再生水水质特征及其灌溉对土壤质量的影响

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为缓解水资源短缺难题,再生水被广泛用于各种非饮用水途径如农业灌溉、工业用水、河湖生态用水和市政杂用水等,其中,城市绿地及农业灌溉是再生水利用的一种主要途径。而随着再生水灌溉利用的增加,其利用风险与生态环境效应引起了学者和管理者的广泛关注。本文就再生水的水质特征及对土壤质量的影响作相关阐述。

再生水水质特征及其灌溉对土壤质量的影响

一、再生水水质特征分析

再生水水质是决定再生水利用风险大小最主要的因素之一,与饮用水相比,再生水水质的主要特征体现在:①盐度(溶解性总固体)增加明显,尤其是钠离子和氯离子;②氮磷等营养元素含量较高;③具有一定的痕量元素、有毒有机污染物和病原菌。这些特征决定了再生水利用管理时具有一定的生态风险。

二、对土壤质量的影响

再生水灌溉对土壤质量的影响主要体现在土壤pH的改变、土壤盐渍化、土壤污染物累积这3个方面。

1、土壤pH

pH值的大小代表着再生水的酸碱程度。研究表明,再生水灌溉可导致土壤pH值有轻微上升,主要原因是再生水中含有丰富的营养元素,以及较高的碳酸氢根和盐分,可导致pH值增加。再生水pH值在中性范围内,水质调查结果显示,北京市再生水pH值在7.70左右,天津市再生水pH值在7.20左右,因而,通常情况下,再生水灌溉不会导致土壤pH值发生明显的变化。

2、土壤盐渍化

与饮用水相比,再生水最显著的水质特征是含有较高的全盐量,因而,再生水灌溉导致土壤盐渍化的风险广受关注。所以再生水盐度始终是其潜在的风险因素,长期利用再生水进行灌溉(特别是在蒸发较大、降雨较少、排水不良的地区)有可能会使土壤盐分累积,出现土壤次生盐碱化,也可能导致地下水盐度升高,因而需要科学的风险管理措施。

3、土壤重金属污染

重金属类污染物可以损害作物生长,也可通过再生水-土壤-作物-人体暴露途径,危害人体健康.再生水灌溉下,以重金属为代表,再生水中有毒有害离子的环境影响广受关注。虽然再生水中重金属浓度较低,利用再生水灌溉土壤重金属污染风险较低,但由于随作物收获离开土壤的重金属通常远小于灌溉水带入量,因而,长期再生水灌溉土壤重金属可能累积至危害水平。