⑴ 各位大虾有没有关于农业节水方面得资料。。贡献下吧
1.1 水资源农业利用概况
世界干旱半干旱地区遍及50多个国家和地区,总面积约为陆地面积的1/3,在14亿公顷耕地中,主要依靠自然降水从事农业生产的旱地占80%。全球的农业灌溉面积由20世纪初的5×107公顷增加到目前2.5×108公顷,据估计到2010年全球灌溉面积将在现有的基础上增加19%,即耕地灌溉面积占总耕地的21.2%,而相应的灌溉水量将增加17%。1950~1985年,全球灌溉面积年均增长5%以上,占耕地17.8%的灌溉面积,生产了世界食物总量的1/3。但由于全球气候变暖和干旱日趋严重,水资源日趋紧张,发展新灌溉系统的成本不断上升,平均每公顷成本超过4500美元,甚至高达10500美元,灌溉农业的效益下降,制约了灌溉农业的发展。自1980年以来,世界灌溉面积增长速度明显下降,年增长率不到1%。国际食物政策研究所报告指出,从70年代后期开始全球新的水资源开发已经趋于缓慢,开发新的水资源的费用越来越昂贵,灌溉项目的投资正在减少,特别是亚洲。由于单一技术的应用和水资源有效利用率偏低,全球每年仅由于涝灾和盐碱化失去的土地面积达30~150万公顷。
由于自然地理气候和经济发展水平的不同,各国、各地区的农业用水状况也不相同。表3-1给出全球161个国家用水量与用水结构。不难看出,全球性水资源不但分布不均,而且利用结构也不相同。亚洲和非洲这两个贫水和人口密集地区农业用水占总用水的比例均高达85%左右,表明这两个地区水资源对于食物安全的保障形势依然严峻。从水资源开发利用程度看,非洲地区低于欧美既是由于经济条件限制,也由于水资源总量短缺和开发难度高。亚洲地区水资源开发利用程度为5大洲最高,达到10.7%,但仍低于我国的23%。发达国家和水资源富裕地区水资源开发利用程度均低于世界平均水平,而且农业用水占总用水的比例低于50%。
表3-2给出国际灌溉排水委员会(ICID)88个成员国农业灌溉的情况。88个成员国总人口占全球人口的80%左右,耕地面积占86.3%,灌溉面积占99%,耕地灌溉率平均为20.5%。表3-1和表3-2数据说明,在全球范围内,农业用水的主要来源仍是利用自然降水,在水资源富裕地区尤为显著。灌溉农业受资源紧缺、成本上升、农业效益下降等因素的影响,增长速率明显降低。亚洲地区由于人口密集,水资源的开发程度、耕地灌溉率和农业用水量远高于其他地区,这一方面说明亚洲地区灌溉农业发展迅速,但近年来亚洲地区灌溉投资下降和生态环境恶化的趋势也表明,亚洲地区以水资源开发为主的农业发展方式使水资源过度消耗,农业进一步发展面临的水资源压力将加大,节水高效应是亚洲地区农业发展的基本方向。
表3-1 世界各地区用水量与用水结构
地 区
国家数
人口
百万
总用水量
km3/yr
人均用水
m3/人yr
水资源开发利用率
%
用水结构(%)
农业
工业
生活
非 洲
50
723.40
151.96
210.0
2.8
85.4
5.8
8.7
美 洲
28
753.84
690.36
915.8
3.7
48.1
38.8
13.0
亚 洲
48
3461.75
1636.45
472.7
10.7
86.4
7.7
6.0
欧 洲
30
764.54
462.08
604.4
6.0
32.3
53.2
14.7
大洋州
5
27.13
16.37
616.7
1.1
34.5
3.1
62.4
合 计
161
5730.66
2957.58
516.1
6.1
68.6
22.0
9.4
资料来源:《世界之水》(1998~1999淡水资源报告)
表3-2 各地区ICID成员国灌溉情况
地 区
国家数
人口
(百万)
农业人口(%)
总面积
Mhm2
耕地面积
(Mhm2)
耕地与总面积比(%)
耕地灌溉面积(Mhm2)
耕 地
灌溉率(%)
非 洲
21
552.87
50.53
1898.47
146.65
7.72
11.86
8.08
美 洲
15
723.46
12.58
3758.11
389.68
10.36
38.09
9.77
亚洲、大洋州
25
3402.69
56.99
3162.64
502.16
15.87
170.11
43.83
欧 洲
27
693.18
13.05
575.06
169.70
29.50
27.56
16.24
合 计
88
5372.20
44.67
9394.28
1208.19
12.86
247.62
20.49
资料来源:ICID
1.2 国外发展节水农业基本做法
1.2.1 农业水资源开源技术
1)地面集水技术
在半干旱和干旱农业区,因地制宜地修建各类集水设施,收集雨水和地面径流,以供直接利用或注入当地水库或地下含水层。以色列从北部戈兰高地到南部内盖夫沙漠,全国分布着百万个地方集水设施,每年收集约1~2亿立方米水。美国则制定雨水收集系统的标准或规划指南以及系统的优化设计。其雨水收集设施主要有钢制容器、外表涂有橡胶或包有塑料的纤维可折叠容器、纤维玻璃小槽、聚乙烯容器、红木容器等类型。集雨面用柔性膜、沥青或其他不透水材料进行处理。
2)跨流域调水
跨流域调水是解决水资源时空分布不均的一种有效途径。原苏联地区、美国、印度、加拿大、墨西哥、巴基斯坦等国都进行了大规模的调水,伊拉克、利比亚和土耳其等国也在积极实施本国的调水计划。但调水工程同时也会产生一些严重的负效应,如投资过大、移民安置、淹没耕地等引发的一系列社会和经济问题以及环境问题。
3)地下水库利用技术
全球地下淡水占全球淡水总储量的30.1%,因此世界各国均非常重视利用地下水发展灌溉。美国加州的不少灌区都修建了地下水回灌系统。通过地下水库来调蓄水量,以丰补歉,提高水资源的有效利用率。
4)劣质水利用技术
劣质水包括工业和生活污水、咸水。在淡水日益紧缺的形势下,不少国家把利用劣质水灌溉作为弥补淡水资源不足的一个重要途径。由于将污水灌溉看作是消除污染、解决农业淡水资源不足、促进农业增产的有力措施,进一步推动了污水灌溉的发展。
以色列处理后的污水利用率已达70%,居世界首位,其中1/3用于灌溉,约占总灌溉水量1/5。美国目前已建成3400余处污水再利用工程,全国50个州中有45个州采用了污水灌溉。20世纪80年代初,前苏联已有50%的污水,包括全部工业废水用于农田灌溉。印度自20世纪80年代开始,每年用于农田灌溉的污水都占城市污水总量的50%以上。沙特阿拉伯的大量灌溉用水,尤其是非粮食作物用水,均为处理过的废水。
以色列利用淡化咸水进行灌溉的面积达到45,000 公顷,西班牙、意大利分别为29,000公顷和15,000公顷。
1.2.2 输水节水技术
1)渠道防渗技术
渠道衬砌是减少输水损失、提高灌溉水利用率的主要措施。各国用于衬砌的材料包括刚性材料、土料和膜料三大类。目前刚性材料(尤其是砼衬砌)占主导地位,随着化学工业的发展和机械化施工技术的进步,以聚乙烯和聚氯乙烯薄膜为主的膜料衬砌的比重日益增大。膜料衬砌具有防渗效果好、耐久性强、造价低及便于施工等优点。在美国用做水工建筑材料的高分子聚合物种类日渐增多,应用范围也逐渐扩大。美国从开挖渠床、铺设塑料薄膜直到填土或浇筑砼保护层都由机械完成。前苏联的中亚地区和乌克兰地区也在中、小型渠道采用了整体浇筑砼和砼预制板衬砌下加铺0.2毫米厚防渗膜料的方法。印度旁遮普邦采用在预制硅砖下加铺廉价聚乙烯薄膜,渠道运行15年,状况良好,取得了显著的工程效益。
2)低压管道输水灌溉技术
低压管道输水不仅可以减少输配水损失,还具有节地、适应地形强、防冻胀等优点,且有利于管理,在国际上已成为田间输水技术的主要方向。美国1984年低压管道输水灌溉面积已占总灌溉面积的46.9%,加州圣华金河谷灌区支渠以下全部管道化,渠系水利用系数达到0.97。日本、以色列、前苏联、东欧各国以及加拿大、澳大利亚等国也发展很快。国外低压管道灌溉技术已趋成熟,包括地面和地埋两种类型。地面管材主要有柔性聚乙烯软管、薄壁镀锌管、铝合金管、尼龙涂橡胶管,地埋管材包括低压砼土管、涂塑薄壁钢管、轻型半硬质塑料管。今后的主要研究方向是开发性能更优、价格更低的新型管材和各种先进量水、放水设备,以及适宜多目标利用的系统型式或实现自动化管理。
