泥沉淀半小时后用双层滤纸过滤后测定其总硬度、pH。

3.2.1草酸投加量与总硬度的关系

由图1可知对南方某钢铁企业污水处理站废水,随着草酸投加量的增加,总硬度的含量降低,二者为反比的关系,这是因为草酸投加量的增加,与水中的钙离子生成了大量的草酸钙沉淀,草酸钙沉淀经paC、pam混凝沉降后去除,因此水中总硬度的去除率与草酸的投加量和混凝沉降效果有关。

3.2.2草酸投加量对pH的影响趋势

图2草酸投加量对pH的影响趋势图

由图2可知草酸分子由两个羧基组成,酸性比其它二元酸强,对水体pH值有调节作用,随着投加量的增加pH降低。

3.2.3投加量与去除率的关系

由图3可知草酸投加量增加,去除率也随之增加。这是因为草酸投加量的增加,与水中的钙离子生成了大量的草酸钙沉淀,草酸钙沉淀经paC、pam絮凝沉淀后去除,水中的总硬度随之降低,去除率也随之升高。

4结论

(1)使用草酸降低总硬度,草酸投加浓度为40mg/l,总硬度的去除率达到了16%,随着草酸投加浓度的增加,水中总硬度含量降低。

(2)使用草酸降低总硬度,随着草酸浓度的增加水中总硬度的去除率升高。

(3)使用草酸降低总硬度,随着投加浓度的增加pH降低。

(4)草酸降低总硬度的去除率跟草酸沉淀的生成和生成后的絮凝沉降效果有关。

5可行性分析

针对南方某钢铁废水处理站废水水质特点,草酸对废水中总硬度的去除有一定的作用,但由于草酸降硬后,出水pH值会急剧降低,因此此方法只适用于进水pH较高的废水处理;且草酸的市场价格高于碳酸钠的价格,从经济角度看不利于成本的控制。因此,草酸降低总硬度在实际运用过程中存在一定的局限性。

参考文献:

[1]武汉大学、吉林大学编.无机化学(第三版)[m].北京:高等教育出版社,1994.

[2]国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法(第四版)[m].北京:中国环境出版社,2006.

StudyontotalHardnessinRocessingtheSteclandironwaterbyapplyingtheoxalicacidCoagnlationprecipitationmethod

YinYunxia,YangYunfeng,ZhangYanxin

(LoudiYudeScienceofFechuologyCo.,LtD.,HunanLoudi417009,China)

草酸在污水处理中的作用篇5

1国内外农药废水处理方法

1.1国外农药废水处理的方法

国外注重环境行政管理,实行内部环保审计,落实环保投资,目前国外农药废水治理的新技术有:

(1)Linpor法农药废水处理技术。Linpor法是由德国研发和使用的农药废水处理工艺,它是在传统鼓风曝气池的基础上,加入25%—40%的规整三维微生物填料,使池内既有悬浮污泥,又有固定污泥,因而池内的污泥浓度提高1倍以上,同时改进了污泥的沉降性能,避免了污泥膨胀。

(2)双塔流化床厌氧处理。荷兰开发了双塔流化床厌氧处理农药废水新工艺,由聚酯树脂制成的反应器以附有机生物膜的活性砂粒作为硫化载体,利用流化床厌氧反应原理降解农药有机废水,有机物转化能力高,适合处理CoD负荷在20000kg·d—1扩的有机废水。

(3)paCt法。paCt法在美国和日本广泛投入使用,它是一种将粉状活性炭(paC)作为吸附剂投加到曝气池中的废水处理新工艺。paCt法将物理吸附和生物氧化法合在一起,对CoD、BoD、SS、氨氮、颜色及杀虫剂、酚、氰化物和硫氰酸盐的去除率都很高,其中CoD去除率达99%,BoD去除率达97.6%。

(4)啮酚菌与投菌活性污泥法。啮酚菌是一种经过冷冻干燥的异变菌种再加进一些适当养料的微生物制剂,将啮酚菌或其他具有强活力的细菌投加到原有的活性污泥处理系统中,即为投菌活性污泥法。它适用于含以下化学物质的废水处理:苯的衍生物、酚和甲酚类、胺类、合成洗涤剂和表面活性物质,适当稀释的氰化物等。

1.2国内农药废水处理的技术方法

近年来,在环保专家及学者的共同努力下,一批新型高效的治理技术在农药“三废”治理中得到开发和广泛应用,归纳起来可分为3类:

(1)物化处理法。物化处理法处理农药废水的技术主要有吸附法、萃取法、膜分离技术、超声波技术等。吸附法用于处理多菌灵农药、嘧啶氧磷杀虫剂、有机磷杀虫剂、植物生长调节剂等,常用的吸附剂有活性炭、焦炭、粉煤灰,当废水质量浓度为100mg·L—1时,去除率在99.6%左右;萃取法采用塔式逆流连续萃取回收乐果废水、含氨化物废水等,回收率可达90%;膜分离技术可用于回收含氰化物的菊酯类农药,能够将氰、酚等化合物通过液膜富集于萃取液中,从而达到回收有用物资的效果;超声波技术通过化学、物理作用改变有机物的性能、加速分子的热运动和破坏胶体的稳定性而降解有机物,超声波气浮技术对辛硫磷、毒死蜱等农药废水有明显的CoD去除效果。

