本文選自省級期刊《北京農(nóng)業(yè)》，《北京農(nóng)業(yè)》雜志是由市農(nóng)業(yè)局主管、北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站主辦的綜合性農(nóng) 業(yè)科技期刊。科技論文刊即下旬刊，主要面向全國廣大農(nóng)業(yè)科技工作者和農(nóng)業(yè)院校師生，展示科研、生產(chǎn)、試驗示范和技術(shù)推廣新成果。多次獲得全國優(yōu)秀農(nóng)業(yè)期刊 獎、華北地區(qū)優(yōu)秀期刊獎、北京市優(yōu)秀科技期刊獎，并入選中國期刊方陣雙效期刊。在全國具有一定的影響力。

　　摘要：污水的土地處理系統(tǒng)是利用土壤－微生物－植物系統(tǒng)的陸地生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)控機制和對污染物的總和凈化功能處理城市污水及一些工業(yè)廢水，使水質(zhì)得到不同程度改善，實現(xiàn)廢水資源化與無害化的常年性生態(tài)系統(tǒng)工程。

　　關(guān)鍵詞：土地處理系統(tǒng),灌溉,污水資源化

　　1水資源現(xiàn)狀

　　眾所周知，我國是一個貧水國家，淡水資源非常短缺，河川多年平均徑流量為2.62億m3，人均占有量2000m3/a左右，為世界人均占有量的1/5，居世界第110位。水資源短缺和水污染是我國面臨的兩大水資源問題。

　　2農(nóng)田灌溉現(xiàn)狀

　　在我國，占全國用水總量80%左右的農(nóng)田灌溉，存在著三大突出矛盾：一是水資源嚴重不足，制約著農(nóng)業(yè)灌溉面積的進一步擴大和現(xiàn)有灌溉面積保證程度的提高。近十多年來，我國每年受旱面積在2000萬—2700萬hm2,每年約有670萬hm2灌溉面積得不到灌溉。由于缺水，我國每年少產(chǎn)糧食700億—800億kg。二是已經(jīng)開發(fā)利用的水資源浪費嚴重。加之不少地方由于灌溉工程老化失修、灌區(qū)灌溉用水管理不善和灌水技術(shù)落后等原因，灌溉水的利用率很低，平均只有40%左右，而發(fā)達國家的灌溉利用率可達80%—90%。三是可利用的水資源遭受嚴重污染，為進一步利用帶來很大困難。上述問題的存在，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)水土資源與生態(tài)環(huán)境的不斷惡化。以至于影響我國農(nóng)業(yè)和整個國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

　　3污水用于農(nóng)田灌溉的意義

　　我國僅縣級以上城市污水年排放量已經(jīng)超過400億立方米，如果計入縣級以下城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村產(chǎn)生和排放的污水，全國污水年排放量超過600億立方米，與黃河的年徑流量相當(dāng)。充分利用這些污水資源灌溉農(nóng)田，可以節(jié)約大量淡水資源。

　　城市污水不僅對缺水地區(qū)是寶貴的水資源，而且污水中含有氮、磷、鉀三種肥料要素，和鈣、鎂、錳、銅等多種微量元素及豐富的有機質(zhì)，這些都是作物生長所需的營養(yǎng)成分。將污水適當(dāng)處理并合理用于灌溉，可以節(jié)省大量化肥，提高作物產(chǎn)量，還可以改善土壤物理化學(xué)性質(zhì)，提高土壤肥力，有利于農(nóng)作物的生長。據(jù)調(diào)查資料推算，全國每年排放的污水（按400億噸計）中含有的營養(yǎng)物相當(dāng)于45億斤硫銨和17億斤過磷酸鈣，可見其可利用的價值。據(jù)中科院林業(yè)土壤研究所等單位1980年調(diào)查，污灌后土壤中腐殖質(zhì)和全氮量增加，氮化細菌、酚細菌、硫細菌和微生物總數(shù)都有所增加，土壤酶的活性也有所提高，尤其是活性胡敏酸含量增高，是污灌土壤肥力提高的重要標志。污灌后，由于土壤理化性質(zhì)改善，土壤肥力提高，因而促進糧食獲得大幅度增產(chǎn)。

　　從污水處理（處置）的角度看，污水灌溉系統(tǒng)對污水中營養(yǎng)物的充分利用，就是對污水中污染物的去除。土壤是一個巨大的天然細菌床。污水灌入農(nóng)田后，其中懸浮物質(zhì)和膠體被土壤截留，在土粒表面形成薄膜，這層薄膜里充滿了微生物，能吸附污水中的有機物質(zhì)，再加上太陽曝曬、空氣氧化、物理吸附、植物與微生物吸收、降解、化學(xué)分解等一系列物理化學(xué)和生物化學(xué)變化，使一些有毒有害物質(zhì)失去原有活性或被降解，起到凈化污水的作用。

