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制定《再生水景观灌溉水质标准》需考虑的主要问题

http://www.chla.com.cn 2012-01-29 来源:环境生态社区 作者: 发表评论(0)

  城市产生的废水经过充分可靠的处理可以成为一种新的水资源--再生水,用于获益性使用,如工业冷却水、地下水回灌、城市杂用水和景观灌溉等。在美国景观灌溉用水可以达到城市用水量的70%以上,同样在我国随着人们对美好生活环境的不断追求,城市景观也必将逐年增多,因此景观灌溉是再生水利用的重要方面。再生水灌溉过程中可能产生的主要问题是:景观植物的伤害,人类健康损害和土壤条件的破坏。如果再生水水质符合特定的标准,那么这些问题就可以解决。然而目前我国还没有颁布《再生水景观灌溉水质标准》,因此对于当前的再生水景观灌溉使用,本文将推荐制定标准的原则和几个重要的水质指标限值。

  1、标准制定的原则

  (1)制定水质标准的目的:充分保障人们的身体健康;保证废水中有用物质的充分利用,植物产量和质量有所提高;植物和土壤不受到污染物质的伤害。

  (2)制定标准前需要查阅大量的国内外资料,综合考虑国家的地理、气候、经济、政策、人口素质等因素,注重经济效益和环境、社会效益的有机结合。

  (3)确定再生水景观灌溉的等级,按区域分为限制性地区(如高速公路景观)和开放性地区(如公园、居民区景观及学校操场),限制性地区对水质的要求相对低一些。

  (4)在标准中推荐适宜的处理工艺,来保证再生水水质的可靠性并藉此免除对一些成分的监测。

  2、保证景观植物生长质量的水质限值

  2.1盐分

  盐分引起的植物伤害主要表现为:增长缓慢,树冠瘦小,枝叶变褐变黄,植物组织脱水,缺少活力,产量下降,花朵变小等等。大多数情况下盐分引起的植物枝叶破坏比根部还要严重。然而景观植物的评价是通过外观而不是产量,因此对于再生水灌溉的景观植物,枝叶的耐盐性是至关重要的特性。此外,景观植物是多种不同作物的组合,对于灌溉水也有着不同的耐盐能力。木本植物相对于草类耐盐性低,大多数草可以承受5000mg/L的盐度,再生水中的盐分一般不足以引起草根部的损害,但是对于草叶的伤害仍然比较大。因此制定盐分的限制值,要考虑到不同植物以及同一植物不同部位的耐盐性。单个的指标值过于宽松,不能确保所有植株的安全;过于严格,也会造成不必要的浪费。确定多个指标才能保证标准的实用性。确定限值之前,首先要对值物的耐盐能力进行分级,确定低耐盐性、中等耐盐性及高耐盐性植物,不同类型的植物有不同的盐分限值,假定为a,b,c。根据再生水的盐分相对于a,b,c的大小,确定盐分对灌溉产生影响的程度,即没有影响、中度影响和高度影响。美国的高尔夫协会研究结果是[1]:对于草皮TDS(总溶解固体)小于450mg/L没有影响,450~2000mg/L轻度或中度影响,大于2000mg/L重度影响。大多数再生水的TDS低于500mg/L,对植物的影响不大。美国佛罗里达州对205种景观植物研究发现,高耐盐性的55种,中等耐盐性的108种,需要保护的和不能使用再生水的42种,可见大多数景观植物都可以利用再生水灌溉。

  另外可以采取一些辅助手段减少盐分对植物的伤害,如景观中引进高耐盐性的植物;尽量采用地面灌溉方式,减轻对枝叶的伤害;保证足够的水量来满足蒸发和浸出作用,降低盐水对植物的影响。

  2.2特定离子

  再生水中的钠离子、氯离子和硼离子长期的积累都会给植物带来危害。

  对:于大多数植物来说,钠的需求是非常有限的,钠通过影响土壤的渗透性间接影响植物的生长,并引起植物营养障碍。如果土壤交换络合物被钠饱和,钙就会从植物根部组织去除,结果因为缺钙而引起死亡,钠中毒还可引起叶灼伤。当土壤吸附的钠离子量超过土壤上阳离子总量的10%一15%时,土壤渗透性较差,渗透性减小的典型征兆包括:水堵塞、慢渗透、结壳、压紧、不良通风、野草入侵、疾病出没。相对渗透性经常用钠吸附比(SAR)表示,当这个值大于6,表明出现渗透性问题。对于根[1]吸收的植物不造成影响的值<3,造成中度影响的3~9,高度影响>9,对于叶吸收的植物没有影响的值<3,造成中度影响以上的>3。

  氯离子对植物造成伤害的主要症状是叶变黄,叶类灼烧和生长速度降低。对于草皮氯没有显著的毒性,但是大多数树木和灌木对氯浓度355mg/L相当敏感。对于根吸收的植物[1],氯浓度<70mg/L没有影响,70~355mg/L中度影响,〉355mg/l重度影响。对于叶吸收的植物,<100mg/L没有影响,〉100mg/L中度影响以上。

  通过使用肥皂和清洁剂硼进入水中,变化范围0.5~1mg/L。这个范围本身对于很多植物是无毒的,但高水平的硼会影响敏感性植物,尤其是树木和灌木。硼在叶间积累对叶组织造成毒害,导致叶变黄、灼伤和减产。草皮对硼的耐受性比其他植物要高。硼浓度11』<1mg/L没有影响,1-2mg/L中度影响,〉2mg/L重度影响。

  2.3营养物质

  氮、磷、钾是植物生长必不可少的营养物质,其中氮是最有益的,它的浓度和形式都影响着植物的吸收。过量的氮会刺激植物的生长,引起不正常的开花结果问题。通常氮以硝酸根的形式被植物利用,所以规定再生水中的硝酸根浓度[1]:在5~50mg/l间程度适当,高于50mg/l则对植物影响较大。通过调研国内污水处理厂资料,发现多数二级出水硝酸根浓度低于5mg/L,因此不会造成氮过量的现象。

  过量的磷和钾一般不会对植物造成伤害,且再生水中含量也很低,因此不是重点考虑的元素。

  2.4重金属

  再生水可能包含大量低浓度重金属元素。当土壤中该种元素积累到对草皮和植物有害时,问题就会出现。毒性出现是由于铜、镍、锌、镉等重金属元素的累积。因此要限定重金属元素的最大值,尤其对长期使用的土壤。美国环保局推荐的最高浓度[2]是镉0.005mg/L,铜0.2mg/l,镍0.5mg/L,锌5mg/l大多数二级处理的再生水可以满足这个标准。

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编辑:zhaoxi
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