温泉废水灌溉对麦冬草生长发育的影响研究

张宁 李智娟 陈丽斌

摘要：近年来，温泉旅游业获得了较大的发展，虽然给企业带来了较大的经济效益，但是也产生了大量的温泉废水。很多企业都是直接将温泉废水排放进河道中，这样不仅浪费水资源，而且会对周边的环境造成一定的污染。在温泉废水中，所存在的污染物主要包括人体的皮肤分泌物、污垢、洗涤剂等。对于这类废水，一般需要经过消毒处理才可再利用。本文主要以华山清心温泉为例，来探讨温泉废水灌溉对麦冬草生长发育的影响。

关键词：温泉废水;麦冬草;生长发育

1 引言

随着全球对温室效应的防范，以及对低碳经济与节能减排的倡导，地热资源作为绿色能源被广泛利用，日益受到重视。近年来，华山清心温泉资源开发力度不断加大，但是，在开发利用温泉的同时，产生了温泉洗浴废水排放与废水余热利用等问题。对于温泉，其所产生的温泉废水可采用人工湿地温泉废水系统、灌溉等处理方式。人工湿地温泉废水处理系统是一种较好的废水处理方式，它能充分发挥资源的生产潜力，防止环境的再污染，获得温泉废水处理与资源化的最佳效益，具有较高的环境效益、经济效益及社会效益，比较适合于处理水量不大、水质变化不很大的温泉洗浴处理。此外，温泉废水经处理后回灌进入地下地热水系也是一种可行办法。随着市区地下热水需求量的增加，采用人工补给回灌方式，可提高地下热水可开采量。地热水回灌有利于提高资源利用率和实现可持续利用，避免了地热水资源浪费、地下水位下降，甚至地面沉降等现象的发生。

从本文的研究主题来看，主要是分析温泉废水灌溉冬麦草方面的内容，地热水在农林牧副渔业方面有广泛的利用。在农业上主要用于地热温室、培育良种、种植蔬菜、花卉、鱼苗越冬、孵化等方面，如台湾礁溪温泉空心菜，就是用温泉的尾水进行养殖，使用地热水印染、缨丝可以使产品色泽鲜艳，着色率高，手感柔软，富有弹性。本文则考虑到这方面的一些情况，来探讨温泉废水灌溉对麦冬草生长发育的影响。

2 实验设计

2.1 实验材料

本次实施田间试验、盆栽实验的材料为阔叶麦冬草。

2.2 实验方法

选取华山清心温泉附近农田作为试验场地，共设置三个处理，处理1是长期温泉废水灌溉;处理2是长期温泉废水灌溉，期间添加牛粪，用来改良土壤;处理3是正常自来水灌溉。每个处理重复3次。于萌芽期、幼苗期、开花期及结果期4个时期测定麦冬草各项形态生理指标。

试验土壤所含物质包括有机质、全氮、全钾、全磷等，见下表所示：

2.3 观察指标

2.3.1 株高与叶龄

在试验场地内随机取20秆有代表性的植株，按照常规方法测定株高和叶龄，3次重复。盆栽试驗每个处理随机取20秆有代表性的植株，按照常规方法测定株高和叶龄。

2.3.2 质重

在生育期中，在各试验场地内随机取20秆有代表性的植株，3次重复，去除根部，先用自来水冲洗干净，再用蒸馏水及去离子水冲洗，装入纸袋中，放入烘箱中105℃杀青1小时，85℃烘至恒重，称重，单位（g/杆）。盆栽试验每个处理随机取20杆有代表性的植株，去除根部后，其他操作与上述田间试验操作相同。

2.3.3 叶绿素含量

采用日本konica Minolta公司生产的SPAD-502测定，选取生长一致的旗叶15片，用SPAD叶绿素仪测定叶绿素，每叶片中部测定10次，取平均值，3次重复。单位：SPAD。

2.4 数据处理

采用Excel和SPSS11.5统计软件对试验材料进行性状间的方差分析。假设检验中，*表示在α=0.05水平上差异达到显著，**表示在α=0.01水平上差异达到显著。

