制定《再生水景觀灌溉水質(zhì)標準》需考慮的問題 3800字

制定《再生水景觀灌溉水質(zhì)標準》需考慮的問題3800字摘要：景觀灌溉是再生水利用的重要方面。推薦了制定再生水景觀灌溉水質(zhì)規(guī)范的原那么，并從愛護植物生長和人類健康的角度，重點介紹了鹽分、特殊離子、營養(yǎng)物質(zhì)、重金屬、病原體等組分的限值。

城市產(chǎn)生的廢水經(jīng)過充沛可靠的處理可以成為一種新的水資源--再生水，用于獲益性使用，如工業(yè)冷卻水、地下水回灌、城市雜用水和景觀灌溉等。在美國景觀灌溉用水可以到達城市用水量的70％以上，同樣在我國隨著人們對美好生活環(huán)境的不斷追求，城市景觀也必將逐年增多，因此景觀灌溉是再生水利用的重要方面。再生水灌溉過程中可能產(chǎn)生的主要問題是：景觀植物的傷害，人類健康損害和土壤條件的破壞。如果再生水水質(zhì)合乎特定的規(guī)范，則這些問題就可以解決。然而目前我國還沒有公布?再生水景觀灌溉水質(zhì)規(guī)范》，因此對于當(dāng)前的再生水景觀灌溉使用，本文將推薦制定規(guī)范的原那么和幾個重要的水質(zhì)指標限值。

1規(guī)范制定的原那么

(1)制定水質(zhì)規(guī)范的目的：充沛保障人們的身體健康；保證廢水中有用物質(zhì)的充沛利用，植物產(chǎn)量和質(zhì)量有所提高；植物和土壤不受到污染物質(zhì)的傷害。

(2)制定規(guī)范前需要查閱大量的國內(nèi)外資料，綜合考慮國家的地理、氣候、經(jīng)濟、政策、人口素質(zhì)等因素，注重經(jīng)濟效益和環(huán)境、社會效益的有機結(jié)合。

(3)確定再生水景觀灌溉的等級，按區(qū)域分為限制性地區(qū)(如高速公路景觀)和開放性地區(qū)(如公園、居民區(qū)景觀及學(xué)校操場)，限制性地區(qū)對水質(zhì)的要求相對低一些。

(4)在規(guī)范中推薦合適的處理工藝，來保證再生水水質(zhì)的可靠性并藉此免除對一些成分的監(jiān)測。

2保證景觀植物生長質(zhì)量的水質(zhì)限值

2．1鹽分

鹽分引起的植物傷害主要表現(xiàn)為：增長遲緩，樹冠瘦小，枝葉變褐變黃，植物組織脫水，短少活力，產(chǎn)量下降，花朵變小等等。大多數(shù)情況下鹽分引起的植物枝葉破壞比根部還要嚴重。然而景觀植物的評價是通過外觀而不是產(chǎn)量，因此對于再生水灌溉的景觀植物，枝葉的耐鹽性是至關(guān)重要的特性。此外，景觀植物是多種不同作物的組合，對于灌溉水也有著不同的耐鹽能力。木本植物相對于草類耐鹽性低，大多數(shù)草可以承受5000mg／L的鹽度，再生水中的鹽分一般缺乏以引起草根部的損害，但是對于草葉的傷害仍然比擬大。因此制定鹽分的限制值，要考慮到不同植物以及同一植物不同部位的耐鹽性。單個的指標值過于寬松，不能確保所有植株的平安；過于嚴格，也會造成不必要的浪費。確定多個指標才能保證規(guī)范的實用性。確定限值之前，首先要對值物的耐鹽能力進行分級，確定低耐鹽性、中等耐鹽性及高耐鹽性植物，不同類型的植物有不同的鹽分限值，假定為a，b，c。根據(jù)再生水的鹽分相對于a，b，c的大小，確定鹽分對灌溉產(chǎn)生影響的程度，即沒有影響、中度影響和高度影響。美國的高爾夫協(xié)會研究結(jié)果是[1]：對于草皮TDS(總?cè)芙夤腆w)小于450mg／L沒有影響，450～2000mg／L輕度或中度影響，大于2000mg／L重度影響。大多數(shù)再生水的TDS低于500mg／L，對植物的影響不大。美國佛羅里達州對205種景觀植物研究發(fā)現(xiàn)，高耐鹽性的55種，中等耐鹽性的108種，需要愛護的和不能使用再生水的42種，可見大多數(shù)景觀植物都可以利用再生水灌溉。

另外可以采取一些輔助伎倆減少鹽分對植物的傷害，如景觀中引進高耐鹽性的植物；盡量采用地面灌溉方式，減輕對枝葉的傷害；保證足夠的水量來滿足蒸發(fā)和浸出作用，降低鹽水對植物的影響。

2．2特定離子

再生水中的鈉離子、氯離子和硼離子長期的積累都會給植物帶來危害。

對：于大多數(shù)植物來說，鈉的需求是非常有限的，鈉通過影響土壤的滲透性間接影響植物的生長，并引起植物營養(yǎng)障礙。如果土壤交換絡(luò)合物被鈉飽和，鈣就會從植物根部組織清除，結(jié)果因為缺鈣而引起死亡，鈉中毒還可引起葉灼傷。當(dāng)土壤吸附的鈉離子量超過土壤上陽離子總量的10％一15％時，土壤滲透性較差，滲透性減小的典型征兆包括：水梗塞、慢滲透、結(jié)殼、壓緊、不良通風(fēng)、野草入侵、疾病出沒。相對滲透性經(jīng)常用鈉吸附比(SAR)表示，當(dāng)這個值大于6，說明出現(xiàn)滲透性問題。對于根[1]吸收的植物不造成影響的值9，對于葉吸收的植物沒有影響的值3。

