再生水灌溉对土壤质量影响的研究进展

再生水灌溉是解决农业用水短缺的有效方式之一。总结了目前国内外学者关于再生水灌溉对土壤质量影响的研究进展,指出再生水灌溉使土壤微生物数量增加;再生水灌溉土壤存在盐碱化的风险;短期再生水灌溉对土壤重金属含量的影响较小。但目前对再生水灌溉对土壤盐分、重金属、N、P等元素以及有机物污染的迁移规律研究较少。在今后的研究中,应侧重于利用模型模拟再生水灌溉条件下主要污染物的迁移规律,评估再生水灌溉对土壤环境影响的风险,建立合理的灌溉制度,为再生水灌溉提供可行性和安全性。     

再生水灌溉对土壤和葡萄品质的影响

2011-2013年,经过3年小区实验,分析了再生水灌溉对土壤和葡萄品质的影响。实验结果表明,再生水区的土壤总氮、总磷和有机质的含量呈现低于清水对照区的趋势,而硝态氮与碱解氮含量却高于清水对照区。再生水灌溉区土壤Cd含量高于清水对照区,而Pb、Cu的含量均低于清水对照区。土壤中重金属有一定的积累现象,但均未超出《土壤环境质量标准(GB 15618-1995)》中的重金属限量值,说明短期再生水灌溉未造成土壤重金属污染。再生水灌溉在一定程度上能提高葡萄的产量,但对葡萄的品质未产生有利的影响。3年实验中,再生水灌溉区葡萄的重金属含量低于清水灌溉区,说明短期再生水灌溉对葡萄重金属含量的影响不大。研究表明再生水可以用作灌溉用水,但再生水中重金属对环境的影响是长期的、积累的、复杂的,要确保再生水灌溉的安全还需进一步研究。     

再生水农业灌溉安全的有关问题研究

针对再生水在农业灌溉应用中可能存在的安全问题，根据国内外现有的研究成果，分别分析了再生水灌溉时盐分、重金属和有机污染物对土壤、作物和地下水的潜在的污染影响，以及再生水灌溉对灌溉设备的影响，指出了再生水灌溉在盐分、重金属和有机污染影响方面的研究方向，探讨了再生水农业安全灌溉的标准与再生水灌溉管理问题，本研研究对于再生水的农业安全灌溉利用具有一定的现实意义。     

北京市举办“约翰迪尔杯”农业机械知识竞赛

一是试验示范区选用的再生水为高碑店污水处理厂生产出的再生水，其原污水大部分为城市居民生活用水，各项指标均符合农业灌溉用水标准；二是再生水灌溉小麦、玉米、大豆、棉花、紫花苜蓿和小黑麦等6种作物平均增产达7．9％，增收达15．0％：三是对再生水对同一地点连续3年灌溉生产的农产品中的5种重金属含量进行多次检测，均符合食品安全标准，部分指标还达到了绿色农产品标准，其中棉花是利用再生水灌溉安全系数最高的作物，应作为我市再生水灌溉的首选作物；四是通过再生水和地下水灌溉对比试验表明，再生水灌溉目前没有对土壤重金属产生明显的累积作用，但重金属的积累是一个长期的过程，仍需进一步监测。     

再生水灌溉冬小麦的铅和镉累积分布研究

再生水灌溉对作物重金属含量的影响,是再生水能否安全利用的重要基础问题。通过冬小麦的盆栽试验,研究了再生水灌溉对土壤和冬小麦植株铅、镉含量的影响。结果表明,再生水灌溉对土壤铅、镉含量没有明显的影响,而混灌和轮灌较再生水纯灌可以降低土壤铅含量,但对土壤镉含量没有明显的减低作用。再生水灌溉处理小麦各器官的镉含量分布是根>叶>茎>籽粒,铅含量分布是叶>根>茎>籽粒,叶片铅含量较其他器官高可能与大气铅污染有关。再生水灌溉后,小麦各器官镉含量较清水对照有一定的提高,但铅、镉含量和对照相比差异不显著。应用再生水灌溉,小麦籽粒中铅、镉含量均符合国家食用安全标准,但镉含量较清水灌溉有升高现象,在生产应用中要有所注意。     

再生水灌溉对作物及土壤理化性质的影响研究进展

中国水资源分布不均,供给紧张,农业灌溉为用水大户状况尤为突出,使用再生水进行适宜的农业灌溉,对未来农业及社会的可持续发展有重大意义.再生水进行灌溉时土壤养分及部分污染物质也会随水入土,不当使用会对土壤造成巨大的负作用.本文基于对国内外再生水资料的分析,从作物生长、土壤物理性质、土壤养分、土壤盐分、pH值、重金属6个方面...     

