污水灌溉与农业发展.doc

污水灌溉与农业发展一、污水灌溉的概念污水灌溉是将污水与农业用水结合起来的一种污水处理方式，同时又是一种开源节流的灌溉方式。它是指利用经过预处理的城市生活污水或某些工业废水进行农田灌溉，如果使用得当，一般可有增产效果，因为这些污水中含有许多植物生长所需要的营养元素。同时，节省了灌溉用水，并且使污水得到了土壤的净化，减少了治理污水的费用等。但因为城市生活污水和工矿企业废水中含有许多有毒、有害的物质，成分相当复杂，如果将这些污水、废水直接输入农田，可能造成土壤环境的严重污染。二、污水灌溉发展现状 据第一份全球污水灌溉调查：污水，通常是未被处理的，被用来灌溉世界上1/10的农作物。 1、我国污水灌溉的发展： 由于社会经济的快速发展，尤其是乡镇企业的发展和城市人口的增加，工业和城市污水的排放量逐年增多，全国目前已有381个大中城市面临水污染问题。处理和利用污水，使之变害为利，变废为宝，对减轻环境污染和缓解水资源不足具有十分重要的意义。 我国已成为世界第一灌溉大国。在我国，以灌溉为主的农业用水量占全国总用水量的70%以上，在约占全国耕地面积50%的灌溉面积上生产着全国粮食总产量的80%。然而，由于我国总体水资源不足，随着国民经济的快速发展和人民生活水平的提高，灌溉用水不断被工业和城市生活用水所挤占，农业生产缺水日趋严重，特别是我国北方地区，由于水资源的开发利用几乎达到了临界状态，农业灌溉用水的不足只能是通过节水灌溉、污水灌溉甚至严重超采地下水来弥补。上世纪中叶，在我国北方重工业城市郊区采取比较普遍的引用工业污水灌溉农田的措施以达到抗旱、节水、重复利用水资源的目的，并在一定的时空环境和科学技术走向的条件下也确实达到了节水和部份农作物增收的效果，减轻了农田生产的基本投入值。由于这种经济利益的趋动，使这项缺乏论证的灌溉措施发展极其迅速，覆盖幅度也与时俱增，一时曾把“污灌”列入先进科学技术之列。 2、国外污水灌溉的发展 应用工业和生活污水进行农业灌溉在世界各地已有近百年的历史，美国、澳大利亚、日本和以色列等国家污水灌溉技术比较成熟。尤其是以色列，由于水资源的严重不足，该国91%的工业和生活污水由下水道收集;57%的污水经过了净化处理后仍用于农业灌溉和园林草地灌溉。目前，以色列每年大约用3亿m3处理过的净化水用于农业灌溉，计划2010年全国1/3的农业灌溉将使用处理过的废污水。在以色列、约旦、墨西哥和突尼斯等国家，污水通过处理，病原体被除去，这样保证了作为灌溉用水的安全性。但是在我国、印度和巴基斯坦等国家，污水处理效率很低，有的农作物就被未经处理的含有病原体和有毒物质的工业废水浇灌。 Chris Scott曾说：“我们要认识到污水是一种有价值的资源，它灌溉了很多农田，因此我们应该帮助农民把污水灌溉这件事做的更好。” 三、污水灌溉的效益 城镇污水主要包括工业废水和生活废水两部分。这些污水含有一定的有机物质和营养成分，如直接排放到江、河、湖泊中，会引起水体富营养化。而且，污水中的有害物质如排放到水体中，会引起污染，使水质变坏严重影响水产养殖业的发展和人类健康。污水用于农田灌溉，不仅可以大大节省水资源，还可为农作物生长提供丰富的养分，使农作物增产。特别是在水资源不足情况下，如干旱、半干旱地区或干旱季节，污水的利用则显得尤为重要。 我国污水排放量每年超过360亿吨，日排放量约达1亿吨。经过一级或二级处理的污水，水中含氮素(N)约为1820毫克/公斤，含磷素(P)69毫克/公斤。如按每年每亩灌溉污水量为260立方米计，则随污水带入农田的有机物就有667公斤，氮(N)4.75.2公斤，磷(P)1.62.3公斤。因此可以说，污水灌溉是水、肥资源的再利用。 各地经验表明，污水灌溉对农作物的增产效果是显著的。如石家庄市西三教大队利用净化后的污水灌溉，产量不断上升，1978年粮食亩产达820公斤，蔬菜亩产达5500公斤左右，污灌2000亩农田，每年节约化肥约100吨。全国污水灌溉普查组1984年调查了37个污水灌溉区发现其中有19个污灌区是农业增产用水的主要来源，而且也是重要肥源。以这37个污灌区年利用污水14亿吨计，提供养分量相当于8.3万吨硫酸铵和3万吨过磷酸钙的养分量，就可增产粮食达60万吨以上。污水灌溉还可以利用土壤的净化功能，减轻污水对江河、湖泊等水体污染。土壤是个多孔、多相、高度分散的体系，单位面积内具有极大的活性表面积，含有各种矿物质、有机质及大量的微生物。当污水引入农田后，在外界环境作用下，经过土壤的吸附、微生物分解、动物的吞食及植物根系的吸收，使有害物质迅速净化。据测定，含20毫克/公斤的三氯乙醛的污水灌溉稻田，5天后这些有害物质全部消失；酚氰类有害物质经土壤净化后，无明显残留和积累，而这类物质在工厂内是很难处理干净的。因此，污水灌溉实际上就是污水的土壤处理，是一种节省能源和基建投资的有效方法。