污水灌溉对土壤环境的影响及防治对策

三、污水灌溉的效益 污水灌溉的效益
污水灌溉的效益可以归纳为3个方面，即提供灌溉水源、 提高土壤肥力和净化污水。 （一）提供灌溉水源 提供灌溉水源 污水灌溉能满农作物的需水要求，已成为干旱、半干旱地 区的稳定灌溉水源。 （二）提高土壤肥力 污水中含有大量的各种营养元素，如：氮、磷、钾、铜、 锌等元素。这些营养元素能被作物吸收和利用，可以节省 大量的化肥和有机肥。处此之外，污灌能增加土壤肥力、 改善土壤物理性质、增强土壤微生物活性、增加作物产量 等。
5.3 酸、碱、盐污染 经常引用含酸、碱、盐的废污水灌溉会改变土壤的pH值， 引起土壤次生盐渍化、碱化等土壤退化问题，导致土壤结 构破坏。污水中钠离子过高还会引起土壤颗粒分散，物理 性质恶化。污水中的可溶性盐分随水进入农田土壤，愈靠 近污水输水干渠，土壤全盐含量愈高。土壤酸度增加往往 会加速土壤养分的淋失，特别是cu、zn等植物必需元素的 淋失，而对于受重金属污染的土壤，酸度增加会引起重金 属活性提高，从而增加对植物的毒害。 5.4 其他污染
③化学和光化学降解作用。污染物在土壤中经水解、氧化、 异构化等作用，使一些化学污染物降解。土壤表面受太阳 辐射，特别是紫外线辐射后，能使DDT 辐射，特别是紫外线辐射后，能使DDT 、除草剂发生光 化降解。 ④植物的吸收和代谢作用。
五、污水灌溉对土壤的影响
土壤是天然的净化器，但是土壤的净化和缓冲能力是有一 定限度的，长期引用未经任何处理的不符合标准的污水灌 溉农田，土壤中的有机污染物及重金属含量超过了土壤吸 持和作物吸收能力，必然造成土壤污染，出现土壤板结、 肥力下降、土壤的结构和功能失调，使土壤生态系统平衡 受到破坏，引起土壤环境恶化，土壤生物群落结构衰退， 多样性下降，产生环境生态问题。
谢 谢
由于污水ห้องสมุดไป่ตู้溉管理工作跟不上，大部分灌区灌溉的废污水 （特别是来自乡镇企业）未经处理即直接利用，造成了部 分农田严重污染，对土壤生态环境构成了威胁。 污水灌溉的农田主要集中在水资源严重短缺的海、辽、黄、 淮四大流域，约占全国污水灌溉面积的85％ 。大型污水灌 区有北京污灌区、天津武宝宁污灌区、辽宁沈抚污灌区、 山西惠明污灌区及新疆石河子污灌区。污水灌区占耕地面 积的比例虽然不大，但往往是我国人口密度最大的地区， 是粮食、蔬菜、水果等农产品的主产区。
6.2 建立污水灌溉制度，加强科学管理 建立污水灌溉制度， 污灌区的布局要进行合理的规划，根据污灌水质、土壤类 型、作物品种和气候条件的不同，制定污水灌溉的管理办 法。根据土壤水分动态、土壤污染降解能力、作物耗水需 肥量、污染物在作物中的残留规律以及防渗要求，建立污 水灌溉制度。污水灌溉对作物中有害元素残留的影响一般 是后期，按照作物生育特性和需水、需肥临界期确定污水 灌溉时期。一般作物在幼苗期与花穗期均不能进行污灌。
6.6 进一步加强污水灌溉技术科学研究 为防治污水灌溉对土壤的污染，在污水的科学灌溉中有些 问题有待于进一步研究。主要包括：研究不同类型污水和 不同灌溉定额条件下的土壤肥力变化、作物生长发育状况、 作物产量及品质的变化；研究土壤一植物系统对污水中有 机物及主要有害物质的安全承受量，制定出不同类型土壤 一植物系统的污灌定额及污灌水质标准；在综合应用上述 研究成果的基础上，提出不同污水类型、不同土壤条件下 主要农作物的污灌方式及次数、最佳灌溉时间及灌溉定额， 实现科学适度的污水灌溉。
6.4 改变污水灌溉方式 传统的淹灌、漫灌、沟灌，灌水分布不均，很容易造成灌 水过量，致使局部地区土壤受到污染。喷灌、微灌、滴灌 等灌水技术不仅节水节能，而且由于输配水管道的防渗作 用，对防止土壤污染作用明显。 6.5 整治和改造受污地区 对已经受污染的农地，可通过施加改良剂，如石灰、铁盐 等，通过沉淀或吸附来降低重金属的有效性；也可通过改 变耕作制度，如深翻、水改旱等，减轻重金属的危害。严 重的地方，可采用排土法、客土法等工程措施。
2.2 国外的污水灌溉现状 国外一些缺水国家把城市污水再生利用作为解决水资源短 缺的重要途径。城市污水处理后，用于工业生产、农田灌 溉、牧草灌溉、市政绿化、生活杂用、回灌地下水及补充 地表水源等方面。美国、日本和以色列等国家污水灌溉技 术相对比较成熟。 美国是污水再利用最早的国家之一，20世纪70年代初开始 大规模建设污水处理厂，随后即开始回用污水。美国城市 污水处理等级基本在二级以上，再生水已成为城市水资源 的重要组成部分。
