制定《再生水景觀灌溉水質標準》需考慮的主要問題

制定《再生水景觀灌溉水質標準》需考慮的主要問題作者：佟魏林逢凱鄭興燦摘要：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標準的原則，并從保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、重金屬、病原體等組分的限值。關鍵字：再生水景觀灌溉限值標準城市產(chǎn)生的廢水經(jīng)過充分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達到城市用水量的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。如果再生水水質符合特定的標準，那么這些問題就可以解決。然而目前我國還沒有頒布《再生水景觀灌溉水質標準》，因此對于當前的再生水景觀灌溉使用，本文將推薦制定標準的原則和幾個重要的水質指標限值。1標準制定的原則(1)制定水質標準的目的：充分保障人們的身體健康；保證廢水中有用物質的充分利用，植物產(chǎn)量和質量有所提高；植物和土壤不受到污染物質的傷害。(2)制定標準前需要查閱大量的國內外資料，綜合考慮國家的地理、氣候、經(jīng)濟、政策、人口素質等因素，注重經(jīng)濟效益和環(huán)境、社會效益的有機結合。(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)景觀及學校操場)，限制性地區(qū)對水質的要求相對低一些。(4)在標準中推薦適宜的處理工藝，來保證再生水水質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量的水質限值2．1鹽分鹽分引起的植物傷害主要表現(xiàn)為：增長緩慢，樹冠瘦小，枝葉變褐變黃，植物組織脫水，缺少活力，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不足以引起草根部的損害，但是對于草葉的傷害仍然比較大。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安全；過于嚴格，也會造成不必要的浪費。確定多個指標才能保證標準的實用性。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)會研究結果是[1]：對于草皮TDS(總溶解固體)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，需要保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手段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。如果土壤交換絡合物被鈉飽和，鈣就會從植物根部組織去除，結果因為缺鈣而引起死亡，鈉中毒還可引起葉灼傷。當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：水堵塞、慢滲透、結殼、壓緊、不良通風、野草入侵、疾病出沒。相對滲透性經(jīng)常用鈉吸附比(SAR)表示，當這個值大于6，表明出現(xiàn)滲透性問題。對于根[1]吸收的植物不造成影響的值<3，造成中度影響的3～9，高度影響>9，對于葉吸收的植物沒有影響的值<3，造成中度影響以上的>3。部氯離子對植物擠造成傷害的主撓要癥狀是葉變床黃，葉類灼燒熱和生長速度降闖低。對于草皮辛氯沒有顯著的闖毒性，但是大賽多數(shù)樹木和灌民木對氯濃苗度戲355m磨g葬／吐L演相當敏感。對網(wǎng)于根吸收的植叼物得[1帽]丹，氯濃旦度造<70m撐g杰／甜L撐沒有影響詢，結7慌0浩～麗355m湖g高／抬L惜中度影響，響〉籮355m顧g臟／財l芳重度影響。對住于葉吸收的植涼物導，芒<100m葬g嗓／檢L漢沒有影響，色〉云100m蹄g駕／醬L薄中度影響以上尋。蜘敘通過使用肥皂功和清潔劑硼進飯入水中，變化尊范與圍隨申0電．性5暮～屢1m督g飽／筒L梨。這個范圍本藏身對于很多植紀物是無毒的，晴但高水平的硼型會影響敏感性血植物，尤其是敘樹木和灌木。辦硼在葉間積累達對葉組織造成琴毒害，導致葉軌變黃、灼傷和的減產(chǎn)。草皮對煌硼的耐受性比憲其他植物要高殿。硼濃膠度涌1險1啊』語<1m握g脈／靜L繭沒有影響亦，羊1-2m車g吩／裂L刊中度影響，遮〉飲2m祖g枕／供L旋重度影響監(jiān)。兵道2濕．遵3晌仙營養(yǎng)物裙質煤藍氮、磷、鉀是采植物生長必不必可少的營養(yǎng)物淡質，其中氮是祖最有益的，它猶的濃度和形式齒都影響著植物橋的吸收。過量倍的氮會刺激植凡物的生長，引抄起不正常的開構花結果問題。教通常氮以硝酸繁根的形式被植難物利用，所以麻規(guī)定再生水中塊的硝酸根濃使度稠[1肉]否：設在轟5擁～缺50m怒g甘／卸l紗間程度適當，供高畢于威50m脾g折／淋l略則對植物影響康較大。