城市再生水灌溉對農(nóng)田環(huán)境及人體健康的影響

井新

摘要：從上世紀50年代以來，我國開始大規(guī)模的推行對農(nóng)田進行污水灌溉的措施，很大程度上從農(nóng)業(yè)領域緩和了我國嚴重的缺水問題，但隨著長時間的污水灌溉，農(nóng)田土質(zhì)遭到污染物的破壞，農(nóng)作物內(nèi)含有毒物質(zhì)逐漸增多，無法保證其安全質(zhì)量，給人類安全帶來了威脅。在此背景下，人們開始尋找新的灌溉水源，再生水成為解決農(nóng)業(yè)灌溉用水的重要途徑，但與此同時，再生水也給農(nóng)田環(huán)境及人體健康帶來了一些不利影響。文章從再生水的含義出發(fā)，綜述了再生水對農(nóng)田環(huán)境和人體的影響以及未來發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：再生水；灌溉；農(nóng)田環(huán)境；人體健康；發(fā)展前景

我國是世界上水資源比較匱乏的國家之一，不僅是一個人口大國，更是一個農(nóng)業(yè)大國，糧食是養(yǎng)活中國龐大人口的基礎性資源，因此必須重視農(nóng)田的發(fā)展，農(nóng)田灌溉用水需求量大，水資源匱乏，而且近年來水資源被大量用于工業(yè)和城市生活用水，使農(nóng)田灌溉缺水更為嚴重。再加上氣候的不穩(wěn)定，干旱情況出現(xiàn)時有發(fā)生，使農(nóng)田灌溉中水資源短缺現(xiàn)象愈演愈烈。

一、再生水概述

城市再生水主要是指城市污水經(jīng)處理后達到一定的水質(zhì)標準，可在一定范圍內(nèi)重復使用的非飲用水。[1]城市再生水符合處理水質(zhì)及用水水質(zhì)的要求，可被應用于農(nóng)田灌溉、市政綠化、地下水回灌、工業(yè)冷卻以及地表水的補充方面。再生水的水源比較穩(wěn)定，不會受天氣的影響，亦不會發(fā)生和領近地爭水的現(xiàn)象，能夠很好的提供灌溉用水，且利用效率高，其發(fā)展前景很廣闊。但是，其是否具有安全性也不可忽視，一些研究表明，再生水的處理中，可能由于工藝技術(shù)的限制，對有毒物質(zhì)或一些病原微生物處理不夠徹底，使得再生水缺乏安全性。在農(nóng)田灌溉后，這些有毒物質(zhì)可能直接破壞土質(zhì)及農(nóng)作的生長，而且有毒物質(zhì)會蓄積在農(nóng)作中，間接對人體健康造成危害。

二、再生水對農(nóng)田的影響

1、土壤pH。再生水用于農(nóng)田灌溉，可能會導致土壤的PH值呈現(xiàn)輕微上升的趨勢。因為再生水中的營養(yǎng)元素比較多，含有較高濃度的碳酸氫及鹽分，這些元素都會使影響土壤的PH值，其一方面能夠豐富土壤中的營養(yǎng)成分，為作物生長提供更多的養(yǎng)分及良好的生長環(huán)境，另一方面如果其酸堿度沒有處于中性范圍而使土壤的酸堿度產(chǎn)生大的變化，則會破壞土壤環(huán)境，不利于作物的生長。但是據(jù)一些水質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，再生水的PH值通常情況下不會使土壤PH值發(fā)生大的變化?？傊谶M行污水處理時，必須嚴格控制每一步工序，極大程度的減少水中的有害物質(zhì)。

2、重金屬的污染。重金屬污染不僅會對作物產(chǎn)生損害，還會給體健康帶來重大的威脅。[2]利用再生水灌溉農(nóng)田，其中對人體及環(huán)境有毒的離子成為人們關(guān)注的重點，再生水是城市污水經(jīng)過化學處理后得到的水源，其含有較少的重金屬，正常且短時期的灌溉情況下不會引起土壤中重金屬的堆積。但是，再生水中含有較多的鹽分，進行農(nóng)田灌溉可能會出現(xiàn)重金屬的交互作用現(xiàn)象，降低土壤中重金屬的可利用性，不利于農(nóng)作物的種植。

三、再生水對人體的影響

1、再生水的利用最終都會回到人本身，其對農(nóng)田的影響也可視為是間接能對人體產(chǎn)生的影響。[3]首先再生水中可能含有少量的有毒物質(zhì)，在長期的農(nóng)田灌溉中，其有毒物質(zhì)會被農(nóng)作物吸收，人體在食用時不可避免的受到有毒物質(zhì)的危害。植物吸收金屬元素是在眾多因素影響下進行的。許多金屬元素都是作物生長所必需的物質(zhì)，這些物質(zhì)同時也是人體不可或缺的，如鈣、鉀、鎂這些金屬元素在植物中含量都很高。另外，一些微量元素，如鐵、銅、錳等也是植物及人體所必須的，但是，微量元素的含量也不可過高，否則不僅會毒害植物的生長，也會影響人體健康。鉛、鉻等一些重金屬作為污染農(nóng)作物的主要種類，其會積聚在作物體內(nèi)，影響其品質(zhì)，在被攝入人體內(nèi)后，可能會引起人體中毒，其已成為食品安全監(jiān)督中的重點檢測元素。

