2021-4-9 | 農業灌溉論文
本文作者:裴亮 劉慧明 王理明 單位:中國科學院地理科學與資源研究所陸地水循環及地表過程重點實驗室 環境保護部衛星環境應用中心 西安理工大學水利水電學院
我國再生水灌溉現狀
從20世紀80年代起,我國開始發展城市污水再生利用技術,但我國的城市污水主要以工業廢水為主,約占40%~50%,且再生處理技術難度較大,處理所需花費偏高,使得了再生水灌溉一般僅在局部綠地利用或離再生水處理廠較近的地區的綠地使用,用于農田灌溉的不是很多,與再生水灌溉的多元化應用發展需求矛盾[4]。近年來,系統地利用再生水灌溉的試驗和推廣應用工作已經陸續在北京、天津、大連等地開展,也取得了一些成績。我國城市生活廢水處理能力發展迅速,到2009年5月,我國已建成城市污水處理廠1500多座投入運營,設計日處理規模可達1×108m3,日處理量平均7000×104m3左右,年處理量預計達到250×108m3,大約是我國城市供水總量的一半左右。相比當前我國社會經濟的高速發展,污水再生利用率偏低,根據我國近期城市污水再生利用規劃,我國城市污水日再生利用量到2010年達到680×104m3,也僅占目前污水處理量的1/10。和發達國家的70%左右污水再生利用率相比,我國每年可以開發的再生水量還有近150×108m3左右,潛力還是很巨大的。隨著我國深入開展節水型社會的建設工作和水污染防治工程的進行,再生水資源在一些缺水區域得到了較快的推廣和應用。最近,隨著南水北調水源區水污染防治工作的推進,南水北調沿線的再生水處理及循環利用技術也不斷地發展。但是我國大部分地區的再生水利用尤其是農業循環利用才剛剛起步,有的地方甚至還沒有啟動,因此我國再生水資源還有巨大的利用發展空間有待開發[5]。
農業再生水灌溉發展中存在的問題
再生水灌溉設施及配套設備建設速度較慢、設備科技含量與國外相比發展還比較滯后。很多污水處理廠的出水口與農田沒有很好的配套設施連接,例如:缺乏再生水灌溉農田需要的輸水管道、管線,也沒有考慮在主輸水渠道內安裝建設能夠防滲的儲存凈化塘等設施來防止地下水污染。配備高壓揚水泵站等設施對于距離農村較遠的地方也很必要。另外,再生水供應渠道不暢;長期不合理使用再生水灌溉導致土壤生態系統退化、水體富營養化、樹木及對水質敏感的物種衰敗與死亡;再生水噴灌導致空氣中微生物數量增加都是需要解決的問題。農業部門、環保部門的人員素質有待提高,特別是縣、鄉一級的農業、環保部門不具備較為先進和準確的監測儀器和設備,已有的設備落后且準確度不夠,而且會用的人也不多,所以設備近乎閑置。中高級專業技術人員匱乏,現有的專業管理和技術人員也缺少必要的專業素質。我們的基層尤其是邊遠地區的農業部門和環保部門的農業環保管理人員、技術人員配備不足,監測能力和素質偏低的現狀使得工作繁多的水質監測工作做不到位。
我國的再生水資源尤其是用于農業再生水資源,除處理量受到技術和管理等方面的各種限制外,再生水的管理機構偏好將再生水資源用于城市景觀、工業生產、娛樂業用水等看得見摸得著的和城市發展相關的目的,不愿將再生水過多的用于農業灌溉,農民作為沒有水資源使用決定權的弱勢群體等原因,也使用于農業灌溉的再生水量受到限制,長此以往,就無法使農業缺水問題得以緩解。灌溉用水量不能滿足農民的灌溉需求,農民就只能選擇用未經處理的生活污水用于農業灌溉。