四、污水灌溉面临的问题污水用于农田灌溉，一方面可以缓解当地的农业水资源紧缺的矛盾；另一方面，由于污水中含有丰富的氮、磷、钾等营养元素，为作物生长所必需。但是，由于用于灌溉的污水大多数未经任何处理，污水中含有的有毒有害物质已经造成污水灌溉地区土壤、地下水和作物的严重污染。目前，我国污水灌溉发展过程中主要存在以下突出问题： 1、污水处理技术水平较低，污水灌溉水质严重超标、农田污染严重我国污水灌溉中存在的首要问题是灌溉水质严重超标。在实际引用污水进行灌溉过程中，对污水的种类以及来源并没有足够重视，污灌前普遍缺少必要的污水预处理措施。大部分污水未经处理直接排放，或者污水处理技术水平较低，即使污水经过预处理，仍然不能满足灌溉要求。在这样的情况下长期进行超标污水灌溉，土壤中的有机污染物及重金属含量大大超过了土壤吸持或作物吸收能力，必然造成土壤污染。如果地下水埋深较浅，还容易造成地下水污染。 2、污水灌溉对作物品质有一定影响关于污灌对蛋白质含量的影响，目前有两种看法：一种是污灌降低了麦稻蛋白质含量，而且随着污灌年限的增加，麦稻品质逐年下降；另一种看法是在一般情况下污水灌溉后粮食内蛋白质是增加的，只有在田间管理不当或污水水质较差的情况下可能引起粮食内蛋白质下降，对此尚需进一步研究。另外，目前污水灌溉的作物大都为供食用的粮食和蔬菜，对农产品残留无检查制度，由于污灌而引发的食品安全问题令人担忧。 3、污水灌溉面积盲目发展，相关监控、管理体系严重滞后污水灌溉大部分都是农民自发进行的，农民在得不到净水的条件下，自发引用城市生活和工业废污水作为灌溉水源，导致污水灌溉行为任意进行，污水灌溉面积盲目发展。 4、城市郊区渠道灌溉功能退化，大多变成污水排放的河道随着城市化进程的加快和工业的迅速发展，使得原本用于农田灌溉的城市郊区渠道，功能退化，大多变成了城市生活和工业废污水排放的河道，久而久之变成了名副其实的污水河。 5、污水灌溉的理论与技术研究不够虽然污水灌溉面积在我国灌溉农田中目前所占的相对比例不大，但污水的总量在增加，污水灌溉在水资源配置中的地位愈显重要，已经成为水资源可持续利用的主要组成部分。而与此相关的污水灌溉之理论和技术研究十分薄弱，严重滞后于污水灌溉农田的发展和需要。五、污水灌溉应注意的问题城市生活和工业废污水，作为城市郊区农田灌溉的补充水源，有时甚至是农田灌溉的惟一水源，在缓解当地的农业水资源严重不足的矛盾、促进当地农业生产可持续发展等方面发挥了重要作用。目前应注意以下几点： 1、全面调查，科学规划，严格控制废污水超标排放为了弄清全国污水灌溉的实际状况，首先需要对污灌水源、水质、污灌面积、灌溉作物及污水灌溉方式等进行一次全国性的调查，在此基础上，进行科学规划，从总体上保证污灌区水土环境平衡。与此同时，有关部门要严格控制城市和工业废污水超标排放，严格执行国家颁布的农田灌溉水质标准(GB5084-85)。 2、大力推行灌溉污水预处理技术我国目前的污水处理水平和发达国家还有很大差距，我们应该借鉴一些发达国家和地区引污灌溉的成功经验和技术，大力推行污水灌溉预处理技术。 3、切实做好污水灌溉管理工作，使其规范化和程序化在现阶段水权不明确的情况下，由于污水灌溉涉及农业、水利和环保等各部门的工作，而且又是上述各部门的边缘性工作，可管可不管，使得污水灌溉大部分都处于放任自流的状态，这显然是不行的。有鉴于此，首先应严格根据环境的承载能力，严格限制水的污染。 4、深入做好污水灌溉理论与技术的科学研究工作研究污灌对土壤肥力、作物生理生化、农产品品质和产量的影响，研究不同类型污水、不同灌溉定额条件下的土壤肥力的变化、作物生长发育状况、作物产量及品质的变化。研究不同土壤植物系统对污水中有机物及主要有害物质的安全承受量，即该系统的最大环境容量，为科学制定不同类型土壤植物系统的污灌定额及污灌水质标准提供依据。 5、充分认识污水灌溉在水资源配置中的地位，把污水的治理和应用作为节水的主要组成部分。六、污水灌溉的条件要求 1、污水特别是工业废水应经预处理,对其中污染物尤其是重金属和生物难以降解的物质，应回收利用或作适当处理，使其达到污水灌溉水质标准。 2、含有病原体的污水，必须经严格消毒后才能用于灌溉。 3、应根据灌溉区的水质、地下水位、气象、作物等情况进行合理规划，确定合理的灌溉方式和管理制度。 4、控制灌溉水量，防止污水外溢和灌渠渗漏。 5、在地层裂隙和岩溶地区、易受淹的涝区、水源卫生防护带区域均不能用污水灌溉。 6、灌溉区同居民点保持一定距离，以免影响城市环境卫生。结论: 安全科学地进行污水灌溉是当今一个有待完善的课题，本文仅从概念、现状、效益、存在的问题及需注意的技术要求几方面来介绍了污水灌溉.它还应当包括污灌区的选址、水质分析和预测，作物、灌溉制度、灌水技术等一系列内容。 参考文献：1 李林照、罗金发、阵维奇等中国污水灌溉与环境质量控制北京：