2、用再生水灌溉農(nóng)田可能會使農(nóng)作物具有遺傳毒性，目前我國對遺傳性毒素的研究還十分淺顯。部分重金屬元素通過食物鏈在不同生物體間進行傳遞，其濃度聚集呈現(xiàn)越來越高的狀態(tài)，作為食物鏈頂端的類，可能最終會攝取最多的有毒物質(zhì)，進而危害健康。從國內(nèi)一些研究我們可看出，雖然再生水灌溉農(nóng)田段時間內(nèi)不會增高土壤中重金屬的含量，但其具有不同程度的積累效應。因此，雖然未直接發(fā)現(xiàn)農(nóng)作中有重金屬含量超標的現(xiàn)象，但潛在的風險依然存在。此外，在使用再生水的時候，其不僅可以以液態(tài)的形式存在，還可以氣溶膠的形式存在，通過人體呼吸或暴露在外的皮膚進入人體，給人的身體造成損害。

四、未來發(fā)展中的注意事項及建議

再生水會對土壤理化性質(zhì)產(chǎn)生一定影響，不同地域的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不同，經(jīng)濟發(fā)展中關(guān)注的重點因素會有區(qū)別，因而在對污水的處理力度及回收利用上都會存在較大差異，再加上各地灌溉時間的不同，土壤中重金屬的含量亦會不同，高含量重金屬是經(jīng)過長時期蓄積而來的，盡管短間不能看到土壤中重金屬的變化，但再生水是否能夠長期灌溉農(nóng)田而不使農(nóng)田的重金屬含量升高呢，這些還需要更深入的研究探討。雖然再生水對農(nóng)作物的影響較之清水會有所不同，但其基本符合國家各項規(guī)定，土壤、作物、地下水其實也構(gòu)成了一個生態(tài)系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)包含多種要素，如農(nóng)田灌溉手段、農(nóng)藥、化肥、灌水量及氣候，這些因素在農(nóng)田系統(tǒng)中相互作用，成為影響農(nóng)田質(zhì)量的重要要素。例如，灌溉水質(zhì)、地下水質(zhì)及水位等因素與農(nóng)田內(nèi)的鹽分及氯化物含量有著密切的聯(lián)系，而且大量灌溉水的利用使地下水水位高于臨界深度，促使土壤不斷蒸發(fā)，由此產(chǎn)生了大量的土壤積鹽，造成土壤鹽漬化。針對這種現(xiàn)象，應該建立農(nóng)田灌溉制度，科學的規(guī)定灌水量、化肥及農(nóng)藥的使用，盡可能的避免因灌溉不當造成的農(nóng)田質(zhì)量問題。

盡管有部分研究證明，再生水在進行農(nóng)田灌溉中產(chǎn)生的風險因素在人體可接受的范圍之內(nèi)，但是不同的地區(qū)其城市污水中的有害物質(zhì)的含量及種類都有很大的不同，而且，在進行污水處理時，各地技術(shù)水平也存在差異，因而需要根據(jù)不同地區(qū)的實際情況進行區(qū)分，因地制宜的采取不同方案處理污水。此外，就污水處理技術(shù)來說，我國還處于較低的水平，再加上部分地區(qū)監(jiān)管力度不夠，會出現(xiàn)處理不充分的污水被利用在農(nóng)業(yè)灌溉中的現(xiàn)象，這種惡劣的行為無疑會對人體健康及環(huán)境造成更大的危害。因此，必須建立起完備的法律法規(guī)對再生水的用進行明確的規(guī)定，嚴厲打擊非法，規(guī)范各企業(yè)及相關(guān)部門的工作，建一套完善的污水處理系統(tǒng)，并設立相應監(jiān)管部門進行監(jiān)督?？傊偕馁|(zhì)量保證需要各個領域的精誠協(xié)作與努力。

結(jié)語：盡管我國水資源十分短缺，急需有效的新能源或淡水資源的替代品來緩解，城市再生水作為農(nóng)田灌溉水源，在一定程度上解決了部分農(nóng)田用水，為能源的創(chuàng)新途徑提供了新思路，但同時，我們也應該考慮再生水的長遠發(fā)展，其是否可被長期利用，需要我們不斷進行探索、研究，克服其發(fā)展障礙，更新工藝技術(shù)，最終實現(xiàn)再生水天無害的目標。

參考文獻：

[1]陳衛(wèi)平，呂斯丹，張煒鈴，伊麗麗，焦文濤. 再生（污）水灌溉生態(tài)風險與可持續(xù)利用[J]. 生態(tài)學報，2014，01：163-172.

[2]曾向輝，楊玨，王春，王浩然. 再生水利用的主要風險及其規(guī)避措施[J]. 水利發(fā)展研究，2015，02：8-12.

[3]栗巖峰，李久生，趙偉霞，王珍. 再生水高效安全灌溉關(guān)鍵理論與技術(shù)研究進展[J]. 農(nóng)業(yè)機械學報，2015，06：102-110.