1.2.3 田间灌溉节水技术
1)喷微灌技术
采用高效省水的灌溉技术是提高农业水利用率的一个重要途径,喷微灌技术是世界灌溉节水技术发展的主流。欧洲国家82%的灌溉面积利用先进的灌溉技术,仅有14%的灌溉面积利用地面重力灌溉。喷微灌技术在以色列、美国、前苏联和欧洲一些国家发展比较快,以色列、德国、奥地利三国的喷微灌溉面积占本国灌溉面积的100%。以色列水资源极度贫乏,十分重视选用最节水的灌溉技术,喷微灌中滴灌比例已达70%(表3-3)。
表3-3 各国采用先进灌溉技术情况
国 家
总灌溉面积(百万公顷)
采用先进灌水技术的灌溉面积(公顷)
喷、滴灌面积占总灌溉面积(%)
喷灌
滴灌
喷、滴灌合计
美 国
21.400
3,380,000
1,050,000
4,430,000
21.0
法 国
1.610
—
140,000
1,450,000
90.0
印 度
57.000
658,500
260,000
918,500
1.6
奥 地 利
0.080
760,000
3,000
763,000
100.0
埃 及
3.300
450.000
104.000
554.000
17.0
德 国
0.532
530,000
2,000
532,000
100.0
南 非
1.300
255,000
220,000
475,000
36.5
意 大 利
2.700
345,000
80,000
425,000
16.0
斯洛伐克
0.310
310,000
2,650
312,650
99.0
伊 朗
8.050
199,075
53,717
252,792
3.1
以 色 列
0.231
70,000
161,000
231,000
100.0
叙 利 亚
1.280
93,000
62,000
155,000
12.0
英 国
0.160
156,000
2,000
158,000
99.0
捷 克
0.153
151,011
1,224
152,235
99.5
澳大利亚
2.000
—
—
100,000
5.0
津巴布维
0.150
87,000
8,000
98,000
63.0
匈 牙 利
0.130
82,000
4,200
89,200
68.6
葡 萄 牙
0.630
40,000
25,000
65,000
10.0
马 拉 维
0.055
43,193
5,450
48,643
87.0
约 旦
0.070
5,300
38,300
43,600
62.0
塞浦路斯
0.055
2,000
25,000
27,000
49.0
墨 西 哥
6.200
—
105,000
600,000
10.0
喷灌形式有中心支轴式、滚移式、平移式、卷盘式、人工季节性固定喷灌等。
微灌与喷灌相比,因更为节水、节能,增产效果更显著,故其发展势头也很强劲。世界微灌面积由1981年的43.7万公顷发展到2000年的376.7万公顷。美国、以色列正在发展地下滴灌技术,取得了较地面滴灌更好的效果,并且有利于使用污水灌溉。而以重力(低水头)滴灌为代表的家庭小型微灌系统则特别适合在发展中国家推广。
许多发展中国家也都根据本国国情,采取适度发展的路子,使喷微灌得到一定发展。
喷微灌技术发展趋势是:A.低压节能型;B.喷微灌相互结合;C.积极开展多目标利用;D.改进设备、提高性能;E.产品日趋标准化、系列化、通用化;F.运行管理自动化。
2)改进地面灌水技术
在发展喷微灌技术同时,各国非常重视对常规灌水方法的改进与发展,并研制出绳索控制灌溉(美国)、坡地灌水管灌溉(苏联)、波涌灌溉(美国)、地面浸润灌溉(日本)、负压差灌溉、土壤网灌溉 、小型干燥器或雾水收集器集水灌溉(南美)、皿灌(印度、巴西)、水平池灌溉(美国)等新技术新方法。
1.2.4 农艺节水措施
主要包括选育耐旱作物与节水品种,改良耕作方法与栽培技术,推广地面覆盖技术。这些措施都既适宜于灌溉农业区,也适宜于旱作农业区。
1)选育耐旱作物与节水品种
耐旱作物一般在生长关键期能避开干旱季节,或抗逆性强,或能和当地雨季相吻合,在雨季快速生长,以充分利用有限的降水。印度和美国十分重视高粱品种的选育研究,目前全印度推广应用的优良高粱杂交品种已达45个,覆盖面已达38%。这些品种不仅产量高,而且品质优良,有些高粱的口感可以和我国的粳米相媲美。
美国旱区高粱广泛用于畜牧业必需的青贮料、青刈干草、残茬放牧,更是残茬覆盖保护耕作法的关键环节。高粱水分利用效率高,生产性能稳定,已成为高粱/肉牛旱地农牧制度的基础。美国注重强化高粱耐旱性能的工作,得克萨斯州农业试验站近年来用渐渗杂交法将高大、晚熟、不适应温带的热带高粱种质转变成矮秆、早熟有栽培价值、适应温带的类型,扩大了种植利用范围。得克萨斯州理工技术大学植物分子研究室人员经过多年努力,MAS的分子育种工作已有突破。亚利桑那州的Tucson试验站,正大力筛选耐盐、省水植物,以丰富现今栽培的作物种群。
2)改良耕作方法
合理的土壤耕作具有调节土壤物理性状、蓄水保墒、增加可给营养元素的效果。因此,各国在探究发展节水农业途径时,都非常重视耕作方法的改进与发展。
发达国家由于机械化作业和化肥施用造成土壤结构破坏,引发失墒、水蚀、风蚀,为此推行了各种保护性耕作。基本趋向是由多耕转为少耕免耕,由浅耕转为深耕,由耕翻转为深松,由单一作物连作转为粮草轮作或适度休闲。重视水土保持、纳雨蓄墒、以肥调水。
在美国,随着高效除草剂和免耕播种机的出现,现代免耕技术已被广泛用于小麦、大麦、棉花、烟草、高粱、大豆、甜菜和饲料作物。目前全美国70%的耕地已取消了铧犁翻耕,免耕种植的面积已占全国粮食作物面积的20%。据此有人预测,到2010年美国将有95%的农民用少免耕法代替传统耕法。
3)推广地面覆盖技术
地面覆盖包括有机物覆盖和地膜覆盖。具有抑制土壤蒸发、蓄存降水、保持土壤水分、提高地温的功能,能够节省灌水、提高产量。并且技术简单、成本低廉是一项非常有效的抗旱增产措施。美国平原地带广泛实行作物秸秆覆盖,麦秸、高粱和轧棉碎屑覆盖的土壤蓄水都明显增加。最早使用地膜的日本,根据不同的作物和栽培方式采用很多不同品种的地膜,包括透明、黑色、银黑、镀铝等多种颜色、材质以及带孔和条状网眼地膜。为解决污染问题,近年来开发了多种可降解地膜。随着光降解地膜覆盖材料、多功能覆盖机以及薄型高强度地膜的出现,地膜覆盖技术在西欧大面积用于大田蔬菜、棉花和玉米等作物。
1.2.5 化学节水技术
1)化学覆盖
化学覆盖是以多分子膜阻碍土壤水气散发,水气在膜下聚集凝结使耕层土壤水分含量升高。国外使用农田化学覆盖的有原苏联、美国以及日本、法国、印度、罗马尼亚、比利时等十多个国家,增产效果达到10~30%。农田化学覆盖材料包括石蜡、沥青乳剂、树脂、橡胶、塑料等,使用方式包括成膜、泡沫和粉末覆盖。
2)保水剂
保水剂即土壤改良制,从成分上大致可分为无机、有机和高分子合成物质三类。保水剂吸水速度快(吸水能力可达50~500倍),在干旱环境下能将所含水分通过扩散慢慢渗出,并能反复吸水和渗水。通常用作种子涂层、苗木根系涂层和种子造粒。美国农业部北部研究中心于70年代合成了吸水性很强的新型保水剂,包括淀粉系、纤维素系和合成聚合体3个系。在用于种子造林、种子涂层和树苗移栽等方面取得了良好效果。日本、英国、法国和前苏联等国都研制、使用了自己的保水剂产品。研究较多的是以乙烯醇/丙烯酸盐类和交联聚丙烯酸盐组成的聚合体。今后的主要研究方向是延长其使用寿命,以提高利用效益,确保经济性。保水剂及其分解后的成分对土壤和作物有无不利影响还需要进一步研究。
3)抗蒸腾剂
据研究人员测定,作物根系吸收的水量只有1%成为作物细胞的组成部分,其余的99%都通过作物蒸腾进入大气。这些水中有一部分是作物维系生命所必需的,另一部分则属于无效散失。据美国研究资料使用抗蒸腾剂可减少土壤水分损耗40%左右。抗蒸腾剂主要作用类型包括代谢型、薄膜型和反射型。
