最佳农田污灌面积的确定方法

1 引言 实践证明城市污水经预处理后是可以农灌的。农灌所需的污水量,随时间变化幅度很大,在某些季节污水全部用于农灌还不够,然而某些季节又不需任何污水灌溉,这就涉及到与之相匹配的污灌面积。若行灌面积太大,污水农灌量很大,污灌渠投资也大;反之投资较少,因此存在一个优化的污灌面积,使污灌渠的投资效益最好。本文以浙江省N市为例,根据当地降雨量,农作物各生长期的需水量,计算了不同污灌面积的污水利用率,进而提出了污灌的最佳面积。2 农灌需水量 N市主要农作物有小麦、大麦、早稻、晚稻等,各农作物灌溉需水量定额如表1。N市农作物生育期的降雨量如表2。 从表2可以看出,春花11～5月时80％保证率的降水量为328mm,已完全可满足大、小麦及油菜籽的生长要求,因此不需要考虑大麦等春花的灌溉。     

污灌对蔬菜,鱼的微量元素含量的影响

研究了在长期城市污水灌溉条件下，污灌对蔬菜种植和鱼类生长的作用和影响，初步揭示了对其微量元素含量的影响及其一些基本规律。     

污灌前后土壤理化性质变异规律的研究

以人工模拟湿地作为研究对象,利用氯苯、对氯甲苯2种废水对其进行污灌,经过一定的时间后对湿地土壤的理化性质进行研究并加以对比,总结出污灌后土壤理化性质的变异规律.研究表明:经过一段时间的污水处理,污水中的某些成分可能会影响一部分的土壤颗粒的结合状态,但并未改变土壤质地的类别;实验用来污灌的污水中不合有一般综合性污水中所含有的钠盐、镁盐等,同时又存在着土壤的淋溶作用,使得污灌前后土壤中的水溶性盐的含量是减少的;污水处理前后土壤的pH值是先减小再增大的,但均属于弱碱性;土壤含水率的变化正好与pH值的变化特征相反,呈现出先增大再减小的趋势.只是2组平行实验的增大或减小的幅度不一致.     

皂角苷络合洗脱污灌土壤中重金属的研究

选择白银污灌土样为供试样品,采用振荡离心法研究了生物表面活性剂皂角苷(saponin)在不同浓度、pH值和离子强度条件下对供试土样中重金属的解吸影响,并采用Tessier法对解吸前后土样中的重金属形态进行了测定.结果显示,随皂角苷浓度增加,重金属解吸率随之增加,在皂角苷浓度为3%时,Cu、Cd、Pb、Zn解吸率分别达到43.87%、95.11%、83.54%和20.34%,而水及合成表面活性剂单独冲洗对重金属解吸率最大不超过5%;并且发现随土壤pH值增加,重金属解吸率逐渐减小;离子强度对Pb、Zn影响不大,而Cu、Cd随离子强度增大解吸率减小.比较冲洗前后重金属形态的变化,发现Cu、Cd、Pb、Zn元素的可溶态、碳酸盐结合态减少均达50%以上,Pb残渣态也减少60%左右,并且重金属氧化物结合态和有机态含量也有减少.说明皂角苷与重金属形成稳定的可溶性络合物,大大降低了土壤对重金属的吸附,从而降低了土壤中重金属的毒性和生物可利用性,表明皂角苷对污灌土样中重金属具有较好的淋洗去除效果.     

新乡市某电池厂附近污灌农田重金属污染特征与分类管理

在河南省新乡市某电池厂东南污灌农田区不同距离处挖掘土壤剖面6个,高密度采集剖面样品,并在污灌农田区和电池厂西部不同距离处采集表层混合样12个,共获得土壤样品238份,同时在污灌农田区采集粮食样品13份.用ICP-MS法测定Cd、Ni、Pb、Cr、Cu和Zn含量,AFS法测定Hg和As含量,并对土壤重金属的垂直迁移、污染状况、来源及污染农田的分类管理进行了探讨.结果表明：污灌农田耕层Cd平均含量均高于其风险管制值（GB 15618-2018）,其他重金属几乎全部低于筛选值.Cd是最主要的致污因子,其他重金属对土壤污染的贡献可以忽略.耕层Cd、Ni和As含量随着距电池厂距离的增加呈递减趋势.大多数剖面中Cd、Ni、Cr、Cu、Zn和As含量呈现不同程度的表聚性,Pb含量自上而下逐渐递减,Hg含量上下基本一致.污灌农田Cd、Ni和As主要来自污灌,同时受电池厂的干湿沉降影响,是工业源重金属;Cu、Zn、Cr和Pb属于农业源重金属;Hg是自然和人为混合源重金属.根据土壤环境质量类别及农产品质量综合确定距离电池厂大约3.5 km以内的污灌农田属于严格管控类农用地,应尽快禁止食用农产品的种植,代之以苗圃、林地.     

