污水土地处理工艺中的土壤堵塞问题
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中国给水排水 2003 Vol. 19 CHINA WATER & WASTEWATER No. 3
述评与讨论
污水土地处理工艺中的土壤堵塞问题
张 建,
1
邵长飞 ,
2
黄
霞,
1
刘志强
2
( 1. 清华大学 环境科学与工程系, 北京 100084; 2. 青岛建筑工程学院 环境工程系, 山 东 青岛 266033) 摘 要: 分析了污水土地处理工艺中土壤堵塞的过程 ,Baidu Nhomakorabea并从物理、 化学和生物三个方面阐述
当土地处理系统建成后, 其土壤的微观结构和 物理特性也就固定了 , 所以在系统运行过程中应努 力避免污水中 SS 的大量蓄积。Rice 的研 究表明, 对于二级处理出水, SS > 10 mg/ L 就会造成严重的 堵塞现象 ; 而 J. C. Lance 等的研究表明, 对于一级处 理出水 , 80 mg/ L 的 SS ( 大多为可降解有机物 ) 也不 会造成明显的土壤堵塞 , 可见对于土壤的堵塞问题, 不仅要考虑 SS 的含量, 还应该考虑其组成, 无机质 含量较多的 SS 更易造成土壤孔隙的堵塞。 土壤对污水中离子的净化机理之一就是土壤矿 物粒子中的阳离子和污水中的阳离子发生置换。土 壤粘土表面大量脱落的 Ca 2+ 会与污水中大量的置 换能力强的 H + 、 Na+ 等阳离子发生交换, 当周围有 较多的 SO2同时存在 时, 便会形成难 溶性物质并 4 堵塞土壤孔隙。 如果土地处理系统处理的废水中含有较多易形 成难溶性物质的离子时将导致孔隙构造的变化并引 起堵塞, 这种情况下应慎重考虑土地处理系统的适
[ 1、 2]
有较大的孔隙率, 而污水中的悬浮物、 化学反应沉淀 物、 微生物代谢产物等在土壤中积累而造成孔隙减 小的过程是缓慢的 ; 对于粘土粒子含量高、 有效孔隙 率小的土壤, 上述物质在土壤颗粒表面的聚集非常 迅速, 由此会导致土壤渗透速率迅速下降
[ 2]
。
。但是, 随着土地处理系统运行时间的延长 ,
基金项目 : 国家科技部重大资助项目 ( 2000- 03)
17
2003 Vol. 19
中国给水排水
No. 3
用性。而生活污水中的 H+ 、 Na+ 、 SO2等离子含量 4 较少, 因此利用土地处理法处理生活污水时产生化 学沉淀物堵塞土壤孔隙的可能性较小。 如果连续地向土壤中过度投加污水 , 土壤本来 持有的养分、 氧化还原状态、 土壤生物相和生物量就 会发生较大变化, 土壤堵塞现象亦 可能随之发生。 许多 研 究均 证 明微 生 物作 用会 导 致 土壤 堵 塞 现 象[ 4~ 12] , 但对于其机理则有不同的结论。 G. N. Magesan 等认为, 土壤 中的生物作用 可使 水力传导性能降低 , 土壤的水力传导性能和生物量 ( 以生物氮表征 ) 的相关性很大 ( R 2 = 0. 54) , 而和土 壤多糖含量的相关性则较小 ( R = 0. 27)
[ 2]
。
土壤堵塞机理
土壤堵塞的致因
土壤的堵塞主要由物理、 化学和生物三方面因 素造成。一般而言 , 土壤耐水性团粒的稳定度是影 响土壤渗透速率的重要因素。土壤团粒稳定度低的 系统, 团粒破碎后变成细微的粘土粒子且在渗水的 作用下不断向下移动逐渐形成致密的不透水层 , 从 而导致严重的土壤堵塞。 土壤的颗粒分级状况也是土壤堵塞与否的重要 影响因素。土壤颗粒粒径较大的壤性土和砂性土具
( 1)
式中 K t T1 T2
