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污水灌溉问题分析及相应的解决措施

摘要

随着经济社会的全面发展，水资源短期和水环境恶化已是我国面临的重要问题，将生活污水经一级强化处理后用于农业灌溉，是一项技术上可行，经济上合理的可实施方案，是今后解决干旱地区水资源短缺的重要措施，也是水资源可持续发展战略的必然趋势。

本文从几个方面讲述了污水灌溉中所遇到的问题及相应的解决措施，能够科学合理的引用污水灌溉。

关键词：

污水灌溉存在的问题处理措施

Abstract

Withthecomprehensiveeconomicandsocialdevelopment,waterresourcesandwatershort-termenvironmentaldegradationisanimportantissuefacingourcountrywillbethroughanenhancedsewagetreatmentforagricultureirrigation,isatechnicallyfeasible,canbeimplementedeconomicallyreasonablesolutiontosolvethefuturewatershortagesinaridregionsimportantmeasureofsustainablewaterresourcesdevelopmentstrategyistheinevitabletrend.Thispaperdescribesseveralaspectsofsewageirrigationproblemsencounteredandthecorrespondingmeasutosolvescientificandreasonablereferencetosewageirrigation.

Keywords:

WastewaterirrigationProblemsTreatmentmeasures

1前言

污水灌溉是将污水与农业用水结合起来的一种污水处理方式，同时又是一种开源节流的灌溉方式。

它是指利用经过处理的城市生活污水或某些工业废水进行灌溉，合理的污水灌溉既能满足农业对水的需求，又可以减轻对环境的污染。

我国水资源总量丰富，但人均占有量相对不足，且时空分布不均。

　　工业的发展离不开水，而农业的发展更需要水，工业、农业争水越来越成为社会发展的制约因素，特别是在我国北方干旱和半干旱地区，工业与农业争水的现象越来越严重，另一方面工业排放大量的污水，既污染环境，又浪费大量水源。

这也是我国许多地方特别是北方地区，这就是污水灌溉势在必行的原因。

2污水灌溉的发展

　　近几年来，污水灌溉不断发展，灌溉面积不断扩大，现在污水已经成为城镇近郊灌溉用水的重要水源，尤其是北方干旱缺水地区，水资源缺乏已经成为制约经济发展和影响人们生活的重要因素，将废污水开辟为第二水源、使废污水资源化，势在必行。

根据统计，污水灌溉旱田一般情况下可增产50%～150%，水稻可增产30%～50%，水生蔬菜可增产50%～300%。

废污水中一般含有大量的有机物，以蛋白质、碳水化合物、脂肪、尿素、氨氮、氮、磷、钾等为多，废污水中还含有钙、镁、锰、铜、锌、钼等多种微量元素。

在全球水资源日趋紧张的情况下，污水灌溉有特殊的意义，许多国家都把废污水作为重要的灌溉水源。

例如，以色列80%以上的农业用水是经处理过的废污水；我国北方工业城市大同市根据1993年调查资料统计，年引污水量达1091万m3，污水灌溉面积约3333多hm2，占实际灌溉面积的1/3。

利用污水灌溉可节约肥料、增加产量，同时还可以节省劳力、改良土壤。

但是，随着工业特别是化工、冶金工业的迅速发展，工业废水所占的比重越来越大，加上缺乏严格的预处理，以致于污水中含有不少重金属和难降解的有机物质对土壤、农作物和地下水造成严重的污染。

来自有关部门的统计表明，每年我国消费者因食物残留农药和化学添加剂中毒的人数超过10万人。

利用未经处理的污水灌溉，特别是利用含有有害物质的污水灌溉，会导致农田污染，降低农产品质量及产量。

同时，有些重金属及有害物质通过农产品进入人类食物链，以及超量的氮污染地下水或汇入地表水，致使饮用水硝酸盐超标，从而影响人类的健康。

比如在水中生长的蔬菜本身也有净化水质的功能，如果污水中含有对人体有害的化学物质及重金属的话，就很容易被蔬菜吸收，而重金属很难经过清洗处理掉，从而通过食用蔬菜进入人体。

