一、我国污水灌溉发展概况
我国有效灌溉面积从1990年的4740.31万hm2增长到1999年的5315.84万hm2(《2000年统计年报》),已经成为世界第一灌溉大国。以灌溉为主的农业用水量占全国总用水量的70%以上,在约占全国耕地面积的50%的灌溉面积上生产着全国粮食总产量的80%。然而,由于我国总体水资源不足,随着国民经济的快速发展和人民生活水平的提高,灌溉用水不断被工业和城市生活用水所挤占,农业生产缺水日趋严重,特别是我国北方地区,由于水资源的开发利用几乎达到了临界状态,农业灌溉用水的不足只能是通过节水灌溉、污水灌溉甚至严重超采地下水来弥补。
应用工业和生活污水进行农业灌溉在世界各地已有近百年的历史,美国、澳大利亚、日本和以色列等国家污水灌溉技术比较成熟。尤其是以色列,由于水资源的严重不足,该国91%的工业和生活污水由下水道收集57%的污水经过了净化处理后仍用于农业灌溉和园林草地灌溉。目前,以色列每年大约用3亿m3处理过的净化水用于农业灌溉,计划2010年全国1/3的农业灌溉将使用处理过的废污水。为了改进农村生活环境和水源水质,日本从1997年开始实行农村污水处理计划,到目前为止,已建成约2000个污水处理厂,而且多数采用日本农村污水处理协会研制的JARUS小型污水处理系统,处理过的废污水各项指标都达到污水处理水质标准。处理后的污水水质稳定,多数是引入农田进行灌溉水稻或果园。捷克共和国小城镇中的居民区比较多,从这些地区排出来的废污水经过物理净化或生化处理后即用于农田灌溉。西班牙格纳达省的沿海地区广泛种植热带果树,并采用滴灌方式对果树进行污水灌溉,总面积为8000hm2。
我国污水灌溉的发展大体可划分为3个阶段3:1957年以前为自发灌溉时期。自古以来,我国就有利用废水灌溉的习惯,自20世纪40年代起,在北京附近开始利用工业与生活废污水进行农田灌溉;1957~1972年为初步发展时期。1957年当时建工部联合农业部、卫生部把污水灌溉列入国家科研计划,从此开始兴建污水灌溉工程,污水灌溉得到了初步发展;1972年至今为迅速发展时期。尽管1972年在石家庄召开了全国污水灌溉会议,制定了“积极慎重”的发展方针,并制定了污水灌溉暂行水质标准,但由于自20世纪80年代中后期,随着我国北方地区水资源短缺的加剧和我国南方地区乡镇企业的迅猛发展,使得我国污水灌溉面积得到迅速扩大。据统计,我国1999年污水排放量达401亿m3,污水灌溉面积从1963年的4.1万hm2发展到1998年的361.8万hm2,占全国灌溉总面积的7.3%(见图),特别是20世纪70年代末至90年代中期,污水灌溉面积由33.33万hm2猛增到333.33万hm2。从地域分布上,我国污水灌溉的农田主要集中在北方水资源严重短缺的海、辽、黄、淮四大流域,约占全国污水灌溉面积的85%。大型污水灌溉主要分布在我国北方大中城市的近郊区,如北京污水灌溉区、天津武宝宁污水灌溉区、辽宁沈抚污水灌溉区、山西整明污水灌溉区和新疆石河子污水灌溉区。从污水农业利用特点来看,这些地区属于水肥并重的污水灌溉区。此外,秦岭、淮河以南和青藏高原以东为我国污水灌溉中的重肥污水污水灌溉区。
北京市自20世纪50年代初期就开始利用污水灌溉农田,到目前为止,北京市的污水灌溉面积约为8万hm2。年污水灌溉量约2.2亿m3,占全市污水排放量的27%。北京市的污水灌溉农田主要分布于通州区、大兴区和朝阳区,约占污水灌溉总面积的87%。