污水灌溉對(duì)土壤及地下水環(huán)境的污染分析

霍宇莊 彭金嶺

摘要：為了緩解用水緊張，在農(nóng)業(yè)灌溉中經(jīng)常對(duì)污水進(jìn)行凈化引用。污水中還有一定的農(nóng)作物成長需求營養(yǎng)。但隨著現(xiàn)代工業(yè)化的進(jìn)程的發(fā)展，如果對(duì)其不進(jìn)行科學(xué)的管理，污水灌溉反而會(huì)對(duì)土壤及地下水環(huán)境帶來二次污染。本文對(duì)灌溉污水中主要污染物的成分介紹，就其對(duì)土壤及地下水環(huán)境的影響做了分析，并在最后提出了如何對(duì)污水灌溉進(jìn)行防治的措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：污水;土壤;地下水;有機(jī)物;重金屬

中圖分類號(hào)：X523 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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，F(xiàn)uzhou 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(zhì)

利用污水進(jìn)行灌溉時(shí)，不同的污染物會(huì)對(duì)土壤及水環(huán)境產(chǎn)生不同的影響，具體如下：

1.1 無機(jī)化學(xué)鹽類

無機(jī)鹽類主要是指水化學(xué)類物質(zhì)：水的pH值、硬度、酸堿度、鈉、硫酸類物質(zhì)、二氧化氮、鎂、磷等。正常水體內(nèi)都會(huì)存在這些物質(zhì)，但一旦其含量超出標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)引起土壤及地下水環(huán)境的變化，使土壤產(chǎn)生酸堿化或者結(jié)構(gòu)的變化。土壤酸堿度的變化還會(huì)提升金屬的活躍性，增強(qiáng)土壤中生物受金屬危害的概率。

1.2 難溶有機(jī)物類

污水中含有的COD、BOD及酚、氰、氯仿、PAHs、PCBs等有機(jī)化合物，很多都是誘發(fā)畸形、癌癥、基因突變的。這些物質(zhì)殘留期長，難以溶解，而且還依附生物鏈在生物體內(nèi)不斷累積。如果這類物質(zhì)大量進(jìn)入到土壤及地下水，那就屬于污染區(qū)域內(nèi)重點(diǎn)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(dòng)性差，滯留時(shí)間長，無法通過生物進(jìn)行有效降解。重金屬含量越高，作物對(duì)重金屬的吸收累積則越多，最終進(jìn)入食物鏈危害生物體。研究表明，重金屬超標(biāo)會(huì)導(dǎo)致人體的骨痛病，所以在污染控制中也應(yīng)該將重金屬列為重點(diǎn)污染物質(zhì)。

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(dāng)使用致病菌污水進(jìn)行灌溉時(shí)，還有可能引發(fā)某種疾病的流行，危害動(dòng)植物健康。

2 研究污水灌溉帶來的環(huán)境污染方法

針對(duì)污染的研究常用實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下的土柱淋洗模擬實(shí)驗(yàn)、戶外抽樣分析、場地實(shí)驗(yàn)等方式。根據(jù)研究內(nèi)容和方向等確定實(shí)驗(yàn)分析方法。對(duì)于氯離子、土壤硬度及土壤結(jié)構(gòu)變化常用土柱淋濾實(shí)驗(yàn)分析。并且在土柱淋濾中還發(fā)現(xiàn)黃土層的較小滲透率，有利于污水在灌溉后的進(jìn)一步凈化。石家莊郊區(qū)的污水灌溉分析是通過地下水取樣分析進(jìn)行的，取樣分析得出了硝態(tài)氮的較高濃度，井水的硝酸根離子超標(biāo)100%。地下水取樣能夠?qū)λw的污染指數(shù)、水化學(xué)成分進(jìn)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(shí)驗(yàn)的方式，對(duì)土壤及地下水的污染轉(zhuǎn)換進(jìn)行了規(guī)律的分析，確定了污水灌溉帶來的高濃度氮有機(jī)物及離子氨等污染問題。

3 污水灌溉對(duì)土壤及地下水環(huán)境的污染

3.1 污水灌溉對(duì)土壤的污染

污水對(duì)土壤的污染主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：（1）污水中的氮磷鉀元素是植物成長的必備營養(yǎng)，但如果含量超標(biāo)將會(huì)抑制植物生長，其中的氮磷化合物會(huì)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(huì)導(dǎo)致植物出現(xiàn)貪青、晚熟并容易引發(fā)病蟲害。（2）污水內(nèi)的懸浮物會(huì)在長期灌溉中與土壤凝結(jié)，破壞土壤原有的物理結(jié)構(gòu)出現(xiàn)結(jié)塊，影響土壤對(duì)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(dǎo)致土壤原有微生物群體的數(shù)量改變，不利于土壤酶活性的活力，會(huì)導(dǎo)致土壤原有微生物的不適應(yīng)性，源生物群就會(huì)為了適應(yīng)污水環(huán)境而出現(xiàn)基因的變異，而這可能會(huì)對(duì)生物體產(chǎn)生一些不良的影響。另外，污水灌溉可能會(huì)使得一些有毒微生物或者病毒直接進(jìn)入到植物體內(nèi)，最終通過飲食轉(zhuǎn)移到動(dòng)物體內(nèi)，嚴(yán)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(duì)地下水環(huán)境的污染