以色列是严重缺水国家，为缓和水资源短缺对经济发展的 制约，采取了一系列措施推进城市污水再生利用。目前， 91％的工业和生活污水由下水道收集，57％的污水经过净 化处理后通过国家输水管道用于农业灌溉和园林草地灌溉。 其中大约有3亿立方米 处理过的再生水用于农业灌溉，计 划2010年全国三分之一的农业灌溉将使用处理过的废污水。 由于拥有污水处理、回用经验和先进的灌溉方法，以色列 已成为污水回用于农业灌溉的领先者 。
污水灌溉对土壤环境的影响及防治对策
主讲人：李 雷 200702893
概 述
土壤是组成环境的主要部分，是人类生存的基础和活动 的场所。人类的衣、食、住、行都离不开土壤。土壤污染 也是环境污染的重要组成部分。由于土壤组成、结构、功 能、特征以及土壤在环境生态系统中的特殊地位和作用， 使得土壤污染不同于大气污染，也不同于水体污染，而且 比它们要复杂得多。 随着工业建设的发展，全国各大城市排放的污水中含有 大量的各类污染物，如果用不经过处理的城市污水灌溉农 田，将会造成土壤的严重污染，后果将不堪设想。
6.3 调整污灌区农作物种植结构 应根据污水的性质调整种植结构，氮、磷等养分含量较高、 其他污染物含量很少的污水，用于蔬菜和粮食作物灌溉； 重金属含量较高的污灌区种植不可食用的且耐重金属的植 物，如草皮、花卉与观赏性或绿化用的苗木；高污染地区 不作农业用地。同等污水灌溉条件下，粮食作物的污染物 残留量为：小麦>水稻>玉米，蔬菜作物：叶菜类>水生蔬 菜>茄果类>根菜类，应根据这个规律调整作物种植结构。
5.4.3悬浮物污染
污水含有大量悬浮物，土壤经长期污灌，会增加土壤容重， 堵塞土壤孔隙，破坏土壤结构，使土壤出现板结现象等， 使土壤肥力降低。
六、污水灌溉污染土壤的主要防治对策
污水灌溉所带来的诸多弊端已引起人们高度重视，必须采 取科学对策，着手控制污染，改善水质，以保障污水灌溉 的可持续发展。 6.1 进行预处理，加强水质监测 污水灌溉水质控制是实现污灌区污染防治的先决条件，必 须对污水进行预处理，使污水达到农田灌溉水质标准。为 避免输水过程中对沿线土壤和地下水的污染，应采用管道 输水，并在管道起点处进行消毒。还可利用低洼地修建各 种氧化塘和人工湿地处理污水，使水质达标。
（三）净化污水 污水灌溉的另一个重要作用就是净化污水。利用农田灌溉 比其他措施对污水的净化能力强。污灌能除去水体中的有 机污染物和重金属。
四、污水灌溉净化的主要机制为： 污水灌溉净化的主要机制为：
①物理化学吸附和交换吸附作用。土壤具有很大的活性表 面，能吸附污水中的有机和无机污染物。土壤胶体还对离 子有吸附交换作用。 ②生物氧化作用。每克耕作土壤含有几亿个细菌，几十万 个真菌和多种微型动物。它们可氧化分解多种有机污染物， 使有机污染物失去活性。
5.1 有机污染 氰、酚、多环芳烃、烷基苯、磺酸盐、苯并(a)芘等都是有 害的有机化合物，其中很多是三致(致癌、致畸、致突变) 物质。有机污染物的挥发性小，残留期长，难以被生物降 解，易通过食物链在生物体内积累。目前某些污水灌区由 于污水中含有有机污染物，已经造成了土壤有机污染。 5.2 重金属污染 土壤重金属污染具有污染物在土壤中移动性差、滞留时间 长、不能被微生物降解的特点。长期灌溉含有大量重金属 的污水会使土壤中的一些重金属的含量增加。据我国农业 部进行的全国污灌区调查，在约140万平方公顷的污灌区 中，遭受重金属污染的土地占污灌区面积的64.8％ ，其中 轻度污染的占46.7％ ，中度污染的占9.7％ ，严重污染的 占8.4％。
一 、污水灌溉的概念
污水灌溉：一般指使用经过一定处理的城市污水灌溉农田、 森林和草地。污水灌溉可分为纯污水灌溉、清污混灌和间 歇污水灌溉。
二 、国内外污水灌溉现状
2.1 中国的污水灌溉现状 我国自1957年开始污水灌溉试验工作，北京、天津、西安、 抚顺、石家庄等城市先后开辟了大型污水灌区。随着废污 水排放量El益增多，以及农业用水日渐紧张，许多大、中 城市近郊和工矿区附近的农田越来越多地利用污水灌溉。
5.4.1 氮污染
污水中所含大量氮磷化合物在土壤微生物的作用下，会转 化为硝酸盐和磷酸盐。氮、磷在土壤中大量累积，会由于 水的淋洗作用及地表径流引起水体富营养化；土壤氮含量 过高，会导致作物徒长、倒伏、贪青、晚熟，易遭受病虫 危害。
5.4.2 生物污染
生物污染主要是病毒、病菌和寄生虫卵等。利用含有致病 菌的污水灌溉的土壤，很可能会成为某些疾病流行的媒介， 污染地下水和作物，进而危及人类及家畜的健康。
为了改进农村生活环境和水源水质，日本从1977年开始实 行农村污水处理计划，并高度重视污水灌溉。日本在乡镇 建有许多小型污水处理厂，处理系统多为日本农村污水处 理协会研制的JATUS模式，其出水各项指标都达到污水处 理水质标准。将处理过的污水排入河流作为河流的基流或 排入灌排系统中进行淡化后再引入农田灌溉农作物。并且 对灌溉的水质要求很严格，必须不伤害作物和土壤 。