钼矿区污灌菜地土壤重金属污染的生态风险预警评价

通过对钼矿区地下水进行重金属含量分析,发现地下水已受重金属污染。该受污染地下水为矿区菜地唯一灌溉用水。本文研究钼矿区污灌菜地土壤的重金属污染现状及生态风险。选取矿区、尾矿区、选矿区周边菜地的土壤样本60个,用HNO3-HF-HClO4处理后,采用等离子体发射光谱仪（ICP-AKS）测定土壤样品中Pb、As、Hg、Cr、Cd、Zn、Cu、Ni的全量,采用生态风险指数进行生态风险预警评价。结果表明：矿区、尾矿区、选矿区周边受污染菜地尾矿区农田土壤的生态风险指数（IER）分别为59．42、80．60、154．83,其预警类型均为重警;污染程度为矿区菜地〈尾矿区菜地〈选矿区菜地。     

污灌过程丫靛橙快速除硫及其转化过程研究

污水污灌一直是灌区农业灌溉的一种重要形式,但由于系统接纳污水的成分复杂,也常常带来灌溉风险。主要针对污灌水体中的硫离子给水稻带来的危害,提出利用光敏剂快速除硫的可能性。土柱实验发现,光敏剂在土壤中的吸附符合Langmuir等温式Qeq=3.81Ce/(1+1.293Ce),当其加入量为10μmol/L,光照强度为3000lx时,S2-的去除率为87.5%;光照强度为2000lx时,S2-的去除率为78.1%,而完成该过程仅需要30min,并且光敏剂也不会给环境带来二次污染。     

典型污灌区土壤中Cd的形态、有效性及其影响因子

采集了北京、山东、天津、河北及辽宁5个典型污灌区土壤,外源添加1.20mg/kg 的Cd,经过30d老化后,研究了不同污灌区土壤中小麦Cd的吸收、转运系数,同时利用离子色谱及WHAM6.0模型对污灌区土壤溶液性质及自由Cd²⁺形态等进行了测定.结果表明,不同污灌区土壤中,小麦根、茎叶对Cd的富集系数（BCF）与植株体内Cd的根-茎叶转运系数（TF）有显著差异;二种不同Cd敏感性小麦茎叶对土壤Cd的富集系数为0.064~0.465,最大相差626.5%,不同污灌区土壤Cd的富集系数大小表现为辽宁棕壤最大,山东棕壤最小;植株根-茎叶Cd转运系数（TF）表现为河北褐土>辽宁棕壤~北京潮土>天津潮土>山东棕壤.不同污灌区土壤中,自由Cd²⁺形态含量与Cd植物有效性呈显著正相关;植株根、茎叶中Cd含量与土壤中自由Cd离子含量的负对数[p（Cd²⁺）]呈显著（P<0.001）的负相关关系,方程分别为：y=-3.3106x+17.681（R²=0.929）;y=-0.3389x+1.7743（R²=0.916）.外源添加1.20mg/kg Cd土壤中,溶液自由Cd²⁺形态的变化值[△p（Cd²⁺）]与pH值、EC含量呈正相关,而与溶液中Cl^-、Na⁺、Ca²⁺含量呈负相关.由此可以推断,由污灌引起的土壤中Cl^-、Na⁺、Ca²⁺等离子含量的增加将导致土壤中Cd环境风险增大.     

