农业在全球经济中占有非常重要的地位，也是用水大户，农业灌溉大约占用世界70％的水资源。随着全球水资源的缺乏、水质的不断恶化、气候变暖等情况的影响，在世界范围内，特别是水资源缺乏的国家，污水已成为农业用水的主要组成部分。

国外污水灌溉研究进展

应用污水进行农业灌溉在世界各地已有百余年的历史，美国、澳大利亚、日本和以色列等国家污水灌溉技术比较成熟。美国是污水回用最早的国家之一，20世纪70年代初，美国开始建设大规模的污水处理厂，随即开始回用污水。2005年，美国62％的再生水回用于农业灌溉。

由于水资源的严重不足，以色列的城市和所有的定居点还建成了较健全的排污系统，并因地制宜建立了相应的污水处理工程，几乎所有排出的污水都进行了二级处理，约有60％以上的污水用于农业灌溉。为便于污水的农业利用，以色列将全国按自然流域划分为7个大的区域，每个区域内按污水产生数量都制订出了利用计划。以色列还通过使用微、喷灌技术提高污水利用率，以达到节水和防治污染的双重目的。

日本是在20世纪60年代开始回用污水，70年代初见规模。随着污水回用技术的不断更新和发展，再生成本不断下降，水质不断提高，污水逐渐成为日本缓解水资源短缺的重要措施之一。日本从1977年开始实施农村污水处理计划，建成约2000个污水处理厂，而且多数采用日本农村污水处理协会研制的JARUS小型污水处理系统，处理过的废污水各项指标都达到污水处理水质标准。处理后的污水水质稳定，多是引入农田进行灌溉水稻或果园，也有的将处理后的污水排入灌溉渠道，稀释后再灌溉农作物。

美国、以色列、日本等国家的污灌水基本是以处理后的再生水为主，水中的有害物质含量低。美国污水回用工艺有活性炭吸附以及微滤、超滤、反渗透；希腊采用合成沸石铅，能在10分钟内捕捉城市污水中70％的重金属；意大利分别用臭氧、活性炭、反渗透工艺与超滤处理市政污水厂出水。

20世纪70年代末，美国已建成城镇污水处理厂18000座，英国、德国也各兴建了7000～8000座。到20世纪90年代，美国的污水二级处理普及率已达到71％，深度处理普及率达到了30％；德国的污水二级处理普及率已达到90％，深度处理普及率达到了48％。

污水灌溉存在着潜在的健康风险和环境影响，因此，在一些发达国家，成立专门的政府公共部门制定相应的污水回用标准、制定完善的制度和政策，监督和提高灌溉污水水质。美国加利福尼亚州率先实施污水回用，首个污水回用法规在1918年颁布。为了能安全、高效地将污水回用于农业灌溉，美国研究了通过地下滴灌回用污水，该方法同喷灌、地面滴灌、漫灌等相比，可减少对健康危害的风险、恶臭、径流等。澳大利亚开发了污水灌溉与处理相结合的污水利用系统，具有污水灌溉和污水处理的双重功能。

黑龙江省富裕县富宏污水处理厂将污水处理成为达到国家一级A标准的中水，为下游农田灌溉提供水源。（来源：资料图片）

我国污水灌溉现状及对策

随着工农业用水短缺的不断加剧，生活污水和部分工业废水已成为我国农田灌溉的主要水源之一，这在一定程度上缓解了我国农业水资源紧缺的矛盾。但是，随着工业的迅速发展，工业废水在我国城市污水中的比重越来越大，污水的成分多且复杂，特别是含有一些有毒有害的重金属元素、有毒难降解的有机物质等。人们利用未经严格处理或处理不达标的污水灌溉，水质超标严重，造成了一系列土壤、农作物、人类健康及生态环境污染问题。

沈阳张士灌区用污水灌溉20多年后，污染耕地25平方千米，造成了严重的镉污染。

王国利等人通过对甘肃省白银市污水灌溉区与沿黄灌区农田土壤进行调查测定，表明因长期超量使用严重超标的污水灌溉和悬浮物沉降污染，污灌区土壤中所含的有害物质已严重超过了土壤所能容纳的限度，致使土壤生产力下降，农作物生长不良而造成减产，甚至出现过颗粒无收的状况。

