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文章简介
河岸带具有很强的水净化能力，在氮和磷等营养物质的去除和保留中起着重要作用，并常被用于改善河岸缓冲区扩散源的水质。因此，它们也有可能减少和转化废水处理厂流出物中的营养物质。在河岸缓冲区中，减少污染物的主要过程是物理保留、植物吸收、稀释和化学转化。事实上，硝酸盐去除的主要途径是通过反硝化作用，这主要得益于土壤中丰富的水分、有机物及其引发的更高反硝化速率。现有研究表明，长期接受污水排放会通过改变盐分积累、碱度以及土壤结构等途径，导致土壤的pH值和有机质含量增加。然而，当前还鲜有对于河岸森林土壤在这方面的相关研究（尤其是地中海沿岸）。
近日，Laura Escarmena et al (2024) 在Journal of Environmental Management上发表论文"Impact of a WWTP effluent overland flow on the properties of a mediterranean riparian soil"。该研究选取了加泰罗尼亚地区的一座污水处理厂附近的河岸森林，在现场设置了两个150平方米的研究区（一个是对照区，另一个是在地表接收污水处理厂污水一个月的研究区），在污水溢流系统前后采集样本、通过BACI设计测试污水对土壤特性的影响，并在17个月后评估0-5cm和5-20cm两个深度区间土壤的恢复情况。该研究的目的是：评估污水处理厂污水坡面流对河岸土壤性质和养分浓度的影响，以探索这种做法作为基于自然的处理的潜力。
主要内容
图1 (a)加泰罗尼亚污水处理厂1:5000比例尺下的的正射影像，包括污水排放点和研究控制（C，橙色）以及污水处理区（T，灰色）；(b)处理区采样图的设计
表1 污水处理厂出水溶解有机碳、铵态氮、硝态氮、可溶性活性磷、电导率、钠、pH和温度的平均值±标准差
表2 层位序列、50cm深度的有机碳百分比加权平均值（OC50%）以及九个剖面中每个剖面的土壤分类
图2 柱状图表示不同粒度类别的百分比
G代表砂砾，CS代表粗砂，FS代表细砂，S代表淤泥，C代表黏土
图3 土壤有机质百分比、电导率、pH值和土壤交换性钠百分比在不同采样周期(采样前、采样后和恢复后)和区域(控制区和处理处)在每个深度(0-5cm和5-20cm)的差异
表3 各时期各区域表土温度和土壤水分百分比平均值±标准误差
图4 不同采样期(采样前、采样后和恢复后)和每个深度(0-5cm和5-20cm)的区域(对照区和处理区)土壤中溶解有机碳、总磷、有效磷、硝态氮和铵态氮的差异
主要结论
(1) 本研究评估了河岸土壤减少污水处理厂废水中营养物质的潜力的第一近似值。虽然产生了显著影响，但并未对环境造成损害。此外，研究结果还提供了有关养分含量的有用信息，表明河岸土壤具有降低污水处理厂废水中硝酸盐的巨大潜力。
(2) 需要进一步的研究来更深入地评估这种潜力以及中长期应用的影响。未来的研究可能包括研究污水地下应用以增加停留时间，以及间歇性操作，因此可以交替好氧和厌氧条件，通过硝化-反硝化途径增强铵的去除。
文章来源：
Laura Escarmena, Núria Roca, Joan L. Riera. Impact of a WWTP effluent overland flow on the properties of a mediterranean riparian soil, Journal of Environmental Management, Volume 366, 2024, 121778, ISSN 0301-4797.
https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2024.121778.
编辑：须歆
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