(2)生化处理法。生化处理农药废水的方法有SBR活性污泥法、生物接触氧化技术、高效降解菌的应用等。成都生物所从处理乐果废水的活性污泥中分离出降解乐果能力很强的优势菌种,该菌种能迅速分解废水中的乐果,乐果去除率可达58%。由此可知,在生化处理系统中投加高效降解菌可大幅度提高降解能力,尤其是能提高对难分解有机物的处理能力。

(3)化学处理法。化学处理法主要有水解法、湿式氧化法、焚烧法、催化氧化法、微电解法等。水解法可处理含有硫代磷酸酯和磷酸酯的农药废水;湿式氧化法是一种处理高浓度、有毒有害、难降解废水的高级氧化技术,农药废水中的甲醇、甲胺、二硫代磷酸酯等高浓度的有机废水在较高温度和压力下,通过湿式氧化处理后有机磷的去除率达95%,有机硫的去除率达82%;焚烧法主要利用高温氧化作用将有机废物转换为无机物质的过程,但由于农药废水燃烧热值低,消耗的热能较高,处理成本高,因此在国内很少使用。

1.3国内农药行业污染治理工作中存在的难题

(1)部分农药废水没有切实可行的处理技术。杀菌剂多菌灵、甲基硫菌灵、代森锰锌等含有难生物降解物或有毒物;部分除草剂甲草胺、乙草胺、丁草胺、敌稗、绿麦隆等毒性大,不适合生化处理;均三氮苯类农药西玛津、萎去津、西草净、扑草净、敌草净等采用絮凝法可以去除部分CoD,但距离达标排放还差甚远。

(2)高浓度废液处理问题。许多农药产品的工业废水有机物浓度较高,CoD达数万mg·L—1,有的氧化乐果废水CoD高达20万mg·L—1,处理高浓度废水目前都采用生化法。由于生化工艺要求进水CoD控制在几千mg·L—1以内,成为高浓度废液处理的障碍。

(3)工艺改进与综合利用技术发展问题。从改革工艺着手,减少污染物排放量可以从根本上解决污染问题。目前,每合成1t农药约消耗3t化工原料,这些多余的原料大部分作为未反应物或副产物排出。因此,工艺改进和资源综合利用是很有潜力的,但是目前开展的技术研究还很少,远远不能适应环保的发展需要。

2农药废水处理方法选择的几点建议

2.1选用生化处理时要注意的几个问题

生化处理是农药生产废水的最重要的处理方法。采用生化处理时,应考虑以下几个方面:

(1)许多产品合成过程中使用了一甲胺、二甲胺、三甲胺、乙二胺等原料,它们都是很容易被微生物降解的化合物,首选的处理方法应该是生化法。

(2)很多杀菌剂、除草剂、卤代芳香族化合物、硝基苯类、吡啶类化合物、含硫化合物等一般都难被微生物降解,需去除后才能送入生化处理系统。

(3)一些缩合反应中使用铜盐作为催化剂,铜是强杀菌剂,废水中含有铜离子时,需在生化处理之前将铜去除。

2.2废酸处理

在农药生产中有一些废硫酸和废盐酸排出。对废硫酸,可根据生产产品的不同,进行蒸馏、浓缩或中和处理;对重氮反应排出的废盐酸,宜将盐酸蒸馏回收后再回用。

2.3废水中氨氮含量超高问题的处理

农药生产过程中含氯化铵废水排放量很大,如氧化乐果废水、草铵膦废水等,氧化乐果产品生产过程中投加过量的一甲胺,排出大量的铵盐,每生产1吨乐果,排出硫酸酯废水约2.5吨,其中氯化铵含量在10%左右,因此废水中氨氮含量超高成为农药废水处理中另一个难题,目前仍没有切实可行的处理技术。

3农药废水处理技术发展的思考

(1)高效降解菌的应用。北京化工研究院环保所从有机磷农药废水驯化的污泥中提取出降解有机磷的高效微生物,使有机磷的去除率高达99.7%。王军等从被农药废水污染的土壤中分离、筛选出降解能力较强的细菌,并进行培养获得性状稳定的活性菌液处理农药废水,结果发现特种菌形成的菌膜可直接处理高浓度农药废水,CoD去除率比传统活性污泥法要高。可见高效微生物在废水处理中起着非常重要的作用,从发展看,开发利用高效降解菌是使废水处理效率达到高效稳定的主要研究方向。

(2)电极生物膜法。电极生物膜法是一种新型的水处理技术,它将生物法和电化学法相结合,电极生物膜法采用固定化技术将微生物固定在电极表面,形成一层生物膜,然后在电极间通入一定的电流,在阴极产生的氢气被固着在阴极上的反硝化菌所高效利用,碳阳极的氧化产物有利于中和oH—,降低pH值,增强厌氧环境,有利于生物的脱氮。电极生物膜法充分结合电化学法和生物膜法,结合了微生物固定生长和电解法的强氧化还原能力,同时又利用了生物膜与电极间的高效传质作用的特点,能有效地去除氮氧化物,降解CoD,还能使系统的除磷性能得到强化。在高浓度苯胺废水等难生物降解废水的处理方面也很有潜力。

