河北省新河县污水灌溉研究

郝向勇

【摘要】针对新河县水资源紧缺的现状，为缓解农业灌溉严重缺水的局面，适当利用城市排放的污水进行灌溉是提高农业产量的一项有效措施，本文分析了污水灌溉的可行性和必要性，对污水灌区的水质、土壤环境质量、作物质量及污水灌溉效益进行了分析评价，并在此基础上提出了合理污水灌溉，减少环境污染的措施和方法。

【关键词】污水灌溉；污水水质分析；污水区土壤质量；作物质量

1、新河县水资源概况及污水利用情况

新河县位于河北省中南部、邢台市东北部，地处东经115°04′～115°27′之间，北纬37°23′～37°24′之间，西和西北与宁晋县交界，东与衡水市冀州接壤，西南与巨鹿县为邻，东南与南宫市毗连，全县东西长31.7km，南北宽20.2km，县域总面积366km2。该县供水主要由引提水工程、拦蓄工程、机电井工程供水。现状年供水总量为：5650.9万m3，其中地表水主要来自上游石家庄及邯郸市的生活污水共计4000万m3，地下水1650.9万m3。现状年用水总量为：5650.9万m3，其中工业用水167.5万m3；农业用水取水量5050万m3；城镇生活年共用水量109.5万m3，农村生活年用水量212.9万m3，城镇环境16万m3，城镇公共用水15万m3，林牧业用水80万m3。

2、污水灌溉区环境质量评价

利用污水灌溉，它提高了水资源利用率，为污灌区农业提供灌溉水源，减少了污水处理投资，减少对地表水的污染。但是土壤的净化能力是有限的，而且污水成分很复杂，因此，污水灌溉必须具有以下条件：污水灌溉应达到污水灌溉水质标准；根据灌溉渠的地质条件，确定灌溉方式和管理制度；控制灌溉水量等。新河县污灌区主要分布在主要河道沿岸。

在滏阳新河、滏阳河、西沙河河等沿河两岸的农民习惯于用河水灌溉农田。由于河水的污染，使用污水灌溉会产生许多负作用。长期不合理的污灌，会超过土壤的净化能力，导致土壤板结，降低土壤的透气性，影响产量。而且还会使粮食吸收有毒元素，危及人体健康。甚至在使用了污染严重的水灌溉后，可能使农作物严重减产或绝收。

2.1 灌溉污水评价标准

2.1.1 评价因子。评价因子主要依据当地多年污水资料，对照农灌水质标准如下：化学需氧量（CODcr）、生化需氧量（BOD5）、挥发酚（C6H50H）、氰化物（CN）、砷（As）、汞（Hg）、六价铬（cr+6）、镉（cd）、铅（pb）、铜（Cu）、锌（Zn）、硫化物（S）。

2.1.2 评价标准与方法。污水水质评价标准采用我国农田灌溉水质标准GB5084-92。土壤环境评价标准采用两个标准：一个是土壤环境容许量，二是土壤污染起始值，即清水灌溉实验田监测值加2倍均方差；地下水水质采用两个标准：一是农田灌溉水质标准，二是饮用水卫生标准GB5749-85；作物评价标准有两个：一是国家粮食卫生标准GB2715-81，二是粮食污染起始值。

以单因子评价为主，计算单项污染指数Pi和污染超标率 ；同时计算综合污染指数p。

式中：Ci为某元素浓度实测值，C0i为评价标准；N为评价因子数；x为污染物检出超标个数。

2.2 污灌区灌溉水质量评价。具体成果，污水中绝大部分污染物含量均符合农灌溉标准Pi<1，但化学需氧量、硫化物及六价铬超标率分别为100%、30%、20%，综合污染指数0.793。实测资料表明，石家庄和邢台市排放的污水，经过100km长距离输送和存储的自然净化作用，起到了对污水预处理的作用，使污水水质基本达到了农田灌溉水质标准。

2.3 污灌区土壤环境质量评价。实验区小麦收割后耕作层土壤污染物含量实测值，与土壤环境容量比较，均在容许范围之内，与土壤污染起始值比较，Pi<1，表明土壤在经过长期污水灌溉后没有产生污染积累。综合污染指数为0.40。

2.4 污灌区地下水质量评价。被污染的河水除直接蒸发渗漏外，大部分用于灌溉。这会使部分有害物质积累在土壤中，再通过降水入渗，将积累在土壤中的有害污染物质带入地下污染地下水质。污染的地表水要通过在含水层中一段距离的渗透，才能到达地下水面。在渗透的过程中，地表水中所含的某些污染物通过岩层自净作用使其浓度逐渐降低。地表水中主要污染物为氨氮、挥发酚和COD，氨氮最大超标倍数为96.8（洨河），挥发酚最大超标倍数为89.8（汪洋沟），COD最大超过标准倍数72.6（汪洋沟）。污染强度主要取决于地表污水的污染程度和所含污染物的成分及污水量，还取决于河流沿岸地质结构、水动力条件等。污染影响带沿河附近呈带状分布。

3、污水灌溉对作物质量影响评价

通过对粮食作物子粒进行化验可知，污灌区有害污染物含量均未超过粮食卫生标准，且未超过污染起始值，说明该类型区的污水灌溉没有对粮食作物产生污染。

4、污水灌溉效益分析

合理使用污水灌溉，起到了处理城市污水和缓解农业缺水的作用，促进了农业生产发展。2008年每公顷产小麦6750kg，玉米8250kg，皮棉1248kg，比当地旱作物每公顷产小麦1950kg，玉米5250kg，皮棉780kg，有较大的增产效益。

5、结论

污水灌溉具有明显的优点，它提高了水资源利用率，为污灌区农业提供了稳定的水源，减少了水体污染，减轻了污水处理投资，特别是把二级生化处理也难于去除的氮、磷等营养物，既用来作为农作物的肥料，又避免了水体富营养化。

污水特别是工业废水应经预处理，对其中污染物尤其是重金属和生物难以降解的化学物质应回收利用或作适当处理，使其达到污水灌溉水质标准。含有病原体的污水（如医院、生物制品厂等），必经严格消毒后才能用于灌溉。

应根据灌溉区的土质、地下水位、气象、作物等情况进行合理规划，确定科学的灌溉方式和管理制度。为了保证灌溉的长期性，减少污水灌溉对农田生态系统的污染累积，建议采用清污轮灌或清污混灌的灌溉模式。

选择适宜的作物，主要适宜种植玉米、小麦、棉花、谷子等农作物。对于蔬菜种植，不易采用污水灌溉。

控制灌溉水量，防止污水外溢和渠系渗漏。在地层裂隙和溶岩地区、易受淹的涝区、水源卫生防护带含水層露头处均不能用污水灌溉。污灌区要同居民点保持一定距离，以免影响城市环境卫生。

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