灌溉水源的水质及污染防治
(一)灌溉水源的水质及其要求
灌溉水质主要是指水的化学、物理性状、水中含有物的成分及其含量。灌溉水源的水质应符合作物生长和发育的要求。
灌溉水的水温对农作物的生长影响颇大,水温偏低,对作物的生长起抑制作用;水温过高,会降低水中溶解氧的含量并提高水中有毒物质的毒性,妨碍或破坏作物、鱼类的正常生长和生活。因此,灌溉水要有适宜的水温、麦类根系生长的适宜温度为15~20℃,最低允许温度为2℃;水稻生长的适宜温度一般不低于20℃。泉水、井水和水库底层水,温度常偏低,应采取适当措施,如延长输水路程,实行迂回灌溉,或采取水库分层取水等以提高水温。
水中含沙,粒径小的具有一定肥分,送入田间对作物生长有利,但过量输入,会影响土壤的通气性,不利作物生长。粒径过大的泥沙,不宜入渠,以免淤积渠道,更不宜送入田间。灌溉水允许含沙粒径一般为0.005~0.01mm,允许含沙量视渠道输水能力而定;粒径0.1~0.05mm的泥沙,可少量输入田间;粒径大于0.1~0.15mm的泥沙,一般不允许入渠。
鉴于作物耐盐能力有一定限度,灌溉水的含盐量(或称矿化度),应不超过许可浓度。含盐浓度过高,使作物根系吸水困难,形成枯萎现象,还会抑制作物正常的生理过程,如光合作用等;此外,还会促进土壤盐碱化的发展。灌溉水的允许含盐量一般应小于2g/L。土壤透水性能和排水条件好的情况,可允许矿化度略高;反之应降低。含有钙盐的灌溉水,由于危害不大,其矿化度可较高;含有钠盐的,一般要求其允许含盐量是:Na2CO3应小于1g/L,NaCl应小于2g/L,Na2SO4应小于3g/L。
灌溉水中含有某些重金属如汞、铬、铅和非金属砷以及氰和氟等元素,是有毒性的。这些有毒物质,有的可直接使灌溉过的作物、饮用过的人畜或生活在其中的鱼类中毒;有的可在生物体摄取这种水分后经过食物链的放大作用,逐渐在较高级生物体内成千百倍地富集起来,造成慢性累积性中毒。因此,灌溉用水对有毒物质的含量需有严格的限制。
污水中含有各种有机化合物,如用于灌溉、有些是无毒的,如碳水化合物,蛋白质、脂肪等;有些是有毒的,如酚、醛、农药等。这些有机化合物在微生物的作用下最终都分解成简单的无机物质,即二氧化碳和水等。这就是水中的生物化学过程,在这一过程中需要消耗大量的氧,其数量称生物化学需氧量(BOD)。在正常的气压和温度之下,水中溶解氧(DO)的含量是一定的。水中有机化合物过多,在其分解过程中就要消耗较多的氧,这势必导致缺氧以致脱氧,从而对作物生长、鱼类的正常生活产生不良影响。因此,适宜的灌溉水质对生化需氧量要有一定限制。含有病原体的水不能直接灌入农田,尤其不能用于生食蔬菜的灌溉。
对于农田灌溉水质的详细要求,可参考我国于1979年颁布的国家标准,见表6-4。
表6-4 农田灌溉水质标准(中华人民共和国国家标准TJ 24—79)

利用或选择灌溉水源时,各项水质指标应符合国家标准,否则,应采取相应工程技术措施,改变水中含有物的数量,排除某些含有物,改善水的温度等物理指标,以适应灌溉的要求,达到促进作物生长的目的。
(二)灌溉水源的污染及防治
灌溉水源的污染,是指由于人类的生产或生活活动向水体排入的污染物的数量,超过了水体的自净能力,从而改变了水体的物理、化学或生物学的性质和组成,使水质发生恶化,以至于不适用于灌溉农田。随着工业的发展,工厂排放的废水日益增多,已使越来越多的灌溉水源受到污染,给农业生产带来了严重的威胁。因此,消除污染,保护好水源,已成为当前发展农业生产的一项不可忽视的工作。(https://www.daowen.com)
1.灌溉水源的污染
工业废水是污染灌溉水体的最主要来源。特别是冶金、机械、矿山、炼油、化工、造纸、皮革、印染、食品等工业,不仅排放的废水量大,而且所含的有毒成分十分复杂,对农业危害最大。
城市生活污水也是重要污染源之一。城市生活污水是指从家庭、机关、学校、医院、服务行业及其他非工业部门排出的污水,污水中除含有各种有机、无机物质外,还含有对人体健康有害的传染病菌和放射性物质,用这种污水灌溉农田后,有害物质也会污染粮食和蔬菜。
大量施用农药和化肥(主要是氮肥),通过下渗或地表径流,也可以污染地下或地表水源。
此外,工业废渣中的有害物质,还会通过雨水冲刷、渗入浅层地下水或流入河流。工业废气中的各种污染物质也会随降雨(酸雨)进入地面水体。
2.灌溉水源污染的防治
为防治灌溉水污染及减轻因灌溉水污染对农业造成的危害,可采取下列措施:
(1)控制污染源,减少污水的排放量。工厂要改革生产工艺,尽量节约用水,不用或少用易产生污染的原料及工艺流程。要采用重复用水及循环用水系统,使废水的排放量减至最少。要从废水中回收有用产品,降低废水中污染物的含量。特别是对含重金属的废水,由于重金属能在环境中积累,为了确保灌溉水不被污染,必须要强调工厂对重金属废水的处理和回收。
应严格监测施用农药及化肥后的回归水对水源的污染,尤其是对地下水的污染,测定危害物的浓度,利用生物降解作用,减少农药及化肥的有害成分,禁止使用某些有明显副作用的农药及化肥。
(2)加强监测管理,执行灌溉水质标准。对重复灌溉水源要进行水质监测,同时要加强灌溉管理,这是保护农业环境不受污染,作物不受危害的重要环节。在监测和管理过程中,应严格执行《农田灌溉水质标准》,凡超过标准规定时,应慎重使用。
(3)合理进行污水灌溉。随着工业的发展和城市的扩大,工业废水和城市生活污水的排放量日益增多。由于这些污水中含有一定的作物营养成分,因此常常被农业上用作灌溉水源和肥源。特别是我国北方干旱和缺水地区,大部分污水被用来灌溉农田,这对增加农业产量和减轻江河污染起到了很大的作用。
用于灌溉的污水一般为工业废水和生活污水的混合体。这些污水如果未经处理或处理得仍不符合标准,则其中含有的各种有害物质必然要进入农田,造成作物受害、农产品被污染,以至污染土壤和地下水。因此,进行污水灌溉时,要切实做到既要充分利用污水资源,又避免农业环境污染。