污水灌溉的安全性研究

科学技术污水灌溉的安全性研究张珅,卢亚峰(郑州大学水利与环境学院,河南郑州450001)摘要:在全世界范围内,仅用在农业灌溉上的水占了世界水资源70%的水量,而当今社会又是一个淡水资源匮乏,各种水污染事件频发的世界。美国优先使用了污水灌溉,在一定程度上缓解了用水问题。我国水资源总水量多,人均少,南北分布不均匀,对于以农业为主的中国是个巨大的挑战,近年来我国使用污水灌溉技术取得了很大的进步,节约了水资源冋时实现了水的可持续发展,在进步的冏时也岀现了一种质疑,污水灌溉是否安全,对人体健康有没有影响,这值得我们研究关键词:污水灌溉;环境问题;安全性1污水灌溉研究背景但是我们同样应该意识到如果污水处理不够彻底植物吸收了污水1.1我国水资源情况肀的重金属等有害物质,这些有害物质将随着植被进入人体内,对人我国是一个人均储水量低南北分布不均匀的国家。南方降水量体产生危害。同时有实验证明长时间用污水灌溉,植被将会生长缓多,洪涝灾害严重:北方降雨量少,干旱频发。目前我国年缺水总量馒,涨势变差,叶子发黄约为300亿至400亿立方米。我国城镇污水排放量逐年增加,2010年我2.3土壤的影响国污水排放总量为617.3亿t,比上年增加4.7%。缺水的同时水污染不污水灌溉会破坏土壤的酸碱平衡,长期污灌下污水中较高的全盐断加重,严重影响了我国的经济发展。量会使土壤发生次生盐碱化,总碱度和钠碱度急剧升高,进而导致土1.2污水灌溉的定义壤板结、土壤滲透性降低。但是石河子大学水利建筑工程学院蓝明污水灌溉是指以经过处理加工并达到灌溉水标准要求的水源进行菊,李明思等人对菊,李明思等人对土壤的保水性能进行了实验,污水灌溉增加了土灌溉。因为城市污水中含有大量的氮、磷、铁等营养元素,所以使用壤的粘性,使土壤的持水性能增加。灌水的初期对土壤有一个密实作污水灌溉可以节省有机肥,降低成本。污水灌溉的水主要来自生活污用,多次灌水会使持水率增高,但是田间持水率并非随着灌溉次数的水与工业废水,并且近来科技的不断发展水中含有的砷、镍、镉等有增高而增高,而是稳定在一个数值害元素也会对人类有很大的危害。要想加大污水灌溉就必须加强对污人们总担心污水灌溉是不是对土壤中的微生物有一定的影响,土水的处理壤中含有大量的微生物,他们作为分解者在土壤中的转化起了至关重1.3我国污水灌溉的发展要的作用。可以说没有土壤微生物的存在,就不会有高等生命的存在相对于最先运用污水处理的美国、德国、日本等国,我国的起步土壤中微生物的组成和数量与作物的生长有着密切的关系,尤其是在比较晚。我国污水灌溉分为四个阶段:自发阶段(1957年以前)、初步作物根部周围的微生物,它们能直接将根系周围的有机物转化为作物可发展阶段(1957—1972年)北京附近地区利用生活污水与工业废水自发以吸收利用的无机物,并且可以产生生长刺激素和抗生素,从而抑制开始农田灌溉、迅速发展阶段(1972年—20世纪末)为了给农田增加农病原微生物生长,刺激作物生长。正是因为土壤微生物与作物生长有这肥寻找出路,污水灌溉开始迅速发展、理性发展阶段(21世纪初至今)种密切的关系。所以在这里对污水灌溉区土壤中不同微生物类群数量随着污水处理技术的进一步提高,极大的加强了污水灌溉的迅猛发展的变化与非污水灌溉区作一比较,我们发现土壤中的微生物与污水灌而且土壤污染也相对减少溉并没有太大的关系,但是我们也一定要对污水中的重金属离子进行污水灌溉的影响防范和消除。