草酸在污水处理中的作用篇6

1原地浸矿工艺及其产生的环境问题

针对池浸工艺和堆浸工艺存在的诸多缺点,20世纪90年代,经过赣州有色冶金研究所、长沙矿冶研究院、长沙矿山研究院等科研单位的科技攻关,研究出了离子型稀土矿开采的新工艺———原地浸矿工艺,其流程为:配制硫酸铵浸出剂注液井注液稀土原地浸出集液沟收集稀土富液碳酸氢铵或草酸沉淀稀土得碳酸稀土或草酸稀土灼烧得混合型稀土氧化物[9]。原地浸矿工艺被认为是目前最环保的一种离子型稀土开采模式,它不必采动矿体,只需要在矿区表面挖一些注液井,因而大大减轻了矿区地形、地貌的破坏和水土的流失。虽然如此,原地浸矿工艺引起的环境问题还是比较严重,主要表现在[13]:(1)矿区可能发生山体滑坡和泥石流等地质灾害。直接注入矿体的浸取液会使山坡发生裂缝,加之稀土矿体赋存于渗透性较好的风化壳中,当注液井布局不合理或遇到长时间、大范围的降雨时,就可能引起山体滑坡,严重时会进一步发展为泥石流灾害。图2为某采用原地浸矿工艺的离子型稀土矿区遭遇暴雨时出现的泥石流情景。(2)对矿区植被仍有较大破坏。原地浸矿工艺需破坏矿区山体地面约1/3的植被用以配备足够数量的注液井和集液沟渠,同时硫酸铵溶液长时间地浸泡山体,会通过侧渗和毛细管作用损坏地表植被。图3为某离子型稀土矿采用原地浸矿工艺所造成的植被破坏情景。(3)污染矿区土壤和水体。残留于山体中的硫酸铵会通过淋滤作用和渗透作用污染矿区及周边环境的土壤、地表水和地下水,而当发生地质灾害时,矿体内残留的硫酸铵外流会加重危害。

2离子型稀土矿山环境治理方法

2.1污染控制措施

2.1.1浸出过程污染控制原地浸矿工艺是现今最为环保的离子型稀土矿开采工艺,但该法直接将硫酸铵浸矿剂注入矿体中,对地下水和地表水造成安全隐患,因此,需要对浸出过程采取如下几点措施[14]:(1)采取清污分流和人工防渗假底措施。前者是指对原地浸矿采场的收液系统和地表汇水进行清污分流,目的是从源头上控制雨水等地表汇水进入母液系统;后者是指原地浸矿采场所有收液巷道、水平监控孔、水平集液孔、集液沟的底板均采用水泥砂浆构筑人工防渗假底,目的是从源头上控制母液进入地下水和地表水环境。(2)建立3级监控收液系统。为了最大限度地减少稀土矿区周边水体和土壤的污染,可采用3级监控收液系统收集母液,其中第1级为收液巷道监控收液系统,第2级为水平孔监控收液系统,第3级为垂直孔监控收液系统。经3级监控收液系统收液后,母液收集率可达92%以上。(3)采取地下水长期监测措施。建立由原地浸矿采场地下水长期动态观测网、母液处理车间地下水长期动态观测网和矿区下游地下水长期动态观测网组成的矿区地下水长期动态观测网,以掌握原地浸矿区域及周边地下水的水质变化情况,并针对不同变化采取相应的措施。

2.1.2废水处理稀土被提取后,会产生大量的氨氮废水,为避免污染,也必须对其进行处理。氨氮废水的处理方法主要有吹脱法、离子交换法、折点氯化法等[15]。吹脱法是在汽提塔中将废水调节至碱性,然后通入空气或蒸汽,通过气液接触将废水中的游离氨吹脱至大气中[16]。该法可应用于离子型稀土矿开采过程中所产生的高浓度氨氮废水的处理。离子交换法是利用沸石的吸附作用和离子交换作用将废水中的氨氮除去。该法一般适用于氨氮浓度较低的废水处理,当nH+4离子浓度较高时,使用该法会因频繁再生离子交换膜而使过程难以持续进行[15-16]。折点氯化法具有处理效果稳定、不受水温影响、投资较少等优点,但存在加氯量大、费用高的不足(对于nH+4浓度为100mg/L的废水,处理1kgnH+4-n需37.6元),且处理过程中会产酸,需要添加等量的碱来进行中和。此法适用于低浓度氨氮废水的处理[16]。