杜斌等人对太原市污灌区进行系统地野外调查，发现污水有机污染成分多且特别复杂，主要污染物为增塑剂，如酞酸酯类、粪臭素、甾醇类、多环芳烃等；土壤中多环芳烃污染最严重，附近的浅层地下水也检测到相关的多环芳烃类化合物。

庞奖励等人通过对西安污灌土和西红柿中Cd、As、Cu、Cr、Hg、Pb元素分布的研究，指出长期的污灌已经导致西安污灌土中Cd、As、Cu、Cr、Hg、Pb元素明显累积，呈现一定程度的富集或污染，重金属从土壤向西红柿的迁移转化，对人类的健康产生了潜在威胁。

以上研究表明，目前污水灌溉存在的首要问题是灌溉水质超标。导致灌溉水质超标的原因有以下几方面。

一是污水处理率较低。我国的污水排放量大，污水年排放量超过600亿立方米，比黄河的年径流量还多，但污水处理水平却很低，每年排放的城市污水中，仅有很小一部分是经处理后排放的。在经过处理的部分中，仅有很小一部分是经过二级处理的，城市污水的二级处理率仅为14％。

二是污水处理技术水平较低。我国的城镇污水处理起步于20世纪70年代末，起初由于技术和经济条件的限制，大多数污水仅经过一级强化处理，二级污水处理厂的比例不高，且基本以传统活性污泥法等去除有机物的工艺为主，到21世纪，水体富营养化问题日益突出，部分污水处理厂加大改造，新增脱氮除磷工艺。

对于城市污水的处理，目前国内外大多采用生物技术，可分为活性污泥法和生物膜法两大类。使用最广泛的主要有4种类型：传统活性污泥工艺和其改进型A/O、A2/O工艺；AB工艺；SBR及其改进工艺；氧化沟及其改进工艺。

随着我国经济和工业的迅猛发展，目前我国的工业废水和城市污水与以前相比，水质发生了很大变化。废水中含有来源于石油、化工、农药制造等不同行业排放的有毒重金属、有害难降解合成有机物等，污染物成份极为复杂。原有的水处理技术对易降解有机物的处理非常有效，但对难降解有机物的处理效果差，特别是对有毒性效应的微污染物的处理效果不佳。我国城镇污水处理还缺乏对重金属的处理环节，部分污水处理厂也没有完善出水杀菌单元，出水中的微生物指标也达不到农田灌溉的水质要求。

三是污水处理厂执行的排放标准和农田灌溉水质标准有差异。目前我国城镇污水处理厂和一些工业污水处理主要控制的污染物是有机物、氮、磷及行业产生的特殊污染物等。污水处理厂需要投入大量精力进行污水脱氮除磷处理，以防出水排入水体后造成水体的富营养化。然而，氮、磷等是农作物生长的营养元素，用于农田灌溉的污水水质不需要进行脱氮除磷。由于重金属容易在土壤、作物内产生累积，用于农田灌溉的污水对重金属含量的要求更加严格。因此，用于农田灌溉的污水和污水处理厂水质控制指标有所偏差，经过污水处理厂处理达标后的生活污水和工业污水仍存在一定量的重金属物质，若直接用于农业灌溉，存在着土壤重金属污染的风险。

由此可见，提高污水灌溉安全性的有效途径之一就是大力推行灌溉污水预处理技术。首先，选择适宜农田灌溉的污水水源，在污水处理达标的基础上，根据污灌区土壤、种植作物情况，推行一些简便易行、经济可行的污水处理技术，特别要选择能够有效去除有毒重金属污染物、有害有机物的水处理技术，使污水能够达到农田灌溉的水质要求。只有这样，才可以有效地减轻原生污水或只经过一级处理污水对土壤及作物的危害，进而降低危害人体健康的风险。其次，将污水预处理技术和适宜的灌溉方式有机结合，可以更有效地提高污水灌溉的安全性。例如，结合滴灌技术，不仅可以提高水的利用率，还可以避免污水直接与作物接触，把污染降低到最低程度。