氯離子對植物造成傷害的主要病癥是葉變黃，葉類灼燒和生長速度降低。對于草皮氯沒有顯著的毒性，但是大多數(shù)樹木和灌木對氯濃度355mg／L相當(dāng)敏感。對于根吸收的植物[1]，氯濃度通過使用肥皂和清潔劑硼進入水中，變化范圍0．5～1mg／L。這個范圍本身對于很多植物是無毒的，但高水平的硼會影響敏感性植物，尤其是樹木和灌木。硼在葉間積累對葉組織造成毒害，導(dǎo)致葉變黃、灼傷和減產(chǎn)。草皮對硼的耐受性比其他植物要高。硼濃度11』2．3營養(yǎng)物質(zhì)

氮、磷、鉀是植物生長必不可少的營養(yǎng)物質(zhì)，其中氮是最有益的，它的濃度和形式都影響著植物的吸收。過量的氮會刺激植物的生長，引起不正常的開花結(jié)果問題。通常氮以硝酸根的形式被植物利用，所以規(guī)定再生水中的硝酸根濃度[1]：在5～50mg／l間程度適當(dāng)，高于50mg／l那么對植物影響較大。通過調(diào)研國內(nèi)污水處理廠資料，發(fā)現(xiàn)多數(shù)二級出水硝酸根濃度低于5mg／L，因此不會造成氮過量的現(xiàn)象。

過量的磷和鉀一般不會對植物造成傷害，且再生水中含量也很低，因此不是重點考慮的元素。

2．4重金屬

再生水可能包含大量低濃度重金屬元素。當(dāng)土壤中該種元素積累到對草皮和植物有害時，問題就會出現(xiàn)。毒性出現(xiàn)是由于銅、鎳、鋅、鎘等重金屬元素的累積。因此要限定重金屬元素的最大值，尤其對長期使用的土壤。美國環(huán)保局推薦的最高濃度[2]是鎘0．005mg／L，銅0．2mg／l，鎳0．5mg／L，鋅5mg／l大多數(shù)二級處理的再生水可以滿足這個規(guī)范。

3愛護人體健康的水質(zhì)限值

病原體引起的微生物風(fēng)險通常是再生水利用的主要風(fēng)險。導(dǎo)致水體疾病的病原體可以分為三類：細菌、病毒、原生動物。目前國際通用的指示微生物為大腸桿菌，包括總大腸菌、糞便大腸菌和耐熱大腸桿菌。制定微生物限值，需要考慮和健康風(fēng)險有關(guān)的流行病學(xué)和微生物風(fēng)險評價研究結(jié)果。城市景觀灌溉導(dǎo)致的病原體危害，主要通過氣溶膠傳播。原因是大多數(shù)城市景觀采用噴灌方式，人們直接接觸較少，氣溶膠可能通過呼吸途徑進入人體造成感染，也可能沉淀在食物、皮膚和衣服上，造成間接感染：一般，再生水經(jīng)過消毒處理，細菌量顯著減少對健康影響不大。美國環(huán)保局[3]推薦的不限制接觸的灌溉水規(guī)范是糞便大腸菌數(shù)0CFU／100mL，限制接觸的灌溉水規(guī)范是200CFU／100mL。世界衛(wèi)生組織推薦的公園灌溉規(guī)范[4]是糞便大腸桿菌100(CFU／100mL。兩個指標相差很大，原因是規(guī)范的制定不僅是純技術(shù)問題，還波及到經(jīng)濟興旺程度，工藝技術(shù)條件和人們的生活質(zhì)量要求等諸多方面。墨西哥[5]等國的試驗研究說明，即使和糞便大腸桿菌1000CFU／100mL的再生水直接接觸，也沒有明顯的疾病發(fā)生，因此選擇世界衛(wèi)生組織推薦的微生物指標比擬適合我國的現(xiàn)實情況。另外從我國的污才治理開展狀況看，消毒、過濾是切實可行的清除病厲體工藝，平均病毒滅活效率可達99．99％，可以充沛保證再生水滿足健康要求。

4常規(guī)成分的限值

4，1SS

灌溉水中的懸浮固體在很多方面影響灌溉過程。對于灌溉系統(tǒng)，懸浮的固體可引起水泵和噴灑器噴嘴的過度磨損或梗塞，從而降低灌溉效率。懸浮固體的沉積對土壤也很不利，會引起硬塊生成，降低籽苗出土率。美國環(huán)保局[3]推薦的限制接觸的灌溉水質(zhì)規(guī)范是30mg／l大多數(shù)二級處理的再生水可以滿足這個規(guī)范。

4．2BOD

有機物質(zhì)帶來的危害包括：感官上的不愉快，即惡臭和色度，排放到土壤引起厭氧環(huán)境，較高的有機負荷也會導(dǎo)致土壤入滲能力的降低。美國環(huán)保局[3]推薦的限制接觸的灌溉水質(zhì)規(guī)范是30mg／L，大多數(shù)二級處理的再生水也可以滿足這個規(guī)范。

4．3pH

pH通過影響金屬的可溶性和土壤的堿度造成間接的影響。美國環(huán)保局[3]，推薦的限制接觸的灌溉水質(zhì)規(guī)范是6-9，一般城市污水的變化范圍在這個區(qū)間