再生水用于农业灌溉试验示范项目综述

北京市水资源严重短缺,而农业用水占全市用水量的1/3以上,为了缓解全市水资源紧张的局面,"十一五"规划要求农业使用再生水灌溉的面积要达到4万hm2以上,而再生水用于农业缺乏安全性评价和技术支撑。因此,2004年北京市农业技术推广站在市农委的支持下,实施了"再生水用于农业灌溉的试验示范"项目,在深入进行试验研究和入户调查的基础上,筛选出了适于再生水灌溉的作物种类,明确了再生水灌溉可以提高作物产量和生产效益,通过对再生水灌溉作物进行严格检测表明,用再生水连续灌溉3年对作物食用和饲用部分以及土壤是安全的。同时,还提出了再生水用于农业的扶持政策和基于再生水安全利用的种植布局建议,可以作为北京市制定再生水在农业上的利用政策和技术体系的参考。     

城市再生水农田灌溉水质标准及灌溉规范研究

城市再生水灌溉农田是再生水回用的一个重要方面.本文概述了城市再生水农田灌溉控制项目和指标的制定原则,对城市再生水农田灌溉用水的水质控制项目、水质及处理要求进行了详细分析和阐述.将城市再生水用于农业灌溉的水质要求与国内外农田灌溉水质控制项目和指标进行了对比.结合我国农业灌溉的实际情况,提出了城市再生水农田安全灌溉的控制规范和要求.     

再生水灌溉对棕壤水稻土土壤影响分析

为分析再生水灌溉对棕壤水稻土土壤影响,本文选择辽宁省海城市西四镇后青台子村作为研究区域,研究再生水灌溉后土壤中铵态氮(NH₄⁺-N)、硝态氮(NO₃^--N)、土壤有机质和营养元素变化,以及土壤肥力情况。结果表明,再生水灌溉对于土壤中铵态氮、硝态氮、土壤有机质影响并不显著。同一灌溉模式下,土壤样本中全氮、全磷和铵态氮含量略有增长,硝态氮略有减少。不同灌溉模式对土壤全氮、全磷和铵态氮的影响并不显著,对于硝态氮的影响较为明显。再生水灌溉能够提升土壤肥力。高水位灌溉下土壤中全氮、全磷和有机质含量最高。本文结果能够为合理利用再生水资源,减轻国家农业用水压力,实现区域生态环境可持续发展做出贡献。     

农用地地下水和灌溉用水对土壤性质影响变化研究

由于我国农业用水贫乏，农业生产缺水现象严重，农业节水空间小并且未能做到高效率利用水分，而使用新水源应用于农业灌溉发展良好，目前多以地下水作为农业灌溉用水，许多国家也选择将再生水作为农业灌溉用水，二者应用广泛，颇具研究价值，与此同时也衍生出一系列土壤污染问题。本文通过CiteSpace软件分析了地下水和再生水灌溉领域的研究热点，阐述了农用地地下水与再生水影响土壤环境的途径，以期为土壤修复工作提供一定的理论基础，从而推动开展相关工作。     

再生水灌溉对土壤性能和土壤微生物的影响研究

土壤性能和土壤微生物是再生水灌溉对环境安全效应评价的重要指标。通过模拟试验,以北京高碑店污水处理厂生产的再生水浇灌大豆为例,分析了收获期土壤理化特性及微生物类群变化。结果表明,再生水灌溉能够在一定程度上提高土壤肥力,表现为有机质和有效磷显著增加;土壤重金属铅、镉含量相对清水和土壤本底无明显增加,但土壤溶液电导值(EC)增加显著,在一定程度上造成盐度累积。在土壤微生物方面,再生水灌溉使土壤细菌数量相对清水灌溉处理增加;二级再生水和三级再生水灌溉处理间的放线菌数量差异显著,且明显高于清水对照;再生水灌溉对真菌数量影响不大。再生水灌溉使大豆根际土壤脲酶活性增加,碱性磷酸酶活性最高。土壤微生物数量、酶活性与土壤养分含量之间呈显著相关关系,可作为评价土壤肥力和土壤环境质量的指标。     

短期中水灌溉对不同绿地植物根系层土壤性质的影响

通过盆栽模拟试验,研究短期中水灌溉对绿地土壤理化性质的影响.结果表明:中水灌溉可引起土壤物理指标不同程度的增减变化,其中土壤pH值呈降低趋势,土壤全盐和有机质含量均明显提高,土壤容重、土壤孔隙度和田间持水量与具体植物的种类有关;中水灌溉后绿地土壤养分含量与具体的植物种类有关,各处理与清水对照之间差异显著(P<0.05);同时,中水水质中少量重金属在土壤中有积累的现象,但与清水对照相比差异不显著(P>0.05).     