污水投配 t 天以后的渗透速率 , cm/ d 污水投配 t 天内单位面积土地处理系 统总共投配的 BOD 量 , kg/ m 2 污水投配 t 天内单位面积土地处理系 统上总共投配的 SS 量, kg/ m
2
该模型能够根据投配负荷较好地预测在较高投 配水力负荷( 5. 2 cm/ d) 下土壤的堵塞问题, 但是不 能解释较低投配水力负荷下 ( 1. 3 cm/ d) 渗透系数变 化很小的情况。 Takuya Kawanishi 通过理论分析和试验研究 [ 10] , 提出了最大生物量密度和最小水力负荷的概念, 认 为土壤中的微生物量与土壤渗透系数之间存在负指 数关系 , 在一定污水水质条件下 , 土壤中的微生物量 有一个最大值 X max , 对应 X max 的水力负荷为土壤最 小水力负荷 K S, m in , 如果实际水力负荷超过 K S, min 时 就会导致严重的土壤堵塞 , 并推导得到了投配水质 S 0、 K S, min 和土壤实际水力负荷 Q / A 之间的半经验 关系: K S, min bX max H 0. 5 Q = ( ) A YX S 0 式中 b Q A 土壤微生物内源呼吸系数, d污水投配流量 , m / d 土壤过水断面面积 , m
2 3 1
( 2)
2003 Vol. 19 YX H 压力水头
中国给水排水
No. 3
微生物比增长速率常数, mg 微生物 / mg 基质
外多糖, 土 壤孔隙由此堵塞 , 然而胞外 多糖可以在 23~ 50 d 的干化过程中完全降解掉[ 12] 。一般情况 下 , 间歇时间越长则土壤处理能力恢复得越好, 其渗 透速率也越大, 但是间歇时间也不能无限延长, 应同 时考虑处理效率和处理负荷 , 常用的落干 / 投配周期 比为 1~ 8。这种运行方式在美国、 日本等国家得到 [ 2] 广泛应用 , 在我国的许多工程和试验中间歇投配 方式也得到了重视和应用。 曝气充氧 由于厌氧状态是导致土壤中胞外聚合物积累的 重要原因 , 因此对污水进行曝气充氧可以起到一定 的预防土壤堵塞作用。一般情况下, 在土壤中渗透 扩散的污水的 DO 值约 为 0~ 1. 0 mg/ L, 这明显偏 低 , 而低 DO 值污水的长时间渗透会使好氧微生物 的分解活性受到影响。污水中的溶解氧浓度和土壤 整体 E h 值呈正相关关系 , 即污水中溶解氧的浓度 高时局部土壤的 E h 值也会高 , 土壤微生物新陈代 谢活性就高, 由此有机质中间代谢产物产生的量就 低 , 土壤的堵塞情况可以得到一定程度的缓解。 对污水进行曝气可以提高 DO 值 , 但是在渗透 过程中其 DO 值会迅速降低。而在散水管周围供给 空气则可以有效提高污水中的 DO 值 , 维持土壤中 的好氧状态 , 使微生物的分解作用得以维持, 同样可 以防止土壤中胞外聚合物的蓄积, 日本已有这方面 的研究和应用。 施用微生物抑制剂或溶菌剂 施用微生物抑制剂或溶菌剂可以抑制微生物的 生长活动、 将微生物杀死, 进而 防止土壤堵塞。如 Magesan 采用快速渗滤系统处理具有高碳氮比 ( C/ N 值为 66) 的废水时, 土壤过水能力会迅速降低 80% , 而在进水中添加硝化抑制剂和多糖降解酶则可以将 土壤的渗透系 数提高到 堵塞时 的 2. 8 倍 。 Shaw 等也发现 , 在进水中添加 5% 的次氯酸钠以杀死细 菌并溶解胞外多糖, 可以完全恢复土壤的水力传导 能力。土地处理工艺主要依靠微生物的新陈代谢活 动去除污染物质, 宜采用不损害土壤微生物生存环 境的措施来恢复土壤的水力传导能力 , 因此, 这种抑 制微生物或杀死微生物的土壤堵塞防治措施的实际 应用价值不大。 3 结语 目前, 土地处理工艺在我国的沈阳、 北京、 山东、 昆明等地均已成功应用 , 效果显著, 但土壤堵塞问题 19
