污水灌溉對土壤及地下水環境的污染分析

霍宇莊 彭金嶺

摘要：為了緩解用水緊張，在農業灌溉中經常對污水進行凈化引用。污水中還有一定的農作物成長需求營養。但隨著現代工業化的進程的發展，如果對其不進行科學的管理，污水灌溉反而會對土壤及地下水環境帶來二次污染。本文對灌溉污水中主要污染物的成分介紹，就其對土壤及地下水環境的影響做了分析，并在最后提出了如何對污水灌溉進行防治的措施，以供參考。

關鍵詞：污水;土壤;地下水;有機物;重金屬

中圖分類號：X523 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）03-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.03.034

Analysis of pollution of soil and groundwater environment by sewage irrigation

Huo Yuzhuang1， Peng Jinling2

（1. Fujian Huaqi Detection Technology Co.， Ltd. （Fujian Huaxin Judicial? Institution）， Ningde Fujian 352000， China;

2. Fujian Kangtai Judicial Institution，Fuzhou Fujian 350300， China）

Abstract：In order to alleviate water stress，sewage is often used for purification in agricultural irrigation.There is also a certain amount of crops in the sewage that require nutrition.However，with the development of modern industrialization，if it is not scientifically managed， sewage irrigation will cause secondary pollution to the soil and the underground environment.In this paper，the components of the main pollutants in irrigation wastewater are introduced，and their effects on soil and groundwater environment are analyzed.Finally，how to prevent and control sewage irrigation is put forward for reference.

Key words：Sewage;Soil;Groundwater;Organic matter;Heavy metals

1 灌溉用污水的常見污染物質

利用污水進行灌溉時，不同的污染物會對土壤及水環境產生不同的影響，具體如下：

1.1 無機化學鹽類

無機鹽類主要是指水化學類物質：水的pH值、硬度、酸堿度、鈉、硫酸類物質、二氧化氮、鎂、磷等。正常水體內都會存在這些物質，但一旦其含量超出標準，就會引起土壤及地下水環境的變化，使土壤產生酸堿化或者結構的變化。土壤酸堿度的變化還會提升金屬的活躍性，增強土壤中生物受金屬危害的概率。

1.2 難溶有機物類

污水中含有的COD、BOD及酚、氰、氯仿、PAHs、PCBs等有機化合物，很多都是誘發畸形、癌癥、基因突變的。這些物質殘留期長，難以溶解，而且還依附生物鏈在生物體內不斷累積。如果這類物質大量進入到土壤及地下水，那就屬于污染區域內重點控制的污染源。

1.3 重金屬

重金屬污染源指的是Pb、Cd、Hg、Cu、Zn、Cr、As及Mn、Ni等。重金屬常常附著于土壤表層，移動性差，滯留時間長，無法通過生物進行有效降解。重金屬含量越高，作物對重金屬的吸收累積則越多，最終進入食物鏈危害生物體。研究表明，重金屬超標會導致人體的骨痛病，所以在污染控制中也應該將重金屬列為重點污染物質。

1.4 菌群類微生物

在污水中含有的菌類污染物常見的有大腸菌、各類病原菌、激素、病毒、寄生蟲等。當使用致病菌污水進行灌溉時，還有可能引發某種疾病的流行，危害動植物健康。

2 研究污水灌溉帶來的環境污染方法

針對污染的研究常用實驗室環境下的土柱淋洗模擬實驗、戶外抽樣分析、場地實驗等方式。根據研究內容和方向等確定實驗分析方法。對于氯離子、土壤硬度及土壤結構變化常用土柱淋濾實驗分析。并且在土柱淋濾中還發現黃土層的較小滲透率，有利于污水在灌溉后的進一步凈化。石家莊郊區的污水灌溉分析是通過地下水取樣分析進行的，取樣分析得出了硝態氮的較高濃度，井水的硝酸根離子超標100%。地下水取樣能夠對水體的污染指數、水化學成分進行明確的分類。而在野外基地的污水灌溉分析，則利用了模擬灌溉實驗的方式，對土壤及地下水的污染轉換進行了規律的分析，確定了污水灌溉帶來的高濃度氮有機物及離子氨等污染問題。

