国污水灌溉硇坝状及觎决对策 天津现代职业技术学院侯玮赵秀芬 ［摘要］我国是一个水资源严重缺乏的国家，使用处理后的城市污水进行农田灌溉是一个缓和用水紧张局面的可行方法。本文阐 述了我国污水灌溉的现状及出现的问题，并提出了一些相应的对策。通过污水水质的严格控制来实现安全灌溉，从而缓解我国水资 源紧缺现状。 ［关键词］污水灌溉一作物影响 健康影响 对策 同时，污水中的重金属在土壤中不能被降解，其在土壤中累积并被 作物吸收后随食物链进人人体，会对人类健康造成损害。 表１ 作物 灌溉水质 污水灌溉的背景与目的 我国是一个水资源十分短缺的国家，被联合国列为世界１３个贫水 国之一。尽管水资源总量居世界第六位，但人均年占有水资源量仅 ２１５４ｍ ，为世界人均水平的１／４，居世界第１０９位。在此背景下，作为用 水大户的农业生产的缺水问题就更显得突出、紧迫。 我国总体水资源不足且污染Ｅｌ益严重，随着国民经济的快速发展 、Ｐｂ Ｃｄ Ｈｇ Ａｓ 和人民生活水平的提高，农业灌溉用水又不断被工业和城市生活用水 所挤占，农业缺水日趋严重，特别是北方地区，由于水资源开发几乎达 到了临界状态，农业灌溉用水的不足只能通过节水灌溉、污水灌溉甚至 超采地下水来弥补。 ２００４年至２００９年连续六年发布以“三农”（农业、农村、农民）为主 题的一号文件，强调了三农问题在中国社会主义现代化建设时期 “重中之重”的地位。由此可见，农民、农村、农业问题是关于国家长治 久安、和谐发展的根本问题，而解决农业问题，保证粮食安全，没有水， 一切都无从谈起。目前水资源短缺和水环境恶化是我国经济社会发展 的重要制约因素，在节水的同时，开发利用非传统水资源，是解决缺水 的重要途径，其中污水是水量稳定、供给可靠的水源，将其用于农田灌 溉，既可以在一定程度上缓解农业水资源紧缺的局面，又可以利用土壤 微生物和农作物的净化能力，消除污水中的污染物，因此，污水资源利 用具有双重作用，同时污水含有丰富的作物生长必需的养分，合理用于 灌溉，可以节省大量化肥，增加作物产量。还可以改善土壤物理化学性 质，提高土壤肥力，有利于农作物的生长。 二、污水灌溉的主要问题 １．污灌区土壤污染情况 污水灌溉的土壤污染主要表现为重金属污染与有机物污染。在污 水灌溉的情况下，污水中所含的重金属元素在田间迁移过程中因土壤 的吸附等作用而留存于土壤中，发生较强的富集作用，使局部含量增 高，并由于污水灌溉的方式和土壤质地、地形等原因而形成小尺度空间 分异。 ２．污灌区地下水污染情况 无节制的污水灌溉再加上大量使用化肥，使地下水中的含盐量逐 渐增加，特别是地下水中ＮＯ一３含量的增加，使污灌区的地下水污染问题 越来越严重。 ３．污灌区农作物产量影响与品质污染 污水中的有害物质被作物吸收并残留在作物体内，一方面会降低 作物的产量，甚至造成污染事故损失；另一方面，农作物的品质都会有 不同程度的下降。有研究表明，全国明显或重度污染的农田有３４０万 亩，仅受重金属污染的耕地面积就占全国耕地总面积的ｌ，５。据农业部 在占国土面积８５％的流域内，通过３７２个代表性区域取样调查，发现全 国粮食总量的１／１０不符合卫生标准。严重污染区主要农畜产品的超标 率为：粮食１２％（水稻最高）、蔬菜１７．９％、水果１５％、肉类８．６％（鸡肉最高、 牛肉最低）、禽蛋ｌ９％、鲜奶２％。 污水灌溉对农产品质量的影响一直是人们十分关注的问题，这种 影响包括两个方面：一是污灌对品质指标如蛋白质、糖、ＶＣ等项目的影 响程度，另一方面是污水中各种有毒有害污染物在作物籽粒中或可食 部分的积累残留状况。污灌是否一定使农作物品质下降尚无定论，但 从实际抽样监测结果看污灌与清灌小麦籽粒中蛋白质含量变化很小， 蔬菜种ＶＣ含量污灌区低于清水灌区。污灌区作物４种重金属元素的 积累量见表１。 ４．