1.2.6 管理节水措施
1)制定节水灌溉制度
节水灌溉制度不仅关系到作物单位耗水产出,而且还能控制作物最大可能耗水量,是节水型农业的一项重要内容。70年代以来,各国在这方面开展了大量研究。以色列试验结果显示,最佳灌溉处理是利用最少的水获得接近于最高产量的产量,即相当于最高产量85%~95%的产量。
2)重视田间水管理和农民参与
田间水管理是灌溉水管理的重要组成部分。各国为了改善和加强田间水管理,在不断完善田间渠道和配套、采用先进的灌水技术、积极探索减少水的蒸发、渗漏,增加对土壤水的利用以提高降水和灌溉水的利用效率的同时,也纷纷重视发动农民参与水管理和加强量配水设施建设。
加拿大、美国和日本等发达国家开始重视用“需求”管理取代“供给”管理,实施灌溉用水的动态管理。
3)加强灌区用水信息管理
随着淡水资源供需矛盾日益突出,近些年来不少国家已注意研究灌溉农业经济用水和用水管理现代化问题。灌溉用水管理实质是灌溉用水信息管理,合理的灌溉及其相应的措施取决于可靠的用水信息。美、日等发达国家的用水信息管理比较先进,如美国加州CIMIS灌溉管理信息系统,包括由设在重点农业区的70多个气象站组成的网络,每个站的观测数据在每晚自动传输到水资源局计算中心,中心综合汇集的气象数据包括降雨、土壤、空气温度、风向风速、相对湿度,经分析校准后存入CIMIS数据库,提供给网站,再由各网站提供给农户,精确确定灌水量,提高灌溉效率。
4)实行计划用水,合理调配水量
在地多水少灌区,供水量与作物田间需水量之间供需矛盾突出。实施计划用水,采用主要农作物有限供水的优化分水技术和轮灌斗农渠的最佳组合和实行灌区多水源统一调度,可以有效调配有限的水资源以发挥最大效益。
5)促进灌溉管理向自动化发展
随着科学技术的迅速发展,发达国家普遍采用计算机、电测、遥感等新技术进行水管理。在美国,大型灌区都设有调度中心,实行自动化管理。日本于20世纪80年代初新建或改建的灌区,大多从渠首到各分水点都安装有遥测、遥控装置。罗马尼亚大多数灌区在80年代初便实现了自动化或半自动化管理。以色列不论大小灌区,全部采用自动化控制。
6)通过水价调节用水
从全球范围内看,灌溉水的水价远低于生活、城市和工业用水。即使在法国、德国和以色列这样的灌溉系统能够达到自我维持发展的发达国家,其灌溉用水的价格仍然只有其它用水价的1/10左右(表3-4)。澳大利亚、塞浦路斯、美国、埃及、南非、印度、巴基斯坦、法国、英国等都制定了相应的水价政策。
7)水资源管理机构运行与维护
多数国家都设有确定不同类型需水和分配水的机构。澳大利亚、埃及、巴基斯坦、印度、马来西亚的灌溉系统的运行,是由政府机构执行的。但奥地利、英国、蒙古、美国,灌溉系统的运行则主要是由用水者协会来完成的。而其他一些国家,如意大利、以色列、南非、土耳其等国是由政府机构和用水者协会来共同完成的。
灌溉系统的运行维护各国也不尽相同,政府与用水者投入的运行与维护的费用的比例也大不相同。塞浦路斯、巴基斯坦、印度、南非和泰国全部由政府负担所需的费用,而奥地利、法国、德国、美国则全部由用水者负担所需的费用,其他国家则由二者共同负担。
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⑵ 灌溉水中氟化物超标会不会影响种植物
当今,在淡水资源十分紧张的情况下,许多地方利用污水灌溉农田。未经处理的污水,既含有农作物生长所必需的养分,又含有有毒成分。盲目使用污水,不仅会污染土壤,而且还会影响农作物的生长和产品质量,损害人体健康。为了科学利用污水,妨患于未然,现将国家颁布的“农田灌溉水质标准”(GB 5084-92)中提到的水环境中的主要污染物的超标对农业环境的危害分述如下:
1、五日生化需氧量
五日生化需氧量是指在好氧的条件下,温度为20 培养水样5天水中微生物分解有机质的生物化学过程中所需要的溶解氧量。五日生化需氧量常作为水体有机物污染程度的指标。
灌溉水中的需氧有机污染物进入农田后,最终要被分解。在处于氧化条件的旱田土壤中,有机物质将被分解为二氧化碳和水等;在水田处于还原条件的土壤中,将生产氨气、沼气、有机酸、乙醇类等中间代谢产物。在分解过程中,由于消耗了水中的溶解氧及土壤中的氧化物的氧,从而使土壤的氧化还原电位下降,产生二价铁、硫化氢、二价锰等。
灌溉水中需氧有机物的含量不太高时,对作物生长一般无不良影响,在一定条件下甚至还有改良土壤,促进增产的作用。但是,需氧有机物的含量过高时,上述产生的过剩的二价铁、硫化氢等就要随同有机酸等一起被水稻吸收,阻碍植株体内的代谢活动,抑制根系生长,甚至引起烂根,以至影响地上部植株的发育。尤其是作物对氮、磷、钾等养分的吸收受到阻碍后,必然造成作物减产。
需氧有机物污染对水稻的危害一般在水田入水口附近较明显,这是由于水中不溶性的有机物多半沉积在这里,土壤发生还原性危害所致。国标要求灌溉水中五日生化需氧量的含量:水作应小于80 mg/l,旱作应小于150 mg/l,蔬菜应小于80 mg/l。
2、化学需氧量
化学需氧量是在一定的条件下用强氧化剂氧化水样时,所消耗该氧化剂量相当的氧的质量浓度,以氧的mg/l表示。它是指示水体被还原性物质污染的主要指标。其中包括大多数有机物和部分无机还原物质。
作为灌溉水的污染指标,化学需氧量与五日生化需氧量具有一定的类似性质,只是化学需氧量除了包括需氧有机生物氧化所耗之氧外,还包括无机还原性物质化学氧化所耗的氧。国标要求灌溉水中化学需氧量的含量:水作应小于200 mg/l,旱作应小于300mg/l,蔬菜应小于150mg/l。
3、悬浮物
悬浮物系指水样经过虑后,截留在虑片上并于103~105 烘至恒重的固体物质。
含有大量的悬浮物的污水灌入农田后,由于流速减缓或胶体被破坏而使悬浮物大量沉淀,如果这些沉淀是由金属粉末、泥沙组成,则会覆盖在农田表层而影响农田的肥力;悬浮物还是水中各种重金属污染物的吸附剂,这些重金属污染物随着悬浮物一起沉淀在农田,造成重金属污染物在土壤和作物中的积累。国标要求灌溉水中悬浮物的含量:水作应小于150 mg/l,旱作应小于200 mg/l,蔬菜应小于100 mg/l。
4、凯氏氮
凯氏氮是指以凯氏法测得的含氮量。它包含了氨氮和在此条件下能被转化为铵盐而被测定的有机氮化合物。
氮本是植物生长所必需的营养物质,但当其含量过高时会使土壤板结,影响作物的生长。国标要求灌溉水中凯氏氮的含量:水作应小于12 mg/l,旱作应小于30 mg/l,蔬菜应小于30mg/l。
5、总磷(以P计)
动物或植物内所含磷质,经过分解与氧化作用,最后生成硫酸盐。人每天从食物中得到的磷质,经过新陈代谢而排出硫酸盐。洗涤剂、磷肥及骨粉等工厂废水中也含有磷酸盐。天然水中磷酸盐含量一般较低,如果水中发现过量的磷酸盐存在可表明水被污染。若同时发现过量的硝酸盐和氯化物时,更可以进一步证实动物性物质曾经污染过水源。
天然水和废水中的磷以正磷酸盐、缩合磷酸盐以及与有机体相结合的磷酸盐3种形态存在。总磷量即水样中各种形态的磷经消解后转变成正磷酸盐的总磷浓度。
磷也是植物生长所必需的营养物质,但当其含量过高时会使土壤板结,影响作物的生长。国标要求灌溉水中总磷的含量:水作应小于5.0 mg/l,旱作应小于10 mg/l,蔬菜应小于10 mg/l。
6、水温
水温过低会减缓植物生长,水温过高会造成植物根系腐烂、死亡,农灌水水温要求小于35 。
7、pH值
pH值除直接影响植物生长外,还会使一些营养物质被淋失或被土壤固定,造成植物缺乏养分而致害;或吸收了有毒的元素,造成生理危害,这些都是导致植物死亡的原因。pH值小于4,大于9时,对农作物均会产生不良影响。用pH低于3,高于11的水灌溉作物,作物很快死亡。大部分栽培植物喜欢在弱酸性和弱碱性条件下生长。它们对pH的适应范围为4~9,最宜范围为5-8.5。不同作物对pH值的要求不同。小麦在弱酸性条件下比中性条件下生长的好。国标要求灌溉水的pH值允许范围是5.5~8.5。
8、全盐量
