污水灌溉对土壤环境的影响及防治对策
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污水灌溉对0702893
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。
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。
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。
由于污水灌溉管理工作跟不上，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。
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％。
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。
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 。
（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：
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。
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 。
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 、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。
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。
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
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。
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
三、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 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。
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。
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。
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。
由于污水灌溉管理工作跟不上，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。
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％。
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。
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 。
（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：
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。
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 。
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 、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。
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。
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
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。
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
三、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 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。