陶 紅
(寧夏大學(xué)資環(huán)學(xué)院,寧夏 銀川 750021)
寧夏地處干旱半干旱地區(qū),由于先天水資源的匱乏和國家對黃河水資源的分配調(diào)度,部分農(nóng)田不得不使用溝水進行灌溉。據(jù)調(diào)查,銀川平原污灌區(qū)灌溉歷史最長的已達(dá)30年,長期灌溉污水會對當(dāng)?shù)赝寥郎鷳B(tài)、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響,弄清污灌區(qū)分布及灌溉水質(zhì)情況,對開展農(nóng)業(yè)環(huán)境治理,保障居民健康具有十分重大的意義[1-2]。
銀川市(不包括靈武和寧東)污灌區(qū)主要分布在興慶區(qū)、賀蘭、永寧三地,包括掌政鎮(zhèn)、通貴鄉(xiāng)、望洪鎮(zhèn)等地,總面積1 500 hm2,如表1所示。灌區(qū)灌溉水源主要來自銀新干溝、永二干溝、中干溝和第二排水溝等,農(nóng)產(chǎn)品以水稻、玉米為主。

表1 銀川市污灌區(qū)分布情況
水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)為TN、TP、DO、BOD5、高錳酸鹽指數(shù)(IMn)[3]。TN采用過硫酸鉀氧化-紫外分光光度法測定,TP采用鉬銻抗法測定,DO采用碘量法測定,BOD5采用稀釋倍數(shù)法測定,高錳酸鹽指數(shù)采用酸性高錳酸鉀法測定,水質(zhì)評價采用單因子指數(shù)(Ii)法和綜合指數(shù)(Pi)法,水質(zhì)測定結(jié)果及評價結(jié)果如表2、表3所示。表中,Ci為某污染物測定濃度,mg/L。
如表3所示,水泥砌護渠中,各監(jiān)測指標(biāo)以營養(yǎng)物質(zhì)TN、TP污染較為嚴(yán)重。10個監(jiān)測點中TN超標(biāo)率為100%,最大超標(biāo)倍數(shù)4.7倍;TP超標(biāo)率為70%,最大超標(biāo)倍數(shù)1.3倍,如圖1所示;有機質(zhì)未超標(biāo)符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。各監(jiān)測點綜合污染指數(shù)在1.01~1.70,水質(zhì)為重污染。

表2 污灌區(qū)灌渠水質(zhì)測定及評價結(jié)果(水泥砌護灌渠)

表3 污灌區(qū)灌渠水質(zhì)測定及評價結(jié)果(未砌護灌渠)

圖1 污灌區(qū)水泥砌護灌渠中各采樣點監(jiān)測指標(biāo)污染情況
未水泥砌護渠中,各監(jiān)測指標(biāo)中TN污染較為嚴(yán)重。6個監(jiān)測點中,TN超標(biāo)率為83%,最大超標(biāo)倍數(shù)1.48倍,其余指標(biāo)均未超標(biāo),符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。各監(jiān)測點綜合污染指數(shù)在0.4~0.9,如圖2所示,水質(zhì)以中度污染為主,監(jiān)測點中輕度和中度污染各有分布,其中輕度污染水質(zhì)監(jiān)測點數(shù)量占總監(jiān)測點數(shù)的33%,中度污染水質(zhì)監(jiān)測點數(shù)67%。

圖2 污灌區(qū)未砌護灌渠中各采樣點監(jiān)測指標(biāo)污染情況
從污灌渠是否砌護對水質(zhì)的影響來看,雖然水資源的利用效率得到極大改善,但是阻止了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)功能的有效發(fā)揮。未砌護溝渠中及渠道兩側(cè)生長的溝渠植物可以有效地吸收氮、磷污染物,底泥中的微生物通過復(fù)雜的作用可以降解氮、磷污染物,并且隨著生物量增多,TN去除率升高[4]。同時,在水體流速減慢和水力停留時間變長的情況下,未砌護污灌渠沉淀和底泥吸附對磷的去除能力加強,灌渠砌護后水質(zhì)總體相較于未砌護灌渠的水質(zhì)污染嚴(yán)重[5]。
污灌區(qū)是在受到水資源匱乏以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等條件限制下,銀川平原部分農(nóng)業(yè)區(qū)所采取的生產(chǎn)措施。目前,水質(zhì)總體污染嚴(yán)重,TN、TP嚴(yán)重超標(biāo),在對未砌護污灌渠和砌護污灌渠水質(zhì)進行監(jiān)測和評價后發(fā)現(xiàn),未砌護污灌渠水質(zhì)明顯優(yōu)于砌護污灌渠水質(zhì),TN、TP可以得到有效降低。因此,在污灌區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染防治過程中,應(yīng)有針對性地開展以生態(tài)溝渠、人工濕地等生態(tài)技術(shù)為主的開發(fā)和應(yīng)用,以減少污水對環(huán)境的影響。