污灌区人群健康状况的影响 污水灌溉对人们身体健康的影响主要通过三条途径：一是污水灌 溉造成土壤和作物污染，使得污染物在农产品中积累，通过食物链进入 人体内积累，从而导致多种慢性疾病；二是污水灌溉导致地下水受到污 染，通过生活饮用水而使人体产生急性和慢性中毒反应；三是污水灌溉 带人农田的污染物大于农田的自净能力时，则其中的硫化氢等有害气 体、病菌、寄生虫卵等会对该地区环境卫生造成污染，对人体健康产生 危害。 在中国，城镇污水年排放量约为６００亿吨，相当于黄河的年径流 量。其中，生活污水在排放的全部污水中所占的比例略大于５０％。由 于经济发展水平的，全国大部分地区污水处理程度都很低。在目 前水资源紧缺的情况下，一些北方缺水地区污水资源已经成为了重要 的灌溉水资源。然而，生活污水中一般含有较高浓度的病原体（包括病 毒、细菌、寄生虫等）。利用未经处理或处理程度不高的污水灌溉农田， 病原体可以在灌溉过程中进入土壤和作物表面，甚至污染农产品，并可 能因此带来严重的卫生和健康问题。 清水 ０．１５２ ０．０１ｌ Ｏ．００３８ ０．１３８ 污水 ０．１９９ ０．０１４ Ｏ．０１６４ ０．１７７ 玉米 污比清增减 ＋０．０４７ ＋Ｏ．ＯＨＤ３ ＋Ｏ．０１２６ ＋Ｏ．０３９ 增幅 ３Ｏ％ ２７％ ３３％ ２８％ 清水 Ｏ．Ｏ２２ Ｏ．ＯＯ２１ ０．２３８ 污水 ０．０５８ ０．００４９ Ｏ３５ 水稻 污比清增减 ＋０．０４６ ＋０．ｏｏ２８ ＋Ｏ．１ｌ２ 增幅 ２０９％ １３３％ ４７％ 清水 Ｏ．Ｏ１８ ０．００７１ Ｏ．Ｏ８Ｊ０ 污水 ０．００２ Ｏ．０ｏ９３ ０．１７３ 西红柿 污比清增减 ＋０．ｏｏ４ ＋Ｏ．００２２ ＋０．ｏ９ 增幅 ２２％ ２８％ １１２％ 三、对策 １．如何降低重金属的影响 由于我国污废水重金属含量较高，处理效率相对较低，所以目前对 重金属的治理重点放在被重金属污染的土地上。 对于被汞、镉、铅、铬、砷等重金属污染的农田可采用排土法、客土 法。还可使用石灰肥料或是磷酸肥料使土壤中的重金属转化为难溶 态，从而降低对农作物的影响。 ’ 另外，因为不同的农作物对重金属的敏感度与耐受力不同，可根据 受污染农田的现状选择适当的作物种植，如土壤中镉的含量为４— １３ｐｐｍ时，对菠菜、莴苣和大豆等产生危害，而番茄却能忍受１７０ｐｐｍ的 镉。土壤中汞含量对水稻糙米的残留量影响较大，而对小麦等早作物 影响较小，因此，对于已被汞污染的农田也可以改水田为旱田种植小 麦。对于已被铬严重污染的农田，可改旱田为水田。 ２．酸、碱、盐的去除 酸碱废水一般均采用中和法处理。冶金厂的碱性废水量一般均较 小，且大多来源于同时有酸性废水排出的轧钢车间和除盐水站，常采用 直接排人酸性废水系统内相互中和的方法，混合后的余酸则进一步用 碱性物质中和。酸性废水常用的中和处理方法有：酸碱废水相互中和 法、过滤中和法、投药中和法等，根据废水水质情况进行选用。 ３．有害病菌微生物的去除 （１）生物氧化法 生物氧化法，亦称活性污泥法，是各种污水处理最为常用的传统处 理方法。利用鼓风曝气、机械曝气等等，使污水中大量的丝状菌和真菌 等微生物繁殖，这些微生物具有吸附和氧化污水中有害物质的能力，从 而降低污水的ＣＯＤ和ＢＯＤ，使污水达到净化的效果。有些污水处理厂 也采用厌氧和好氧并用的方法，即在厌氧过程中，厌氧微生物繁殖、硝 化和吸附水中有害物质。 常用的生物氧化方法有生物接触氧化法、生物转盘法、塔式生物滤 池法、射流曝气法和氧化沟法等。 （２）化学药剂法 化学药剂法，就是向污水中投入适量的化学药剂，使污水中有害物质 氧化，达到凝聚吸附沉淀。此方法是在传统的生化法之后，近三十年来 逐步发展起来的。 ①液氯。液氯以它消毒能力强、价格便宜的特点广泛应用于自来 水和医院污水消毒。但氯气是一种有刺激性气味的 （下转第１２０页） 一１１９— 药物波谱翩析课程教学酌改量与思考 浙江工业大学药学院［摘刘迎新施介华 要］药物波谱解析是药学专业本科生的一门专业基础课。