　　4我國污水灌溉發(fā)展過程

　　我國利用生活污水和人畜糞尿灌溉農(nóng)田的歷史悠久，有組織的領(lǐng)導(dǎo)和研究污水灌溉始于1957年，1958年召開全國第一次污水灌溉農(nóng)田會議，1959年召開全國工業(yè)廢水處理和污水綜合治理會議，確定了“變有害為無害、充分利用”的原則。之后，北京、天津、西安、撫順、石家莊等城市開辟了大型污水灌區(qū)。我國污水灌溉的發(fā)展過程，主要隨著工業(yè)及城市費污水排放量的增加及農(nóng)業(yè)水危機的加劇而變化，可劃分為3個時期，即50年代的自發(fā)灌溉起步時期，60—70年代的迅速發(fā)展時期，80年代后的穩(wěn)步發(fā)展時期。第一個時期，當(dāng)時國內(nèi)對環(huán)境問題認識不深，普遍認為污水灌溉可為農(nóng)業(yè)增加水肥資源，又可給工業(yè)廢水找到出路，應(yīng)當(dāng)大力發(fā)展。由于當(dāng)時廢污水排放量也不大，到1963污灌面積僅有4.2萬hm2，污灌對農(nóng)村水環(huán)境的影響不明顯。第二個時期，從60年代后期到70年代后期，由于廢污水排放量的日益增多，以及農(nóng)業(yè)用水的日見緊張，許多大、中城市近郊和工礦區(qū)附近的農(nóng)田越來越多的利用污水灌溉。1978年全國灌溉面積為33.3萬hm2，到1980年猛增到133.3萬hm2。第三個時期，是從80年代開始，隨著國民經(jīng)濟的快速增長，城市及工業(yè)廢污水排放量迅猛增加，環(huán)境問題逐漸引起了社會的關(guān)注，人們普遍對污水灌溉造成的水、土、糧污染開始產(chǎn)生懷疑。污水灌溉面積增加速度沒有70年代那么快，到1998年發(fā)展到361.8萬hm2，占全國總灌溉面積的7.3%。這個時期由于污水灌溉總的面積大，加之管理工作跟不上，大部分廢污水未經(jīng)過處理（特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)）直接用于灌溉，造成了部分農(nóng)田嚴重污染，而且對農(nóng)村水環(huán)境構(gòu)成了威脅，特別是近年來水污染農(nóng)田的事故不斷發(fā)生。

　　5土地處理系統(tǒng)

　　土地處理系統(tǒng)是一種污水處理的生態(tài)工程技術(shù)。它是利用土壤—微生物—植物系統(tǒng)的陸地生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)控機制和對污染物的綜合凈化功能處理污水，使水質(zhì)得到不同程度改善，同時通過對營養(yǎng)物質(zhì)和水分的生物地球化學(xué)循環(huán)，促進綠色植物生長并使其增產(chǎn)，實現(xiàn)污水資源化與無害化的技術(shù)，是生態(tài)學(xué)四大基本原理在水資源領(lǐng)域的具體應(yīng)用。其原理是通過農(nóng)田、林地、蘆葦?shù)氐韧寥?mdash;微生物—植物系統(tǒng)的生物、化學(xué)、物理等固定、降解作用對污水中的污染物實現(xiàn)凈化并對污水中氮、等資源加以利用。

　　6土地處理系統(tǒng)在我國的應(yīng)用前景

　　土地處理系統(tǒng)具有一次性投資小（相當(dāng)于二級生化處理的20%—30%）、運行費用低、操作管理方便、出水水質(zhì)可以再生利用等優(yōu)點，發(fā)達國家已經(jīng)普遍采用。由于我國發(fā)展水平不高對該項技術(shù)推廣不夠，制約了城市污水的處理及回收利用，只要予以重視，在技術(shù)可行的地區(qū)，生態(tài)處理工程一定能夠加快城市污水資源化的進程。

　　總之，土地處理系統(tǒng)是一個完整的生態(tài)系統(tǒng)，他形成了內(nèi)部閉合的良好性循環(huán)并具有較好的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益，是正在不斷得到研究應(yīng)用和發(fā)展的污水處理使用新技術(shù)，具有投資低、操作簡單、維護和運行費用低廉、出水水質(zhì)好、增加綠地面積、改善和美化生態(tài)環(huán)境等優(yōu)點。因此，土地處理系統(tǒng)在我國有著極其廣闊的應(yīng)用前景。

　　在一定的污水處理條件下，針對不同的作物和土壤條件，采用適宜的灌溉技術(shù)和灌溉制度，已達到最大限度減少污水灌溉帶來的各種環(huán)境問題。如何合理有效的利用城市污水，真正發(fā)揮污水灌溉的效益，避免造成負面影響，關(guān)鍵是制定針對污水灌溉的合理的灌溉制度、研究污灌條件下的灌水方法以及能夠興利避害的適宜污灌灌水技術(shù)，在農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測基礎(chǔ)上建立污灌系統(tǒng)的運行管理模式，這些都是將污水灌溉納入農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的良性循環(huán)的重要基礎(chǔ)和前提。

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