科學技術污水灌溉的安全性研究張珅,盧亞峰(鄭州大學水利與環(huán)境學院,河南鄭州450001)摘要:在全世界范圍內(nèi),僅用在農(nóng)業(yè)灌溉上的水占了世界水資源70%的水量,而當今社會又是一個淡水資源匱乏,各種水污染事件頻發(fā)的世界。美國優(yōu)先使用了污水灌溉,在一定程度上緩解了用水問題。我國水資源總水量多,人均少,南北分布不均勻,對于以農(nóng)業(yè)為主的中國是個巨大的挑戰(zhàn),近年來我國使用污水灌溉技術取得了很大的進步,節(jié)約了水資源冋時實現(xiàn)了水的可持續(xù)發(fā)展,在進步的冏時也岀現(xiàn)了一種質(zhì)疑,污水灌溉是否安全,對人體健康有沒有影響,這值得我們研究關鍵詞:污水灌溉;環(huán)境問題;安全性1污水灌溉研究背景但是我們同樣應該意識到如果污水處理不夠徹底植物吸收了污水1.1我國水資源情況肀的重金屬等有害物質(zhì),這些有害物質(zhì)將隨著植被進入人體內(nèi),對人我國是一個人均儲水量低南北分布不均勻的國家。南方降水量體產(chǎn)生危害。同時有實驗證明長時間用污水灌溉,植被將會生長緩多,洪澇災害嚴重:北方降雨量少,干旱頻發(fā)。目前我國年缺水總量饅,漲勢變差,葉子發(fā)黃約為300億至400億立方米。我國城鎮(zhèn)污水排放量逐年增加,2010年我2.3土壤的影響國污水排放總量為617.3億t,比上年增加4.7%。缺水的同時水污染不污水灌溉會破壞土壤的酸堿平衡,長期污灌下污水中較高的全鹽斷加重,嚴重影響了我國的經(jīng)濟發(fā)展。量會使土壤發(fā)生次生鹽堿化,總堿度和鈉堿度急劇升高,進而導致土1.2污水灌溉的定義壤板結(jié)、土壤滲透性降低。但是石河子大學水利建筑工程學院藍明污水灌溉是指以經(jīng)過處理加工并達到灌溉水標準要求的水源進行菊,李明思等人對菊,李明思等人對土壤的保水性能進行了實驗,污水灌溉增加了土灌溉。因為城市污水中含有大量的氮、磷、鐵等營養(yǎng)元素,所以使用壤的粘性,使土壤的持水性能增加。灌水的初期對土壤有一個密實作污水灌溉可以節(jié)省有機肥,降低成本。污水灌溉的水主要來自生活污用,多次灌水會使持水率增高,但是田間持水率并非隨著灌溉次數(shù)的水與工業(yè)廢水,并且近來科技的不斷發(fā)展水中含有的砷、鎳、鎘等有增高而增高,而是穩(wěn)定在一個數(shù)值害元素也會對人類有很大的危害。要想加大污水灌溉就必須加強對污人們總擔心污水灌溉是不是對土壤中的微生物有一定的影響,土水的處理壤中含有大量的微生物,他們作為分解者在土壤中的轉(zhuǎn)化起了至關重1.3我國污水灌溉的發(fā)展要的作用。可以說沒有土壤微生物的存在,就不會有高等生命的存在相對于最先運用污水處理的美國、德國、日本等國,我國的起步土壤中微生物的組成和數(shù)量與作物的生長有著密切的關系,尤其是在比較晚。我國污水灌溉分為四個階段:自發(fā)階段(1957年以前)、初步作物根部周圍的微生物,它們能直接將根系周圍的有機物轉(zhuǎn)化為作物可發(fā)展階段(1957—1972年)北京附近地區(qū)利用生活污水與工業(yè)廢水自發(fā)以吸收利用的無機物,并且可以產(chǎn)生生長刺激素和抗生素,從而抑制開始農(nóng)田灌溉、迅速發(fā)展階段(1972年—20世紀末)為了給農(nóng)田增加農(nóng)病原微生物生長,刺激作物生長。正是因為土壤微生物與作物生長有這肥尋找出路,污水灌溉開始迅速發(fā)展、理性發(fā)展階段(21世紀初至今)種密切的關系。所以在這里對污水灌溉區(qū)土壤中不同微生物類群數(shù)量隨著污水處理技術的進一步提高,極大的加強了污水灌溉的迅猛發(fā)展的變化與非污水灌溉區(qū)作一比較,我們發(fā)現(xiàn)土壤中的微生物與污水灌而且土壤污染也相對減少溉并沒有太大的關系,但是我們也一定要對污水中的重金屬離子進行污水灌溉的影響防范和消除。