2.2工程治理措施离子型稀土矿开采完毕后,矿区的生态环境较为恶劣,须对稀土废弃地进行土地整理、建设排水系统和采用其他工程措施,为后期植被恢复创造条件。土地整理的基本要求为[17]:(1)与矿区总体规划相结合,以利于矿区土地的最终利用。(2)保障坡面稳定性,避免造成坡体失稳。(3)形成适宜的坡度和微地形,以适应后期植被恢复施工作业的要求,提高植株成活率。(4)与矿区排水系统的建设等相结合。土地整理需要与排水系统工程相配合,而排水系统工程的设计应结合地形地貌,合理布局排水管道,既要满足后期植被生长对水分的需求,又要避免遭遇长时间、高强度降雨时,稀土矿区出现大面积的洪涝灾害,要能够经受住梅雨季节的考验,避免山体坡和泥石流等地质灾害的发生。罗学升等[18]对福建长汀县风流岭离子型稀土矿区进行环境治理,采取的工程措施有:土坡修建挡土墙,沟口修建拦渣坝,控制取土区周围的边坡角在25°以内,并且根据地形,将取土区和堆渣区整平为一块块的梯田。曾敏等[19]对江西安远县新龙离子型稀土矿山进行环境治理,其中针对采剥区和尾砂堆采取了削方降坡+挡土护面+排水截水坡面整理+排水截水措施,针对淤积区则通过建设拦砂坝来控制源头的水土流失,减少沟谷和河道的淤泥。

2.3生态修复技术经过工程治理后,离子型稀土矿废弃地的边坡趋于稳定,排水系统趋于完善,立地条件趋于好转,但要从根本上遏制矿区生态环境的恶化,逐步恢复其开采前的土壤质地和结构,甚至还原为开采前的自然景观,则需要运用一系列的生态修复技术,包括土壤改良技术、植被恢复技术和微生物修复技术等。

2.3.1土壤改良离子型稀土矿在开采后生态系统遭到十分严重的破坏,形成了极端的生境条件,影响植物的生长和覆盖,其主要的环境胁迫因子是土壤基质质地和结构不良、酸性强、持水保肥性能差、有机质及氮磷钾含量极低或十分不平衡、重金属尤其是稀土含量过高等。因此,离子型稀土矿废弃地的生态修复首先要解决的问题就是矿区土壤基质的改良。土壤改良的措施可以概括为以下两个方面[20]:(1)物理改良措施。主要指表土保护利用和客土覆盖措施。表土保护利用是在离子型稀土矿开采前,将表层(30cm)和亚层(30~60cm)土壤取走加以保存,并尽量避免其结构遭到破坏,减少其养分流失,待矿区生态修复时将其返回原地加以利用。客土覆盖是将结构良好、养分充足的异地熟土覆盖于待修复的稀土矿废弃地表面,直接改良废弃地土壤的理化性质;建议尽可能利用城市生活污泥或建筑工程的剥离表土,这样既可实现废物的再利用,又可减少土地侵占。(2)化学改良措施。包括提高土壤肥力、降低重金属毒性、调节土壤pH值等方法。离子型稀土矿区土壤贫瘠,通过多次少量施加钾肥、磷肥等速效化肥和施用人畜粪便等缓释有机肥,可以改善土壤的养分状况,提高土壤的持水保肥性能,并可以利用有机质的螯合或络合作用降低重金属离子的毒性;通过施加碳酸钙或硫酸钙,可以利用Ca2+对重金属的拮抗作用,减少重金属被植物吸收的量,保障植物健康生长;通过施加熟石灰、碳酸钙等碱性物质,可以提高土壤的pH值。

2.3.2植被恢复植被恢复是实现离子型稀土矿废弃地生态修复的重要途径,也是控制稀土矿区土壤侵蚀的重要方式。资料显示[21],未进行植被恢复的离子型稀土矿尾矿堆上的土壤侵蚀模数为原状植被条件下的50倍。由于即便实施了上述土壤改良措施,稀土矿废弃地的立地条件仍然较差,难以让一般植物直接定居,而且客土覆盖措施工程量大、费用高,难以大面积实施,因此,筛选出适应稀土矿区恶劣生境的耐性植物就成为决定植被恢复能否成功的关键问题。适应性植物的筛选应遵循如下原则和经验[6]:(1)尽可能选择当地的乡土植物种类,这样既适应当地的生态环境,又可避免外来生物的入侵。(2)对于水土流失较快的区域,治理初期要选择生长快、萌芽力强的多年生草灌,如芒芭茅、百喜草、茶杆竹、山苍子、火棘等,它们可在边坡稳定化过程中发挥重要作用。(3)选择对矿区土壤基质有改良作用的植物种类,如种植具有固氮能力的胡枝子、葛藤等豆科植物,既能改善土壤的质地、结构,又可增加土壤的养分。(4)选择能够超富集重金属和稀土元素的植物,如铁芒萁能降低表层土壤的游离金属浓度,避免游离金属离子对其他植物种类生长的影响,从而为更多的植物物种在矿区定居提供较好的生境条件,进而形成较为稳定的植物群落。简丽华等[22]在对福建长汀稀土废矿区进行植被恢复的过程中,在平坦地段选择种植速生、耐寒、耐瘠薄、耐干旱、吸收nH+4能力强、根幅生长量较大的优良无性系桉树,其年生长量可达4m以上;在边坡地区选择种植复合型的草本植被,包括根系发达、耐旱性强、株丛高大的香根草、类芦等禾本科草本植物和具有固土力强、匍匐生长速度快、吸收nH+4能力强等优点的鸭拓草,其中禾本科植物可为鸭拓草提供较为有利的生境,而鸭拓草则可降低土壤中碱解氮的浓度,这样各自发挥优势,达到了良好的护坡效果。曾敏等[19]在对江西安远县新龙离子型稀土矿边坡区域进行修复时,选择金色狗尾草雀稗马塘等耐旱根系发达的植被,而在平坦地段选择种植桉树或脐橙,取得了很好的环境效益。总之,离子型稀土矿区的植被恢复应考虑不同区域的特点,有针对性地选择植物,并根据群落结构优化配置的多样性原则进行合理规划和设计,形成“草本植物+灌木+乔木”层次分明的良好生态模式。