我國《循環經濟促進法》、《水法》、《水污染》、《清潔生產促進法》等法律規范雖然都提到水資源可持續利用、污水廢水集中處理及循環利用、在農田灌溉水質標準范圍內的城市工業廢水和城鄉生活污水可回用灌溉農田等內容,但其規定的內容較簡單抽象,可操作性差,沒有具體規定再生水通過什么方式去循環利用,也沒有明確說明再生水循環利用的范圍應當包括農業灌溉,因此就更沒有說明可以通過何種方式用于農業灌溉。再生水回用農業灌溉的使用者即農民,沒有實際的管理再生水資源的權利,以致出現管理部門不用水,使用水者無權決定怎么用水的尷尬局面。這種再生水水資源使用者與管理部門無法銜接的矛盾,直接影響了再生水資源回用于農田灌溉,進而制約了農業水資源的綜合可持續發展[6]。
再生水灌溉發展對策
在我國再生水農業循環利用才剛剛起步,污水處理再生利用的工程建設和運行規模與我國水資源短缺及水污染較為嚴重的現狀相矛盾,繼續加快再生水農業循環利用的步伐,為污水再生利用創造各種有利條件,使再生水農業循環利用在我國的水資源有效配置、面源污染防治等方面發揮更為積極的作用,希望國家在政策上更多的支持開展并加快再生水灌溉配套設施設備建設。國家要將再生水用于農業灌溉,首要任務是出臺相關的政策,如出臺指導再生水灌溉價格的政策,對用于農業灌溉的再生水制定合理的價格才能激發農戶使用再生水灌溉的積極性,水價過高會使作為弱勢群體的農民不想用再生水灌溉農田,水價過低又讓其他用戶覺得不公平,國家可以采取給予再生水使用者專項補貼的方法來協調這些矛盾;規定用于不同方面的再生水的比例,也應該出臺一些優惠政策,以便引導再生水供應方去向農業再生水灌溉傾斜。再生水的利用需要市場,用戶要有使用再生水的積極性,國家各地區各部門都應當針對這些存在的問題,制訂目的明確的再生水發展利用規劃,積極鼓勵和引導更多的部門、企業、用戶使用再生水,合理規劃和建設再生水處理廠和其他配套設施及工程。污水再生利用的市場化進程應加快,建立符合市場經濟規律的管理運營機制和價格機制。水價要合理,改革水價制度體系勢在必行,只有當再生水水價明顯低于地表水、地下水時,才可以發揮出再生水的價格的杠桿作用,才能引導合理的再生水消費觀念,促進再生水灌溉的應用和發展。在法律法規對農業再生水灌溉作出規定時,應該明確規定用于農田灌溉再生水的水質標準范圍,在此前提下,有關部門應該制訂配套的農業再生水循環利用的技術指標體系、規范及工程技術標準等相關標準和規范,在法律法規具體技術要求的技術文本中確定下來,一切有關事務按照法律法規要求執行。
政府相關部門需要加大投資力度,以保證建立完備的廢水收集系統、處理系統和再生水供水系統,來滿足農業再生水灌溉的需要。再生水資源有許多是浪費在農田和污水處理廠之間鋪設地下管道、管線,這是由于沒有使用防水防滲材料來預防管道破裂而造成的。灌溉水的中轉設備也不能忽略,如果距離所需灌溉的農田距離較遠,需要交替的進行再生水供給,修建防滲的再生水蓄水設備,這樣可以在需要灌水的時間進行供水。可以選擇滴灌、噴灌等新型、高效的節水灌溉技術進行灌溉的方式,保證再生水的利用效率。在用水區附近進行大力宣傳,普及農業再生水灌溉的規范和知識,科學指導農業再生水灌溉。農業和環保部門的工作人員承擔著農業再生水灌溉的監測任務,而承擔一線監測任務的基層農業環保部門,地方財力有限,無法很好地吸引高素質技術人才和購置先進監測儀器。因此,需要國家出臺相關激勵政策,幫助地方農業環保部門充實和優化人員隊伍,對監測人員進行定期技術培訓,常組織學習和考察,提升監測人員技術水平和管理人員的管理能力。只有使監測設備儀器先進了,才能保證更準確的監測結果,才能使監測數據更有說服力,最終才能保證處理后用于灌溉的再生水在農業灌溉水質標準的水質范圍內。