全盐,主要是钙、镁、钠、钾所形成的硫酸盐、盐酸盐和碳酸盐,它们对作物的影响主要是通过离子起作用。对作物危害最大的是钠盐,钙盐和镁盐对作物也有一定的影响,但并不占主导地位。
灌溉水含盐量在1000mg/l以上,对作物生长有抑制作用,有使土壤积盐的可能性。含盐2000mg/l以上,使土壤积盐明显,会导致作物产量下降。土壤盐分增加,使土壤溶液浓度提高,物质形态变化,造成植物吸收水分和养分的困难,植物因缺乏养料导致减产或最后死亡。因盐类对离子的拮抗作用和协同作用,在灌溉水中,必须注意多种盐类的存在,以防治单因子盐类对作物的伤害。国标要求灌溉水的全盐量在非盐碱地区应小于1000 mg/l,在盐碱地区应小于2000 mg/l,有条件的地区可以适当放宽。
9、氯化物(以CL计)
氯化钠危害小麦发芽的临界浓度为2000mg/l,危害水稻发芽的临界浓度为1000mg/l。国标要求灌溉水的氯化物的含量应小于250 mg/l。
10、硫化物(以S计)
地下水(特别是温泉水)及生活污水,通常含有硫化物,其中一部分是在厌氧条件下,由于细菌的作用,使硫酸盐还原或由含硫有机物的分解而产生的。某些工矿企业,如焦化、造气、选矿、造纸、印染和制革等工业废水亦含有硫化物。
水中硫化物包括溶解性的 、 、 ,存在于悬浮物中的可溶性硫化物、酸可溶性金属硫化物以及未电离的有机、无机类硫化物。硫化氢易从水中逸散于空气、产生鸡蛋臭味,且毒性很大。硫化物是水体污染的一项重要指标。
硫化物浓度即使很低也会使土壤有臭味,因此禁止采用含硫化物的废水灌溉作物。国标要求灌溉水的硫化物的含量应小于1.0 mg/l。
11、汞及其化合物(按Hg计)
含汞0.005mg/l以上的水溶液灌溉水稻,糙米中含汞量均超过我国《食品中汞允许量》规定的0.02毫克/公斤的标准。汞在糙米及油菜中的残留量随灌溉液中汞的浓度的增加而增加。汞在水稻各器官中的分配为根>茎叶>壳>糙米。
灌溉水中含汞0.005mg/l,则汞在土壤表层即稍有积累,长期灌溉可造成汞在土壤表层的积累,污染土壤,造成对作物的危害。土壤中含汞量随灌溉水中汞的浓度的增加而增加。随灌溉水进入土壤中的汞主要集中在表层0-5厘米处。农作物能从被污染的土壤中吸收汞。作物中含汞量与土壤积累量成正相关。根据汞对农作物生长,产量的影响及农产品中的残留,在土壤的积累,考虑到汞的毒性较大,长期灌溉能污染土壤,拟定汞的农田灌溉水质标准为0.001mg/l。
12、镉及其化合物(按Cd计)
土壤对镉有很强的吸附力,特别是粘土和有机质多的土壤,易于造成镉含量的积蓄。当土壤的pH值偏酸时,镉的溶解度增高,而且在土壤中易移动,可能污染地下水,同时也易被植物从根部吸收;当土壤pH值偏碱时,镉的移动性差,作物也难以吸收。在铜、锌、砷、镉这些元素中以镉最容易造成土壤污染。
当灌溉水中或土壤中含有一定镉时,均可被农作物吸收和在土壤中造成积蓄,其吸收量和积蓄量的多少随灌溉水中镉浓度、灌溉量和污灌年限的增加而增加。农作物吸收镉后,镉在植物体内的分布顺序是根>茎叶>籽实。各种作物吸收镉的能力有很大差异,小麦的吸收能力比水稻高,而玉米的吸收能力又低于水稻。由于镉大量地积累在植物根、茎叶中,因此,在受镉严重污染的农田里,农作物的茎叶不宜作家畜饲料,根茬也不宜沤制肥料。为了防治土壤及在其上生长的农产品中有镉的积累,建议灌溉水中镉的最高允许浓度不应超过0.005mg/l。
13、砷及其化合物(按As计)
砷在土壤中的残留主要集中在表层,自上而下的移动性小。
利用含砷污水灌溉农田,随灌溉水中砷含量的增高和灌溉次数的增加,砷在土壤和作物中累积增加,使作物受害,污染收获物。0.05mg/l以上的砷使水稻减产15.9%。0.1mg/l以上的砷使油菜减产10.3%。水稻、油菜减产百分率均随砷浓度的增高而增加。用含砷0.25mg/l的水灌溉水稻,开始在糙米中出现残留。含砷0.5mg/l水灌溉油菜,在油菜中开始出现砷残留。用含砷0.5mg/l以下的灌溉水对水稻、油菜生长影响不明显;含0.5mg/l以上砷的水对水稻、油菜生长有抑制作用,抑制程度随砷的浓度增高而加大,含砷0.5mg/l为危害浓度,100mg/l为致死浓度。因为砷及其含砷化合物毒性很强,对人、蓄的健康有较大影响。规定灌溉水中的砷含量:水作、蔬菜不得超过0.05mg/l,旱作不得超过0.1mg/l。
14、六价铬化合物(按Cr 计)
含六价铬的灌溉水对水稻、小麦种子的萌发及其生长发育都有一定影响。水稻、小麦均能吸收灌溉水及土壤中的铬。铬对数种蔬菜及谷物的生长有刺激作用。铬浓度5mg/l对作物有害;浓度10mg/l时作物出现严重的萎黄病;铬与镍协同作用时,铬浓度仅2mg/l即对作物产生损害。铬还在作物内积累。吸收的铬主要积累在根中,其次是茎叶,少量积累在籽实里。
含铬污水灌溉后,土壤可以积累铬。植物吸收和土壤积累的铬都随灌溉水中铬的浓度的增加及灌溉年限的增加而增加。可通过增加土壤有机质施用量和适当提高土壤的pH值来减少铬污染造成的危害。为防止铬对农作物、土壤造成的污染危害,灌溉水中铬的最高允许浓度控制在0.1mg/l以下。国标要求灌溉水的六价铬的含量应小于0.1 mg/l。
15、铅及其化合物(按Pb计)
含铅污水灌溉农田,其最高允许量应在1.0mg/l以下,否则抑制植物生长。进入土壤的铅主要分布在土壤表层。当污灌水中铅的浓度为50ppm左右时,对水稻产生毒害作用。但污水中硫酸根离子含量较多时,易生成硫酸铅,就没有危害了。铅对植物毒性比砷、铜小。作物可以通过根吸收土壤或灌溉水中的铅,并主要积累在根部,只有极少部分转移到地上部。国标要求灌溉水的铅及其化合物的含量应小于0.1mg/l。
16、铜及其化合物(按Cu计)
含铜污水灌溉农田,其最高以允许量应在2.0mg/l左右。铜是植物必需的微量元素。植物缺铜时,幼叶尖端干枯,叶片脱落,生长受到抑制。谷类作物一般不能结实。土壤含铜过高时,作物主要积累在根部,造成根系发育恶化,减弱了根对各种营养成分的吸收。作物受害的程度,一般是随农业环境中铜的含量的增加而加重。铜被作物吸收后,以根部分布的最多,茎叶次之,籽粒中最少。国标要求灌溉水的铜及其化合物的含量应小于1.0 mg/l。
17、锰
锰浓度1~10mg/l对豆类有害;达5mg/l对橙和柑桔幼苗有致毒作用;锰浓度5~10mg/l对西红柿有致毒作用;锰浓度10~25mg/l对大豆和亚麻有致毒作用。
18、锌及其化合物(按Zn计)
锌是植物生长必需的微量元素。锌可以间接影响植物生长素的形成,在缺锌的土壤里,作物生长常常受到抑制,并出现各种病症。含锌废水灌溉农作物,锌可以在土壤内累积,并能富集。土壤里含锌过高时,主要伤害作物的根系,使根的伸长受到阻碍,叶子呈黄绿色,并逐渐萎黄,而且分孽少,茎短。小麦受锌危害,叶尖上即出现黄褐色的条斑点。被吸收的锌主要积蓄在植物的根部,也有一部分向茎叶中转移。锌在植物体内的移动性居于中等水平,向籽实中的转移不如镉。我国规定灌溉水中锌及其化合物的含量为不超过2.0mg/l。
19、氟化物(按F计)
氟在植物体的积累随着植物种类不同而有所差异。氟化物含量在34.0mg/l以下,水稻生长发育未受影响;113.25mg/l以上,水稻生长发育受到抑制;453mg/l可致水稻死亡,但此浓度以下对茄子无影响。含氟污水中有一定的磷酸盐,污灌后硫化细菌增加,可促进磷酸盐的转化,提高了土壤中可溶性磷的含量,有利作物生长。含氟污水灌溉后细菌数量增大,生物学过程旺盛,产量增加。由于不同作物对氟敏感程度不同,为避免对地面水和渔业的污染危害,为保护整个农业环境和人民健康,规定氟的灌溉标准为高氟区应小于2.0mg/l,一般地区应小于3.0mg/l。
20、氰化物(按游离氰根计)
50mg/l以上氰对水稻、油菜的生长、发育和产量有影响,并开始在糙米、油菜中有残留,残留量随灌溉浓度最高而加大。