2.3.3微生物修复技术微生物修复技术是将微生物接种在新种植的植物上,对矿区土壤进行综合治理与改良,既可以改善植物的营养状况,降低重金属的毒性,促进植物的生长发育,又可利用根际微生物的代谢活动重新构筑起土壤微生物体系,增加土壤生物的活性,从而加速矿区生态环境的恢复[17]。目前,将微生物修复技术应用于离子型稀土矿区生态环境重构过程的报道不多,仅见李兆龙等[23]对广东省平远县离子型稀土矿区生态修复过程前后土壤细菌的变化过程进行了研究,发现生态修复后土壤细菌数量明显上升,土壤细菌Dna多态性有所增加。因此,笔者建议未来在离子型稀土矿山生态环境重建方面加强微生物修复技术的研究和实践。

3结语

草酸在污水处理中的作用篇7

关键词:畜禽养殖场;沼肥;重金属;修复技术;研究

中图分类号:S141文献标识码:aDoi编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2013.05.017

1畜禽养殖场沼肥重金属污染现状

沼肥(包括沼液和沼渣)是有机物厌氧发酵后的残余物,是一种优质有机肥。但近年来,随着沼肥的广泛应用,沼肥污染问题也越来越引起人们的重视。生猪、奶牛养殖是我国农业中的传统产业,规模化养殖也在不断扩大,已成为我国未来养殖业发展的趋势,但养殖业业主在追求效益最大化的同时,也带来了严重的环境污染问题。许多地方在规模化畜禽养殖过程中,为加快畜禽生长速度、提高饲料利用率和防止畜禽疾病,在饲料添加剂中大量使用铜、锌、铁、砷等中微量元素[1-2]。许多研究表明,饲料中添加铜对猪各阶段有明显的促生长作用[3-5]。目前,在我国及其他国家的生猪养殖中,使用高剂量铜作为猪的促生长饲料添加剂已相当普遍,但重金属元素在动物体内的生物效价很低,大部分随畜禽粪便排出体外,故畜禽粪便中往往含有高量的重金属,从而增加了农用畜禽粪便污染环境的风险[6]。而规模化养殖场的粪污经过处理后最终都会以沼肥、有机肥等形式进入土壤中,造成土壤污染和植株中毒。

当前,国内外对沼肥重金属污染问题的研究多集中在沼肥中重金属元素分布情况、沼肥对作物产量和品质的影响、沼肥对土壤的影响等[7-8]。钟攀等[9]分析了沼气肥中重金属含量,发现沼液毒性重金属的平均含量为全as>Cr>Cd>pb>Hg,而沼渣则为全Cr>as>pb>Cd>Hg。李健等[10]研究发现,配合饲料饲养法沼渣中as、Cd的含量远远超出规定的含量,Hg的含量也已接近极限值;而青饲料饲养法沼渣中主要重金属含量除pb以外,其他重金属含量基本没有超过允许的范围。段兰等[11]对辽宁省昌图县的饲料、猪粪、沼肥以及连续施用沼肥6年的土壤进行取样测定,分析了沼肥从源头到土壤施用过程中重金属与抗生素类兽药的含量变化。结果表明,施用沼肥的土壤重金属类残留现象总体不明显,但Cu、Zn含量明显增高。高红莉等[12]研究指出,施用沼肥可以改善土壤环境,提高土壤肥力,明显提高作物产量和品质,对土壤重金属元素含量没有显著影响,但是青菜镉、铅含量超出国家标准,因此应谨慎施用。随着人们对农产品质量安全问题的日益关注,沼肥中的重金属特别是毒性重金属的含量将成为评价其质量安全的重要指标。

2土壤重金属污染修复技术

重金属污染物进入土壤后,不易随水迁移,不能被生物所分解,因而在防治上存在一定的困难。对于沼肥造成的土壤重金属污染,目前生产上常用的改良修复技术主要有物理修复、化学修复和生物修复等。即可通过土壤管理、重金属钝化、微生物降解等技术集成,降低土壤重金属对作物的生物有效性,减少作物的吸收,也可通过秸秆综合利用技术、高富集植物填闲种植等,降低土壤重金属的含量。

2.1物理修复技术

物理修复技术是通过各种物理过程将重金属污染物从土壤中去除或分离的技术。目前,土壤重金属污染物理修复主要包括电动修复、电热修复、土壤淋洗3种修复技术[13]。在这3种物理修复技术中,应用最多、技术最成熟的是土壤淋洗法,该法是利用淋洗液把土壤固相中的重金属转移到土壤液相中,再用络合或沉淀的方法,使重金属富集并进一步回收处理的土壤修复方法。淋洗液主要有硝酸、硫酸、盐酸、草酸、柠檬酸、eDta和Dtpa等[14]。有研究指出当硫酸单独使用时,铜和铅的去除效果不理想[15],而使用的盐酸/硫酸(1∶1)对污泥进行处理,重金属铜、铅、锌等去除率都达到60%以上,有的重金属去除率甚至可达100%。有机络合剂eDta和Dtpa等也能有效去除重金属,如eDta能与许多重金属元素形成稳定的化合物,使用0.1mol·L-1eDta去除pb,发现eDta对pb的提取率可达60%[16]。