[ 7] 2 [ 5、 6]
粒子与许多淤积的 SS 共同形成致密 不透水层, 胞 外聚合物的蓄积不断加速并继续堵塞土壤孔隙。最 终 , 在各种堵塞机理的综合作用下, 土壤孔隙完全堵 塞 , 净化能力消失 , 此时形成的堵塞很难通过落干操 作消除 , 可以认为是一种永久性的堵塞。 1 2 土壤堵塞动力学 建立土壤堵塞数学模型, 可以预测土地处理系 统中土壤水力传导性能的变化和堵塞情况 , 许多学 者对此进行了研究。 Robert L. Siegrist 研究了投配生活污水中的有机 污染物和悬浮物与土壤渗透速率之间的关系 , 认为 在连续投配污 水的情况下土壤的堵塞 是不可避免 的 , 并建立了土壤渗透速率和有机质、 悬浮物负荷之 间的相关关系: K t = 241 exp( 2. 63- 5. 70T 1 + 1+ exp( 2. 63- 5. 70T 1 + 41. 08T 2 - 0. 048T 1 T 2 ) 41. 08T 2 - 0. 048T 1 T 2 )
了土壤的堵塞机理, 同时介绍了几种土壤堵塞动力学模型以及预防土壤堵塞的措施 。 关键词 : 污水净化 ; 土地处理; 土壤堵塞 中图分类号 : X703. 1 文献标识码: B 文章编号 : 1000- 4602( 2003) 03- 0017- 04 污水土地处理法是一种人工强化的污水生态工 程处理技术 , 将污水有控制地投配到土壤中并通过 土壤的物理过滤、 吸附、 生物降解和化学反应等过程 使污水得以净化 , 它具有净化效果好、 运行经济、 操 作简便等优点, 在欧、 美、 日等国已有较多的应用实 例
由于物理、 化学、 生物等因素的影响 , 土壤渗透速率 将逐渐下降, 出现土壤堵塞现象。 适度的土壤孔隙堵塞可以扩大土地处理系统内 部的非饱和流动区域 , 提高处理效果
[ 3]
, 但过度的堵
塞将使污水难以通过土壤层, 从而使系统处理能力 严重降低。因此 , 对土壤堵塞的预防与控制是维持 土地处理工艺长期稳定运行的关键 1 1 1
[ 6]
该模型虽然探讨了微生物生长和水力负荷之间 的关系 , 但是没有明确分析投配有机负荷和土壤渗 透系数之间的内在联系以及公式应用的实际意义。 Katsutoshi Seki 等 通过对多孔介 质微观孔隙 结 构的理论分析而建立了土壤的生物堵塞数学模型 : KS = { 1- [ ( ae + 1) 1/ 3 - 1] [ ( ) 1/ 3 K S0 1- e 1- e 式中 KS K S0 a e 1] } ( 3) 堵塞土壤的饱和水力传导系数 , cm/ d 投配污水前土壤的饱和水力 传导系 数 , cm/ d 单位土壤孔隙中堵塞物质的生物部分 体积占的比例 土壤的孔隙率 土壤颗粒的形状因子
- 1 3
该模型能较好地预测土壤颗粒粒径 < 1 mm 时 的堵塞情 况, 但 是因 a 、 e 和 等 参数难 以准确 得 到, 故该模型实际应用的难度很大。 2
。Bav -
