淺談再生水灌溉水質(zhì)對綠地土壤和植物的影響

張利枝 王 淵

（1.包頭市園林科技研究所，內(nèi)蒙古 包頭 014000；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)城鎮(zhèn)供排水檢測中心，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000）

我國水資源嚴重不足，由于諸多原因，各地河流、地下水受到不同程度的污染，加之污染治理滯后，污水處理水平偏低，灌溉水質(zhì)存在嚴重超標(biāo)現(xiàn)象。近年來，城市綠地的發(fā)展受到更廣泛的重視，城市綠地面積逐步擴大，綠地灌溉需水量逐年增加，面臨解決綠地灌溉用水與生活、農(nóng)業(yè)用水相爭的問題，首選水源是再生水，因為綠地植物一般不會像農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)過人類和家畜吸收。再生水是指城市污水和生活污水經(jīng)適當(dāng)再生工藝處理以后，達到一定的水質(zhì)標(biāo)準，滿足某種使用要求，可以進行有益使用的水。由于再生水是污水經(jīng)過處理的回用水，它的各項指標(biāo)的含量高低對綠地土壤和植物都有著不同程度的影響。因此，當(dāng)前研究再生水灌溉對城市園林綠地生態(tài)系統(tǒng)的影響，包括對綠地土壤的理化性質(zhì)以及園林植物的生理和礦質(zhì)元素含量的影響顯得十分重要。

1 城市綠地灌溉水質(zhì)指標(biāo)標(biāo)準

為防止土壤、地下水和農(nóng)產(chǎn)品污染，保障人體健康，維護生態(tài)平衡，國家制定了相關(guān)標(biāo)準。按照GB《城市污水再生利用分類》，城市綠地灌溉水質(zhì)必需按照GB《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》要求。

根據(jù)標(biāo)準《城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)》(GB18920-2002)，規(guī)定了廁所便器沖洗、城市綠化、洗車、掃除等項目，而綠地灌溉水質(zhì)標(biāo)準沒有單獨進行針對性強地列出，只是在該標(biāo)準中規(guī)定了綠地用水指標(biāo)和數(shù)值，《城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)》(GB18920-2002)中規(guī)定的指標(biāo)如表1和表2。

表1 都市再生灌溉綠地用水水質(zhì)基本控制項目最大限值

表1和表2顯示都市再生灌溉綠地用水水質(zhì)控制項目和限值，再生水灌溉綠地需要定期監(jiān)測并采樣分析水中的總氮、總磷、氨氮（NH4+）等養(yǎng)分指標(biāo)溶解性總固體全鹽量、鈉、鈣、鎂等鹽分指標(biāo)鎘、鉻、鉛、鐵、錳、銅、鋅等重金屬及微量元素指標(biāo)、色度、濁度等其它指標(biāo)，如pH值、溶解性總固體、氯離子、重金屬元素等指標(biāo)含量都應(yīng)在灌溉綠地控制范圍內(nèi)，如果再生水灌溉用水超過控制項目的限值，不加以嚴格管控，長時間灌溉會對土壤和植物造成一定影響。

2 城市再生水灌溉水質(zhì)對綠地土壤和植物的影響

表2 都市再生水灌溉綠地用水水質(zhì)選擇性控制項目最大值

2.1 再生水灌溉水質(zhì)對綠地土壤的影響

2.1.1 土壤pH值發(fā)生變化。由于再生水的酸堿性要求是6.0-9.0，難免會使原本土壤pH發(fā)生改變，如果再生水的pH值是8.3～9.0，那么水質(zhì)偏堿性，長時間灌溉不當(dāng)使土壤很容易堿化，尤其在北方地區(qū)。當(dāng)然再生水灌溉在短期內(nèi)對土壤值不會造成影響或再生水pH值7～8之間對一般綠地灌溉幾乎不會影響。

2.1.2 土壤物理性狀發(fā)生變化。生化需氧量是表示水中有機化合物含量的一個綜合指標(biāo)，過量的有機物會導(dǎo)致土壤的滲透能力變差，使土壤板結(jié)土壤通氣透水性會發(fā)生改變。同樣溶解性總固體指標(biāo)偏高會導(dǎo)致土壤含鹽量增加，對土壤結(jié)構(gòu)、土壤表層膠結(jié)以及入滲量都有很大的影響。

