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天然橡胶是海南热带农业的支柱型产业,每年产生的橡胶废水多达数百万吨。当前,海南省大部分橡胶加工企业各处理工艺大多只停留在废水的二级生化处理水平且以达标排放为其目标,对这类可再生的废水资源利用不足,这不仅造成了资源的浪费,也造成环境的污染与区域生态的破坏。天然橡胶加工废水处理问题成为了制约天然橡胶加工业持续发展的一个“瓶颈”。本研究采用盆栽模拟试验方法,以芫荽(香菜)为试验作物,以清水灌溉为对照,用挪威三元复合肥为参照,研究天然橡胶加工过程中所产生的胶清废水,UASB(上流式厌氧污泥床)出水、好氧处理终水在不同浓度、不同灌溉方式下,对芫荽生长发育、生理品质、土壤肥力、土壤微生物数量的影响;对天然橡胶加工废水农灌方式及灌溉量进行优化,衡算了在较优方式灌溉下的经济收益情况,得到如下主要结论:(1)芫荽的生长发育:适宜浓度的废水灌溉对芫荽有促进作用,过高浓度或过低浓度均对芫荽的生长产生了负面的影响。10%浓度胶清废水处理对芫荽生长的促进作用优于胶清废水其他浓度处理和清水处理,其中在生育期叶片数、分枝数、株高、地上部分干重、地下部分干重方面分别比清水对照高出89.5%、34.1%、1.32倍、2.8倍及33.2%。50%浓度厌氧UASB出水处理对芫荽生长的促进作用优于厌氧UASB出水其他浓度处理和清水处理,其中在生育期叶片数、分枝数、株高、地上部分干重、地下部分干重方面分别比清水对照高出1.0倍、28.5%、28.1%、2.8倍及58.2%。好氧处理终水对芫荽生长的促进作用优于清水处理,其中在生育期叶片数、分枝数、株高、地上部分干重、地下部分干重方面分别比清水对照高出64.2%、25.2%、34.7%、2.16倍及17.8%。(2)芫荽品质:在不同稀释度胶清废水施用下,10%浓度的胶清废水的促进作用最明显,在总叶绿素含量,维生素C含量,可溶性总糖方面分别比清水浇灌高出20.69%、5.66%、212.52%。在不同稀释度UASB厌氧出水施用中,50%浓度的UASB厌氧出水的促进作用最明显,在总叶绿素含量,维生素C含量,可溶性总糖方面分别比清水浇灌高出16.47%、16.59%、146.62%。好氧处理终水则在总叶绿素含量,维生素C含量,可溶性总糖方面分别比清水浇灌高出7.11%、2.15%、63.67%。好氧终水处理直接灌溉芫荽,其地上部分硝酸盐含量符合国家标准(GB19338-2003)限值,胶清废水和UASB厌氧出水施用存在硝酸盐积累问题。(3)土壤理化性质方面:未经稀释及较高浓度的胶清废水对土壤肥力有显著的提升作用,但是这会导致钾元素的过量累积以及土壤pH值的降低,而较低浓度的胶清废水没有此现象;厌氧UASB山水高浓度施用会显著降低土壤全氮和碱解氮含量,但对于速效钾和有效磷则有增加作用,低浓度施用则降低了速效钾的含量;好氧处理终水除在pH方面有微降低外,其它营养物质方面都有所增加。(4)土壤微生物方面:土壤细菌含量方面,胶清废水各处理均高于清水对照,但随着浓度的降低呈现先增加后减少的趋势;厌氧UASB出水各处理均高于清水对照,随着施用浓度降低呈升高趋势;好氧终水与清水相比没有显著性差异。土壤真菌数量方面,胶清废水中除10%浓度处理低于清水对照外,其余均高于清水对照,且随着浓度的降低而降低;而好氧终水处理则显著高于清水对照。放线菌数量方面,胶清废水中除10%浓度处理低于清水对照外,其余均高于清水对照,且随浓度的降低呈先增后降的趋势;厌氧UASB出水除10%浓度处理以外,其它处理均高于清水对照;好氧终水处理则显著高于清水对照。另外,在微生物比例方面,细菌比例和放线菌比例呈负相关关系。(5)综合预处理方式、对作物和土壤的影响及农用效益等各方面因素,较优的灌溉方式为:10%胶清废水混灌、50%厌氧UASB废水混灌和好氧处理终水直灌,灌溉量分别为,48.4t/hm2、169.5t/hm2、380t/hm2。天然橡胶加工废水灌溉的经济收益可借鉴污水灌溉的经济收益模型来计算。通过对灌溉经济收益的衡算,在种植作物为芫荽的情况下10%胶清废水混灌、50%厌氧UASB废水混灌与好氧处理终水直灌的总经济收益额分别为8707.1元/hm2、8933.6元/hm2和2503.1元/hm2。在国家大力推广清洁生产及可持续发展的大背景下,解决天然橡胶加工废水传统生化二级处理工艺自身的不足,同时使废水实现无害化、资源化,是天然橡胶产业发展的必经之路。本文以不同预处理方式的天然橡胶加工废水对作物及土壤的影响为研究切入点,进而提出可行的资源化方案,不但解决了传统生物处理工艺上的不足,而且使水质中的有效成分变废为宝,削减了天然橡胶企业的废水处理成本,带来新的利润增长点。可以说,这样的处理方式将对海南天然橡胶产业的发展带来良好的应用前景。