eye 等的研究结果则表明, 土壤中的微生物体积只占 孔隙体积的极少部分 。许多学者也得到了与 Bav [ 8] eye 相似的结果 , 即微生物不是土壤孔隙堵塞的直 接原因, 而土壤中的多糖蓄积才是直接原因。 笔者认为, 体积很小的微生物本身直接堵塞土 壤孔隙的可能性不大, 而土壤微生物代谢过程中产 生的胞外聚合物 ( 具有较大的体积 ) 堵塞土壤孔隙的 可能性更大一些。微生物胞外聚合物含有多糖和蛋 白质, 单纯以土壤多糖表征微生物胞外聚合物是不 准确的 , 这可能是许多学者得到不同结论的主要原 因。 从另一个角度来看 , 土壤氧化还原电位( E h ) 的 高低代表了土壤中氧化水平的高低, E h 高则土壤的 氧化水平高, 土壤中微生物的氧化能力强, 胞外聚合 物的蓄积比较缓慢。反之 , 若 E h 低 , 则土壤还原水 平高 , 微生物产生的胞外聚合物不能及时分解掉, 从 而在土壤孔隙内越聚越多 , 最终导致土壤堵塞 , 可见 维持较高的土壤 E h 是防止土壤微生物堵塞的有效 措施。 综合考虑物理、 化学、 生物作用, 土壤堵塞的形 成是一个渐进过程。在土壤渗透初期 , 污水中的 SS 开始在土壤团粒表面和孔隙中聚集 , 堵塞了部分土 壤孔隙, 使土壤局部的 E h 值不断下降并形成了厌 氧环境。随着污水渗透的进行 , 在厌氧区域土壤逐 渐趋于还原状态 , 微生物活性受抑制, 不但污水中的 污染物质得不到彻底去除, 而且微生物胞外聚合物 也不断积累, 进一步堵塞了土壤孔隙, 使厌氧形成过 程进一步加速。此时的堵塞称为暂时性堵塞, 这种 堵塞经一段时间的落干后可以得以消除。在堵塞过 程的后期 , 土壤的团粒结构被破坏 , 形成的细微粘土 18
述评与讨论
污水土地处理工艺中的土壤堵塞问题
张 建,
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邵长飞 ,
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霞,
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刘志强
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( 1. 清华大学 环境科学与工程系, 北京 100084; 2. 青岛建筑工程学院 环境工程系, 山 东 青岛 266033) 摘 要: 分析了污水土地处理工艺中土壤堵塞的过程 ,Baidu Nhomakorabea并从物理、 化学和生物三个方面阐述
当土地处理系统建成后, 其土壤的微观结构和 物理特性也就固定了 , 所以在系统运行过程中应努 力避免污水中 SS 的大量蓄积。Rice 的研 究表明, 对于二级处理出水, SS > 10 mg/ L 就会造成严重的 堵塞现象 ; 而 J. C. Lance 等的研究表明, 对于一级处 理出水 , 80 mg/ L 的 SS ( 大多为可降解有机物 ) 也不 会造成明显的土壤堵塞 , 可见对于土壤的堵塞问题, 不仅要考虑 SS 的含量, 还应该考虑其组成, 无机质 含量较多的 SS 更易造成土壤孔隙的堵塞。 土壤对污水中离子的净化机理之一就是土壤矿 物粒子中的阳离子和污水中的阳离子发生置换。土 壤粘土表面大量脱落的 Ca 2+ 会与污水中大量的置 换能力强的 H + 、 Na+ 等阳离子发生交换, 当周围有 较多的 SO2同时存在 时, 便会形成难 溶性物质并 4 堵塞土壤孔隙。 如果土地处理系统处理的废水中含有较多易形 成难溶性物质的离子时将导致孔隙构造的变化并引 起堵塞, 这种情况下应慎重考虑土地处理系统的适
[ 1、 2]
有较大的孔隙率, 而污水中的悬浮物、 化学反应沉淀 物、 微生物代谢产物等在土壤中积累而造成孔隙减 小的过程是缓慢的 ; 对于粘土粒子含量高、 有效孔隙 率小的土壤, 上述物质在土壤颗粒表面的聚集非常 迅速, 由此会导致土壤渗透速率迅速下降