3 实验结果分析

3.1 温泉废水对麦冬草株高的影响

从整个生育期来看，随着生育期时间的推移，麦冬草的株高呈现逐渐递增的长势，到结果期后略有下降。在萌芽期，处理2处理麦冬草株高最高，显著（P<0.05）高于其它处理，说明牛粪对麦冬草生长起到明显的促进作用。处理1和处理3之间差异不显著。在幼苗期，三个处理中处理3处理株高升高最多，并且值最大，处理2处理次之，处理1最小，对比差异不显著（P>0.05）。与正常自来水灌溉相比，温泉废水灌溉对麦冬草生长有一定的抑制作用。开花期各处理之间的株高比较结果与萌芽期一致。结果期时，三个处理的株高都有所降低，但是处理3处理株高仍最大，对比差异不显著（P>0.05），温泉废水灌溉的处理1的麦冬草株高最小。由此可见，温泉废水对麦冬草株高的抑制虽有影响，但并不显著（P>0.05），见下图所示：

在温泉废水中，含有较多的盐分，所以本文设置5个盐度，包括0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%。来分析盐分对麦冬草株高的影响，结果见下图所示：

从上图可知，随着盐分的增多，麦冬草的株高有所下降，表明在盐分胁迫下，会抑制麦冬草的生长。由此可见，在利用温泉废水浇灌麦冬草时，需要考虑到温泉废水中的盐分含量，避免对麦冬草的生长产生不利影响。

3.2 温泉废水对麦冬草叶龄的影响

由下图可知，麦冬草叶龄随着生育期时间的推移呈现出现先升高后下降的趋势。萌芽期的各处理麦冬草叶龄相比较，处理3明显高于处理1和处理2（P<0.05）。在幼苗期，处理3显著高于其它两个处理（P<0.05），表明温泉废水灌溉对麦冬草叶龄增加有明显抑制，增施牛粪的处理（处理2）麦冬草叶龄比温泉废水灌溉的处理（处理1）有明显升高。开花期各个处理之间叶龄相比较，结果为处理3>处理2>处理1，处理之间差异显著（F=8.955*）。到结果期，各处理麦冬草叶龄都明显下降，处理1的叶龄最小，处理2其次，处理3处理的麦冬草叶龄最大。整体来说，长期温泉废水灌溉对麦冬草叶龄的增加有明显抑制作用。见下图所示：

3.3 温泉废水对麦冬草质重的影响

如下图所示，温泉废水灌溉的各个麦冬草单茎干物质积累量不同。总体来说，麦冬草单茎干物质积累随着其生育进程呈现增大趋势，至成熟期达到最大。在麦冬草的萌芽期、幼苗期，各个处理的单茎干物质重差异不显著（P>0.05）。随着花后光合产物的积累，在开花期，麦冬草单茎干物质重明显增加，处理之间差异显著（F=13.761*），各个处理比较结果为处理3>处理2>处理1。到結果期，处理3单茎干物质重仍处于较高水平，但是与其他处理对比差异不显著（P>0.05）。由此可见，长期温泉水废水灌溉对麦冬草的单茎干物质积累有明显抑制作用，增施牛粪能促进麦冬草生长但是不能完全缓解这种抑制。见下图所示：

3.4 温泉废水对麦冬草叶绿素含量的影响

叶绿素是植物吸收光能进行光合作用的色素，在一定范围内，叶绿素含量的高低直接影响植物的光合能力。如下图所示，试验中各个处理麦冬草相对叶绿素含量SPAD值表现为“先升后降”的趋势。萌芽期和幼苗期各个处理之间SPAD值差异显著（F=12.366，F=14.738*），比较结果为：处理3>处理2>处理1。在开花期和结果期，各个处理之间相比较，处理3处理的SPAD最大，处理1最小（P<0.05）。总体来说，长期温泉废水灌溉对田间麦冬草相对叶绿素含量的影响较明显。见下图所示：