根据不同生育期污灌氰残留量不同,在生产上利用含氰污水灌溉水稻宜在前期,不宜在后期。不同浓度氰在水稻根、茎、叶中有残留,残留量与浇灌浓度成正相关。残留量:根>茎叶>谷壳>糙米。根残留量占80%左右,茎叶占15%左右。不同浓度氰在土壤中有残留,残留量随着浓度增加而增大,但不与灌溉浓度成正比上升。土壤中氰的分解速度与气温和灌溉浓度有关,但无论在何种气温下,土壤中氰的分解速度都与灌溉氰的浓度成正相关。氰化物随水进入土壤后消失的速度较快,在土壤中不会逐年积累。一般大田土壤中,氰的年净化率都在90%以上。采取隔年清污轮灌,不会造成土壤和水稻的明显污染。国标要求灌溉水的氰化物的含量应小于0.5mg/l。
21、挥发性酚
灌溉水中的酚,高浓度时(50-1000mg/l)可影响作物的正常生长和产量,甚至造成作物的死亡(1000mg/l)。低浓度时(30mg/l)可促使作物增产。不影响作物正常生长和产量的安全浓度在50mg/l左右。灌溉水中的酚可造成作物体内酚量的增加。作物体内的酚量随灌溉水中酚浓度的提高而增加。作物体内酚积累量茎>根>籽粒。酚毒性较小,酚在作物中的积累问题,以及酚对作物生长、产量的影响问题,不会成为制定农田灌溉水质标准的限制因素。
含酚污水进入土壤,主要分布在土壤表层,50厘米以下的土层中酚的含量极少。土壤对酚具有较强的净化能力,酚在土壤中的年净化率在90%以上。因此,低浓度含酚污水灌溉后,不会影响土壤肥力,也不会造成土壤污染。国标要求灌溉水的挥发酚的含量应小于1.0 mg/l。
⑶ 黄河污染的资料
黄河是西北、华北地区的生命之泉。前不久,记者从青海省出发,途经甘肃、宁夏,到达内蒙古,行程3000多公里,亲眼目睹了黄河中上游水污染的现状和日益加剧的危害。调查中记者发现,尽管黄河流域各地都采取了一些治污措施,但目前黄河仍面临着工业污染治理举步艰难,生活污水和农业退水污染加重的状况,污染形势依然十分严峻。
“苦水”干流:近40%河段的水质基本丧失水体功能120多万市民只能饮用苦水
今年年初,黄河流域水资源保护局组织专家组,对黄河水污染的状况及危害进行了量化分析,发现黄河干流近40%河段的水质为劣五类,基本丧失水体功能。随着经济发展,黄河流域废污水排放量比上个世纪八十年代多了一倍,达44亿立方米,污染事件不断发生。黄河上游的绝大部分支流都受到不同程度的污染,而中下游几乎所有支流水质长年处于劣五类状态,支流变成了“排污河”。
乌梁素海总排干是内蒙古巴彦淖尔市境内通向黄河的一条主要排污渠道。记者看到在这条总排干的沿线分布着许多造纸、焦化等企业,这些高污染企业规模大小不一,一旦环保设施停运或本身就无处理设施,大量污染物就会直排入黄河,影响下游供水安全。
今年年初,黄河包头段遭遇空前严重的以挥发酚为代表的污染,挥发酚、氨氮等超标几倍到几十倍,由于包头市生产生活的主要水源来自黄河,120多万市民只能硬着头皮饮“苦水”。记者在包头市环保局上报国家局的信息中看到,造成这次黄河挥发酚污染的主要来源是乌梁素海总排干的排放,而氨氮的污染主要来自宁夏和包头。
“祸首”沿黄:重点污染源偷排现象仍比较严重“十五小”、“新五小”企业点多面广,很难根除
工业污染一直是黄河水污染的“祸首”。从青海,经甘肃、宁夏,至内蒙古,黄河沿岸能源、重化工、有色金属、造纸等高污染的工业企业林立,产生出了包括COD(化学需氧量)、氨氮、重金属、高锰酸盐指数以及挥发酚等在内的大量污染物。由于环保设施投入大,运转成本高,沿黄重点污染源偷排现象仍比较严重,而一些“十五小”、“新五小”企业点多面广,很难根除。
在甘肃白银市采访时,当地环保部门的干部引导记者查看了横穿城区直入黄河的东大沟,这条天然排洪沟现在成了排污沟。人还未下车,沟里的污水散发出的恶臭扑面刺鼻,河道里的红色酸性废水缓缓流淌着,旁边的支岔小沟还不时注入小股绿色的水流,河沟滩上的土壤被污水侵蚀,呈现出了金属铜色。白银市环保局的干部介绍说,东大沟的沿线有八九家污染企业,包括生活污水在内,每天有近5万立方米废水排入黄河,其中最大的污染源来自于白银有色金属公司冶炼厂,这家运转了40多年的铜冶炼老企业,设备严重老化,虽经国家、甘肃省有关部门多次限期治理,至今没有效果,现在每天还有8000多立方米的酸性废水直排黄河,废水中铜、铅、锌、砷等重金属含量超出国家标准几十倍到上千倍。“白银区原来最主要的居民饮用水水源地位于东大沟下游,距离入黄口仅有200多米,现在这里的水因为净化后水质难以达标,已经停止向城市供水。”环保干部忧郁地说。
“消亡”现状:生活污水和“农业污染”呈现加重趋势乌梁素海湖已经濒临消亡
在沿途调查中记者发现,除工业污染外,生活污水和过量施用化肥、农药造成的“农业污染”目前也呈现加重趋势,所占比例不断上升。同时,沿黄一些城市沿河乱堆、乱倒生活垃圾,加剧了黄河河段的污染。
日趋严重的黄河水污染,严重破坏了黄河生态系统,导致河道中的水生物濒临灭绝。上世纪五十年代兰州市雁滩滩边遍布红柳、芦苇,栖息斑头雁、高原山鹑等十几种水鸟,如今这些鸟种已没有了踪迹。上世纪六十年代初,黄河甘肃段生长的鱼类大大减少,有些已经绝迹。就连兰州人引以为自豪的兰州特产青白石白兰瓜,近年来也因浇了受污染的黄河水而品质下降。
据甘肃省环保局统计,黄河甘肃段年排放废水2.37亿吨,其中生活污水排放量已达到了1.41亿吨,占到废水排放总量的59.5%。黄河流经甘肃四座城市,目前仅有兰州市有4座污水处理厂,日处理能力仅有15.8万吨。而且兰州市征收的污水处理费只有每立方米0.2元,全市所收的污水处理费也只能维持一座日处理10万吨污水处理厂的运行。甘肃省环保局局长赵伟民介绍说,作为黄河唯一穿城而过的省会城市,目前兰州市的污水管网普及率只有12.2%。较小的污水处理和收集能力远不足以处理日益增加的城市污水排放量,致使黄河沿岸排污管、排污沟密布,大量的生活污水直接排入黄河。记者发现,这一问题许多沿黄城市都普遍存在。
污染加重的黄河,不仅影响了沿河地区的工农业生产,更为严峻的是直接危及了生态环境和沿黄百姓的饮水安全。内蒙古巴彦淖尔市境内的乌梁素海是黄河流域最大的淡水湖,现在每年有5亿立方米的废水注入湖区,其中排入黄河有0.5亿立方米。记者在乌梁素海看到,水体已呈现酱黑色。由于工业废水,特别是农药、化肥含量很高的农业退水注入湖区,使水域的富营养化加剧,水草、芦苇疯长,湖区明水面萎缩,湖底抬升加快。
巴彦淖尔市环保局局长杨介中介绍说:“乌梁素海水质目前基本处于劣五类,昔日的渔场现在已有19种鱼类灭绝。2002年,找到的一条最大的鱼还不足3两重。如果不尽快采取措施治理,不仅危及黄河,而且这块重要的湿地也会在20到40年间消亡。”
“毒水”水质:近百亩小麦引溉了污水后被烧死村民饮水后常拉肚子
湟水河是黄河上游的一条重要支流,在青海省境内流长约300公里,流域集中了青海省60%以上的人口和大部分的工农业生产。然而,由于近年来工业废水和城镇生活废水的排放量逐年加大,年排放量已达到近2亿立方米,湟水河的水质污染急剧恶化。特别是进入西宁市后的各河段,枯水期水质基本在五类或劣五类。2002年,青海省海东地区平安县东庄村的近百亩小麦,引溉了污染的湟水后被活活烧死。正在田头浇地的东庄村村民王成发告诉记者:“现在引湟水浇地,先要看河道里的水,水多了才敢浇,水少了灌进地里,苗子准烧死。”
在甘肃省靖远县靡滩乡,村民们长期饮用的是经过简单沉淀的黄河水。村民们说,锅里经常有白色的沉淀物,饮过水后常拉肚子,洗过脸后皮肤龟裂起皮。“这个水咸得人吃不成,沏出来的茶咸得喝不成。河流里漂着黑乎乎的东西,看着像有油。”村民陶国才说。
记者在宁夏石嘴山市黄河水厂采访时了解到,从2001年开始由于黄河水质急剧下降,水厂的处理难度不断加大。水里的氨氮、挥发酚等含量过高,消耗了大量用于杀菌的氯,水厂不得不将加氯量由原来的处理每升水使用0.15毫克增加到4毫克左右,而用于澄清、处理有机物的药料也在成倍增加。去年和今年春天这家水厂还曾两次被迫停止处理。水厂副厂长张玉和说:“枯水期最严重的时候,感觉就是在处理污水,即使目前处理过的水,口感还是比较差,有时还有些怪味。现在大约有7万多人在饮用这样的水,今后水厂的供水范围还将不断扩大。”
黄委会宁蒙水文水资源管理局局长钞增平说,黄河污染问题也到了应引起国家有关部门和地方高度重视的地步了。
