再生水灌溉农田的环境污染风险

　　为缓解农用水资源的短缺，污水回灌应运而生。但污灌用水大多未经处理直接使用，其水质严重超标，日益加剧了对土壤及水环境的污染。随着污水处理技术的不断发展，再生水逐步替代了污水用于农业灌溉。再生水指采用水处理工艺对污水进行适当处理，满足特定的水质标准后可以进行回用的非饮用水。与未经处理或处理不足的污水相比，再生水水质显著提高，对环境污染风险降低，同时具有节约肥料等经济效益，在农业利用方面具有良好前景。但是，存在着污染农田生态环境的潜在风险。

　　一、土壤盐分累积风险

　　污水中含盐量通常较高，即便经过一级处理和二级处理也难以将盐分有效去除，尤其是其中的钠离子等一些可溶性盐分离子。研究表明，二级处理的再生水中全盐含量为地下水的1.5~2.0倍。长期利用再生水灌溉可能会造成土壤盐分累积，进而导致土壤次生盐碱化，并影响作物生长，在蒸发量大、干旱少雨、排盐不好的地区尤为明显。在不同条件下，土壤盐分的分布累计程度受再生水水质、灌溉技术参数、土壤性质、气象环境条件等因素的影响并不相同。因此需要结合土壤水盐运移规律和累积机制，对再生水灌溉技术进行土壤安全相关研究，开展长期田间观测试验，从各个影响因素入手对此风险进行系统评价。

　　二、土壤重金属超标的风险

　　土壤中含量超标的重金属会被农作物吸收并累积，直接影响其生长和质量，间接损害人畜的身体健康，因此再生水灌溉引起的土壤重金属污染风险也受到各国学者和农户的广泛关注。叶城市污水再生利用农田灌溉用水水质曳(GB20922―2007)的基本控制项目中，也对汞、镉、砷、铬(六价)、铅5种重金属含量进行了限定。通常由工业废水经处理得到的再生水相较于来源于生活污水的再生水，重金属含量更高。但近年来随着科技进步，我国污水处理的能力也在突飞猛进。同时我国采取的工业污水和生活污水进行单独处理的举措，也从根本上提高了污水处理的效率，从而使得再生水中重金属含量显著降低，甚至与地表水相比无明显差异。相关研究表明，中短期内使用再生水灌溉引起土壤重金属污染的风险较小，且对土壤产生的影响也主要集中在20~40cm土层，但长期使用再生水灌溉不排除导致土壤中重金属累积，甚至达到危害水平的可能。

　　三、病原微生物污染的风险

　　病原微生物污染风险是灌溉用水水质标准中的安全性指标之一。再生水中含有多种病原体，如细菌、原生动物、病毒、寄生虫等，这些病原微生物可通过再生水灌溉进入土壤，受土壤湿度、pH值、盐离子含量、有机物种类和含量及病原微生物自身特性影响存活时间不同。富集于土壤中的病原微生物持续生长繁殖，不仅能通过气溶胶或粉尘污染大气，还能污染地下水体，对农产品质量以及人畜健康造成严重威胁。采用适宜的灌溉方式(如地下滴灌)和调节灌水技术参数，可有效降低病原微生物的存活率和传播几率，减小污染的风险，提高再生水灌溉安全性。

　　四、持久性有机污染物污染风险

　　持久性有机污染物具有长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性，大多存在“三致”效应和遗传毒性，对人体健康及环境具有严重危害，故尽管再生水中的持久性有机污染物含量较低，但由于其自身的污染特征以及种类多、数量大的特点，产生危害的风险不容忽视。在污水处理过程中，持久性有机污染物大多因具有憎水性以及低水溶解度而难以被去除，随灌溉进入土壤后，吸附于土壤颗粒物并长期累积，以致对农作物的质量造成一定影响。

　　我国农业水资源现状给再生水灌溉带来了巨大的发展潜力，但同时也不可避免地存在着诸多问题。应加强再生水灌溉的关键理论及安全性的深入研究，揭示再生水灌溉对农田生态环境的影响机理和对土壤和农作物安全性的调控机制，因地制宜地建立再生水灌溉的安全运行管理模式与标准，在维护农田生态环境安全的前提下实现再生水灌溉可持续发展。(来源：河北农业大学资源与环境科学学院)