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。但是, 随着土地处理系统运行时间的延长 ,
基金项目 : 国家科技部重大资助项目 ( 2000- 03)
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中国给水排水
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用性。而生活污水中的 H+ 、 Na+ 、 SO2等离子含量 4 较少, 因此利用土地处理法处理生活污水时产生化 学沉淀物堵塞土壤孔隙的可能性较小。 如果连续地向土壤中过度投加污水 , 土壤本来 持有的养分、 氧化还原状态、 土壤生物相和生物量就 会发生较大变化, 土壤堵塞现象亦 可能随之发生。 许多 研 究均 证 明微 生 物作 用会 导 致 土壤 堵 塞 现 象[ 4~ 12] , 但对于其机理则有不同的结论。 G. N. Magesan 等认为, 土壤 中的生物作用 可使 水力传导性能降低 , 土壤的水力传导性能和生物量 ( 以生物氮表征 ) 的相关性很大 ( R 2 = 0. 54) , 而和土 壤多糖含量的相关性则较小 ( R = 0. 27)
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土壤堵塞机理
土壤堵塞的致因
土壤的堵塞主要由物理、 化学和生物三方面因 素造成。一般而言 , 土壤耐水性团粒的稳定度是影 响土壤渗透速率的重要因素。土壤团粒稳定度低的 系统, 团粒破碎后变成细微的粘土粒子且在渗水的 作用下不断向下移动逐渐形成致密的不透水层 , 从 而导致严重的土壤堵塞。 土壤的颗粒分级状况也是土壤堵塞与否的重要 影响因素。土壤颗粒粒径较大的壤性土和砂性土具
( 1)
式中 K t T1 T2
污水投配 t 天以后的渗透速率 , cm/ d 污水投配 t 天内单位面积土地处理系 统总共投配的 BOD 量 , kg/ m 2 污水投配 t 天内单位面积土地处理系 统上总共投配的 SS 量, kg/ m
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该模型能够根据投配负荷较好地预测在较高投 配水力负荷( 5. 2 cm/ d) 下土壤的堵塞问题, 但是不 能解释较低投配水力负荷下 ( 1. 3 cm/ d) 渗透系数变 化很小的情况。 Takuya Kawanishi 通过理论分析和试验研究 [ 10] , 提出了最大生物量密度和最小水力负荷的概念, 认 为土壤中的微生物量与土壤渗透系数之间存在负指 数关系 , 在一定污水水质条件下 , 土壤中的微生物量 有一个最大值 X max , 对应 X max 的水力负荷为土壤最 小水力负荷 K S, m in , 如果实际水力负荷超过 K S, min 时 就会导致严重的土壤堵塞 , 并推导得到了投配水质 S 0、 K S, min 和土壤实际水力负荷 Q / A 之间的半经验 关系: K S, min bX max H 0. 5 Q = ( ) A YX S 0 式中 b Q A 土壤微生物内源呼吸系数, d污水投配流量 , m / d 土壤过水断面面积 , m
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中国给水排水
No. 3
微生物比增长速率常数, mg 微生物 / mg 基质