为提高教学质量和教学效果，在传统教学的基础上，通过穿插动画授 课、加强谱图练习、课堂讲授与实践教学相结合、穿插部分英语教学等方式对本课程实施了教改探索。结果表明，该教改方案可大大 提高学生的学习积极性和实践能力，有利于提高教学质量。 ［关键词］教学改革 药物波谱解析 药学专业 “药物波谱解析”是药学专业本科生的一门非常重要且实用的专业 基础课，主要讲授紫外光谱、红外光谱、核磁共振光谱和质谱的基本原 感性认识，感觉所学知识很抽象，难掌握。为此，我们在后续的授课过 程中，在有限的课时结束后，带领学生参观了我们实验室和相关分析实 验室的红外、紫外、核磁和质谱仪，让学生身临仪器现场，学生普遍反映 较好，这样既可以加深学生对仪器分析原理和分析过程、分析范围、操 作技巧的理解，启发学生学习的主动性和积极性，又可以提高学生解决 实际问题的能力。 ４．适当穿插部分英语教学。促使学生掌握一定的波谱学专业英语 知识 理、特征、规律及图谱解析技术，并介绍这四大光谱锵析技术的综合运 用，培养本科生掌握解析简单有机化合物波谱图的能力。但由于本课 程内容数据较多，相对抽象，较难掌握。在近几年的教学中，学生普遍 反映本课程难学。在其他兄弟院校，也同样存在此问题。因此，如何上 好这门课，更好地调动学生的学习主动性和积极性，提高课堂教学质 量，一直是值得思考和探索的问题。一些高校讲授与此相关课程的教 师提出了许多值得借鉴的教学方式和方法 。我们结合近几年的教学 实践和体会，着手从以下几方面对本课程的教学方法进行了改革实践。 １．应用现代教育技术。提高教学效果 “药物波谱解析”课程由于内容比较抽象、信息量大、内在规律性不 强且有大量的经验数据，对于初学者往往枯燥无味。为弥补教材中在 解释各光谱法原理时只是枯燥的描述问题，我们在课件制作中，充分利 用计算机动画效果等功能进行教学，加入一些动画。如用ｆｌａｓｈ讲解各 大光谱的基本原理，搭配着鲜艳的色彩以及动画特有的视觉效果，使枯 燥的内容变得绕有兴趣，以激发学生的学习兴趣，活跃课堂气氛，使抽 象的教学内容变得丰富和生动。 ２．增强图谱练习。实现学以致用 “药物波谱解析”课程的主要目的是使学生学会解析图谱，推导简 单有机化合物的结构式或得出相关的结构信息。由于学时的和教 材中谱图偏少的局限性，学生无法进行大量习题练习。为此在教学过 程中，在每一种波谱法讲解完毕后，我们通过参考多种波谱教材以及从 些网站下载标准谱图或挑选一些我们科研中实际的谱图，作为课堂 上或课后的练习题，使学生多练习，以加深理解和记忆，并做到熟能生 一为进一步提高学生的综合素质和学习能力，培养新一代具备国际 交流能力的大学生，我们在教学过程中将部分课件制作成英语课件。 方面使学生掌握常用的波谱学相关英语词汇和术语，另一方面可以 使学生初步具有应用英语进行简单的波谱学知识交流以及查阅相关文 献的能力。 一５．结语 上述为我们在“药物波谱解析”课程教学上的一些有益思考，在实 践中取得了良好的教学效果。如何让学生全面、系统地掌握药物结构 解析方面的知识，尚有很多方面需继续改进和加强。今后我们会不断 学习新的教育理念和教学方法，为培养药学专业应用型精英人才继续 努力。 参考文献 ［１］许招会，王生生，廖维林，熊斌，盛寿日．浅析波谱分析课程教学改 革．光谱实验室，２００７，２４（３）：４００—４０２． 巧。 ３．课堂讲授与实践教学相结合 “药物波谱解析”是一门实践性很强的课程，对课程内容的理解、掌 握、融会贯通及应用都离不开实践教学。在前几届的授课过程中，大多 数学生反映，本门课程只通过理论学习，而缺乏对各光谱仪器及技术的 ［２］郭丽冰，陶曙红．《波谱解析》课程教学改革及教学效果调查分析 报告．广东药学院学报，４８０－４８１ ［３］陆小兰，唐洪杰，张桂玲，杨桂朋．有机波谱分析课程考试模式的 改革与探索．化工高等教育，２００６，（５）：１０４—１０５，４９． ［４］周含笑，许招会，王娃，熊斌，廖维林．