4 讨论

通过试验分析可知，通过温泉废水灌溉，会对麦冬草的生长发育造成一定的抑制。总结温泉废水灌溉对麦冬草生长指标的影响可知，麦冬草生长过程受环境的影响密切，而不同处理的温泉废水灌溉对麦冬草生长中的生理生态指标产生的不同影响与灌溉水的水质有关，而温泉废水水质可能潜在的重金属离子是最大的污染源[1]。植物对土壤中重金属元素的吸收富集能力，取决于诸多因素，如土壤重金属含量、土壤理化性质、质地、有机质含量、植物品种等[2]。由于灌溉时间和灌溉环境的不同，所以对麦冬草植株生长造成的影响有一定的差别，但可证明温泉废水灌溉对麦冬草生长有明显的抑制和危害[3]。

目前，温泉废水的广泛应用尚缺少成熟技术支持，温泉废水适宜回用的农作物范围、安全灌溉工艺流程设计、灌溉制度、灌溉对土壤、地下水、作物等生态影响评价尚未得到解决。温泉废水利用事业要有高新技术的保证和支持。首先着重于已有技术的集成化和产业化，同时加强新工艺、新流程、新技术、新设备、新产品的研究、开发和推广应用[4]。要尽快建设温泉废水回用农业的示范性工程，以确定再生水适宜回用农作物的范围、安全灌溉工艺流程设计、灌溉制度，温泉废水灌溉对土壤、地下水、作物等生态影响评价和调蓄技术等问题。同时，注重及时对温泉废水回用进行效益、风险分析和评价，从而进行有效的控制和管理，以不断提高和保证再生水回用的安全[5]。

对于温泉废水，根据经济效益和操作实施两个方面进行考虑，建议其采用液氯消毒，首先应根据排水量、消毒时间确定消毒池的大小，再选择合适的地理位置修建。由于温泉洗浴废水中悬浮杂质很少，所以洗浴废水经水源热泵之后可直接进入消毒池进行消毒处理。再将经过消毒处理的洗浴废水用于花卉灌溉、农田灌溉、冷却水、生活杂用等各个方面，从而达到水资源综合利用的目的。用于渔业养殖的洗浴废水则不能采用液氯消毒，会对其生长产生不利影响，用于渔业养殖的洗浴废水建议用紫外线消毒。

5 结论

本文通过对华山清心温泉废水灌溉对麦冬草生长发育的影响进行分析，得出以下结论：

（1）温泉废水对麦冬草株高的抑制虽有影响，但并不显著（P>0.05）;

（2）长期温泉废水灌溉对麦冬草叶龄的增加有明显抑制作用（P<0.05）;

（3）长期温泉水废水灌溉对麦冬草的单茎干物质积累有明显抑制作用（P<0.05），增施牛粪能促进麦冬草生长但是不能完全缓解这种抑制;

（4）长期温泉废水灌溉对田间麦冬草相对叶绿素含量的影响较明显（P<0.05）。

参考文献

[1] 徐珊珊， 刘绪， 薛利红，等. 麦秸还田下生活污水灌溉对水稻产量及氮素吸收利用的影响[J]. 江苏农业科学， 2018， 46（002）：38-41.

[2] 刘辉， 范东芳， 黄引娣，等. 农村混合污水灌溉对小麦生长及其根际微环境的影响[J]. 水土保持学报， 2019， 33（2）：7.

[3] 刘辉， 范东芳， 黄引娣，等. 农村混合污水灌溉对土壤养分含量、酶活性及微生物多样性的影响[J]. 生态学杂志， 2019， 38（8）：7.

[4] 何进勤， 雷金银， 赵营，等. 施肥对马铃薯淀粉废水灌溉农田的培肥效应[J]. 中国农学通报， 2018， 34（36）：7.

[5] 李贵春， 唐政， 包敏辉，等. 不同有机物配比基质及生活污水灌溉量下生菜的生长与品质差异[J]. 南方农业学报， 2019， 50（10）：6.