污水灌溉标准体系探讨

利用经过处理的污水进行灌溉,是缓解水资源短缺的重要战略之一.概述了国内外污水回用农业的基本情况.为促进污水回用农业的健康发展,在分析国内外污水回用农业标准的基础上,提出21世纪初我国需要制订的包括再生水灌溉规划、设计、管理、试验和安全等方面的标准或指南.     

基于供需平衡的城市污水再生利用潜力预测

城市污水再生回用潜力预测是再生水安全利用及优化配置的前提,根据银川市再生水利用的现状及规划,按照再生水的来源及处理能力计算出银川市再生水的供水能力,根据再生水可利用的途径计算出再生水的利用能力,进行供需平衡分析,从而确定出银川市再生水利用的潜力,为银川市城市再生水回用提供指导。     

再生水灌溉水质安全性分析与评价研究

对北京市主要污水处理厂出水的再生水常规(农田灌溉水质标准涉及的)水质指标、持久性有毒有机污染物进行了监测,结合国外再生水灌溉作物类型、发达国家的水质标准进行分析,得出北京市再生水的水质指标符合相关标准,持久性有毒有机污染物的毒性较小,风险极低。应制定与完善适合我国国情的再生水灌溉水质标准、再生水灌溉技术规范、再生水农业利用区划导则、再生水灌区环境影响评价规程、再生水灌区工程管理规范等标准规范,实现再生水安全利用。     

园林灌溉对再生水回用的技术要求

结合目前再生水回用的必要性和紧迫性问题,就污水处理相关技术与工艺、再生水灌溉的技术要求与标准以及再生水园林灌溉的管理和监测等方面,对再生水应用于园林灌溉进行了综合阐述,并提出了相应的技术要求.     

再生水灌溉引发土壤次生盐渍化的研究进展

中国水资源供需矛盾突出,在农业用水上尤为严重,合理利用再生水灌溉对于缓解我国农业用水紧张具有重要的现实意义。然而,再生水中含有盐分,存在引发土壤次生盐渍化的潜在风险。本文以国内外再生水灌溉相关文献为基础,从灌溉方式、土壤类型、作物种植、灌溉年限及其他处理模式共5个方面对再生水灌溉引发土壤次生盐渍化的风险进行分析与总结。研究认为,长期再生水灌溉下引发土壤次生盐渍化的研究不足,缺乏交互因子的影响研究,系统化不强,改良再生水措施对土壤次生盐渍化研究相对较少。研究建议,加强开展长期再生水灌溉下灌溉方式、土壤类型、作物种植、农艺措施等方面结合对土壤次生盐渍化影响的大田试验研究;还要加强改良再生水灌溉对引发土壤次生盐渍化风险调控等方面的研究。     

再生水灌溉对根菜类蔬菜产量及品质影响的试验研究

再生水安全灌溉利用可以有效缓解我国北方农业水资源短缺.研究表明,再生水灌溉条件下根菜类蔬菜产量总体呈现增加趋势,5茬(3种)根菜类蔬菜平均增幅达到21.66%,再生水灌溉对蔬菜水分、可溶性总糖、维生素C、粗蛋白、氨基酸、粗纤维、粗灰分含量等品质指标无显著影响.再生水灌溉条件下根菜类蔬菜硝酸盐含量为63.8～687 mg/kg,亚硝酸盐含量为0.02～0.084 mg/kg,再生水灌溉具有增加试验根菜亚硝酸含量的趋势,但再生水灌溉的蔬菜硝酸盐、亚硝酸盐含量均低于标准限值.     

洱海流域水稻再生水灌溉节水减污能力浅析

再生水灌溉对于控制农业面源污染,保护洱海水环境具有重要意义。分析总结出洱海流域适宜的水稻再生水灌溉制度及施肥制度,拟合了稻田田面水和渗漏水总氮浓度随时间的消减公式,根据田间水量平衡计算出不同典型年再生水灌溉制度下因排水和渗漏流失的总氮量,比较了淹灌和间歇灌两种模式下水稻再生水灌溉节水减污效果的差异。结果表明,在再生水总氮浓度为15 mg/L的前提下,由地表排水和渗漏带走的再生水总氮量平均不超过1 kg/hm2,再生水中总氮利用效率可达95%以上,实际被水稻利用的总氮超过20 kg/hm2;可减少清洁水用量65%以上,减少氮肥施用比例超过15%;针对洱海流域水稻再生水灌溉条件下间歇灌溉模式优于淹水灌溉。     

非常规水资源农业利用现状及研究进展

由于缺乏合理的水资源管理措施和适当的水处理技术导致淡水资源枯竭和水质恶化问题日益严重,促使再生水、微咸水和雨水等非常规水作为一种新的水资源开发利用方式得到发展,为农业灌溉提供了可靠且稳定的补充水源。然而,非常规水独特的水质特性决定了其农业利用过程中必然会对环境和健康产生众多负面影响,这也成为人们关注的焦点。本文概述了国内外非常规水资源在农业中的利用与研究现状,总结了非常规水资源农业回用的生态风险和相关标准规范,并对非常规水资源农业利用的安全性和可持续性提出相关建议。     