污水灌溉對(duì)地下水環(huán)境的影響也是從三個(gè)方面進(jìn)行的：（1）污水中的高鹽物質(zhì)在污染土壤的同時(shí)也會(huì)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?qū)@些高鹽進(jìn)行一定的分解，但是也必須高度重視污水帶來的水質(zhì)影響。污水中含量較高的氨、氮會(huì)與鈣、鎂等發(fā)生離子交換，導(dǎo)致水質(zhì)變硬。另外，土壤中發(fā)生硝化的氨、氮等物質(zhì)也不利于地下水的水質(zhì)。（2）有機(jī)物帶來的水體污染。生活及工業(yè)廢水含有大量的不溶性有機(jī)物，其中的很多物質(zhì)帶有毒性。如果這些物質(zhì)在灌溉之前沒有徹底處理那么就會(huì)帶來灌溉區(qū)域水體的污染。比如，在山東的濟(jì)南、淄博兩地用于灌溉的小清河水質(zhì)，檢測(cè)出56種有機(jī)物，其中能夠?qū)е掳┌Y及突變的物質(zhì)則有11種。（3）重金屬污染。重金屬對(duì)地下水的污染主要出現(xiàn)在污水灌溉其余的20cm以內(nèi)區(qū)域，重金屬影響了地下水流速度，國內(nèi)目前基于污水灌溉區(qū)域的分析來看還沒有出現(xiàn)較為明顯的重金屬污染?？梢詴簳r(shí)認(rèn)定為重金屬不會(huì)對(duì)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(jìn)入到地下水體。水環(huán)境內(nèi)的病毒污染受到業(yè)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(huán)境中。

4 污水灌溉的污染控制

在污水灌溉的治理中，應(yīng)該首先對(duì)污水帶來的土壤及地下水體污染因素進(jìn)行分析，確定污染的類型、含量，并通過灌溉的強(qiáng)度來確定污染處理方式。首先需要對(duì)所用灌溉污水進(jìn)行科學(xué)的過濾處理，確保其符合灌溉的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，這方面國家也制定了相關(guān)的灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)水的參數(shù)、指標(biāo)都有明確的規(guī)定。但目前污水處理還沒有得到嚴(yán)格的監(jiān)管，所以直接進(jìn)行污水灌溉的現(xiàn)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(nóng)田灌溉的科學(xué)性，能夠嚴(yán)格把控污水源頭，提升城市及工業(yè)廢水的處理效率。另一方面，要積極進(jìn)行灌溉污水的處理技術(shù)推廣，能夠根據(jù)污水分析結(jié)果來針對(duì)性的進(jìn)行污水處理方法選擇。重點(diǎn)進(jìn)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(qiáng)對(duì)污水灌溉的監(jiān)督，強(qiáng)化污水灌溉制度建設(shè)，能夠確保污水灌溉取得綜合社會(huì)效益的最大化。

5 結(jié)語

總而言之，面對(duì)當(dāng)前不斷加劇的環(huán)境污染以及水資源緊張問題，研究污水灌溉對(duì)地下水環(huán)境的影響是具有重要的意義的。由于農(nóng)業(yè)灌溉帶來的環(huán)境污染，有必要對(duì)污染物的各項(xiàng)成分進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，制定治理措施，確保我國土壤及地下水的可持續(xù)利用。針對(duì)污染問題，首先應(yīng)該強(qiáng)化污水處理，根據(jù)不同的用途制定科學(xué)的污水處理方案。另外，要通過政策和制度的監(jiān)管，強(qiáng)化對(duì)污水灌溉的監(jiān)督。

參考文獻(xiàn)

[1]裴亮.污水灌溉對(duì)土壤質(zhì)量的影響研究進(jìn)展[J].水利水電技術(shù)，2010，41（10）：61-64.

[2]郭平，謝忠雷，李軍，周琳峰.長春市土壤重金屬污染特征及其潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].地理科學(xué)，2005（01）：108-112.

[3]張鋰.黃土高原地區(qū)煤礦土壤重金屬污染調(diào)查研究及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[D].蘭州：西北師范大學(xué)，2007.

[4]李洪良，黃鑫，管鄭穎，邱林.污水灌溉對(duì)地表水污染風(fēng)險(xiǎn)的量化分析[J].水利科技與經(jīng)濟(jì)，2011，17（08）：1-3.

收稿日期：2020-01-13

作者簡介：霍宇莊（1978-），女，漢族，本科，研究方向?yàn)榄h(huán)境檢測(cè)、環(huán)境損害司法鑒定。