論再生水灌溉農(nóng)田的環(huán)境污染風險

熊竹楠

（河北農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境科學學院 河北 保定 071000）

為緩解農(nóng)用水資源的短缺，污水回灌應運而生。但污灌用水大多未經(jīng)處理直接使用，其水質(zhì)嚴重超標，日益加劇了對土壤及水環(huán)境的污染[1]。隨著污水處理技術(shù)的不斷發(fā)展，再生水逐步替代了污水用于農(nóng)業(yè)灌溉。再生水指采用水處理工藝對污水進行適當處理，滿足特定的水質(zhì)標準后可以進行回用的非飲用水。與未經(jīng)處理或處理不足的污水相比，再生水水質(zhì)顯著提高，對環(huán)境污染風險降低，同時具有節(jié)約肥料等經(jīng)濟效益，在農(nóng)業(yè)利用方面具有良好前景。但是，存在著污染農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的潛在風險。

1 土壤鹽分累積風險

污水中含鹽量通常較高，即便經(jīng)過一級處理和二級處理也難以將鹽分有效去除，尤其是其中的鈉離子等一些可溶性鹽分離子。研究表明，二級處理的再生水中全鹽含量為地下水的1.5～2.0倍[2]。長期利用再生水灌溉可能會造成土壤鹽分累積，進而導致土壤次生鹽堿化，并影響作物生長，在蒸發(fā)量大、干旱少雨、排鹽不好的地區(qū)尤為明顯。在不同條件下，土壤鹽分的分布累計程度受再生水水質(zhì)、灌溉技術(shù)參數(shù)、土壤性質(zhì)、氣象環(huán)境條件等因素的影響并不相同。因此需要結(jié)合土壤水鹽運移規(guī)律和累積機制，對再生水灌溉技術(shù)進行土壤安全相關(guān)研究，開展長期田間觀測試驗，從各個影響因素入手對此風險進行系統(tǒng)評價。

2 土壤重金屬超標的風險

土壤中含量超標的重金屬會被農(nóng)作物吸收并累積，直接影響其生長和質(zhì)量，間接損害人畜的身體健康，因此再生水灌溉引起的土壤重金屬污染風險也受到各國學者和農(nóng)戶的廣泛關(guān)注。 《城市污水再生利用農(nóng)田灌溉用水水質(zhì)》(GB20922—2007)的基本控制項目中，也對汞、鎘、砷、鉻(六價)、鉛5種重金屬含量進行了限定。通常由工業(yè)廢水經(jīng)處理得到的再生水相較于來源于生活污水的再生水，重金屬含量更高。但近年來隨著科技進步，我國污水處理的能力也在突飛猛進。同時我國采取的工業(yè)污水和生活污水進行單獨處理的舉措，也從根本上提高了污水處理的效率，從而使得再生水中重金屬含量顯著降低，甚至與地表水相比無明顯差異。相關(guān)研究表明，中短期內(nèi)使用再生水灌溉引起土壤重金屬污染的風險較小，且對土壤產(chǎn)生的影響也主要集中在20～40cm土層，但長期使用再生水灌溉不排除導致土壤中重金屬累積，甚至達到危害水平的可能。

3 病原微生物污染的風險

病原微生物污染風險是灌溉用水水質(zhì)標準中的安全性指標之一。再生水中含有多種病原體，如細菌、原生動物、病毒、寄生蟲等，這些病原微生物可通過再生水灌溉進入土壤，受土壤濕度、pH值、鹽離子含量、有機物種類和含量及病原微生物自身特性影響存活時間不同。富集于土壤中的病原微生物持續(xù)生長繁殖，不僅能通過氣溶膠或粉塵污染大氣，還能污染地下水體，對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量以及人畜健康造成嚴重威脅。采用適宜的灌溉方式(如地下滴灌)和調(diào)節(jié)灌水技術(shù)參數(shù)，可有效降低病原微生物的存活率和傳播幾率，減小污染的風險，提高再生水灌溉安全性。

4 持久性有機污染物污染風險

持久性有機污染物具有長期殘留性、生物蓄積性、半揮發(fā)性和高毒性，大多存在“三致”效應和遺傳毒性，對人體健康及環(huán)境具有嚴重危害，故盡管再生水中的持久性有機污染物含量較低，但由于其自身的污染特征以及種類多、數(shù)量大的特點，產(chǎn)生危害的風險不容忽視。在污水處理過程中，持久性有機污染物大多因具有憎水性以及低水溶解度而難以被去除，隨灌溉進入土壤后，吸附于土壤顆粒物并長期累積，以致對農(nóng)作物的質(zhì)量造成一定影響。

我國農(nóng)業(yè)水資源現(xiàn)狀給再生水灌溉帶來了巨大的發(fā)展?jié)摿?，但同時也不可避免地存在著諸多問題。應加強再生水灌溉的關(guān)鍵理論及安全性的深入研究，揭示再生水灌溉對農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的影響機理和對土壤和農(nóng)作物安全性的調(diào)控機制，因地制宜地建立再生水灌溉的安全運行管理模式與標準，在維護農(nóng)田生態(tài)環(huán)境安全的前提下實現(xiàn)再生水灌溉可持續(xù)發(fā)展。