污灌对作物砷含量的影响

在水资源日趋紧张，工业用水、排污不断增加的情况下，用污水灌田虽是一种因地制宜的办法，但也成为我国的重要环境问题。1987——1995年间，我们就西安地区污水灌溉对作物砷含量的影响进行了调查分析。1试验及结果分析1.1样品采集以南郊井灌区为对照点对东、西、北郊6个污灌区，选有代表性的大田样点24个，共采集水土、作物样品246个，按照环境分析标准方法进行分析。1.2土壤中的砷土壤中的砷主要来自工业废水污灌及成土过程和含砷农药等。逸至大气中的砷随降雨电可进入土壤和水中，城郊的农田尤为明显。西安地区土壤中砷的自然含量为710－…     

利用umu/SOS实验评价污灌土壤的遗传毒性

利用umu/SOS显色实验评价北京市郊污水灌溉土壤中遗传毒性物质的积累,得到表征样品遗传毒性大小的β-半乳糖苷酶诱导活性(IU值).以达到阳性时诱导比率R=2(试验管IU值/对照管IU值)需要的土壤重量来反映土壤样品的相对遗传毒性.R值起初随着96孔板每孔土壤样品量的增大而增大,但在达到某一定值后呈现稳定,此时各土壤样品投加量均为每孔约含10mg土壤.用剂量效应曲线中线性段的斜率作为标准,判断出遗传毒性物质为性质相同的一类污染物,根据相关资料推测主要是由于多环芳烃类污染物积累.     

太原污灌区土壤重金属和盐分含量的空间变异特征

在面积为2.7万hm^2的太原污灌区布设土壤取样点49个,测定了耕层土壤中重金属Hg、Cd、Pb、盐分、氯离子含量及pH，应用地统计学的方法分析了数据的统计特征值和结构特征，结果表明：铅和盐分服从正态分布，氯离子服从对数正态分布，其它无分布类型，拟合得到Hg、Pb、盐分的半方差函数模型为指数型，镉和氯离子为球型，pH为高斯型，这些测定项目有在一定范围内存在空间相关性性。用Kriging内插法对未测点重金属及盐分进行最优估计，并绘制了等值线图，可更直观地反映出污灌区土壤重金属及盐分的空间变异特征。     

抚仙湖雨污分流截污成效影响因素及对策建议

针对抚仙湖北岸城市污水处理厂进水浓度与截污工程实施前同比降低,雨污分流截污成效与预期存在差距的问题,通过现场排查、跟踪监测和污水处理厂进水情况对比,探究了雨污分流改造不彻底、城乡一体化污水收集模式、截污工程施工期间降雨冲击、截污范围扩大和截污设施增加、地下水和农田泄水混入、日常监管机制和全民参与等影响因素,并在此基础上提出了有针对性的对策建议。     

种植陆地棉原位净化污灌区土壤中镉的可行性

为探讨非食源性作物陆地棉应用于土壤中镉原位净化的可行性,选取华北地区城郊污灌区6块代表性陆地棉样地,运用高分辨电感耦合等离子体质谱仪(HR-ICP-MS),测定了土壤及陆地棉根系、秸秆、果壳、纤维、籽粒中消解态全镉含量. 结果显示:污灌土壤中w(Cd)平均值为247.26 μg/kg,已出现积累现象;陆地棉植株各组织中w(Cd)为果壳(199.1 μg/kg)>秸秆(171.8 μg/kg)>根系(122.9 μg/kg)>籽粒(107.8 μg/kg)>纤维(44.8 μg/kg);陆地棉植株地上部分w(Cd)的加权平均值为150.2 μg/kg,其富集系数(BCF)为0.612,转移系数(TI)为1.22;按陆地棉生物量(干质量)为36000 kg/hm2计算,种植一季陆地棉可使土壤耕作层中w(Cd)降低2.02 μg/kg,降低了0.82%. 陆地棉属非食源性经济作物,其地域适应性广,对土壤镉的耐性较强,在污灌区土壤镉的原位净化中具有潜在应用前景.      