再生水灌溉对玉米根际土壤特性和微生物的影响

本研究采用盆栽试验方法,以清水灌溉为对照,分析了不同水质再生水在不同灌溉模式下对玉米根际土壤特性的影响.结果表明,在土壤理化性质方面,再生水灌溉情况下,玉米土壤pH值和电导率(EC)与对照均无显著差异,但pH、EC与灌溉用水pH、EC呈正相关.在土壤营养方面,与对照相比,后期灌三级再生水情况下有效磷、全钾和全氮含量、前期灌二级再生水情况下有效磷和有机质含量均显著增高,这与玉米收获期鲜重和于重测定结果一致,说明前期灌二级再生水和后期灌三级再生水均抑制了根系对养分的吸收,导致玉米生物量下降.在土壤微生物方面,再生水灌溉不同程度地促进了土壤微生物数量的增加;与前期灌二级再生水相比,后期灌二级再生水促进了土壤微生物生长.     

再生水灌溉土壤主要盐离子迁移模拟

在北京市通州新河灌区,再生水已逐步成为农田灌溉的主体水源。与一般常规灌溉水源不同,再生水虽经过处理,仍含有多种重金属和盐分离子以及一些有机污染物。针对再生水灌溉过程中盐离子可能在土壤中积累进而产生地下水污染问题,运用非饱和土壤水流和溶质运移模型Hydrus-1D,模拟再生水灌溉条件下主要盐离子SO2-4、Cl-和NO3-N在土层中的垂向分布及其随时间向深层的迁移情况,讨论了再生水灌溉是否对地下水构成潜在威胁。模拟结果显示,新河灌区的再生水盐离子主要集中在50 cm以内的表层土壤中,其浓度累积不足以迁移到深层土壤并进而污染地下水,盐离子甚至会随着时间的延长逐渐被作物吸收利用。该灌区的使用现状表明再生水进行农田灌溉是可行的,对地下水污染的可能性极小,但为避免表层土壤含盐量超标影响作物生长,建议采用基于土壤环境和作物生命健康的再生水灌溉制度。     

再生水灌溉时期和方式对作物生长及品质的影响

采用北京高碑店污水处理厂再生水(二沉池出水),以清水为对照,于2005—2006年进行了玉米和大豆种植盆栽试验,比较再生水不同灌溉方式(纯灌、与清水混灌和交替灌)和灌溉时期(全生育期、生育前期和后期)对作物生长、产量及品质影响。结果表明,再生水在玉米苗期灌溉对生长有一定抑制作用,但在拔节期后灌溉能明显促进玉米生长,玉米籽粒产量不降低或有所增加;再生水以纯灌和混灌方式在各个时期灌溉都能促进大豆整个生育期生长,明显促进籽粒产量提高。再生水灌溉对玉米和大豆籽粒粗蛋白、粗淀粉无显著影响,但粗灰分效应有别。再生水灌溉降低玉米籽粒铁含量,重金属铅和镉在玉米和大豆不同器官内含量不同,其分布规律是:根>茎、叶>>籽粒,再生水灌溉的玉米和大豆籽粒中铅和镉含量均满足国家粮食安全标准,但再生水灌溉有增加大豆籽粒中镉含量的趋势。这些结果对评价再生水灌溉对作物生产影响及应用有重要参考意义。     

中水灌溉对不同绿地植物叶片元素含量的影响

采用短期室内中水土柱模拟灌溉和长期中水灌溉区大田定位试验,研究中水灌溉后植物体内元素含量变化。结果表明,中水灌溉下全氮含量明显增大,全磷和全钾也有增大趋势;全钠、氯离子和硼含量因植物种类的不同而异,与对照差异显著（P<0.05）;重金属Cu、Zn、Pb、Cd含量在中水灌溉后大多数植物都有相对增加的趋势,与清水对照差异显著（P<0.05）。可见,中水灌溉引起植物体内矿质元素含量的变化。     

再生水中典型PAHs垂向迁移特征研究

[目的]探究在模拟灌溉条件下,再生水中典型多环芳烃的迁移特征和影响因素。[方法]通过土柱模拟试验,以再生水中多环芳烃萘、菲、芘为对象,北京市东南郊再生水灌区典型土壤为试验介质,对再生水连续灌溉时多环芳烃的迁移情况以及土柱出水中DOM的性质进行分析。[结果]实际土壤介质对多环芳烃的吸附能力不能单纯用土壤有机碳含量很好地描述,组成复杂的介质对多环芳烃的吸附能力增强,萘的实际阻滞因子超过理论值约7倍;多环芳烃在非均质介质中的迁移存在界面效应,土壤有机碳含量差距越大,界面效应越明显;孔隙水流速以及孔隙尺寸增大,会造成固相上多环芳烃的解吸,发生二次迁移。微生物活动能促进多环芳烃的迁移。[结论]该研究可为建立基于地下水质量安全的再生水灌溉模式的提出奠定基础。