利用经过处理的城市生活污水及工农业废水灌溉农田以及草场，为农作物提供生长发育所需要的水分和养分。

进行污水灌溉可以减少排入江、河、湖、海的污水量，从而减轻天然水体的污染负荷。

因而，污灌区的利用，一方面要合理选择灌溉对象，食用根、茎、叶的农作物和中药材、绿色食品不宜污灌，高粱、玉米等高秆植物，棉花、林木等非食用植物可适量污灌；另外要合理选择灌溉时间，优先顺序为播种前、非苗期，苗期，小麦、水稻等灌浆时应杜绝污灌；有条件的地方，应实行清污混灌或轮灌；喀斯特地区和沙地不宜污灌；医药、生物制品、石油炼制等行业所排污水不宜灌溉。

3污水灌溉存在的问题及相应的处理措施

　　利用不加任何处理的污水灌溉在一些地区已造成危害，如重金属污染、有机毒物污染、地下水污染，空气质量影响等。

有毒有害的污染物质不仅种类多，成分复杂，而且含量高，灌溉不当，会造成严重后果。

污水中的各种污染物随各地情况而异，有些污染物（如N、P）在水中含有一定的浓度，对农作物的生长有利，但含量过高就会造成危害，有些（如人工合成的化合物，某些重金属等）就不是作物生长所需的物质，超过一定含量就会影响作物生长发育，使作物减产，造成经济损失。