污灌对作物生长及其活性氧清除系统的影响

以绿豆和萝卜为对象，研究了污水灌溉对作物生长与活性氧清除系统的影响．结果表明，与非污灌组相比．污灌作物生长受阻．叶片色素含量降低，叶组织膜结构损伤，电导率增大；SOD，POD．CAT活性表现不同程度降低；而MDA含量显著上升、研究发现，不同作物对污水胁迫的反应并不一致，叶片色素含量对污水胁迫的反应尤为明显。     

焦作市某污灌区地下水无机氯化物污染原因初探

通过对研究区河流、土壤等环境因素的分析调查,并对污灌区土柱的淋溶和静溶试验,分析了土柱溶液的产生过程,同时分析了污水灌溉与该区地下水中氯离子浓度升高的关系,得出污水灌溉是造成污灌区地下水无机氯化物污染的重要原因,并由此提出了一些应对措施。     

农业污灌与污水处理

我国利用城市污水灌溉已有数千年历史，随着城乡生产的发展，污灌总面积近期已接近３０００万亩。污水灌溉虽然缓解了我国的缺水状况，但它的负效应日益显现出来，形成对土壤、农作物、水生生态、地下水、人体的严重污染，因此必须采取果断措施对污灌严加管理，促进污水灌溉向处理废水灌溉过渡。废水再生回用系统吸收了活性污泥、氧化塘、土地处理等方法的长处，能充分利用水及水中的营养物质，是污水资源化的一种有效手段。     

蚌埠市鲍家沟污灌对农业环境的影响及对策

本文通过调查、试验、研究,弄清了鲍家沟地区(蚌埠段)污灌所造成的农业环境污染现状。主要污染源有蚌埠第二制药厂等九家,主要污染物有酚等十三类,且以有机物污染为主。该沟水质分析表明,除氯化物一项外,其他指标均符合一级农田灌溉用水标准。土壤和小青菜中的铬含量,与该地工业废水的污染有明显的关系。动物实验未发现急性中毒现象。作动物的胸骨微核检查,以鲍家沟中段污水组的出现率最高。     

典型污灌区水体中有机氯农药分布及来源分析

在干旱与半干旱地区,工业废水和生活污水灌溉农田作为一种有效的资源一直被广泛利用,但污水中有害成分也对灌区生态环境造成了很大影响。文章以太原小店污灌区为例,根据灌区灌渠和地下水流场分布,分别采集地表水样10个和地下水样20个,利用液液萃取-气相色谱法分析水样中有机氯农药(OCPs)含量。研究结果表明,地表水中OCPs浓度范围为32.21~671.82 ng/L(均值为184.21ng/L);所有地下水中OCPs浓度均未超过《地下水环境质量标准》中Ⅲ类标准,浓度范围为9.44~84.01 ng/L;污水回灌对地下水中OCPs分布具有一定的影响,不同灌溉方式区域中OCPs浓度依次为:污灌区清灌区背景点;经过污染物源解析,研究区水环境中,OCPs中滴滴涕主要来源于历史残留,六六六主要来源于林丹的近期使用。     

太原小店污灌区土壤壬基酚的分布特征

本研究以内分泌干扰物壬基酚(NP)为例,研究了太原小店污灌区土壤NP的污染浓度水平及空间分布特征.结果表明,NP在研究区污灌土壤中普遍存在,含量高低顺序为:污灌区>过渡区>清灌区;总体上离灌渠越远,土壤中NP含量越低;NP含量与土壤有机质(TOC)呈正相关,与土壤pH值呈负相关;在垂直钻孔沉积物中,随土壤深度增加,NP含量逐渐减小,但在一定深度会出现NP的富集层,富集层深度受土壤理化性质的影响,间接反映了该区域的污灌历史及NP的下渗迁移能力.     

污灌区土壤中重金属污染状况与磁化率的相关性分析

根据乌鲁木齐某典型石油化工废水灌溉区土壤样品重金属(Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、As、Hg、Cd)总量结果,对其进行风险评价,并依据相关性分析结果,尝试用土壤磁化率指示污灌区重金属污染程度。结果表明:研究区土样中8种重金属含量均未超过GB 15681—2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》。除Pb以外,其余7种重金属含量均超出新疆农田土壤背景值,其中As、Hg和Cd超出背景值较多。内梅罗综合指数评价结果表明,土壤样品中除Pb以外,其余7种重金属均表现出不同程度的污染,其中Hg与Cd属于重度污染。地质累积指数评价结果表明,土壤样品中As、Hg和Cd的污染状况较重。相关性分析结果表明,该污灌区土壤磁化率与重金属含量之间存在一定程度的相关性,具有很好的指示作用。