作者:肖敏马维坤侯德强
来源:北京青年报 编辑:谢玲
回答者:冰月蓝樱 - 见习魔法师 二级 3-7 20:30
九五”期间“三河三湖”的治理仅仅是拉开了我国水污染防治的序幕。在大规模治理“三河三湖”的同时,必须看到,黄河、长江的污染问题也到了非治理不可的程度了。黄河这个中华民族的摇篮,他养育了人类,也无数次地给人类带来灾难。如今,由于人类活动的作用力,使黄河的环境问题日趋严重。1999年,在黄河流域的114个重点监测断面上,V类和劣V类水体分别为70%和56.2%,黄河主要支流的污染更为严重,而且黄河的污染主要来自支流。目前,黄河水量少,自净能力弱,水环境处于危机之中。在西部大开发中,黄河流域的经济发展将进入较快增长时期。黄河的水污染必然使沿岸的水资源短缺“雪上加霜”。
⑷ 猪粪水可以直接灌溉小麦吗
建议不要直接使用。
利用污水进行灌溉是将城市污水进行处理后用于农业灌溉的一种开源节流的灌溉方式。在利用污水灌溉时,应先对污水进行沉淀、筛滤,除去固体污物,有的还需加入消毒杀菌剂。当污水水质不符合灌溉水质标准时,可采用清水污水混合方法,使混合后的水质符合灌溉要求后再进行灌溉。如果污水灌溉的作物是蔬菜,最好只用于作物生育前期,在作物收获前一段时间应停止污水灌溉。此技术较复杂,最好在专家指导下运用。
⑸ 2010~2014年我国发生六大环境污染事件名称
1、北京雾霾:2013年,雾霾成为年度关键词,有报告显示,中国最大的500个城市中,只有不到百分之一的城市达到世界卫生组织推荐的空气质量标准,与此同时,世界上最严重的10个城市有七个在中国。
2、河南“污水灌溉麦田”村民笑答:都卖给你们了:河南省环保厅近期在对部分地区涉水企业进行暗访中发现,河南新乡一家造纸厂违规将部分未经处理的废水直接用于灌溉麦田,造成环境污染。目前,这家企业已被责令关停整顿。当地政府也对受污染麦田进行实地丈量,确保麦子单独收割,不流入市场。
3、青岛输油管道爆炸事件:2013年11月22日凌晨3点,位于黄岛区秦皇岛路与斋堂岛路交汇处,中石化输油储运公司潍坊分公司输油管线破裂,事故发现后,约3点15分关闭输油,斋堂岛街约1000平方米路面被原油污染,部分原油沿着雨水管线进入胶州湾,海面过油面积约3000平方米。黄岛区立即组织在海面布设两道围油栏。处置过程中,当日上午10点30分许,黄岛区沿海河路和斋堂岛路交汇处发生爆燃,同时在入海口被油污染海面上发生爆燃。
4、中石油长庆油田分公司水污染:6月20日,据报道,中石油长庆油田号5-15-27AH苏气井污水直接排入额日克淖尔湖,导致当地数百牲畜暴死。嘎鲁图镇镇长那日苏说:“待牲畜死亡证据收集齐后,将与污染企业进行接触。”
5、上海松江死猪事件:2013年3月上海黄浦江松江段水域大量漂浮死猪的情况,2013年3月10日向上海市农委及松江区相关部门了解了最新进展:已打捞的死猪数量超过了1200头。
6、河北钢铁公司大气污染:如何维系好首度的空气质量成为了政府工作的重点。显然首钢搬出北京并不能成为解决问题的关键。由于地理位置关系,河北成为了治理空气、水污染的重中之重。
由于人们对工业高度发达的负面影响预料不够,预防不利,导致了全球性的三大危机:资源短缺、环境污染、生态破坏。环境污染指自然的或人为的破坏,向环境中添加某种物质而超过环境的自净能力而产生危害的行为。
⑹ 污水使小麦受危害后叶色发黄出现灼烧状枯斑的重金属是什么
污水中铅离子、镉离子、游离氯等有毒有害物质超标、氨氮离子等元素浓度超标,不符合排放及灌溉要求,均会造成被浇灌小麦叶片发黄干枯。
⑺ 求一些关于水污染对农业的危害的资料
可能有点多,自己慢慢看吧
当今,在淡水资源十分紧张的情况下,许多地方利用污水灌溉农田。未经处理的污水,既含有农作物生长所必需的养分,又含有有毒成分。盲目使用污水,不仅会污染土壤,而且还会影响农作物的生长和产品质量,损害人体健康。为了科学利用污水,妨患于未然,现将国家颁布的“农田灌溉水质标准”(GB 5084-92)中提到的水环境中的主要污染物的超标对农业环境的危害分述如下:
1、五日生化需氧量
五日生化需氧量是指在好氧的条件下,温度为20 培养水样5天水中微生物分解有机质的生物化学过程中所需要的溶解氧量。五日生化需氧量常作为水体有机物污染程度的指标。
灌溉水中的需氧有机污染物进入农田后,最终要被分解。在处于氧化条件的旱田土壤中,有机物质将被分解为二氧化碳和水等;在水田处于还原条件的土壤中,将生产氨气、沼气、有机酸、乙醇类等中间代谢产物。在分解过程中,由于消耗了水中的溶解氧及土壤中的氧化物的氧,从而使土壤的氧化还原电位下降,产生二价铁、硫化氢、二价锰等。
灌溉水中需氧有机物的含量不太高时,对作物生长一般无不良影响,在一定条件下甚至还有改良土壤,促进增产的作用。但是,需氧有机物的含量过高时,上述产生的过剩的二价铁、硫化氢等就要随同有机酸等一起被水稻吸收,阻碍植株体内的代谢活动,抑制根系生长,甚至引起烂根,以至影响地上部植株的发育。尤其是作物对氮、磷、钾等养分的吸收受到阻碍后,必然造成作物减产。
需氧有机物污染对水稻的危害一般在水田入水口附近较明显,这是由于水中不溶性的有机物多半沉积在这里,土壤发生还原性危害所致。国标要求灌溉水中五日生化需氧量的含量:水作应小于80 mg/l,旱作应小于150 mg/l,蔬菜应小于80 mg/l。
2、化学需氧量
化学需氧量是在一定的条件下用强氧化剂氧化水样时,所消耗该氧化剂量相当的氧的质量浓度,以氧的mg/l表示。它是指示水体被还原性物质污染的主要指标。其中包括大多数有机物和部分无机还原物质。
作为灌溉水的污染指标,化学需氧量与五日生化需氧量具有一定的类似性质,只是化学需氧量除了包括需氧有机生物氧化所耗之氧外,还包括无机还原性物质化学氧化所耗的氧。国标要求灌溉水中化学需氧量的含量:水作应小于200 mg/l,旱作应小于300mg/l,蔬菜应小于150mg/l。
3、悬浮物
悬浮物系指水样经过虑后,截留在虑片上并于103~105 烘至恒重的固体物质。
含有大量的悬浮物的污水灌入农田后,由于流速减缓或胶体被破坏而使悬浮物大量沉淀,如果这些沉淀是由金属粉末、泥沙组成,则会覆盖在农田表层而影响农田的肥力;悬浮物还是水中各种重金属污染物的吸附剂,这些重金属污染物随着悬浮物一起沉淀在农田,造成重金属污染物在土壤和作物中的积累。国标要求灌溉水中悬浮物的含量:水作应小于150 mg/l,旱作应小于200 mg/l,蔬菜应小于100 mg/l。
4、凯氏氮
凯氏氮是指以凯氏法测得的含氮量。它包含了氨氮和在此条件下能被转化为铵盐而被测定的有机氮化合物。
氮本是植物生长所必需的营养物质,但当其含量过高时会使土壤板结,影响作物的生长。国标要求灌溉水中凯氏氮的含量:水作应小于12 mg/l,旱作应小于30 mg/l,蔬菜应小于30mg/l。
5、总磷(以P计)
动物或植物内所含磷质,经过分解与氧化作用,最后生成硫酸盐。人每天从食物中得到的磷质,经过新陈代谢而排出硫酸盐。洗涤剂、磷肥及骨粉等工厂废水中也含有磷酸盐。天然水中磷酸盐含量一般较低,如果水中发现过量的磷酸盐存在可表明水被污染。若同时发现过量的硝酸盐和氯化物时,更可以进一步证实动物性物质曾经污染过水源。
天然水和废水中的磷以正磷酸盐、缩合磷酸盐以及与有机体相结合的磷酸盐3种形态存在。总磷量即水样中各种形态的磷经消解后转变成正磷酸盐的总磷浓度。
磷也是植物生长所必需的营养物质,但当其含量过高时会使土壤板结,影响作物的生长。国标要求灌溉水中总磷的含量:水作应小于5.0 mg/l,旱作应小于10 mg/l,蔬菜应小于10 mg/l。
6、水温
水温过低会减缓植物生长,水温过高会造成植物根系腐烂、死亡,农灌水水温要求小于35 。
7、pH值