外多糖, 土 壤孔隙由此堵塞 , 然而胞外 多糖可以在 23~ 50 d 的干化过程中完全降解掉[ 12] 。一般情况 下 , 间歇时间越长则土壤处理能力恢复得越好, 其渗 透速率也越大, 但是间歇时间也不能无限延长, 应同 时考虑处理效率和处理负荷 , 常用的落干 / 投配周期 比为 1~ 8。这种运行方式在美国、 日本等国家得到 [ 2] 广泛应用 , 在我国的许多工程和试验中间歇投配 方式也得到了重视和应用。 曝气充氧 由于厌氧状态是导致土壤中胞外聚合物积累的 重要原因 , 因此对污水进行曝气充氧可以起到一定 的预防土壤堵塞作用。一般情况下, 在土壤中渗透 扩散的污水的 DO 值约 为 0~ 1. 0 mg/ L, 这明显偏 低 , 而低 DO 值污水的长时间渗透会使好氧微生物 的分解活性受到影响。污水中的溶解氧浓度和土壤 整体 E h 值呈正相关关系 , 即污水中溶解氧的浓度 高时局部土壤的 E h 值也会高 , 土壤微生物新陈代 谢活性就高, 由此有机质中间代谢产物产生的量就 低 , 土壤的堵塞情况可以得到一定程度的缓解。 对污水进行曝气可以提高 DO 值 , 但是在渗透 过程中其 DO 值会迅速降低。而在散水管周围供给 空气则可以有效提高污水中的 DO 值 , 维持土壤中 的好氧状态 , 使微生物的分解作用得以维持, 同样可 以防止土壤中胞外聚合物的蓄积, 日本已有这方面 的研究和应用。 施用微生物抑制剂或溶菌剂 施用微生物抑制剂或溶菌剂可以抑制微生物的 生长活动、 将微生物杀死, 进而 防止土壤堵塞。如 Magesan 采用快速渗滤系统处理具有高碳氮比 ( C/ N 值为 66) 的废水时, 土壤过水能力会迅速降低 80% , 而在进水中添加硝化抑制剂和多糖降解酶则可以将 土壤的渗透系 数提高到 堵塞时 的 2. 8 倍 。 Shaw 等也发现 , 在进水中添加 5% 的次氯酸钠以杀死细 菌并溶解胞外多糖, 可以完全恢复土壤的水力传导 能力。土地处理工艺主要依靠微生物的新陈代谢活 动去除污染物质, 宜采用不损害土壤微生物生存环 境的措施来恢复土壤的水力传导能力 , 因此, 这种抑 制微生物或杀死微生物的土壤堵塞防治措施的实际 应用价值不大。 3 结语 目前, 土地处理工艺在我国的沈阳、 北京、 山东、 昆明等地均已成功应用 , 效果显著, 但土壤堵塞问题 19
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粒子与许多淤积的 SS 共同形成致密 不透水层, 胞 外聚合物的蓄积不断加速并继续堵塞土壤孔隙。最 终 , 在各种堵塞机理的综合作用下, 土壤孔隙完全堵 塞 , 净化能力消失 , 此时形成的堵塞很难通过落干操 作消除 , 可以认为是一种永久性的堵塞。 1 2 土壤堵塞动力学 建立土壤堵塞数学模型, 可以预测土地处理系 统中土壤水力传导性能的变化和堵塞情况 , 许多学 者对此进行了研究。 Robert L. Siegrist 研究了投配生活污水中的有机 污染物和悬浮物与土壤渗透速率之间的关系 , 认为 在连续投配污 水的情况下土壤的堵塞 是不可避免 的 , 并建立了土壤渗透速率和有机质、 悬浮物负荷之 间的相关关系: K t = 241 exp( 2. 63- 5. 70T 1 + 1+ exp( 2. 63- 5. 70T 1 + 41. 08T 2 - 0. 048T 1 T 2 ) 41. 08T 2 - 0. 048T 1 T 2 )