《波谱解析》课程模块化教 学改革的探讨广东化工，２０１１，３８（１１）：１４９—１４９，１４１ （上接第１１９页） 黄色有毒气体，不能随时随地制取氯气，必须有专 用贮存设备和加氯设备。液氯的投加设备结构复杂，易被腐蚀，危险洼 较大，因而在城市或人口过于集中的区域被使用。 ②次氯酸钠溶液。次氯酸钠是最原始的消毒处理方法之一。该方 法原料来源方便、产品稳定、运输方便，设备投资少，运行费用低，管理 方便，安全、可靠，不会因消毒剂产生污泥，应用较为广泛。但次氯酸钠 消毒能力弱，在处理过程中会带来污渣，正逐步被其它产品替代。 ⑧臭氧法。臭氧是强氧化剂，在污水中加入适量的臭氧使水中微 生物以及各种金属离子氧化。用这种方法处理医院污水较为彻底，二 次污染少。缺点是所配套的设备多，一次性投资大，设备维修量大，用 电量亦大，增加了常年运转费。 ④二氧化氯。二氧化氯是一种高效、广谱、安全、快速、多功能、持 续时间长、贮存与使用方便的杀菌消毒剂，联合国世界卫生组织 （ＷＨＯ）将其列为安全的消毒剂（Ａ１）级，美国环境保护署（ＥＰＡ）和美国 食品药物管理局（ＦＤＡ）批准它可以用于医院、食品加工等部门。国内 外生产的商品级二氧化氯产品主要是稳定性二氧化氯溶液，也有少部 分的缓释型团体状、胶状颗粒、微胶囊化粉体等固体二氧化氯产品。近 年来国内污水处理行业十分流行二氧化氯法。 四、污水灌溉应注意的问题 污灌区的工程措施和管理措施要配套，灌溉前一定要对所引用的 废污水进行实时监测，不符合灌溉标准的水坚决不用，严格执行灌溉水 质标准，既要对污染物排放的浓度进行，又要对其排放的总量进行 控制。应对含有有毒物质的废污水进行无害化处理，尽可能地减少有 毒物质进入农田。拟订正确的灌溉制度。灌溉制度是灌溉系统设计的 基础，也是灌溉系统灌溉引水的主要依据。要防止灌溉引水量过大，引 起污水大量的深层渗漏，污染地下水。污水灌溉可以提高土壤肥力，但 会降低土壤的通气状况，因此应经常对污水灌溉的土壤翻耕、晒田。还 应注意在雨季和作物非生长期不要进行污水灌溉，有条件的地区应污 灌和清灌合理结合，这样可使水资源得到有效利用。对于蔬菜，在幼苗 期不要用污水灌溉；早晨、晚上宜灌，中午炎热时不宜灌水。对生食蔬 菜及一些食根蔬菜和作物不要用污水灌溉。 引用废污水灌溉前，应测试土壤的背景值，以便以后监测对照。长 期引用废污水灌溉的地区，应对土壤中重金属、有机毒物等的含量及积 累速度、地下水水质、居民的身体健康状况、周边的生态环境等方面进 行监测，既要使废污水“变废为宝”，又不危害生态环境和人们的身体健 康，促使污灌区土地可持续利用和农业生态环境的良性循环，经济社会 可持续发展。 五、结语 我国是个严重缺水的国家，污水灌溉对缓解我国淡水资源紧缺有 着重要意义。同时，对污水灌溉要进行实时监测，对其引起的负面影响 不容忽视，要采取积极有效的对策和科学的态度来把污水灌溉引导到 更高层次。 参考文献 ［１］吴迪梅河北省污水灌溉对农业环境影响及经济损失评估『硕 士学位论文］．北京：中国农业大学，２００３年６月 ［２］杨继富．污水灌溉农业问题与对策［Ｉ］．水资源保护，２０００年６月 第２期（总第６Ｏ期）Ｐ４一Ｐ８ ［３］王贵玲，蔺文静．污水灌溉对土壤的污染及其整治［Ｍ］农业环 境科学学报，２００３年０２期Ｐ１６３一Ｐ１６６ ［４］赵秀芬．对医院污水处理方法的探讨［『ｊ．内蒙古环境保护，２００９ 年第２期Ｐ６２－Ｐ６４ ［５］刘增进，张建伟．污水灌溉在我国发展的必要性分析［Ｉ］安徽农 业科学，２００８年２０期Ｐ８７３８－Ｐ８７３９ ［６］－－Ｙ－－．树谦，李秀丽．污水灌溉对水土及农作物的影响研究［『Ｊ．人民 黄河，２００８年１１期Ｐ７４－Ｐ７６ ［７］李洪良，邵孝侯，黄鑫，廖林仙．农田污水灌溉的危害研究进展 与解决对策［Ｉ］．节水灌溉，２００７年０２期Ｐ１４一ＰＩ７