2.2化学修复技术

化学修复就是向土壤投入改良剂,如有机肥、作物秸秆、蛭石、石灰等,通过对重金属离子的吸附、氧化还原、沉淀等作用,以降低重金属对植物的危害和在植物体内的富集。有机肥可通过改变重金属的存在状态,或改变吸附体的表面性质,进而影响重金属的吸附。张敬锁等[17]研究发现有机质有很大的比表面积,对Cd2+有强烈的吸附作用,更主要的是有机质分解产生的腐殖酸可与土壤中的Cd2+形成鳌合物沉淀。石灰主要是通过提高土壤pH值,促进土壤中重金属元素形成氢氧化物或碳酸盐结合态盐类沉淀。

2.3生物修复技术

2.3.1植物修复技术植物修复技术是指通过植物系统及其根系移去、挥发或稳定土壤环境中的重金属污染物,或降低污染物中的重金属毒性,以期达到清除污染、修复或治理土壤目的的一种技术。植物修复经济有效、成本低,对环境扰动小,产生的富集重金属的植物可统一处理,甚至可以从这些植物体内回收重金属,可以长期、大面积的田间应用,还可绿化环境[18-19]。但在一些区域,简单地使用植物修复法难以起到预期效果,必须与物理化学法等结合起来使用[20]。目前,全世界已经发现超富集植物500多种:Cd超富集植物有商陆、龙葵等[21-22];Cu超富集植物有燕麦鸭跖草、海州香薷等[23];pb超富集植物有裂叶荆芥、麻疯树等[24-25];as超富集植物有大叶井口边草、蜈蚣草等[26-27];Hg超富集植物有大米草[28]。以及Cd/Zn多重金属富集植物有伴矿景天[29],pb/Cu/Zn/Cd多重金属富集植物有朝天委陵菜[30]。

2.3.2微生物修复技术微生物修复是利用微生物如蓝细菌、菌根真菌以及某些藻类产生的多糖、糖蛋白等物质对重金属的吸收、沉积、氧化和还原等作用,减少植物摄取,从而降低重金属的毒性[31-33]。目前,微生物强化植物修复方面的研究多集中于菌根真菌,它在修复遭受重金属污染的土壤方面发挥着重要的作用[34]。通过筛选重金属抗性菌株、增强植物抗重金属能力来实现植物修复重金属污染土壤是非常有效的手段[35]。许友泽等[36]采用微生物淋溶法去除重金属,在最佳工艺条件下,污泥中Cd、mn、Cu、pb、Zn的浸出率分别高达88.0%,88.0%,69.0%,67.0%和83.0%。谢朝阳等[37]研究发现,在细菌的参与下,土壤胶体和粘土矿物对重金属离子的吸附能力有一定程度的增加。

2.4植物生长调节物质修复技术

植物生长调节物质能通过调节植物的生长状况来增强植物抗重金属胁迫的能力。在重金属胁迫下,利用水杨酸进行处理能促进植株生长,降低质膜透性,减少丙二醛的积累,从而增强植物抗重金属胁迫的能力[38]。赵鹂等[39]也研究发现,施加外源脱落酸能有效缓解汞胁迫下水稻种子的萌发活力,增强植株的抗逆性。

3结论

综上所述,当前许多地方在规模化畜禽养殖过程中,为了追求效益,往往在饲料添加剂中大量使用铜、锌、砷等中微量元素,而这些重金属元素大部分随畜禽粪便排出体外,从而增加了农用畜禽粪便污染环境的风险。针对当前规模化养殖带来的沼肥污染现状,本研究探讨了几种缓解重金属污染的技术,有些技术已经比较成熟,有些仍存在疑问,还需进一步完善。随着研究的深入,将会有更完善更成熟的土壤重金属污染修复技术应用到实际的生产中。

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草酸在污水处理中的作用篇8

1、科学污水灌溉:工业废水种类繁多,成分复杂,有些工厂排出的废水可能是无害的,但与其他工厂排出的废水混合后,就变成有毒的废水。因此在利用废水灌溉农田之前,应按照《农田灌溉水质标准》规定的标准进行净化处理,这样既利用了污水,又避免了对土壤的污染。

2、合理使用农药:合理使用农药,这不仅可以减少对土壤的污染,还能经济有效地消灭病、虫、草害,发挥农药的积极效能。在生产中,不仅要控制化学农药的用量、使用范围、喷施次数和喷施时间,提高喷洒技术,还要改进农药剂型,严格限制剧毒、高残留农药的使用,重视低毒、低残留农药的开发与生产。