pH值除直接影响植物生长外,还会使一些营养物质被淋失或被土壤固定,造成植物缺乏养分而致害;或吸收了有毒的元素,造成生理危害,这些都是导致植物死亡的原因。pH值小于4,大于9时,对农作物均会产生不良影响。用pH低于3,高于11的水灌溉作物,作物很快死亡。大部分栽培植物喜欢在弱酸性和弱碱性条件下生长。它们对pH的适应范围为4~9,最宜范围为5-8.5。不同作物对pH值的要求不同。小麦在弱酸性条件下比中性条件下生长的好。国标要求灌溉水的pH值允许范围是5.5~8.5。
8、全盐量
全盐,主要是钙、镁、钠、钾所形成的硫酸盐、盐酸盐和碳酸盐,它们对作物的影响主要是通过离子起作用。对作物危害最大的是钠盐,钙盐和镁盐对作物也有一定的影响,但并不占主导地位。
灌溉水含盐量在1000mg/l以上,对作物生长有抑制作用,有使土壤积盐的可能性。含盐2000mg/l以上,使土壤积盐明显,会导致作物产量下降。土壤盐分增加,使土壤溶液浓度提高,物质形态变化,造成植物吸收水分和养分的困难,植物因缺乏养料导致减产或最后死亡。因盐类对离子的拮抗作用和协同作用,在灌溉水中,必须注意多种盐类的存在,以防治单因子盐类对作物的伤害。国标要求灌溉水的全盐量在非盐碱地区应小于1000 mg/l,在盐碱地区应小于2000 mg/l,有条件的地区可以适当放宽。
9、氯化物(以CL计)
氯化钠危害小麦发芽的临界浓度为2000mg/l,危害水稻发芽的临界浓度为1000mg/l。国标要求灌溉水的氯化物的含量应小于250 mg/l。
10、硫化物(以S计)
地下水(特别是温泉水)及生活污水,通常含有硫化物,其中一部分是在厌氧条件下,由于细菌的作用,使硫酸盐还原或由含硫有机物的分解而产生的。某些工矿企业,如焦化、造气、选矿、造纸、印染和制革等工业废水亦含有硫化物。
水中硫化物包括溶解性的 、 、 ,存在于悬浮物中的可溶性硫化物、酸可溶性金属硫化物以及未电离的有机、无机类硫化物。硫化氢易从水中逸散于空气、产生鸡蛋臭味,且毒性很大。硫化物是水体污染的一项重要指标。
硫化物浓度即使很低也会使土壤有臭味,因此禁止采用含硫化物的废水灌溉作物。国标要求灌溉水的硫化物的含量应小于1.0 mg/l。
11、汞及其化合物(按Hg计)
含汞0.005mg/l以上的水溶液灌溉水稻,糙米中含汞量均超过我国《食品中汞允许量》规定的0.02毫克/公斤的标准。汞在糙米及油菜中的残留量随灌溉液中汞的浓度的增加而增加。汞在水稻各器官中的分配为根>茎叶>壳>糙米。
灌溉水中含汞0.005mg/l,则汞在土壤表层即稍有积累,长期灌溉可造成汞在土壤表层的积累,污染土壤,造成对作物的危害。土壤中含汞量随灌溉水中汞的浓度的增加而增加。随灌溉水进入土壤中的汞主要集中在表层0-5厘米处。农作物能从被污染的土壤中吸收汞。作物中含汞量与土壤积累量成正相关。根据汞对农作物生长,产量的影响及农产品中的残留,在土壤的积累,考虑到汞的毒性较大,长期灌溉能污染土壤,拟定汞的农田灌溉水质标准为0.001mg/l。
12、镉及其化合物(按Cd计)
土壤对镉有很强的吸附力,特别是粘土和有机质多的土壤,易于造成镉含量的积蓄。当土壤的pH值偏酸时,镉的溶解度增高,而且在土壤中易移动,可能污染地下水,同时也易被植物从根部吸收;当土壤pH值偏碱时,镉的移动性差,作物也难以吸收。在铜、锌、砷、镉这些元素中以镉最容易造成土壤污染。
当灌溉水中或土壤中含有一定镉时,均可被农作物吸收和在土壤中造成积蓄,其吸收量和积蓄量的多少随灌溉水中镉浓度、灌溉量和污灌年限的增加而增加。农作物吸收镉后,镉在植物体内的分布顺序是根>茎叶>籽实。各种作物吸收镉的能力有很大差异,小麦的吸收能力比水稻高,而玉米的吸收能力又低于水稻。由于镉大量地积累在植物根、茎叶中,因此,在受镉严重污染的农田里,农作物的茎叶不宜作家畜饲料,根茬也不宜沤制肥料。为了防治土壤及在其上生长的农产品中有镉的积累,建议灌溉水中镉的最高允许浓度不应超过0.005mg/l。
13、砷及其化合物(按As计)
砷在土壤中的残留主要集中在表层,自上而下的移动性小。
利用含砷污水灌溉农田,随灌溉水中砷含量的增高和灌溉次数的增加,砷在土壤和作物中累积增加,使作物受害,污染收获物。0.05mg/l以上的砷使水稻减产15.9%。0.1mg/l以上的砷使油菜减产10.3%。水稻、油菜减产百分率均随砷浓度的增高而增加。用含砷0.25mg/l的水灌溉水稻,开始在糙米中出现残留。含砷0.5mg/l水灌溉油菜,在油菜中开始出现砷残留。用含砷0.5mg/l以下的灌溉水对水稻、油菜生长影响不明显;含0.5mg/l以上砷的水对水稻、油菜生长有抑制作用,抑制程度随砷的浓度增高而加大,含砷0.5mg/l为危害浓度,100mg/l为致死浓度。因为砷及其含砷化合物毒性很强,对人、蓄的健康有较大影响。规定灌溉水中的砷含量:水作、蔬菜不得超过0.05mg/l,旱作不得超过0.1mg/l。
14、六价铬化合物(按Cr 计)
含六价铬的灌溉水对水稻、小麦种子的萌发及其生长发育都有一定影响。水稻、小麦均能吸收灌溉水及土壤中的铬。铬对数种蔬菜及谷物的生长有刺激作用。铬浓度5mg/l对作物有害;浓度10mg/l时作物出现严重的萎黄病;铬与镍协同作用时,铬浓度仅2mg/l即对作物产生损害。铬还在作物内积累。吸收的铬主要积累在根中,其次是茎叶,少量积累在籽实里。
含铬污水灌溉后,土壤可以积累铬。植物吸收和土壤积累的铬都随灌溉水中铬的浓度的增加及灌溉年限的增加而增加。可通过增加土壤有机质施用量和适当提高土壤的pH值来减少铬污染造成的危害。为防止铬对农作物、土壤造成的污染危害,灌溉水中铬的最高允许浓度控制在0.1mg/l以下。国标要求灌溉水的六价铬的含量应小于0.1 mg/l。
15、铅及其化合物(按Pb计)
含铅污水灌溉农田,其最高允许量应在1.0mg/l以下,否则抑制植物生长。进入土壤的铅主要分布在土壤表层。当污灌水中铅的浓度为50ppm左右时,对水稻产生毒害作用。但污水中硫酸根离子含量较多时,易生成硫酸铅,就没有危害了。铅对植物毒性比砷、铜小。作物可以通过根吸收土壤或灌溉水中的铅,并主要积累在根部,只有极少部分转移到地上部。国标要求灌溉水的铅及其化合物的含量应小于0.1mg/l。
16、铜及其化合物(按Cu计)
含铜污水灌溉农田,其最高以允许量应在2.0mg/l左右。铜是植物必需的微量元素。植物缺铜时,幼叶尖端干枯,叶片脱落,生长受到抑制。谷类作物一般不能结实。土壤含铜过高时,作物主要积累在根部,造成根系发育恶化,减弱了根对各种营养成分的吸收。作物受害的程度,一般是随农业环境中铜的含量的增加而加重。铜被作物吸收后,以根部分布的最多,茎叶次之,籽粒中最少。国标要求灌溉水的铜及其化合物的含量应小于1.0 mg/l。
17、锰
锰浓度1~10mg/l对豆类有害;达5mg/l对橙和柑桔幼苗有致毒作用;锰浓度5~10mg/l对西红柿有致毒作用;锰浓度10~25mg/l对大豆和亚麻有致毒作用。
18、锌及其化合物(按Zn计)
锌是植物生长必需的微量元素。锌可以间接影响植物生长素的形成,在缺锌的土壤里,作物生长常常受到抑制,并出现各种病症。含锌废水灌溉农作物,锌可以在土壤内累积,并能富集。土壤里含锌过高时,主要伤害作物的根系,使根的伸长受到阻碍,叶子呈黄绿色,并逐渐萎黄,而且分孽少,茎短。小麦受锌危害,叶尖上即出现黄褐色的条斑点。被吸收的锌主要积蓄在植物的根部,也有一部分向茎叶中转移。锌在植物体内的移动性居于中等水平,向籽实中的转移不如镉。我国规定灌溉水中锌及其化合物的含量为不超过2.0mg/l。
19、氟化物(按F计)
氟在植物体的积累随着植物种类不同而有所差异。氟化物含量在34.0mg/l以下,水稻生长发育未受影响;113.25mg/l以上,水稻生长发育受到抑制;453mg/l可致水稻死亡,但此浓度以下对茄子无影响。含氟污水中有一定的磷酸盐,污灌后硫化细菌增加,可促进磷酸盐的转化,提高了土壤中可溶性磷的含量,有利作物生长。含氟污水灌溉后细菌数量增大,生物学过程旺盛,产量增加。由于不同作物对氟敏感程度不同,为避免对地面水和渔业的污染危害,为保护整个农业环境和人民健康,规定氟的灌溉标准为高氟区应小于2.0mg/l,一般地区应小于3.0mg/l。
20、氰化物(按游离氰根计)
