河北省新河縣污水灌溉研究

郝向勇

【摘要】針對新河縣水資源緊缺的現(xiàn)狀，為緩解農業(yè)灌溉嚴重缺水的局面，適當利用城市排放的污水進行灌溉是提高農業(yè)產量的一項有效措施，本文分析了污水灌溉的可行性和必要性，對污水灌區(qū)的水質、土壤環(huán)境質量、作物質量及污水灌溉效益進行了分析評價，并在此基礎上提出了合理污水灌溉，減少環(huán)境污染的措施和方法。

【關鍵詞】污水灌溉；污水水質分析；污水區(qū)土壤質量；作物質量

1、新河縣水資源概況及污水利用情況

新河縣位于河北省中南部、邢臺市東北部，地處東經(jīng)115°04′～115°27′之間，北緯37°23′～37°24′之間，西和西北與寧晉縣交界，東與衡水市冀州接壤，西南與巨鹿縣為鄰，東南與南宮市毗連，全縣東西長31.7km，南北寬20.2km，縣域總面積366km2。該縣供水主要由引提水工程、攔蓄工程、機電井工程供水。現(xiàn)狀年供水總量為：5650.9萬m3，其中地表水主要來自上游石家莊及邯鄲市的生活污水共計4000萬m3，地下水1650.9萬m3。現(xiàn)狀年用水總量為：5650.9萬m3，其中工業(yè)用水167.5萬m3；農業(yè)用水取水量5050萬m3；城鎮(zhèn)生活年共用水量109.5萬m3，農村生活年用水量212.9萬m3，城鎮(zhèn)環(huán)境16萬m3，城鎮(zhèn)公共用水15萬m3，林牧業(yè)用水80萬m3。

2、污水灌溉區(qū)環(huán)境質量評價

利用污水灌溉，它提高了水資源利用率，為污灌區(qū)農業(yè)提供灌溉水源，減少了污水處理投資，減少對地表水的污染。但是土壤的凈化能力是有限的，而且污水成分很復雜，因此，污水灌溉必須具有以下條件：污水灌溉應達到污水灌溉水質標準；根據(jù)灌溉渠的地質條件，確定灌溉方式和管理制度；控制灌溉水量等。新河縣污灌區(qū)主要分布在主要河道沿岸。

在滏陽新河、滏陽河、西沙河河等沿河兩岸的農民習慣于用河水灌溉農田。由于河水的污染，使用污水灌溉會產生許多負作用。長期不合理的污灌，會超過土壤的凈化能力，導致土壤板結，降低土壤的透氣性，影響產量。而且還會使糧食吸收有毒元素，危及人體健康。甚至在使用了污染嚴重的水灌溉后，可能使農作物嚴重減產或絕收。

2.1 灌溉污水評價標準

2.1.1 評價因子。評價因子主要依據(jù)當?shù)囟嗄晡鬯Y料，對照農灌水質標準如下：化學需氧量（CODcr）、生化需氧量（BOD5）、揮發(fā)酚（C6H50H）、氰化物（CN）、砷（As）、汞（Hg）、六價鉻（cr+6）、鎘（cd）、鉛（pb）、銅（Cu）、鋅（Zn）、硫化物（S）。

2.1.2 評價標準與方法。污水水質評價標準采用我國農田灌溉水質標準GB5084-92。土壤環(huán)境評價標準采用兩個標準：一個是土壤環(huán)境容許量，二是土壤污染起始值，即清水灌溉實驗田監(jiān)測值加2倍均方差；地下水水質采用兩個標準：一是農田灌溉水質標準，二是飲用水衛(wèi)生標準GB5749-85；作物評價標準有兩個：一是國家糧食衛(wèi)生標準GB2715-81，二是糧食污染起始值。