2.1地下水的影响我国的水资源状况,水资源短缺,分布不均给生产生活带来了很2.1.1污水灌溉的渗入机理大的考验,研究开发污水灌溉就是希望解决这一问题,污水灌溉可以水灌溉对地下水的渗入机理是污水先将上层的土壤淋溶,渗透节约成本,当有机肥使用,更可以节省淡水的浪费,但我们同时也应水及水中的里金属离子随之向下层淋溶,由于下层土壤的淋逐渐减该意识到污水灌溉由于污水处理的不成熟带给了我们很多安全问题弱所以在土壤下78米处,灌溉的淋溶作用基本消失。所以地下水位在近几年以来由于污水灌溉引发的食物中毒事故频发,如2013年5月24号七米以上的地下水容易受污水的影响湖南毒大米事件,化工厂附近农民用污水灌溉结果使大米中重金属含2.1.2地下水的污染因素量超标。2005年3月污水灌溉使山西千亩麦田颗粒无收。但是我们从地下水被污染主要是受污水中的C、N、S、B元素的影响。其中氮上文中可以看到,决定污水灌溉是否可行的是污水处理技术的成熟的污染是因为,交换性阳离子铵态氮一般在土壤水由上层土壤到下层在目前的污水处理中脱氮除磷如使用A0可以有效的降低水中的N、P土壤的入渗过程中易被土壤吸附,迁移能力差,移动性弱不易进入地含量。在灌溉农田前首先应该了解当地的水质标准,确定污水是否可下水中:而氮素的最终产物,经硝化、土壤及植物消解吸附作用转化以农用而不是盲目灌溉。同时污水处理厂应该提高本厂的污水处理技的硝态氮为阴离子,移动性较强且不易被土壤吸附,易被淋洗至深层术,国家应该加强投入并采取相关的强制措施等,这样在多方面协作土壤或地下水中导致氮污染。而磷的污染主要是因为污水中的磷主要下污水灌溉技术的研究应用将会发展更快,前景更为广阔是以溶解性磷的形式存在( Biowar的研究表明),从而容易和污水中的铁、钙离子发生逆反应从而降低了土壤中的磷含量,就目前来说,磷参考文献的污染较小[1][4]陈卫平,吕斯丹等.再生(污)水灌溉生态风险与可持续利用[J].2.2植被的影响生态学报,2014,34(1):163-172.为了了解污水灌溉是否对植被有影响西藏大学农牧学院对青稞和[2]石岩,齐学斌,高青·我国污水灌溉安全性研究进展与对策建议[油菜的涨势进行了分析及对照。研究通过对植被叶子的面积大小(叶节水灌溉.2014,(3)子面积越大,光合作用越强,植被生长越好)发现只有在适当的污水[3]刘伟佳,吴军虎等,污水灌溉对地下水环境的负效应及防治措施浓度下,植被才能快速生长。如果污水浓度过高或过低都会对植被的[J],中国会议.2009生长产生一定的影响。周新伟,沈明星等对白菜用污水灌溉进行了实梁玉博马鼎等,污水灌溉对高原不同作物生长量的影响.专业视验,实验发现再生水替代化肥的各处理间产量达显著差异(P<0.05),窗,201其中以再生水氮替代率55%处理产量最高,其次是替代率4%处理。本[6]周新伟,沈明星等,再生水灌溉对白菜产量、品质及土壤化学性状的研究采用等氮量原则研究了生活源再生水中氮对化肥的替代效应,结果表明,采用44%~7%再生水氮素替代化肥氮,对白菜的产量、叶片影响],江苏农业科学,2014,42(1):130-13叶绿素、维生素C、硝酸盐含量的影响不大,可以明显提高可溶性糖]蓝明菊,李明思等污水灌溉对土壤持水能力的影响生态灌区理含量,可见,再生水具有较高的肥效。论与实践.2009:448