50mg/l以上氰对水稻、油菜的生长、发育和产量有影响,并开始在糙米、油菜中有残留,残留量随灌溉浓度最高而加大。
根据不同生育期污灌氰残留量不同,在生产上利用含氰污水灌溉水稻宜在前期,不宜在后期。不同浓度氰在水稻根、茎、叶中有残留,残留量与浇灌浓度成正相关。残留量:根>茎叶>谷壳>糙米。根残留量占80%左右,茎叶占15%左右。不同浓度氰在土壤中有残留,残留量随着浓度增加而增大,但不与灌溉浓度成正比上升。土壤中氰的分解速度与气温和灌溉浓度有关,但无论在何种气温下,土壤中氰的分解速度都与灌溉氰的浓度成正相关。氰化物随水进入土壤后消失的速度较快,在土壤中不会逐年积累。一般大田土壤中,氰的年净化率都在90%以上。采取隔年清污轮灌,不会造成土壤和水稻的明显污染。国标要求灌溉水的氰化物的含量应小于0.5mg/l。
21、挥发性酚
灌溉水中的酚,高浓度时(50-1000mg/l)可影响作物的正常生长和产量,甚至造成作物的死亡(1000mg/l)。低浓度时(30mg/l)可促使作物增产。不影响作物正常生长和产量的安全浓度在50mg/l左右。灌溉水中的酚可造成作物体内酚量的增加。作物体内的酚量随灌溉水中酚浓度的提高而增加。作物体内酚积累量茎>根>籽粒。酚毒性较小,酚在作物中的积累问题,以及酚对作物生长、产量的影响问题,不会成为制定农田灌溉水质标准的限制因素。
含酚污水进入土壤,主要分布在土壤表层,50厘米以下的土层中酚的含量极少。土壤对酚具有较强的净化能力,酚在土壤中的年净化率在90%以上。因此,低浓度含酚污水灌溉后,不会影响土壤肥力,也不会造成土壤污染。国标要求灌溉水的挥发酚的含量应小于1.0 mg/l。
⑻ 一体化污水处理设备排出的水可以灌溉农田么
首先您一体化污水处理设备的水是处理什么水质。一般来说,工业废水是肯回定不行的。生活污答水处理一般都能达到中水标准。中水标准上说可以用于灌溉绿化设施。农田不行。
所以说一般污水处理设备排出的水是不可以直接灌溉农田的。需要进行深化处理,达到自来水标准才行。
⑼ 土壤环境怎么影响农村生活用能
土壤长期施用酸性肥料或碱性物质会引起土壤PH的变化,降低土壤肥力,减少作物的产量。土壤受铜、镍、钴、锰、锌、砷等元素造成的重金属污染,能引起植物的生长和发育障碍;而受镉、汞、铅等元素的污染,一般不引起植物生长发育障碍,但它们能在植物可食部位蓄积。用含锌污水灌溉农田,会对农作物特别是小麦的生长产生较大影响,造成小麦出苗不齐、分蘖少、植株矮小、叶片发生萎黄。当土壤中含砷量较高时,会阻碍树木的生长,使树木提早落叶、果实萎缩、减产。土壤中存在过量的铜,也能严重地抑制植物的生长和发育。当小麦和大豆遭受镉的毒害时,其生长发育均受到严重影响。
有机毒物的影响
利用未经处理的含油、酚等有机毒物的污水灌溉农田,会使植物生长发育受到阻碍。上世纪50年代,随着农业生产的发展,在北方一些干旱、半干旱地区,由于水资源比较紧张,为了充分利用污水的水肥资源,污水灌溉被大面积的采纳推广,这对促进当地的农业粮食生产曾起到了积极的作用。然而,由于长期的污水灌溉,土壤作物系统的污染逐渐暴露出来。例如,用未经处理的炼油厂废水灌溉,结果水稻严重矮化。初期症状是叶片披散下垂,叶尖变红;中期症状是抽穗后不能开花受粉,形成空壳,或者根本不抽穗;正常成熟期后仍在继续无效分蘖。植物生长状况同土壤受有机毒物污染程度有关。
土壤生物污染的影响
土壤生物污染是指一个或几个有害的生物种群,从外界环境侵入土壤,大量繁衍,破坏原来的生态平衡,对人体或生态系统产生不良的影响。造成土壤生物污染的污染物主要是未经处理的粪便、垃圾、城市生活污水、饲养场和屠宰场的污物等。其中危险性最大的是传染病医院未经处理的污水和污物。
一些在土壤中长期存活的植物病原体能严重地危害植物,造成农业减产。例如,某些植物致病细菌污染土壤后能引起番茄、茄子、辣椒、马铃薯、烟草等百余种茄科植物的青枯病,能引起果树的细菌性溃疡和根癌病。某些致病真菌污染土壤后能引起大白菜、油菜、芥菜、萝卜、甘蓝、荠菜等100多种蔬菜的根肿病,引起茄子、棉花、黄瓜、西瓜等多种植物的枯萎病,以及小麦、大麦、燕麦、高粱、玉米、谷子的黑穗病等。此外,甘薯茎线虫,黄麻、花生、烟草根结线虫,大豆胞囊线虫,马铃薯线虫等都能经土壤侵入植物根部引起线虫病。
⑽ 用污水灌溉的农田会不会受到影响为什么
根据农田灌溉水质标准GB5084-92
1 主题内容与适用范围
1.1 主题内容
本标准规定了农田灌溉水质要求、标准的实施和采样监测方法。
1.2 适用范围
本标准适用于全国以地面水、地下水和处理后的城市污水及与城市污水水质相近的工业废水作水源的农田灌溉用水。
本标准不适用医药、生物制品、化学试剂、农药、石油炼制、焦化和有机化工处理后的废水进行灌溉。
2 引用标准
GB8978 污水综合排放标准
GB3838 地面水环境质量标准
CJ 18 污水排放城市下水道水质标准
CJ 25.1 生活杂用水水质标准
3 标准分类
本标准根据农作物的需求状况,将灌溉水质按灌溉作物分为三类:
3.1 一类:水作,如水稻,灌水量800m3亩·年
3.2 二类:旱作,如小麦、玉米、棉花等。灌溉水量300m3/亩·年。
3.3 三类:蔬菜,如大白菜、韭菜、洋葱、卷心菜等。蔬菜品种不同,灌水量差异很大,一般为200~500m3/亩·茬。
4 标准值
农田灌溉水质要求,必须符合表1的规定。
表1 农田灌溉水质标准 mg/L
序号
作物分类
标准值
项目
水作
旱作
蔬菜
1
生化需氧量(BOD5)
≤
80
150
80
2
化学需氧量(CODcr)
≤
200
300
150
3
悬浮物
≤
150
200
100
4
阴离子表面活性剂(LAS)
≤
5.0
8.0
5.0
5
凯氏氮
≤
12
30
30
6
总磷(以P计)
≤
5.0
10
10
7
水温,℃
≤
35
8
pH值
≤
5.5~8.5
9
全盐量
≤
1000(非盐碱土地区)2000(盐碱土地区)有条件的地区可以适当放宽
10
氯化物
≤
250
11
硫化物
≤
1.0
12
总汞
≤
0.001
13
总镉
≤
0.005
14
总砷
≤
0.05
0.1
0.05
15
铬(六价)
≤
0.1
16
总铅
≤
0.1
17
总铜
≤
1.0
18
总锌
≤
2.0
19
总硒
≤
0.02
20
氟化物
≤
2.0(高氟区) 3.0(一般地区)
21
氰化物
≤
0.5
22
石油类
≤
5.0
10
1.0
23
挥发酚
≤
1.0
24
苯
≤
2.5
25
三氯乙醛
≤
1.0
0.5
0.5
26
丙烯醛
≤
0.5
27
硼
≤
1.0 (对硼敏感作物,如:马铃薯、笋瓜、韭菜、洋葱、柑桔等)
2.0 (对硼耐受性较强的作物,如小麦、玉米、青椒、小白菜、葱等)
3.0 (对硼耐受性强的作物,如:水稻、萝卜、油菜、甘兰等)
28
粪大肠菌群数,个/L
≤
10000
29
蛔虫卵数,个/L
≤
2
4.1 在以下地区,全盐量水质标准可以适当放宽。
4.1.1 具有一定的水利灌排工程设施,能保证一定的排水和地下水径流条件的地区;
4.1.2 有一定淡水资源能满足冲洗土体中盐分的地区。
4.2 当本标准不能满足当地环境保护需要时,省、自治区、直辖市人民政府可以补充本标准中未规定的项目,作为地方补充标准,并报国务院环境保护行政主管部门备案。
5 标准的实施与管理
5.1 本标准由各级农业部门负责实施与管理,环保部门负责监督。
5.2 严格按照本标准所规定的水质及农作物灌溉定额进行灌溉。
5.3 向农田灌溉渠道排放处理后的工业废水和城市污水,应保护其下游最近灌溉取水点的水质本标准。
5.4 严禁使用污水浇灌生食的蔬菜和瓜果。
6水质监测
6.1 当地农业部门负责对污灌区水质、土壤和农产品进行定期监测和评价。
6.2 为了保障农业用水安全,在污水灌溉区灌溉期间,采样点应选在灌溉进水口上。化学需氧量(COD)、氰化物、三氯乙醛及丙烯醛的标准数值为一次测定的最高值,其他各项标准数值均指灌溉期多次测定的平均值。