3 污水灌溉對土壤及地下水環境的污染

3.1 污水灌溉對土壤的污染

污水對土壤的污染主要體現在三個方面：（1）污水中的氮磷鉀元素是植物成長的必備營養，但如果含量超標將會抑制植物生長，其中的氮磷化合物會因土壤微生物作用而合成新的硝酸鹽化合物，而這種情況將會導致植物出現貪青、晚熟并容易引發病蟲害。（2）污水內的懸浮物會在長期灌溉中與土壤凝結，破壞土壤原有的物理結構出現結塊，影響土壤對肥料的吸收能力。特別是過量鹽分的存在降低了土壤的滲透力。比如，鈉離子就是通過與鈣、鎂的置換而降低土壤滲透力，從而影響土壤的肥力。這種問題常見于干旱地帶。（3）影響土壤微生物群。污水灌溉導致土壤原有微生物群體的數量改變，不利于土壤酶活性的活力，會導致土壤原有微生物的不適應性，源生物群就會為了適應污水環境而出現基因的變異，而這可能會對生物體產生一些不良的影響。另外，污水灌溉可能會使得一些有毒微生物或者病毒直接進入到植物體內，最終通過飲食轉移到動物體內，嚴重影響生物體的健康。比如，沙門氏菌，大腸桿菌等。

3.2 污水灌溉對地下水環境的污染

污水灌溉對地下水環境的影響也是從三個方面進行的：（1）污水中的高鹽物質在污染土壤的同時也會滲透到地下水體。這也是地下水硝、氮含量高的主要原因，雖然水體微生物能夠對這些高鹽進行一定的分解，但是也必須高度重視污水帶來的水質影響。污水中含量較高的氨、氮會與鈣、鎂等發生離子交換，導致水質變硬。另外，土壤中發生硝化的氨、氮等物質也不利于地下水的水質。（2）有機物帶來的水體污染。生活及工業廢水含有大量的不溶性有機物，其中的很多物質帶有毒性。如果這些物質在灌溉之前沒有徹底處理那么就會帶來灌溉區域水體的污染。比如，在山東的濟南、淄博兩地用于灌溉的小清河水質，檢測出56種有機物，其中能夠導致癌癥及突變的物質則有11種。（3）重金屬污染。重金屬對地下水的污染主要出現在污水灌溉其余的20cm以內區域，重金屬影響了地下水流速度，國內目前基于污水灌溉區域的分析來看還沒有出現較為明顯的重金屬污染?？梢詴簳r認定為重金屬不會對地下水體帶來明顯的影響。（4）微生物群污染。污水中的微生物通過土壤滲透可以直接進入到地下水體。水環境內的病毒污染受到業界高度重視，這些病毒可能通過土層逐漸堆積到地下水體環境中。

4 污水灌溉的污染控制

在污水灌溉的治理中，應該首先對污水帶來的土壤及地下水體污染因素進行分析，確定污染的類型、含量，并通過灌溉的強度來確定污染處理方式。首先需要對所用灌溉污水進行科學的過濾處理，確保其符合灌溉的水質標準，這方面國家也制定了相關的灌溉水質標準，對水的參數、指標都有明確的規定。但目前污水處理還沒有得到嚴格的監管，所以直接進行污水灌溉的現象比較普遍。土壤的污染主要是土壤自身過濾作用有限，而污水直接灌溉超出了其承受的能力。所以必須確保農田灌溉的科學性，能夠嚴格把控污水源頭，提升城市及工業廢水的處理效率。另一方面，要積極進行灌溉污水的處理技術推廣，能夠根據污水分析結果來針對性的進行污水處理方法選擇。重點進行污水中難分解、有毒有害、易殘留的污染物處理，確保污水灌溉的體系完善性。最后，國家要加強對污水灌溉的監督，強化污水灌溉制度建設，能夠確保污水灌溉取得綜合社會效益的最大化。

5 結語

總而言之，面對當前不斷加劇的環境污染以及水資源緊張問題，研究污水灌溉對地下水環境的影響是具有重要的意義的。由于農業灌溉帶來的環境污染，有必要對污染物的各項成分進行實驗分析，制定治理措施，確保我國土壤及地下水的可持續利用。針對污染問題，首先應該強化污水處理，根據不同的用途制定科學的污水處理方案。另外，要通過政策和制度的監管，強化對污水灌溉的監督。

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收稿日期：2020-01-13

作者簡介：霍宇莊（1978-），女，漢族，本科，研究方向為環境檢測、環境損害司法鑒定。