以單因子評價為主，計算單項污染指數(shù)Pi和污染超標率 ；同時計算綜合污染指數(shù)p。

式中：Ci為某元素濃度實測值，C0i為評價標準；N為評價因子數(shù)；x為污染物檢出超標個數(shù)。

2.2 污灌區(qū)灌溉水質量評價。具體成果，污水中絕大部分污染物含量均符合農灌溉標準Pi<1，但化學需氧量、硫化物及六價鉻超標率分別為100%、30%、20%，綜合污染指數(shù)0.793。實測資料表明，石家莊和邢臺市排放的污水，經(jīng)過100km長距離輸送和存儲的自然凈化作用，起到了對污水預處理的作用，使污水水質基本達到了農田灌溉水質標準。

2.3 污灌區(qū)土壤環(huán)境質量評價。實驗區(qū)小麥收割后耕作層土壤污染物含量實測值，與土壤環(huán)境容量比較，均在容許范圍之內，與土壤污染起始值比較，Pi<1，表明土壤在經(jīng)過長期污水灌溉后沒有產生污染積累。綜合污染指數(shù)為0.40。

2.4 污灌區(qū)地下水質量評價。被污染的河水除直接蒸發(fā)滲漏外，大部分用于灌溉。這會使部分有害物質積累在土壤中，再通過降水入滲，將積累在土壤中的有害污染物質帶入地下污染地下水質。污染的地表水要通過在含水層中一段距離的滲透，才能到達地下水面。在滲透的過程中，地表水中所含的某些污染物通過巖層自凈作用使其濃度逐漸降低。地表水中主要污染物為氨氮、揮發(fā)酚和COD，氨氮最大超標倍數(shù)為96.8（洨河），揮發(fā)酚最大超標倍數(shù)為89.8（汪洋溝），COD最大超過標準倍數(shù)72.6（汪洋溝）。污染強度主要取決于地表污水的污染程度和所含污染物的成分及污水量，還取決于河流沿岸地質結構、水動力條件等。污染影響帶沿河附近呈帶狀分布。

3、污水灌溉對作物質量影響評價

通過對糧食作物子粒進行化驗可知，污灌區(qū)有害污染物含量均未超過糧食衛(wèi)生標準，且未超過污染起始值，說明該類型區(qū)的污水灌溉沒有對糧食作物產生污染。

4、污水灌溉效益分析

合理使用污水灌溉，起到了處理城市污水和緩解農業(yè)缺水的作用，促進了農業(yè)生產發(fā)展。2008年每公頃產小麥6750kg，玉米8250kg，皮棉1248kg，比當?shù)睾底魑锩抗暜a小麥1950kg，玉米5250kg，皮棉780kg，有較大的增產效益。

5、結論

污水灌溉具有明顯的優(yōu)點，它提高了水資源利用率，為污灌區(qū)農業(yè)提供了穩(wěn)定的水源，減少了水體污染，減輕了污水處理投資，特別是把二級生化處理也難于去除的氮、磷等營養(yǎng)物，既用來作為農作物的肥料，又避免了水體富營養(yǎng)化。

污水特別是工業(yè)廢水應經(jīng)預處理，對其中污染物尤其是重金屬和生物難以降解的化學物質應回收利用或作適當處理，使其達到污水灌溉水質標準。含有病原體的污水（如醫(yī)院、生物制品廠等），必經(jīng)嚴格消毒后才能用于灌溉。

應根據(jù)灌溉區(qū)的土質、地下水位、氣象、作物等情況進行合理規(guī)劃，確定科學的灌溉方式和管理制度。為了保證灌溉的長期性，減少污水灌溉對農田生態(tài)系統(tǒng)的污染累積，建議采用清污輪灌或清污混灌的灌溉模式。

選擇適宜的作物，主要適宜種植玉米、小麥、棉花、谷子等農作物。對于蔬菜種植，不易采用污水灌溉。

控制灌溉水量，防止污水外溢和渠系滲漏。在地層裂隙和溶巖地區(qū)、易受淹的澇區(qū)、水源衛(wèi)生防護帶含水層露頭處均不能用污水灌溉。污灌區(qū)要同居民點保持一定距離，以免影響城市環(huán)境衛(wèi)生。

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