再生水灌溉对土壤盐分和重金属累积分布影响的研究

再生水是农业灌溉的重要水资源。为了合理利用城市污水处理后的再生水资源,采用天津市纪庄子污水处理厂二级出水作为再生水,以自来水为对照进行叶类蔬菜小区种植试验,研究了再生水灌溉对菜地土壤次生盐渍化及盐分离子和重金属离子累积分布规律的影响。结果表明:除0~15 cm土层全盐量增加外,15~45 cm土壤层盐分累积现象与自来水灌溉相比无明显差异。与自来水灌溉相比,短期内采用再生水灌溉不会显著增加土壤阳离子含量。重金属在土壤中的累积也不明显,同时,不同再生水灌溉水量条件下,土壤中重金属含量无显著差异,且土壤中的重金属含量都远低于国家标准规定的允许值,表明再生水短期灌溉对土壤环境不会造成污染影响。     

再生水灌溉对土壤盐渍化与重金属累积影响研究

再生水是农业灌溉重要的水资源,为了合理利用城市污水处理后的再生水资源,采用包头南郊污水厂二级出水作为再生水,以自来水为对照进行土柱试验,研究再生水灌溉下对土壤盐渍化以及重金属离子累积分布的影响。结果表明,除0~15 cm土壤中全盐量、电导率会增加外,其余土壤深度全盐量、电导率均无显著差异。重金属在土壤中累积不明显,同时,不同再生水灌溉重金属差异不大,且土壤中重金属含量均远低于国家标准规定的允许值,表明再生水灌溉短期内不会对土壤环境造成污染。     

再生水灌溉的研究进展

再生水灌溉是解决水资源短缺的有效途径之一.综述了国内外再生水灌溉的研究现状,并对再生水灌溉的前景及今后的研究重点进行了分析.再生水灌溉对地下水的影响主要集中在地下水的盐化、氮磷化合物及其迁移转化方面;再生水灌溉对土壤的影响主要集中在土壤盐分和重金属的累积、对土壤微生物的影响等方面;再生水灌溉对作物的影响主要集中在作物的品质、产量;再生水的安全灌溉技术、不同灌溉技术对土壤化学性质、作物产量、卫生方面的影响;再生水灌溉制度的研究.今后研究重点应集中在以下方面:再生水灌溉标准的制定,氮、磷、有机物、重金属在土壤植被系统中的迁移转化规律,再生水安全高效灌溉技术,研究建立再生水灌溉环境影响和健康风险评价指标与评价方法.     

农村生活污水再生水滴灌对根际土壤特性的影响研究

采用大田试验方法,以地下水滴灌为对照,分析研究了不同比例农村生活污水再生水滴灌对作物根际土壤特性的影响。结果表明,再生水滴灌情况下,在土壤理化性状方面,土壤EC值高于地下水滴灌,而土壤pH与对照相比无显著差异;在土壤养分方面,与对照相比,再生水灌溉显著提高土壤有机质和土层土壤有效磷含量,但对碱解氮和速效钾含量的影响不显著;灌溉水中再生水比例越大,对土壤呼吸作用的促进作用越明显。因此,在滴灌条件下,只要农艺措施、灌溉制度适当,可以采取一定比例的农村生活污水再生水进行作物灌溉。     

灌溉水质对苜蓿生长和养分吸收的影响

采用盆栽试验研究了污水、再生水等不同灌溉水质对三次刈割期内苜蓿生长和养分元素吸收的影响。结果表明,相对于清水灌溉,再生水及污水灌溉可增加苜蓿的株高及产草量,但长期引用未经处理的污水灌溉不利于苜蓿根系的生长。第一次刈割时各灌溉处理间含钾量差异不显著,第二次刈割时污灌、再生水灌溉处理与清水灌溉相比苜蓿含钾量分别增加了33.05%和40.68%,第三次刈割时分别增加了12.90%和23.39%。污水及再生水灌溉处理苜蓿含钙量在第一次刈割时显著高于清水灌溉,但在第二、三次刈割时均低于清水灌溉。未经处理的污水不宜用作灌溉,采用混灌与轮灌方式可适当减缓其不利效应;再生水可作为苜蓿的灌溉用水,但其长期效应仍需进一步深入研究。     

再生水灌溉对稻田重金属分布的影响

以南方稻田为研究对象,以再生水安全灌溉调控为目标,基于田间试验,研究了不同灌溉水源(农村生活污水一级处理水R1、二级处理水R2、生态塘净化水R3和河道清水R4)、不同灌溉调控(低水位W1、中水位W2和高水位W3)对土壤-作物典型重金属(镉Cd、铅Pb、铬Cr、铜Cu、锌Zn)质量比变化的影响,分析了农村生活再生水灌溉调控对土壤重金属生态风险.研究表明,农村生活污水再生灌溉稻田Cd,Pb质量比略有升高,Cr,Cu,Zn含量下降;水稻植株各部分器官重金属质量比按植株器官排序从大到小依次为茎,稻米≈叶,重金属组成从大到小依次为Zn,Cr,Pb,Cd,相对灌溉水源,水位调控对水稻植株各部分器官重金属质量比累积影响较小,再生水灌溉条件下水稻籽粒重金属质量比并未明显增加,符合稻谷污染物的限量要求;农村生活污水再生灌溉稻田Cd生态风险系数最高,Cu和Pb次之,Cr和Zn风险系数锌较低,R3水源灌溉下土壤重金属污染潜在生态风险最低,总体上,再生水灌溉并未对土壤造成严重污染,但长期进行再生水灌溉是否会造成重金属污染风险持续增加有待研究.     

