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再生水灌溉利用的生态风险研究

2016-05-14李珂杜亦婷

中国科技纵横 2016年6期
关键词:土壤

李珂 杜亦婷

【摘 要】随着人口急剧增加和工农业国民经济快速发展,水资源短缺日益加剧,我国水资源短缺和水污染形势也非常严峻,前者造成资源型缺水,后者造成有水不能用的水质型缺水。再生水灌溉利用,将会对灌溉区域内的土壤质量、地下水质量以及城市健康发展产生一系列的影响,继而形成一定的生态风险。本文主要对再生水灌溉利用可能带来的生态风险进行了研究,并提出了相应的风险控制措施。

【关键词】再生水 灌溉利用 生态风险 土壤

随着人口急剧增加和工农业国民经济快速发展,水资源短缺日益加剧,我国水资源短缺和水污染形势也非常严峻,前者造成资源型缺水,后者造成有水不能用的水质型缺水。为了解决水资源短缺问题,城市污水再生利用日益得到重视。本文主要对再生水灌溉利用可能带来的生态风险进行了研究,并提出了相应的风险控制措施。

1再生水灌溉利用生态风险

所谓再生水,顾名思义就是生活污水经过处理后的水,再生水的水质直接决定了其是否能够利用到灌溉生产中,也直接决定了利用的生态风险。与引用水相比,再生水具有盐度高、营养元素含量高的特点,并含有一定的有毒污染物以及有机污染物,再生水的水质特点也直接带来了使用再生水灌溉所造成的相关生态风险。再生水灌溉利用产生的生态风险主要涉及到以下几个方面:

1.1土壤质量风险

再生水灌溉利用,将会对灌溉区域内的土壤质量产生一系列的影响。由于再生水中盐度含量极高,盐分随着再生水在灌溉过程中在土壤中迁移,形成一定的盐分累积,导致土壤次生盐碱化,再加上许多长期利用再生水进行灌溉的城市通常具有降雨较少的气候特点,继而可能导致一定区域内的土壤盐渍化风险。除此之外,再生水在处理过程中往往并不能够完全的去处污水中所含有的微量重金属,而在灌溉利用的过程中,这些重金属类污染物不仅会在一定程度上的损害灌溉作物的生长,同时还会造成灌溉地区的土壤重金属污染,危害土壤,并有可能造成对作物使用者的人体损害。

1.2地下水质量风险

城市再生水灌溉利用后往往会随着城市的排水系统进入到地下水系统,而再生水的高盐都、病原菌、硝态氮以及新型污染物将会影响到地下水的质量。随着监测技术的提高,再生水灌溉下污染物的地下水污染风险开始受到关注。许多研究表明在长期利用再生水灌溉的区域内的地下水硬度明显正价,并且地下水的溶解物含量直线上升,形成地下水的水质污染。地下水在城市水系统中也会进入到饮用水系统中,但在饮用水的处理过程中,无法将水体中所含有的溶解物或者是有毒物质进行区分,继而导致对饮用水的污染,带来潜在的饮水安全风险。

1.3城市健康风险

水是生命之源,饮用水的质量直接关系到每一个人的生命安全。再生水灌溉利用在人类的发展史上不过短短几十年的时间,虽然并未有发现再生水存在对人体健康产生的重大危害的物质,但再生水中含有较多有利于疾病传播的物质可能性仍旧不能够被绝对的排除。有研究表明,对于长期利用再生水灌溉的区域,再生水会在灌溉过程中产生迁移,例如在浇灌绿地后,许多水分会残留在数目、草坪上,大多数的病原菌也残留存在,可能与人体产生接触,继而进行疾病的传播。与此同时,大多数城市在进行绿地灌溉都采用了雾化再生水的方式进行作业,虽然提高了作业效率,但与此同时,雾化水会因此进入人体呼吸道,继而有可能造成人体的呼吸道感染的风险。

2对再生水灌溉利用生态风险的管理和控制

再生水的灌溉利用,固然缓解了一部分城市发展所带来的用水压力,提升了对有限水资源的利用效率,但我们也要正视再生水灌溉利用之后带来的城市生态发展风险,并找出相关的管理和控制方法。随着再生水灌溉利用的增加,其生态环境效应及风险引起了学者和管理者的广泛关注,对于再生水灌溉风险的控制,首先应该体现在对再生水水质的控制工作上,应该针对城市污水进行详细的分析,制定出贴合城市污水特质的再生水处理技术,尽可能的降低再生水中所含有的可能产生生态污染的因子。与此同时,还应该做好以下两项工作:

2.1加强对再生水的定位研究,保证再生水安全

加强长期定位研究需要从两个方面入手,一方面是尽可能的根据城市发展特点去制定专门的灌溉水水质标准,许多城市对于再生水灌溉水质标准采用的是统一的标准,现行的灌溉水水质标准中,对于一些潜在的危害物质并没有做出具体的限定,而实际上农田灌溉和城市的绿地灌溉不能够一概而论,二者对于水质的要求存在根本上的差别。加强对再生水的定位,可以进一步的区分再生水灌溉的不同需求而产生的不同水质标准,有效的区隔农业灌溉和城市绿地灌溉的水质标准。另一方面,由于许多污染物形成风险需要经过长期再生水灌溉才能表现出来,可能在短期内难以察觉,为了尽可能获取再生水灌溉风险及效应相关信息,并减小其利用风险,应对再生水灌溉区域的土壤、植被、地下水等进行定期监测,加强长期的定位监管与研究。

2.2建立再生水水质、灌溉管理与生态风险的有机关联

再生水灌溉利用生态风险关系到城市的发展,如何降低在使用再生水过程中带来的生态风险已成为迫切需要解决的问题。因此,城市的再生水管理必须要建立一种再生水水质、灌溉管理以及生态风险三者之间的关联工作机制。在现代科学技术日新月异的技术支持下,利用信息技术、计算机技术以及网路技术,构建一个城市再生水灌溉生态风险管理模型十分有必要。利用管理模型进行灌溉模拟,并分析计算得出相应的风险评价结论,根据评价结论来指导实际情况下的再生水灌溉安全利用。因此,城市再生水管理应该建立相应的风险管理体系,协调再生水管理部门、再生水运营单位和再生水用户建立集水源管理体系,从再生水的生产到水质将保障再生水安全持续利用。

参考文献:

[1]黄冠华,杨建国,黄权中.污水灌溉对草坪土壤与植株氮含量影响的试验研究[J].农业工程学报,2012,18(3):22-25.

[2]张娟,王艳春.再生水灌溉对植物根际土壤特性和微生物数量的影响[J].节水灌溉,2012.

[3]张伟华,孙智,李跃进.不同灌溉水质对土壤碱化影响及其改良效果的研究[J].干旱区资料与环境,2011,15(2):32-37.

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