水资源短缺和水环境恶化问题已成为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，其中污水资源的开发利用极为重要。

污水是水量稳定、供给可靠的水源。对污水进行适当处理，达到目标用途要求的水质标准，使之成为多种用途的水资源，可在很大程度上缓解水资源的紧缺状况，对于节约水资源具有重要意义。农田灌溉是污水资源的主要用途之一。

将污水资源用于农田灌溉，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。因此污水资源灌溉利用具有双重作用和意义。并且，污水含有丰富的作物生长必须的养分，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。由于污水灌溉的双重作用，污水灌溉实践在全世界范围内都非常普遍。

污水资源合理用于农业灌溉，是污水处理、处置和灌溉利用相结合的方法。在科学指导下合理开展污水灌溉，可从总体上提高我国农业水资源的利用效率，是缓解水资源短缺和消除污染的有效途径。

一、世界范围内污水灌溉的发展和现状

世界各地，特别是干旱和季节性干旱地区，城市污水广泛用于农业灌溉。据估计，目前世界上约有１／１０的人口食用利用污水灌溉的农产品，由此可见，污水灌溉的实践在世界范围内非常普遍。

事实上，污水灌溉的历史已经长达几个世纪，大规模的污水灌溉始于１９世纪后期。人们兴建了很多专门的污灌区，用于污水处置，防止河流污染。那时，由于理论不成熟和缺乏经验，大部分这类污水灌区都设计不尽合理、管理不善或运行机制不健全，所以，截至２０世纪４０年代，已经所剩无几。这类污水灌区中，成功的例子是建于１８９７年的Ｗｅｒｒｉｂｅｅ污水灌区，用于澳大利亚墨尔本市的污水处置。该污水灌区灌溉面积约１万ｈｍ２，目前仍在正常运转。

２０世纪４０年代中期，污水资源灌溉回用问题又重新得到重视。特别是在干旱半干旱缺水地区，由于水资源匮乏问题日渐突出，污水资源成为重要的水资源。在这一时期，人们利用污水资源灌溉农田的主要目的是资源利用，而健康和卫生问题是人们关心的焦点。

从地域范围看，污水灌溉的实践则遍及世界上大多数地区。早在１６世纪中叶，西欧各国就相继利用污水灌溉农田；在经济发达的美国，目前全国５０个州中有４５个州开展了污水回用于农业的工作，全国城市污水再生回用总量约为９４×１０８ｍ３／ａ，其中６０％用于灌溉；气候干旱的以色列，１９７２年制定了国家污水再利用工程计划，目前全国建有２００多个污水回用工程，其污水利用率已达７０％，其中约２／３用于灌溉，灌溉用污水水量占总灌溉水量的１／５；突尼斯２０００年再生水的灌溉用水量达到１．２５亿ｍ３；约旦大多数城市处理后的污水主要回用于农业，灌溉面积近１．０７万ｈｍ２；印度自上世纪８０年代以来，每年用于农田灌溉的污水占城市污水量的５０％以上；墨西哥城９０％的城市污水回用于农田灌溉，灌溉面积达９万ｈｍ２。此外，世界上其他一些国家如阿根廷、巴西、智利、希腊等国，在污水回用农业方面也有丰富的实践。

在我国，污水灌溉已有很长的历史。很多地方长期以来保持着利用人粪尿灌溉农田的习惯。随着生产力水平和经济发展水平的不断提高，对淡水资源的需求不断增加，污水的排放量也越来越大，同时，水资源短缺状况日益严重。特别是在我国北方地区，水资源短缺问题更为突出。在没有足够的淡水资源的情况下，人们普遍利用污水灌溉农田，污水灌溉面积也不断增加。我国自１９５７年开始污水灌溉的试验工作，北京、天津、西安、抚顺、石家庄等城市先后开辟了大型污水灌区。其后污水灌溉发展迅速。据有关资料，到上世纪９０年代，我国的污水灌溉面积已经达到３００万ｈｍ２。目前，我国污水灌溉面积还在不断扩大，主要污水灌溉区都具有干旱、半干旱的气候特点，水资源紧缺，污水已成为这些地区灌溉用水的宝贵而重要的水源。