用重金属污染的污水灌溉的农作物，易将超量重金属带入人体。

华北地区向来水荒严重，使用污水灌溉是不可违抗的宿命，因工业废水和生活污水富含氮、磷等营养物，自然成为补给农业用水的不二选择。

但长期下来，农作物铅、汞等重金属超标问题渐渐浮现。

3.1汞

　　污水中汞的来源是氯碱工业、塑料工业、电池工业和电子工业所排放的废污水。

研究表明，汞一般会直接或间接转化为甲基汞或二甲基汞。

二甲基汞可溶于水，在生物体内积累，并通过食物链不断积累。

日本著名的水俣病的发生就是与食用含甲基汞的鱼等食物有关。

　　对于已被汞污染的农田，可考虑使用石灰肥料，将土壤pH值提高到6.5以上，使汞形成难溶的化合物。

但施用石灰会引起铜、锌等的缺乏，这可以通过喷施含此类微量元素的肥料加以解决。

另外，施用磷肥也是降低土壤中汞的化合物毒害的一种有效方法。

另外，据有关研究资料，土壤中汞含量对水稻糙米的残留量影响较大，而对小麦等旱作物影响较小，因此，对于已被汞污染的农田也可以改水田为旱田，种植小麦。

3.2镉

污水中镉的来源是有色金属冶炼、电镀、玻璃、陶瓷、油漆、制药、化纤等工业排放的污水。

著名的公害病—骨疼病就是由于镉污染引起的。

镉不是植物生长的必需元素，土壤中镉的含量过多，会影响作物正常生长。

镉被作物吸收后，可降低作物叶的叶绿素含量，使叶片发黄、褪绿。

不同的作物受镉的影响是不同的，土壤中镉的含量为4～13ppm时，对菠菜、莴苣和大豆等产生危害，而番茄却能忍受170ppm的镉。

土壤酸性越强，镉的活性也越强，作物也就越容易受到污染。

　　对于已被镉严重污染的农田，可采用排土法、客土法。

对于污染不严重的农田考虑使用石灰肥料、磷酸肥料，可使土壤中的镉转化为难溶态。

3.3铅

　　污水中铅的来源是有色金属冶炼、电镀、油漆涂料等工业排放的污水。

铅进入人体后，可使人患内源性铅中毒。

　　对于已被铅严重污染的农田，可采用排土法、客土法。

对于被铅污染不十分严重的农田，可考虑使用石灰肥料，磷肥等可使铅呈难溶态，从而达到治理的目的。

3.4铬

　　污水中铬的来源是有色金属冶炼、电镀、制革、颜料等工业排放的污水。

铬进入人体后，易在肺部积累，可致癌，还可引起皮肤溃疡、鼻穿孔等病状。

酸性土壤中铬的活性较强。

　　对于已被铬严重污染的农田，可改旱田为水田，增施有机肥料，提高有机质含量。

对于已被铬严重污染的农田，也可采用排土法、客土法进行治理。

3.5砷

　　砷的主要来源是磷、砷矿的开采和冶炼、皮革、涂料、化肥、造纸、橡胶、纺织等行业所排放的废水。

根据有关资料，微量的砷能刺激作物生长，但其浓度较高时，就会对作物的生长起抑制作用。

防治措施：

在砷污染严重的小面积农田，采用排土法、客土法或上下层翻耕等措施。

对于水稻田，可进行垄作栽培，或浅灌勤排。

施用一定的堆肥可在旱作条件下降低砷的有效态含量，而在水田施用堆肥，则会降低氧化还原电位，增加砷的溶解度，从而加大其毒性。

严重污染的水田，可改为旱田，一般旱作物的耐砷能力比水稻强。

在不严重的污染区，可根据对砷的毒害作用的抗性来选择种植作物，如马铃薯、西红柿、胡萝卜等的抗砷性就比较强，而葱、黄瓜等的抗性就很弱，甚至没有抗性。

3.6非金属有毒污染物

3.6.1氰化物

　　氰化物在工业中应用广泛，但由于它有剧毒，其污染问题已引起了人们的重视。

污水中的氰化物主要来源于冶金、化工、电镀、选矿等工业废水。

用含过量氰化物的污水灌溉会造成农业减产，牲畜死亡。

　　氰易被作物吸收和残留，在作物不同生育期用含氰污水灌溉时，在其不同的部位残留量不同。

在分蘖期灌溉时，氰多集中在叶部，在籽粒中积累量很少；在灌浆期灌溉时，氰易转移到生长最旺盛的部分及籽粒。

因此，在农业生产中，采用含氰污水灌溉时，应在作物生长前期进行。

3.6.2氮

　　氮是农作物正常生长所必须的，在土壤氮含量不足的情况下，用含氮的污水灌溉会提高农作物的产量。

但若氮的含量过高，会导致作物徒长、倒伏、贪青、晚熟，易患病虫害，使作物的产量降低；灌溉稻田，会使其根系发育不黑根烂秧，易感染病虫害。

　　用含氮的污水灌溉旱田作物和蔬菜时，作物根系吸收NO3-N会在钼参与的作用下转化为氨基酸和蛋白质，但若有效钼的含量不足时，则可造成NO3-N作物体内大量积累，而NO3-N是亚硝酸的来源，它的含量过多会引起高铁血红蛋白症，在一定的条件下还会转化成亚硝胺，引起人体或动物的恶性肿瘤。

故用含氮污水灌溉时应注意土壤中钼的含量，以免给人类造成危害。

3.6.3有机氯化物

　　有机氯化物主要来源于石油、化工、农药制造等行业排放的废污水。

有机氯化物的挥发性小，残留期长，难以被生物降解，易在生物、食物链中积累有机氯化物对人类的危害较大，许多有机氯化物有制癌性，应严格限制排放。

3.6.4酚类

　　按性质分，主要有挥发性的和非挥发性的两类。

污水中酚的主要来源是石油、化工、有机合成、造纸及防腐剂制造等行业排出的废水。

低浓度下，酚类一般不会对作物造成危害，据研究，当水中的酚浓度在15mg/L以下时，对农作物的产量无影响，且有一定的促进作用。

但酚的含量过高，则会在作物内积累，作物的质量就会变差。

　　水体热污染指人类活动中产生的一种过剩能量排入水体，使水体温度上升。

水体热污染主要来源于工业冷却水（其中以动力工业为主）、石油、冶金、电力、化工等行业，水体温度升高会造成水体中溶解性气体发生变化，使污水中化学反应和生化反应的速率提高，许多有毒物质溶解性增强，同时，灌溉时的水温过高，会对作物生长造成危害。

因此，灌溉水要有适宜的温度，麦类根系生长的适宜温度为15～20℃，最低为2℃。

水稻的适宜温度为20℃以上。

　　对于热污染的水体灌溉时，一方面，我们可以延长输水路径，另一方面，也可用温度低的水混合灌溉。

3.6.5酸、碱、盐

　　含酸废污水主要来自采矿、机械加工、化工、医药等部门排放的废水、废液，含碱废污水主要来自造纸、机械、石油等工业部门排放的废