微咸水和再生水对盆栽棉花土壤理化性质和根系的影响

为缓解华北水资源短缺问题,寻求代替水源,进行了微咸水和再生水灌溉条件下不同灌水量对盆栽棉花土壤理化性质和棉花根系影响的试验。试验设置灌水水质和灌水量2个试验因素,灌水水质设计为低、中、高矿化度微咸水和再生水,清水作为对照;灌水量设计为田间持水量的95%、85%、70%、55%。试验结果表明:微咸水和再生水处理增加土壤含盐量,微咸水处理的土壤含盐量随着矿化度的升高而增加;再生水处理提高土壤有机质和硝态氮的含量;微咸水和再生水促进棉花根系的生长,在盐分累积严重的情况下根系生长最快。     

灌溉水质和灌水方式对红壤斥水性及其理化性质的影响

以蒸馏水为对照,选取再生水和稀释2,4,6倍再生水等4种低质水,采用连续灌溉和再生水-蒸馏水交替灌溉等2种灌溉方式对红壤进行1年的处理,以此探明灌溉水质和灌水方式对酸性土壤斥水性、pH、盐分及有机质质量比的影响.结果表明:2种灌溉方式下红壤均产生亚临界斥水性,连续灌溉下红壤接触角比交替灌溉平均增加了23.1°;2种灌溉方式均使红壤酸性增强,盐分和有机质质量比增加,其中连续灌溉下的增长率大于交替灌溉下增长率;连续灌溉下红壤斥水性、pH、盐分和有机质质量比随灌溉水质的变化均可用二次函数来描述,决定系数均在0.9以上;交替灌溉下,红壤斥水性和盐分与灌溉水质的关系可用二次函数来表示,决定系数均在0.9以上,而土壤pH和有机质质量比与灌溉水质相关性不明显;2种灌溉方式下,红壤斥水性与pH呈负相关,与盐分质量比呈正相关,与土壤有机质质量比在连续灌溉下表现为正相关,而交替灌溉下则相反.采用再生水-蒸馏水交替灌溉方式能抑制土壤斥水性的产生.     

再生水在不同灌溉方式下对玉米生长的影响

采用北京市高碑店污水处理厂生产的二级水、三级水,以纯灌、混灌、轮灌等方式灌溉盆栽玉米,设置7种处理研究对玉米生长的影响。结果表明:不同水质的再生水在不同灌溉方式下对玉米生殖生长阶段的株高、叶面积、干重、产量和水分利用效率影响差异不显著,影响主要体现在营养生长阶段。苗期再生水轮灌比混灌和纯灌较好,二级水相对于清水和三级水对玉米苗期的干重有一定影响。同一水质在纯灌、混灌和轮灌不同方式下对玉米生殖生长和产量影响很小。     

再生水利用对环境中抗生素抗性基因影响的研究进展

基于再生水利用对抗生素抗性基因的迁移转化规律及机制研究的大量文献,对当前再生水利用对环境中抗生素抗性基因影响的研究进行了较为系统的总结与分析,并对再生水利用过程中影响抗生素抗性基因传播扩散的再生水系统、环境污染物和环境因子等因素进行了简要分析。同时,在分析目前研究进展的基础上展望了今后的研究重点:灌溉技术、灌溉制度对土壤和作物体内抗生素抗性基因的影响;长期利用再生水对地下水中微生物群落结构和抗生素抗性基因的影响;抗生素抗性基因在再生水-土壤-作物系统中的迁移转化。     

再生水灌溉对草坪草生长的影响

在北京市北小河污水处理厂进行了再生水灌溉草坪草试验,选用3种再生水(二级处理水、一般三级处理水超滤、深度三级处理水反渗透)灌溉6种草坪草(草地早熟禾、高羊茅、多年生黑麦草、匍匐翦股颖、结缕草、野牛草),再加上自来水灌溉作为对比。研究表明：在草坪草生理方面,与自来水对比,二级处理水和一般三级处理水超滤灌溉能显著促进草坪草的生长,较明显地增强草坪草抗性,而深度处理的三级处理水反渗透则不显著,这表明草坪草在再生水灌溉中有非常良好的优势;在草坪草矿质元素含量上,自来水灌溉与再生水灌溉差异很小。土壤中有害的矿质元素,如重金属、氯化物、氟化物等被草坪草大量吸收,通过修剪被移走,从而有效地减轻有害矿质元素对土壤和环境的不良影响。这表明草坪草在修复污染土壤上可能有良好的应用前景。