山東省農田灌溉水質分析評價

王 聰 何振勇

1.山東省生態環境監測中心；2.濰坊市生態環境局昌樂分局

1 引言

山東省地處黃河下游，是傳統的農業大省，是我國糧食和北方水果的主要產地，2019 年山東省全年糧食總產量5357 萬噸。截至2018年年底，全省耕地面積757.25萬公頃，分別占全省農用地面積和土地總面積的66.1%和47.9%。農業生產嚴重依賴于灌溉，2018年山東省實際灌溉面積為480.54萬公頃，占當年有效灌溉面積的91.8%[1]。近年來，隨著農村黑臭水體、生活垃圾、養殖污染、農藥化肥使用及工業企業的排放，農田灌溉水質問題日益突出，造成農產品安全問題時有發生，嚴重影響人民群眾的身體安全[2～5]。為初步掌握山東省典型農田灌區水質狀況，提高農業綜合生產能力，保障糧食安全，2019年，對山東省內63處重點灌區水質進行了監測分析。

2 水質監測概況

2019 年，在山東省12 個市的43 個縣（市、區）內，選取63 處灌溉規模在10萬畝及以上的農田灌區（分布見圖1）進行灌溉水質監測，選取的灌區灌溉水源為河流、湖庫等地表水，在灌區主要進水口處按照《地表水和污水監測技術規范》布設1 個監測點位。

選取《農田灌溉水質標準》GB 5084—2005 中表1 的基本控制項目五日生化需氧量、化學需氧量、懸浮物、陰離子表面活性劑、全鹽量、氯化物、硫化物、總汞、鎘、總砷、鉻（六價）、鉛、糞大腸菌群數和蛔蟲卵數14 項作為監測評價參數。以手工監測為主，自動監測為補充，執行《環境監測技術規范（水和廢水部分）》和《農用水源環境質量監測技術規范》（NY/T 396—2000）。根據當地主要灌溉作物的用水時間，每半年監測1 次、全年2 次。

監測數據來源于63處灌區所在的12個駐市監測中心，數據嚴格執行三級審核，確保數據質量安全。

3 水質監測分析

3.1 評價標準及方法

農田灌溉水質評價標準采用《農田灌溉水質標準》GB 5084-2005（見表1）。評價方法采用綜合污染指數法[6-8]，即計算出14項監測參數上下半年監測值的平均值的污染指數Pi，根據Pi指數的大小，判斷污染程度。計算公式為：

式中：

Pi——污染物i的污染指數；

Ci——污染物i上下半年監測值的平均值；

C0i——污染物i的標準值。

圖1 山東省農田灌區抽樣監測點位分布

表1 農田灌溉水質評價標準（mg/L）

當Pi＞1時，即污染物i超過標準規定值，灌溉水中存在污染物i的污染；當Pi=1時，即水中污染物i已達到標準規定值的最高允許濃度，若不加控制，灌溉水中將存在污染物i的污染；當Pi＜1 時，即污染物i 低于標準規定值，灌溉水中污染物i 尚不構成污染。

在單項污染物評價的基礎上，在進行綜合污染指數的評價，評價公式為：

當P＞1時，表示灌溉水中含有1種或多種污染物，對水體造成單項或綜合污染，且P越大，污染越嚴重；當P=1時，表示灌溉水中的污染物已達到污染臨界線，若不加控制，隨時會對水體造成綜合污染；當P＜1 時，表示灌溉水中污染物尚未對水體造成綜合污染。

3.2 評價結果分析

上半年監測結果顯示，63個灌區的主要灌溉水源中，個別灌溉水源存在懸浮物、全鹽量、氯化物、糞大腸菌群和蛔蟲卵數單項指標超標（結果見表2），各灌區主要灌溉水源的綜合污染指數在0.073～1.620之間，有2處灌區的主要灌溉水源受全鹽量、氯化物和糞大腸菌群的影響，導致綜合污染指數大于1（1.127 和1.620），水質總體較好。

表2 2019年上半年灌溉水水質超標項目結果統計

下半年監測結果顯示，63個灌區的主要灌溉水源中，個別灌溉水源存在全鹽量、氯化物、鉻六價和蛔蟲卵數單項指標超標（結果見表3），各灌區主要灌溉水源的綜合污染指數在0.059～1.123之間，有1處灌區的主要灌溉水源受蛔蟲卵數的影響，導致綜合污染指數大于1（1.123），水質總體較好。

表3 2019年下半年灌溉水水質超標項目結果統計

綜合全年的監測結果均值顯示，63 個灌區的主要灌溉水源中，個別灌溉水源存在全鹽量、氯化物、鉻六價、糞大腸菌群和蛔蟲卵數單項指標超標（結果見表4），各灌區各灌區主要灌溉水源的綜合污染指數在0.072～0.656之間，均小于1，說明全年來看灌溉水源水質能滿足農業灌溉用水水質需求。

表4 2019年灌溉水質超標項目結果統計

4 結論與建議

4.1 結論

通過對2019 年山東省63 個中大型灌區主要灌溉水源水質監測分析可知，山東省農田灌溉水質總體狀況較好，63個灌區主要灌溉水源全年綜合污染指數均小于1，灌溉水質均符合GB 5084-2005 中農業灌溉水水質要求，灌溉水水質是安全可靠的；上、下半年兩個灌溉期，個別水源存在全鹽量、氯化物、鉻六價、糞大腸菌群、蛔蟲卵數的單項超標，導致分別存在2 處和1 處灌區主要灌溉水源綜合污染指數大于1外，其他灌區灌溉水質均符合要求，不構成污染。

4.2 建議

山東省農田灌溉水質總體較好，但不乏存在全鹽量、氯化物、生物指標等超標的灌區，突顯了當前農業面源污染的嚴重性，要加強對面源污染的整治，嚴格管控農藥、化肥等的用量，積極推廣有機肥，發展生態種植；同時，要加大對灌區周邊工業企業和畜禽養殖的監管力度，嚴禁污水、廢渣的私排亂倒。山東省地處黃河下游，很多灌區的灌溉水源均來源黃河干流或者支流，要借住黃河流域生態保護和高質量發展國家重大戰略，持續改善黃河水質，保障農田灌溉水質安全。