在微灌中,生物膜生长动态与回收的废水在现场尺度上的规模

科学领域:

• 农业工程 农业工程
• 环境科学 环境科学
• 微生物学 微生物学

背景情况:

• 使用回收废水的微型灌系统面临着因生物膜形成而导致滴水器堵塞的挑战.
• 滴水器的狭窄通道和迷宫般的几何形状加剧了污染问题.
• 了解生物污染对于有效实施用经过处理的废水进行微型灌至关重要.

研究的目的:

• 评估使用经过处理的废水在田间规模滴灌系统中的水分和生物污染.
• 研究水力动力学条件对灌管道沿线生物污染的影响.
• 评估微型灌系统中经过处理的废水的有效性.

主要方法:

• 在四个月的时间里,对六条100米的滴灌道进行了现场监测,其中有两种滴灌型 (0.65L/h和1.5L/h).
• 使用破坏性 (机械提取) 和非破坏性 (光学连贯性断层扫描) 方法分析生物膜的发展.
• 使用总有机碳监测和3D激发发射矩阵光显微镜评估有机物质含量和组成.

主要成果:

• 观察到最小的生物膜发育,干燥或有机物质含量根据位置或滴水器流速没有显著差异.
• 非破坏性方法表明,生物污染占据了滴水迷宫体积的15-20%.
• 生物膜的组成没有显著改变,环境条件 (水温) 的影响比流动力学更大.

结论:

• 处理过的有机含量低的废水可以安全地在微型灌系统中使用,而不会造成显著的效率损失.
• 生物膜的发展主要受到环境因素的影响,而不是这些系统中的流量条件.
• 用经过处理的废水进行微灌,即使在需要大量灌的场景中也是可行的,例如在地中海气候下.