3、合理施用化肥:根据土壤的特性、气候状况和农作物生长发育特点,配方施肥,严格控制有毒化肥的使用范围和用量。增施有机肥,提高土壤有机质含量,可增强土壤胶体对重金属和农药的吸附能力。如褐腐酸能吸收和溶解三氯杂苯除草剂及某些农药,腐殖质能促进镉的沉淀等。同时,增加有机肥还可以改善土壤微生物的流动条件,加速生物降解过程。

4、施用化学改良剂:在受重金属轻度污染的土壤中施用抑制剂,可将重金属转化成为难溶的化合物,减少农作物的吸收。常用的抑制剂有石灰、碱性磷酸盐、碳酸盐和硫化物等。例如,在受镉污染的酸性、微酸性土壤中施用石灰或碱性炉灰等,可以使活性镉转化为碳酸盐或氢氧化物等难溶物,改良效果显著。

(来源:文章屋网)

草酸在污水处理中的作用篇9

绿叶莱不宜施硝酸铵。如小白菜、大白菜、苋菜、芹菜、菠菜等,生长期短,易吸收硝酸态氮肥。如施用硝酸铵肥,绿叶蔬菜吸收的都是硝酸盐类离子,这种盐类进入人体后,尤其是长期食用,会引起累积中毒。

纯氮肥的喷施

绿叶蔬菜不宣叶面喷施尿素或硫酸铵等氮素化肥,也不宜喷人尿液。如尿素、硫酸铵或人尿液喷在叶面上,虽能使菜嫩叶肥,色泽美好,增产显著。但硝酸盐在绿叶莱上的含量亦会显著增加,使菜受到污染而影响人体健康。

施尿素后不能马上灌水

尿素中所含氮素成分为酰胺,这酰胺态氮素在土壤微生物分泌的脲酶作用下,转化为碳酸铵或碳酸氢铵后才为蔬菜根系吸收利用,或土壤吸附保存。如尿素施后马上灌水或遇到雨淋,酰胺态的氮素就会随水流失,其损失程度比硝酸铵还要大。所以,尿素无论作基肥或追肥,都应施后经过5天~7天,使其全部转化完毕后再灌水,以免造成损失。

硫酸铵不要连续多次施用

在酸性土壤或石灰性菜田中,若连续多次施用硫酸铵,会使酸性土壤变得更酸;石灰性土壤造成土壤板结,这都会妨碍蔬菜的正常生长。

菜地缺水不宜施碳酸氢铵

碳酸氢铵极不稳定,易挥发损失,尤其在菜地干旱缺水情况下,损失更严重。所以,在莱田施用碳酸氢铵,不论作基肥或追肥,都应在菜地湿润情况下,进行深施,施后立即覆土。如遇干旱天气,可对水泼施或施后浇水。

磷肥施量不要太多

莱田如连年大量施用磷肥,磷肥供应过多,尤其每667m2施用量超过40kg的情况下害处很大,会严重影响蔬菜的生长发育,使蔬菜植株早衰,生长不良,产量降低,品质变劣。一般每667m2施15kg~20kg为宜。

绿叶菜切忌施不腐熟的人粪肥

绿叶蔬菜类不宜泼施生人粪,因不腐熟的人粪中,尤其在医院、车站、码头、饭店及公共厕所,粪池中含有多种传染性病菌和寄生虫卵。如把这种粪肥不经沤制或处理就直接泼施在绿叶莱上,蔬菜会受到严重污染,甚至导致多种传染性疾病和寄生虫病的传染。使用这种粪肥,可通过密封堆沤、沼气池发酵和药物处理等无害化处理后施用。

草酸在污水处理中的作用篇10

一、渔业水环境现状

1.主要水质指标:

水温、水深、透明度根据调查测定,骆马湖近3年年平均水温为14.3℃。由于受人工调控和汛期洪水的共同影响,其年水位变化一般为5月下旬至7月中旬为枯水位,7月下旬至10月中旬高水位,10月下旬至第2年5月中旬为平水位。骆马湖水透明度年均值为o.98m,其相对透明度最高均出现在6月份,最低均出现在3月份。

pH、Do骆马湖pH值近3年平均为8.64,水体呈微碱性。由于湖面开阔,风浪较大,加上有一定数量的水生植物,其溶氧含量较为丰富,最低饱和率为91.7%,最高饱和率为131·7%。

高锰酸盐指数骆马湖水体高锰酸盐指数平均值3.35n娜L。其年度变化中9月和3月值相对较高,可能与汛期洪水量如湖区工业废水、生活污水、农田水有关。

总氮、有机氮骆马湖总氮年平均值为1.75叫几,9月及12月总氮含量较高,可能与汛期后上游洪峰影响有关,总无机氮年均值为1.42卫堪犷L,无机氮以硝酸态氮为主,占93.7%,氨态氮、亚硝酸态氮仅占5.4%和1.1%,这可能与骆马湖溶氧充足,硝化作用较为完全有关。磷、磷酸盐骆马湖总磷含量年平均值为0.以11碑好L,磷酸盐含量年均值为0.的32月理少L。

