河北省邢台市污水灌溉研究

赵英娜 郑世泽

（1.河北省邢台市水务局 河北 邢台 054001；2.河北省邢台水文水资源勘测局 河北 邢台 054000）

1 邢台市水资源概况及污水利用情况

邢台市地处河北省南部，多年平均年降水量为525.1mm。地表水资源先天不足，按2008年人口、耕地面积统计，邢台市人均年拥有水资源量196m3，耕地平均水资源量8.5m3/hm2，均不足全国平均水平的9%，资源型缺水的局面非常突出。除个别大水年份外，大多数年份地表水资源量已经全部消耗利用，地下水资源成了维持需水量的主要水源，据调查计算全市1991年～2000年年平均用水量18.98亿m3，其中地表水总用水量2.99亿m3，地下水用水量15.99亿m3。进入20世纪80年代以来，整个平原区的深、浅层地下水处于全面超采状态。水危机已影响到社会、经济和环境的方方面面，水资源短缺已是实现可持续发展的重要制约因素。面对严峻的现实，只有坚持开源、节流、保护并举，才能缓解供需矛盾。适当利用城市污水进行农业灌溉，是解决资源性缺水的重要途径。

邢台市污水来源于石家庄市及本区域内工矿企业废水排放和生活污水排放，主要用于农业灌溉。据统计，2000年污水利用量为0.85亿m3，1991年～2000年全市平均提取污水量0.74亿m3。

2 污水灌溉区环境质量评价

利用污水灌溉，提高了水资源利用率，为污灌区农业提供了灌溉水源，减少了污水处理投资，减少了对地表水的污染。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：灌溉污水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。

在牛尾河、滏阳河、洨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，会超过土壤的自净化能力，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。1993年平乡县使用老漳河中的污水灌溉，造成1333hm2，小麦绝收，直接经济损失800多万元。将污水集中灌溉区宁晋县和新河县交界地河北省艾辛庄水文站附近作为实验区，收集了2006年、2007年度的水质和土壤环境质量资料进行分析评价。

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（BOD）5、挥发酚（C6H50H）、氰化物（CN）、砷（As）、汞(Hg)、六价铬（Cr+6）、镉（C）d、铅（Pb）、铜（Cu）、锌(Zn)、硫化物（S）。

2.1.2 评价标准与方法国家粮食卫生标准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。计算公式如下：

式中，Ci——某元素浓度实测值；

C0i——评价标准；

N——评价因子数；

x——污染物检出超标个数。

2.2 污灌区灌溉水质量评价

具体成果见表1。由表1可以看出，污水中绝大部分污染物含量均符合农田灌溉标准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

表1 污水灌区水质评价成果表 （mg/L）

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：一是物含量实测值见表2，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，通过降水入渗将其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。污染影响在沿河附近呈带状分布。

表2 耕作层土壤评价成果表 （mg/L）

3 污水灌溉对作物质量影响评价

粮食作物子粒化验资料见表3，由表可知，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生产造成污染。

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6750 kg，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难于去除的氮、磷等营养物用来作为农作物的肥料，同时又避免了水体富营养化。

（1）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作回收利用或适当处理，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。

表3 粮食作物子粒化验资料成果表 （mg/L）

（2）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。

（3）选择适宜的作物。主要适宜作物为玉米、小麦、棉花、谷子等农作物。对于蔬菜种植，不易采用污水灌溉。

（4）控制灌溉水量，防止污水外溢和渠系渗漏。在地层裂隙、溶岩地区、易受淹的涝区、水源卫生防护带和含水层露头处均不能采用污水灌溉。污灌区要同居民点保持一定距离，以免影响城市环境卫生。陕西水利

[1]吴小刚，张土乔，黄亚东，陈旭昱,关于加快城市污水资源化进程的措施探讨[J].水资源保护，2004,（5）：55-57

[2]吴希龙，穆士敏，张雷,泰安市大汶河流域水环境污染及防治对策[J].水资源保护，2004,（5）：38-41

[3]李玉鲲，李玉鹏，李明涛，浅谈我国污水处理及污水资源化[J].水资源保护，2004（1）：3-5

[4]丁乃于,宋运良,农田合理污灌溉探讨[J].河北水利科技,1999,(02):43-44.

[5]陈望和编著.河北地下水.[M].北京:地震出版社,1999.

[6]乔光建.区域水资源保护探索与实践[M].北京：中国水利水电出版社，2007.