廉宁霞

（新疆轻工职业技术学院化学工程系 新疆乌鲁木齐 830021）

造纸废水灌溉对毛白杨苗木生长及养分状况的影响

廉宁霞

（新疆轻工职业技术学院化学工程系 新疆乌鲁木齐 830021）

将不可继续使用的木材、破布、芦苇以及稻草等作为工业原料，经由高温度高气压蒸煮后进行分离，在分离过程中接取纤维素，最后制作成纸浆，是造纸工业的形成过程。在这个过程的最后，从排除原料中提取除纤维素外的部分作为造纸黑液。造纸黑液中具有木质素、纤维素和挥发性有机酸等化学物质，出现难闻气体，并且具有极强的污染性。本文对造纸废水灌溉作用于毛白杨苗木灌溉的可行性进行分析，分别用稀释约为浓度不同的造纸废水，对毛杨树苗的生长和养分状况以及用稀释后的造纸废水灌溉后的土壤化学性开展研究。

造纸废水；灌溉；植物养分

为研究造纸废水灌溉对毛白杨苗木的生长和养分状况造成的影响，将以1年生三倍体毛白杨盆栽苗木为研究对象，设置三个随机区组试验，对在固定间隔周期的相同灌溉条件下，不同比例稀释的造纸废水分别对毛白杨生长所带来的影响以及养分状况产生的差异。

1 采用废水灌溉的前提

由于我国造纸工业对木浆生产量的需求量增大，而目前木浆的生产量却不能充分满足这一需求，所以亟需发展能够替代木浆的速生丰产纸浆林，用以解决当前的现状。同时因为造纸工业属于高物耗高污染的行业，不仅对水资源的需求大，并且排除的废水量也非常庞大。如果继续一味的这样发展下去，将对我国的资源和环境带来巨大影响。所以我国积极研究如何采用科学合理的方法将造纸废水进行循环再利用，一方面有助于缓解现下所面临的灌溉水资源问题，另一方面通过造纸废水灌溉技术的研究，实现循环经济，获取减少因灌溉产生纸浆林生产的投入成本，创造经济效益的双赢。

2 材料与方法

2.1 试验地概况

试验地选择新疆维吾尔自治区的石河子（东经84'58"-86'24"，北纬43'26"-45'20"），此地区的水资源丰富，境内有玛纳斯河、宁家河、金沟河等河流，平均海拔高度450.8m。石河子属于温带大陆性气候，年平均气温8.1℃～8.4℃，日照2318～2732 h，无霜期147～191d，年降雨量180mm～270mm，该地区地势平坦、土壤质地良好、日照充沛，素有“戈壁明珠”的美誉[1]。

2.2 试验材料及设计

本试验采用1年生的无性系双子叶植物纲三倍体毛白杨根苗作为试验材料，每株平均地径大致为1.44cm，苗高平均为1.18m。以石河子造纸厂经处理过的废水进行灌溉试验，该造纸厂废水水质概况如下：悬浮物浓度较高，水样偏酸，SS725.98mg/L。首先试验开始前先用清水加以灌溉。

在采用完全一致的随机区组进行试验，试验设有3个处理，确定灌溉水中的废水比例：第一个处理废水比例12.5%（1F7Q），第二组处理废水稀释比例为16.7%（1F5Q），最后一组为25%（1F3Q），其中F表示废水量，Q表示清水量。试验期间，三组废水处理都会采用同种灌溉方法，应用15d的固定间隔周期，以2014年5月8日为起点，到8月6日结束，分4次进行灌溉。考虑石河子的地质原因和降雨量等因素，这次试验将会在试验苗上选择平均耗水量的最高限制。

2.3 测定项目与方法

近年9月对3组废水灌溉试验处理下的苗木生长高度和地径的成长状况作出检测，在3个处理当中随机选出2株，检查生长成果，将生长中收获的枝叶、地径、根部分开采集，妥当保存，然后将采集样品带回实验中心，把苗木清洗干净。需要注意的是要及时将试验植株放置在恒温干燥箱中，保持植株的干燥，以防细菌滋生，对试验数据产生破坏，并且进行30min的杀菌后，测定苗木生长量[2]。

2.4 植株养分含量

植株检验称重后，粉碎植物样品加以过筛，将苗木分别用凯氏定氮法对植株里以单分子形式存在的氮（N）含量测定，再根据钼锑抗比色法检测对植株的叶、茎根中只由一种原子组成，一般情况下不能分解的磷（P)含量，最后使用氮磷联合测定消煮法进行消煮[3]。

3 结果分析

根据试验表明，检测期间不同处理方式、不同灌溉次数造成毛白杨地茎和苗木净生长量的显著差异。每一种废水处理方式的地茎生长量最高可达到清水量与废水量的1：5，并且三组试验数据全部高于一般木浆制造处理。另外，因为不同废水灌溉的处理方式，第一组试验中12.5%（1F7Q）大幅度提升至16.7%（1F5Q）时，废水灌溉的毛白杨的苗高，地茎生长长度增加，呈良好生长状态。一旦废水的比例远超出清水时，反而毛白杨的苗高与地茎生长量开始减少。

石河子实验地区的土地酸碱值在通过造纸废水的灌溉后，酸碱度在8.69～8.78之间发生浮动，相比实验处理前，土地酸碱度增高。但是根据所做试验的报告显明：经由造纸废水灌溉后的土地，其酸碱值虽然有所变动，但是土壤P值无显著变化。可见短期的废水灌溉对土壤酸碱值的影响较小。

4 结语

本次研究的目的在于用科学合理的方法，合理地提供在应用造纸废水灌溉毛白杨苗木的过程中，大力解决长期造纸废水灌溉时容易发生的土壤盐碱化问题，和浪费水资源的生态问题。通过本次试验，计划更优质的灌溉方式、土壤环境、水体环境和制定废水灌溉时应当遵守的规章制度。

[1]王烨,席本野,崔向东,李广德,贾黎明,苏曼琳,刘丹.造纸废水灌溉对毛白杨苗木生长及养分状况的影响[J].生态学报，2013，05:1626-1635.

[2]夏江宝,谢文军,孙景宽,刘京涛,刘擎，陆兆华.造纸废水灌溉对芦苇生长及其土壤改良效应[J].水土保持学报，2011，01:110-113.

[3]刘擎,夏江宝,贾岱,谢文军,孙景宽,陆兆华.造纸废水灌溉对轻度盐碱芦苇湿地理化性状的影响[J].水土保持研究，2011，04:258-261.