污水灌溉对土壤环境的影响及防治对策

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 。
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。
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 。
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wenku.baidu.com、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
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。
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
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。
（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。
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。
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。
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。
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％。