了土壤的堵塞机理, 同时介绍了几种土壤堵塞动力学模型以及预防土壤堵塞的措施 。 关键词 : 污水净化 ; 土地处理; 土壤堵塞 中图分类号 : X703. 1 文献标识码: B 文章编号 : 1000- 4602( 2003) 03- 0017- 04 污水土地处理法是一种人工强化的污水生态工 程处理技术 , 将污水有控制地投配到土壤中并通过 土壤的物理过滤、 吸附、 生物降解和化学反应等过程 使污水得以净化 , 它具有净化效果好、 运行经济、 操 作简便等优点, 在欧、 美、 日等国已有较多的应用实 例
由于物理、 化学、 生物等因素的影响 , 土壤渗透速率 将逐渐下降, 出现土壤堵塞现象。 适度的土壤孔隙堵塞可以扩大土地处理系统内 部的非饱和流动区域 , 提高处理效果
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, 但过度的堵
塞将使污水难以通过土壤层, 从而使系统处理能力 严重降低。因此 , 对土壤堵塞的预防与控制是维持 土地处理工艺长期稳定运行的关键 1 1 1
[ 6]
该模型虽然探讨了微生物生长和水力负荷之间 的关系 , 但是没有明确分析投配有机负荷和土壤渗 透系数之间的内在联系以及公式应用的实际意义。 Katsutoshi Seki 等 通过对多孔介 质微观孔隙 结 构的理论分析而建立了土壤的生物堵塞数学模型 : KS = { 1- [ ( ae + 1) 1/ 3 - 1] [ ( ) 1/ 3 K S0 1- e 1- e 式中 KS K S0 a e 1] } ( 3) 堵塞土壤的饱和水力传导系数 , cm/ d 投配污水前土壤的饱和水力 传导系 数 , cm/ d 单位土壤孔隙中堵塞物质的生物部分 体积占的比例 土壤的孔隙率 土壤颗粒的形状因子
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该模型能较好地预测土壤颗粒粒径 < 1 mm 时 的堵塞情 况, 但 是因 a 、 e 和 等 参数难 以准确 得 到, 故该模型实际应用的难度很大。 2
。Bav -
eye 等的研究结果则表明, 土壤中的微生物体积只占 孔隙体积的极少部分 。许多学者也得到了与 Bav [ 8] eye 相似的结果 , 即微生物不是土壤孔隙堵塞的直 接原因, 而土壤中的多糖蓄积才是直接原因。 笔者认为, 体积很小的微生物本身直接堵塞土 壤孔隙的可能性不大, 而土壤微生物代谢过程中产 生的胞外聚合物 ( 具有较大的体积 ) 堵塞土壤孔隙的 可能性更大一些。微生物胞外聚合物含有多糖和蛋 白质, 单纯以土壤多糖表征微生物胞外聚合物是不 准确的 , 这可能是许多学者得到不同结论的主要原 因。 从另一个角度来看 , 土壤氧化还原电位( E h ) 的 高低代表了土壤中氧化水平的高低, E h 高则土壤的 氧化水平高, 土壤中微生物的氧化能力强, 胞外聚合 物的蓄积比较缓慢。反之 , 若 E h 低 , 则土壤还原水 平高 , 微生物产生的胞外聚合物不能及时分解掉, 从 而在土壤孔隙内越聚越多 , 最终导致土壤堵塞 , 可见 维持较高的土壤 E h 是防止土壤微生物堵塞的有效 措施。 综合考虑物理、 化学、 生物作用, 土壤堵塞的形 成是一个渐进过程。在土壤渗透初期 , 污水中的 SS 开始在土壤团粒表面和孔隙中聚集 , 堵塞了部分土 壤孔隙, 使土壤局部的 E h 值不断下降并形成了厌 氧环境。随着污水渗透的进行 , 在厌氧区域土壤逐 渐趋于还原状态 , 微生物活性受抑制, 不但污水中的 污染物质得不到彻底去除, 而且微生物胞外聚合物 也不断积累, 进一步堵塞了土壤孔隙, 使厌氧形成过 程进一步加速。此时的堵塞称为暂时性堵塞, 这种 堵塞经一段时间的落干后可以得以消除。在堵塞过 程的后期 , 土壤的团粒结构被破坏 , 形成的细微粘土 18