2.1地下水的影響我國的水資源狀況,水資源短缺,分布不均給生產(chǎn)生活帶來了很2.1.1污水灌溉的滲入機理大的考驗,研究開發(fā)污水灌溉就是希望解決這一問題,污水灌溉可以水灌溉對地下水的滲入機理是污水先將上層的土壤淋溶,滲透節(jié)約成本,當有機肥使用,更可以節(jié)省淡水的浪費,但我們同時也應水及水中的里金屬離子隨之向下層淋溶,由于下層土壤的淋逐漸減該意識到污水灌溉由于污水處理的不成熟帶給了我們很多安全問題弱所以在土壤下78米處,灌溉的淋溶作用基本消失。所以地下水位在近幾年以來由于污水灌溉引發(fā)的食物中毒事故頻發(fā),如2013年5月24號七米以上的地下水容易受污水的影響湖南毒大米事件,化工廠附近農(nóng)民用污水灌溉結(jié)果使大米中重金屬含2.1.2地下水的污染因素量超標。2005年3月污水灌溉使山西千畝麥田顆粒無收。但是我們從地下水被污染主要是受污水中的C、N、S、B元素的影響。其中氮上文中可以看到,決定污水灌溉是否可行的是污水處理技術的成熟的污染是因為,交換性陽離子銨態(tài)氮一般在土壤水由上層土壤到下層在目前的污水處理中脫氮除磷如使用A0可以有效的降低水中的N、P土壤的入滲過程中易被土壤吸附,遷移能力差,移動性弱不易進入地含量。在灌溉農(nóng)田前首先應該了解當?shù)氐乃|(zhì)標準,確定污水是否可下水中:而氮素的最終產(chǎn)物,經(jīng)硝化、土壤及植物消解吸附作用轉(zhuǎn)化以農(nóng)用而不是盲目灌溉。同時污水處理廠應該提高本廠的污水處理技的硝態(tài)氮為陰離子,移動性較強且不易被土壤吸附,易被淋洗至深層術,國家應該加強投入并采取相關的強制措施等,這樣在多方面協(xié)作土壤或地下水中導致氮污染。而磷的污染主要是因為污水中的磷主要下污水灌溉技術的研究應用將會發(fā)展更快,前景更為廣闊是以溶解性磷的形式存在( Biowar的研究表明),從而容易和污水中的鐵、鈣離子發(fā)生逆反應從而降低了土壤中的磷含量,就目前來說,磷參考文獻的污染較小[1][4]陳衛(wèi)平,呂斯丹等.再生(污)水灌溉生態(tài)風險與可持續(xù)利用[J].2.2植被的影響生態(tài)學報,2014,34(1):163-172.為了了解污水灌溉是否對植被有影響西藏大學農(nóng)牧學院對青稞和[2]石巖,齊學斌,高青·我國污水灌溉安全性研究進展與對策建議[油菜的漲勢進行了分析及對照。研究通過對植被葉子的面積大小(葉節(jié)水灌溉.2014,(3)子面積越大,光合作用越強,植被生長越好)發(fā)現(xiàn)只有在適當?shù)奈鬯甗3]劉偉佳,吳軍虎等,污水灌溉對地下水環(huán)境的負效應及防治措施濃度下,植被才能快速生長。如果污水濃度過高或過低都會對植被的[J],中國會議.2009生長產(chǎn)生一定的影響。周新偉,沈明星等對白菜用污水灌溉進行了實梁玉博馬鼎等,污水灌溉對高原不同作物生長量的影響.專業(yè)視驗,實驗發(fā)現(xiàn)再生水替代化肥的各處理間產(chǎn)量達顯著差異(P<0.05),窗,201其中以再生水氮替代率55%處理產(chǎn)量最高,其次是替代率4%處理。本[6]周新偉,沈明星等,再生水灌溉對白菜產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤化學性狀的研究采用等氮量原則研究了生活源再生水中氮對化肥的替代效應,結(jié)果表明,采用44%~7%再生水氮素替代化肥氮,對白菜的產(chǎn)量、葉片影響],江蘇農(nóng)業(yè)科學,2014,42(1):130-13葉綠素、維生素C、硝酸鹽含量的影響不大,可以明顯提高可溶性糖]藍明菊,李明思等污水灌溉對土壤持水能力的影響生態(tài)灌區(qū)理含量,可見,再生水具有較高的肥效。論與實踐.2009:448