通過調剛研國內污水處黎理廠資料，發(fā)晶現(xiàn)多數(shù)二級出鍛水硝酸根濃度噸低貧于淡5m碎g漁／獵L魄，因此不會造企成氮過量的現(xiàn)列象企。趙各過量的磷和鉀墓一般不會對植掩物造成傷害，善且再生水中含跌量也很低，因改此不是重點考和慮的元素個。惕境2擱．千4論刻重金客屬灰泉再生水可能包亮含大量低濃度凈重金屬元素。膠當土壤中該種疤元素積累到對勤草皮和植物有奏害時，問題就取會出現(xiàn)。毒性條出現(xiàn)是由于銅自、鎳、鋅、鎘勸等重金屬元素客的累積。因此匯要限定重金屬分元素的最大值雜，尤其對長期擴使用的土壤。美美國環(huán)保局推折薦的最高濃蘭度肯[2]寫奧是囑鎘詠0恭．熱005m駕g租／弱L媽，獅銅權0瓣．福2m限g術／餃l塵，卸鎳杯0膛．址5m樓g個／景L死，欲鋅慣5m權g呀／貼l洗大多數(shù)二級處敢理的再生水可互以滿足這個標士準魄。速都3灶無保護人體健康爹的水質限午值犯階病原體引起的毫微生物風險通宏常是再生水利瓜用的主要風險壁。導致水體疾描病的病原體可敲以分為三類：帝細菌、病毒、竿原生動物。目絡前國際通用的慨指示微生物為捐大腸桿菌，包脹括總大腸菌、濁糞便大腸菌和殖耐熱大腸桿菌瘋。制定微生物陪限值，需要考判慮帽和健康風險有藏關的流行病學司和微生物風險悟評價研究結果拾。城市景觀灌臺溉導致的病原絲體危害，主要茶通過氣溶膠傳鴉播。原因是大偵多數(shù)城市景觀會采用噴灌方式槳，人們直接接創(chuàng)觸較少，氣溶霧膠可能通過呼親吸途徑進入人執(zhí)體造成感染，鬼也可能沉淀在鬼食物、皮膚和剛衣服上，造成憑間接感染：一樓般，再生水經(jīng)默過消毒處理，環(huán)細菌量顯著減坦少對健康影響稠不大。美國環(huán)亭保釀局夠[3鏟]導推薦的不限制脾接觸的灌溉水影標準是糞便大漂腸菌智數(shù)聰0CF昌U扣／襲100m極L挺，限制接觸的皆灌溉水標準粥是潤200CF園U窩／往100m舊L屠。世界衛(wèi)生組遲織推薦的公園冬灌溉標象準敵[4冒]造是糞便大腸桿仔菌驚100(C臥F杠U暢／繡100m絨L核。兩個指標相診差很大，原因考是標準的制定倘不僅是純技術山問題，還涉及丸到經(jīng)濟發(fā)達程吵度，工藝技術艙條件和人們的舒生活質量要求坊等諸多方面。嚴墨西奴哥航[5藏]踢等國的試驗研欲究表明，即使流和糞便大腸桿費菌連1000尋CF胃U奉／億100m攏L政的再生水直接躺接觸，也沒有蕉明顯的疾病發(fā)認生，因此選擇捉世界衛(wèi)生組織莊推薦的微生物礦指標比較適合膜我國的現(xiàn)實情歐況。另外從我功國的污才治理茶發(fā)展狀況看，喂消毒、過濾是彼切實可行的去濾除病厲體工藝兔，平均病毒滅倒活效率可免達村9秘9訓．反9鳳9玻％，可以充分絨保證再生水滿吸足健康要求拆。跡陸4疾旦常規(guī)成分的限溉值灌4．1SS委灌溉水中的懸料浮固體在很多斜方面影響灌溉吸過程。對于灌遼溉系統(tǒng)，懸浮樹的固體可引起鏟水泵和噴灑器然噴嘴的過度磨木損或堵塞，從豎而降低灌溉效硬率。懸浮固體括的沉積對土壤益也很不利，會軌引起硬塊生成特，降低籽苗出匹土率。美國環(huán)增保竟局劈[3梨]皺推薦的限制接輛觸的灌溉水質莫標準危是苦30m遠g劫／厲l喉大多數(shù)二級處特理的再生水可伯以滿足這個標猜準革。硬鑄4喪．減2BOD充有機物質帶來冊的危害包括：越感官上的不愉詠快，即惡臭和衡色度，排放到桃土壤引起厭氧悲環(huán)境，較高的嫩有機負荷也會上導致土壤入滲此能力的降低。血美國環(huán)保歷局勿[3]微住推薦的限制接芳觸的灌溉水質刃標準害是飾30m炊g勝／暈L紐，大多數(shù)二級岔處理的再生水卸也可以滿足這見個標準德。共茂4竭．薦3pH丑p該H貢通過影響金屬盾的可溶性和土朽壤的堿度造成以間接的影響。彼美國環(huán)保析局槐[3茄]夏，推薦的限制巡接觸的灌溉水傾質標準陪是作6-騙9杠，一般城市污夢水的變化范圍行在這個區(qū)間。餓但是我國的廢撲水收集系統(tǒng)，應大多數(shù)是生活褲和工業(yè)廢水混莖合的，不可避輸免地受到工吉業(yè)水質影響，警因此工業(yè)廢水藏排入管道前要特進行適當?shù)奶幒罄響{。滾5結語困本文推薦的污濟染物質限值多課是參考了美國程的再生水水質飄標準，它的再鴿生水研究有著容幾十年的歷史自，研究結果真短實可信。但是初由于我國的城纏市污水、景觀戶植物具有自己福的特性，因此涂在制定我國的幻再生水標準過羞程中，應重點隱考慮這些差別雙。臨卵國家十五科技阿攻關重大課題仆項縱目掃(規(guī)2001BA散610A嗽-05)參考文獻企Water椒Reclai截medPr唯oblem傾OfGol昌fCour異s合e勿．泡USG捏A緊，坊199居7母，釣3翻0瘦～賊40蘿TheUt鮮ilizat模ionso圾fTrea靈tedEf彼fluent績byIr喚rigati揮o漫n年．閑EPANS侮W潮，懂199歪5吹，姓1租～她3莊Guidel宰inesf蘭orWat愚erReu逆s扯e鉗．伍EP珠A鳳，知199傾2卷，所1耳5撓～清17權Health壯Guide賣lineO墊fWast奏ewater材Reuse等dinA讀gricul勝tur