造紙廢水灌溉對毛白楊苗木生長及養分狀況的影響

廉寧霞

（新疆輕工職業技術學院化學工程系 新疆烏魯木齊 830021）

造紙廢水灌溉對毛白楊苗木生長及養分狀況的影響

廉寧霞

（新疆輕工職業技術學院化學工程系 新疆烏魯木齊 830021）

將不可繼續使用的木材、破布、蘆葦以及稻草等作為工業原料，經由高溫度高氣壓蒸煮后進行分離，在分離過程中接取纖維素，最后制作成紙漿，是造紙工業的形成過程。在這個過程的最后，從排除原料中提取除纖維素外的部分作為造紙黑液。造紙黑液中具有木質素、纖維素和揮發性有機酸等化學物質，出現難聞氣體，并且具有極強的污染性。本文對造紙廢水灌溉作用于毛白楊苗木灌溉的可行性進行分析，分別用稀釋約為濃度不同的造紙廢水，對毛楊樹苗的生長和養分狀況以及用稀釋后的造紙廢水灌溉后的土壤化學性開展研究。

造紙廢水；灌溉；植物養分

為研究造紙廢水灌溉對毛白楊苗木的生長和養分狀況造成的影響，將以1年生三倍體毛白楊盆栽苗木為研究對象，設置三個隨機區組試驗，對在固定間隔周期的相同灌溉條件下，不同比例稀釋的造紙廢水分別對毛白楊生長所帶來的影響以及養分狀況產生的差異。

1 采用廢水灌溉的前提

由于我國造紙工業對木漿生產量的需求量增大，而目前木漿的生產量卻不能充分滿足這一需求，所以亟需發展能夠替代木漿的速生豐產紙漿林，用以解決當前的現狀。同時因為造紙工業屬于高物耗高污染的行業，不僅對水資源的需求大，并且排除的廢水量也非常龐大。如果繼續一味的這樣發展下去，將對我國的資源和環境帶來巨大影響。所以我國積極研究如何采用科學合理的方法將造紙廢水進行循環再利用，一方面有助于緩解現下所面臨的灌溉水資源問題，另一方面通過造紙廢水灌溉技術的研究，實現循環經濟，獲取減少因灌溉產生紙漿林生產的投入成本，創造經濟效益的雙贏。

2 材料與方法

2.1 試驗地概況

試驗地選擇新疆維吾爾自治區的石河子（東經84'58"-86'24"，北緯43'26"-45'20"），此地區的水資源豐富，境內有瑪納斯河、寧家河、金溝河等河流，平均海拔高度450.8m。石河子屬于溫帶大陸性氣候，年平均氣溫8.1℃～8.4℃，日照2318～2732 h，無霜期147～191d，年降雨量180mm～270mm，該地區地勢平坦、土壤質地良好、日照充沛，素有“戈壁明珠”的美譽[1]。

2.2 試驗材料及設計

本試驗采用1年生的無性系雙子葉植物綱三倍體毛白楊根苗作為試驗材料，每株平均地徑大致為1.44cm，苗高平均為1.18m。以石河子造紙廠經處理過的廢水進行灌溉試驗，該造紙廠廢水水質概況如下：懸浮物濃度較高，水樣偏酸，SS725.98mg/L。首先試驗開始前先用清水加以灌溉。

在采用完全一致的隨機區組進行試驗，試驗設有3個處理，確定灌溉水中的廢水比例：第一個處理廢水比例12.5%（1F7Q），第二組處理廢水稀釋比例為16.7%（1F5Q），最后一組為25%（1F3Q），其中F表示廢水量，Q表示清水量。試驗期間，三組廢水處理都會采用同種灌溉方法，應用15d的固定間隔周期，以2014年5月8日為起點，到8月6日結束，分4次進行灌溉。考慮石河子的地質原因和降雨量等因素，這次試驗將會在試驗苗上選擇平均耗水量的最高限制。

2.3 測定項目與方法

近年9月對3組廢水灌溉試驗處理下的苗木生長高度和地徑的成長狀況作出檢測，在3個處理當中隨機選出2株，檢查生長成果，將生長中收獲的枝葉、地徑、根部分開采集，妥當保存，然后將采集樣品帶回實驗中心，把苗木清洗干凈。需要注意的是要及時將試驗植株放置在恒溫干燥箱中，保持植株的干燥，以防細菌滋生，對試驗數據產生破壞，并且進行30min的殺菌后，測定苗木生長量[2]。

2.4 植株養分含量

植株檢驗稱重后，粉碎植物樣品加以過篩，將苗木分別用凱氏定氮法對植株里以單分子形式存在的氮（N）含量測定，再根據鉬銻抗比色法檢測對植株的葉、莖根中只由一種原子組成，一般情況下不能分解的磷（P)含量，最后使用氮磷聯合測定消煮法進行消煮[3]。

3 結果分析

根據試驗表明，檢測期間不同處理方式、不同灌溉次數造成毛白楊地莖和苗木凈生長量的顯著差異。每一種廢水處理方式的地莖生長量最高可達到清水量與廢水量的1：5，并且三組試驗數據全部高于一般木漿制造處理。另外，因為不同廢水灌溉的處理方式，第一組試驗中12.5%（1F7Q）大幅度提升至16.7%（1F5Q）時，廢水灌溉的毛白楊的苗高，地莖生長長度增加，呈良好生長狀態。一旦廢水的比例遠超出清水時，反而毛白楊的苗高與地莖生長量開始減少。

石河子實驗地區的土地酸堿值在通過造紙廢水的灌溉后，酸堿度在8.69～8.78之間發生浮動，相比實驗處理前，土地酸堿度增高。但是根據所做試驗的報告顯明：經由造紙廢水灌溉后的土地，其酸堿值雖然有所變動，但是土壤P值無顯著變化。可見短期的廢水灌溉對土壤酸堿值的影響較小。

4 結語

本次研究的目的在于用科學合理的方法，合理地提供在應用造紙廢水灌溉毛白楊苗木的過程中，大力解決長期造紙廢水灌溉時容易發生的土壤鹽堿化問題，和浪費水資源的生態問題。通過本次試驗，計劃更優質的灌溉方式、土壤環境、水體環境和制定廢水灌溉時應當遵守的規章制度。

[1]王燁,席本野,崔向東,李廣德,賈黎明,蘇曼琳,劉丹.造紙廢水灌溉對毛白楊苗木生長及養分狀況的影響[J].生態學報，2013，05:1626-1635.

[2]夏江寶,謝文軍,孫景寬,劉京濤,劉擎，陸兆華.造紙廢水灌溉對蘆葦生長及其土壤改良效應[J].水土保持學報，2011，01:110-113.

[3]劉擎,夏江寶,賈岱,謝文軍,孫景寬,陸兆華.造紙廢水灌溉對輕度鹽堿蘆葦濕地理化性狀的影響[J].水土保持研究，2011，04:258-261.