2.1.3 土壤污染。再生水中重金屬含量過高會使土壤發(fā)生嚴重污染。再生水中含有錫、鎘、鉛等重金屬元素，極容易在土壤中累積，若土壤中含鎘為Cd＞1mg/kg，土壤鎘污染臨界值。再生水的灌溉會增加土壤中重金屬的含量，不同綠地對重金屬積累不同，梁薇在研究再生水對綠地土壤的影響中得出白皮松土壤中Cr、Cd、Zn、Ni顯著較高，說明再生水對白皮松土壤有了一定程度的影響；油松土壤中的Zn含量差異顯著，在銀杏土壤中的含量均差異不顯著。

2.1.4 對土壤養(yǎng)分含量的影響。符合灌溉要求的再生水，采取合理的灌溉方式，不僅不會造成土壤污染，而且會增加土壤的營養(yǎng)物質(zhì)。以色列的科研人員1998和1999連續(xù)兩年對全國200多個污灌的柑橘和鱷梨園的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，與淡水灌溉相比，再生水灌溉使土壤的鈉與鈣鎂的比值 (SAR)、N、P、K、B 的含量增加，土壤的EC，CI和一些重金屬的含量無明顯變化；趙忠明[5]等在再生水灌溉對土壤性質(zhì)及重金屬垂直分布的影響中研究得出再生水灌溉可以使土壤有機質(zhì)、總碳、總氮含量增加，有利于提高土壤肥力，但是也會提高土壤重金屬累積的風(fēng)險。

2.2 再生水灌溉水質(zhì)對綠地植物的影響

2.2.1 對植物的生長有所影響。土壤是植物生長的基礎(chǔ)，再生水的酸堿性通過影響金屬的可溶性和土壤的堿度對植物造成間接的影響，酸過強鐵鋁會溶出，在pH4.5以下時，大量的活性鋁對植物根的生育有抑制作用，在酸性條件下，土壤中磷容易被固定,抑制了根對磷的吸收，有效磷減少了，引起磷營養(yǎng)和養(yǎng)分不平衡等一系列問題。受堿性危害時，引起缺鋅，會發(fā)生植物營養(yǎng)缺乏癥狀。尤其對于一些偏酸性的植物而言，會影響它的長勢，使葉片發(fā)黃甚至枯萎。過高的固體懸浮物和生化需氧量濃度會抑制光合作用和酶的活性，影響細胞膜的功能，破壞生長素的形成，干涉植物對水分的吸收，導(dǎo)致植物的生長受阻。

2.2.3 影響植物生理生化。再生水中含鹽量過高會對一些植物造成影響。不同植物如銀杏土壤再生水灌溉顯著增加了土壤的全鹽量，而同等條件下油松灌溉土壤含鹽量未增加。隨著再生水灌溉表現(xiàn)不同，全鹽量增加，苗期高羊茅的地上、地下生物量，光合速率，蒸騰速率，葉綠素總量顯著下降。

3 建議

利用再生水進行灌溉有利也有弊，一方面有利于解決水資源短缺的問題，另一方面，再生水中含有的一些成分鹽類、重金屬和微生物等在長期不合適灌溉或超標(biāo)會對土壤和植物造成一定的影響。因此，要想使再生水灌溉綠地持續(xù)健康地發(fā)展必需大力加強水質(zhì)監(jiān)管力度；建立以植物安全、土壤安全以及地下水安全為目標(biāo)的再生水安全灌溉技術(shù)體系；加強水處理技術(shù)和再生水管線建設(shè)，為再生水在城市綠地發(fā)展以及其它方面的大規(guī)模推廣使用創(chuàng)造條件。

[1]張克強等都市再生水灌溉綠地水質(zhì)控制標(biāo)準的制定研究[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報,2006,28(1):100-105.

[2]王玉岱,楊素梅,梅君美用城市污水回用水灌溉園林植物的實驗[J]山東林業(yè)科技,1995（3）41-44.

[3]趙忠明，陳衛(wèi)平等.再生水灌溉對土壤性質(zhì)及重金屬垂直分布的影響[J]，環(huán)境科學(xué)，33（12）:4094-4099.

[4]楊林林,楊培嶺,任樹梅等再生水灌溉對土壤理化性質(zhì)影響的試驗研究水土保持學(xué)報,2006,20(2):82-85.