重金属及金属指标从近3年测定的情况看,年均值不超过渔业水质标准。

2.水质变化趋势

1卯6年4月、8月,江苏省水产科学研究所、南京地理研究所对骆马湖的水质、水生生物资源等进行调查。近20年来,湖区的工农业生产有了较大发展,人口也有所增加,湖泊中水生生物的数量,种群结构以及渔业生产发展均有所变化,两次调查比较可以看出,近20年来pH变化不大,溶氧因测定季节不同以及水生植物数量增加、增氧作用增加而有所提高,磷酸盐因水生植物吸收利用等原因而降低,高锰酸盐指数和无机氮含量均有了一定程度提高。

3.富营养化评价结果

根据骆马湖草藻结合型湖泊的特点,用藻型和草型两种湖泊营养化评价标准,分别评价其营养状态,评价结果为目前骆马湖处于中营养(后期)。

二、水环境现状存在的主要问题

水量的变化对渔业的影响。随着工农业需水量的增加,骆马湖渔业需水量经常得不到保障,渔业经济收人因为湖泊水位周年落差较大而下降。其他用水量的增多常常导致湖泊干枯,渔业风险很大,严重影响渔民的积极性,制约渔业资源的合理开发。由于湖泊水位的降低,南水北调不能及时得到补充,直接导致湖泊可养殖面积的减少,同时影响了鱼类生长发育。

水质的变化对渔业的影响。从对湖区水质监测的情况看,水体已受到一定程度的污染,并呈现中富营养状态。近年,局部污染已造成多起渔业损失事故。水位持续走低,水体环境恶化的可能性越大。水质状况的好坏和湖区渔业生产有正相关关系。

养殖盲目开发对渔业的影响。骆马湖自1997年进入养殖大开发阶段,特别是网围、网箱养殖从无到有,从少到多,目前分别达2800hm早、7万澎多。由于在发展过程中,湖区渔民有急功近利的思想,养殖水域布局不合理,养殖方式单一,养殖塘口相互交错,阻碍水体交换和流畅,由养殖本身带来的自身污染,造成养殖渔民经济上的损失。

三、改善湖区水环境现状的对策

1.加大宣传力度,争取各级政府的重视。骆马湖地处宿迁市区边沿,随着这座新兴中等城市的发展,骆马湖的地位越来越重要。市区居民的饮用水质量和湖区水质的好坏息息相关,市区生态环境建设中湖区的生态状况举足轻重。作为湖区渔业的主管部门通过科学研究,把相关的信息及时向各级政府通报。尤其是保持水位稳定,减少湖区库容变化幅度等关键因素,要各级政府积极协调,高度重视,逐步解决这些影响湖区水环境质量的根本性问题。

2.立足渔业本身,改善湖区水质环境。骆马湖过水性湖泊的特点是由湖泊的功能决定的,各种功能主次的变化也在随着社会环境变化而变化。渔业功能既要适应渔业发展的本身要求,又要适应整体功能的要求,特别是城市饮用水的要求和防洪泄洪的要求。

第一,低坝高栏养殖不能影响湖泊防洪泄洪。这种养殖方式是骆马湖渔业生产特点之一,湖内塘口拦坝要低于21m,坝上用网片与湖体相隔,这样既不影响蓄洪,又能正常开展渔业养殖生产。如果拦坝过高,一旦洪水来临,即影响泄洪,又会造成养殖户的经济损失。

第二,规范网围、网箱养殖生产。按照“江苏省水产品生产基地管理办法”的要求,运用骆马湖“九五”国家科技攻关渔业科研成果,制定无公害渔业发展规划,全面清理整顿养殖秩序,规范养殖行为,改进养殖模式,改善养殖环境,提高养殖水产品的安全质量水平。一是网围、网箱养殖严格按照规划实施,建立网围养殖体系。要防止影响湖区通航、行洪和生态环境。建造在水位较浅,湖底平坦,风浪较小,水生生物较多的区域,不占据航道和主要行洪通道。在网围养蟹中,要按照“大水体、低密度、大规格、生态化”的要求,制定统一的技术操作规程,积极引导养殖户按标准生产。网围养殖面积予以适度控制,面积规模越大,需投人的饲料就相对较多,这对保护湖泊良好水质和生态环境不利。根据骆马湖水质状况及苏南湖泊网围养殖经验,湖区养殖应控制在2667hlll2以内为宜。二是加强养殖水域环境的管理。加强养殖水域水质监测工作,做好监测资料的搜集、分析、处理,根据水质状况,及时湖区水质信息,指导和服务于无公害生产。三是加强投人品的管理。严格实施养殖用药处方制,鱼药供给专营制和休药期制度,加强药残监控,严禁禁用药物进入湖区。建立塘口记录制度,严控外源性饲料的投喂,以湖区水草、小杂鱼、螺规等湖区自身饲料资源为主,推行生态化养殖。少投精饲料,减少渔业自身对湖泊生态环境的污染。通过2一3年时间,逐步调整网围单块面积,推广“小区式”网围养殖模式,解决养殖自身的生态环境间题。四是网围养殖必须注意养殖品种和结构,通过开展骆马湖多品种生态养殖示范,带动湖区养殖结构调整。多放养投料量少的螃蟹、青虾、甲鱼、塘艘、乌鳗、级鱼等优质品种,减少投放增加污染的品种。要以优质、低投人、低产量、效益好、对环境影响小的名优产品养殖为主,避免一味追求高投人高产出而不顾环境承受能力的现象发生。