陶 紅
(寧夏大學資環學院,寧夏 銀川 750021)
寧夏地處干旱半干旱地區,由于先天水資源的匱乏和國家對黃河水資源的分配調度,部分農田不得不使用溝水進行灌溉。據調查,銀川平原污灌區灌溉歷史最長的已達30年,長期灌溉污水會對當地土壤生態、農產品質量產生嚴重影響,弄清污灌區分布及灌溉水質情況,對開展農業環境治理,保障居民健康具有十分重大的意義[1-2]。
銀川市(不包括靈武和寧東)污灌區主要分布在興慶區、賀蘭、永寧三地,包括掌政鎮、通貴鄉、望洪鎮等地,總面積1 500 hm2,如表1所示。灌區灌溉水源主要來自銀新干溝、永二干溝、中干溝和第二排水溝等,農產品以水稻、玉米為主。

表1 銀川市污灌區分布情況
水質監測指標為TN、TP、DO、BOD5、高錳酸鹽指數(IMn)[3]。TN采用過硫酸鉀氧化-紫外分光光度法測定,TP采用鉬銻抗法測定,DO采用碘量法測定,BOD5采用稀釋倍數法測定,高錳酸鹽指數采用酸性高錳酸鉀法測定,水質評價采用單因子指數(Ii)法和綜合指數(Pi)法,水質測定結果及評價結果如表2、表3所示。表中,Ci為某污染物測定濃度,mg/L。
如表3所示,水泥砌護渠中,各監測指標以營養物質TN、TP污染較為嚴重。10個監測點中TN超標率為100%,最大超標倍數4.7倍;TP超標率為70%,最大超標倍數1.3倍,如圖1所示;有機質未超標符合水質標準。各監測點綜合污染指數在1.01~1.70,水質為重污染。

表2 污灌區灌渠水質測定及評價結果(水泥砌護灌渠)

表3 污灌區灌渠水質測定及評價結果(未砌護灌渠)

圖1 污灌區水泥砌護灌渠中各采樣點監測指標污染情況
未水泥砌護渠中,各監測指標中TN污染較為嚴重。6個監測點中,TN超標率為83%,最大超標倍數1.48倍,其余指標均未超標,符合水質標準。各監測點綜合污染指數在0.4~0.9,如圖2所示,水質以中度污染為主,監測點中輕度和中度污染各有分布,其中輕度污染水質監測點數量占總監測點數的33%,中度污染水質監測點數67%。

圖2 污灌區未砌護灌渠中各采樣點監測指標污染情況
從污灌渠是否砌護對水質的影響來看,雖然水資源的利用效率得到極大改善,但是阻止了農田生態系統生態功能的有效發揮。未砌護溝渠中及渠道兩側生長的溝渠植物可以有效地吸收氮、磷污染物,底泥中的微生物通過復雜的作用可以降解氮、磷污染物,并且隨著生物量增多,TN去除率升高[4]。同時,在水體流速減慢和水力停留時間變長的情況下,未砌護污灌渠沉淀和底泥吸附對磷的去除能力加強,灌渠砌護后水質總體相較于未砌護灌渠的水質污染嚴重[5]。
污灌區是在受到水資源匱乏以及農業生產等條件限制下,銀川平原部分農業區所采取的生產措施。目前,水質總體污染嚴重,TN、TP嚴重超標,在對未砌護污灌渠和砌護污灌渠水質進行監測和評價后發現,未砌護污灌渠水質明顯優于砌護污灌渠水質,TN、TP可以得到有效降低。因此,在污灌區農業面源污染防治過程中,應有針對性地開展以生態溝渠、人工濕地等生態技術為主的開發和應用,以減少污水對環境的影響。