为了安全利用污水灌溉农田，不同的国家或国际组织制定了一些有关的标准。美国国家环境保护局会同有关方面于１９９２年提出了污水回用建议指导书，包括了回用处理工艺、水质要求和监测以及适宜灌溉的作物和适宜的灌水技术等污水回用的各个方面。这为类似地区的污水灌溉提供了重要的指导信息。美国很多州也分别制定了污水灌溉水质标准，虽具体内容各不相同，但规定具体，要求严格，以确保作业人员或其他接触回用水人员的安全，保证污水灌溉的可持续利用。例如亚里桑那州污水回用标准允许用未经消毒的二级出水灌溉纤维作物、畜牧饲料作物和果实不接触灌溉水的果树；犹他州允许二级出水用于饲料作物以及有足够高度的食用作物（谷物、玉米等）的灌溉。以色列对于不同的灌溉项目制定了具体的污水灌溉回用标准，规定除去皮水果外，生食作物不得使用二级出水灌溉。

世界卫生组织（ＷＨＯ）对不同国家和地区污水灌溉回用的经验进行了总结，于１９７３年出版了污水回用于农田灌溉和水产养殖的健康指南。该指南对卫生学指标要求十分严格。随着污水灌溉实践的不断发展，人们对污水灌溉的认识不断深化，ＷＨＯ对该指南进行了修订并于１９８９年出版了新版指南。与１９７３年出版的指南相比，新版指南各指标要求显著降低，但大多数情况下仍然难以达到。

上述标准和指南都是建立在零风险基础上的，因此指标要求较高。近些年来，人们逐渐认识到零风险的要求难以达到，在实际中也无必要。因此，联合国粮农组织（ＦＡＯ）在世界各地开展污水灌溉的基础上，先后出版了污水处理与灌溉回用、污水灌溉水质控制两部技术报告，对回用于农业灌溉的水质要求和可以选用的污水处理方法进行了讨论。目前，国际上正在进行有关标准的重新修订。

我国于１９７９年、１９８５年和１９９２年先后３次颁布了《农田灌溉水质标准》。在１９９２年的标准中增补了有关有机物指标。但迄今为止，还没有专门适用于污水灌溉回用的有关标准或指南。

二、科学指导下开展污水灌溉的意义

合理开展污水资源灌溉利用，具有重要意义。

第一，缓解水资源紧缺局面。污水是水量稳定、供给可靠的水源。对污水进行适当处理，达到目标用途要求的水质标准，使之成为多种用途的水资源，可在很大程度上缓解水资源的紧缺状况，对于节约水资源具有重要意义。我国仅县级以上城市污水年排放量已经超过４００亿ｍ３，如果计入县级以下城镇和乡村产生和排放的污水，全国污水年排放量超过６００亿ｍ３，与黄河的年径流量相当。另据预测，到２０３０年，我国污水排放量将达８５０亿～１０６０亿ｍ３。充分利用这些污水资源灌溉农田，可以节约大量淡水资源。污水资源化有利于节约水资源表现在两个方面：一是对污水进行适当处理并利用，可以节约同等数量的淡水资源；二是污水资源化并利用可以减轻污水排放造成的地表水体污染，避免水质型水资源短缺。

第二，消除污染，为污水处理提供经济有效的途径。我国污水排放量巨大，但污水处理水平却很低。每年排放的城市污水中，仅有很小一部分是经处理后排放的。在经过处理的部分中，仅有很小一部分是经过二级处理的。而即使是经过二级处理的城市污水，也还含有大量的氮、磷等营养物，极易引起地表水体富营养化。目前污水处理率以及处理水平低的主要原因是污水处理费用较高，而我国大部分地区的经济发展水平还不能承受这样高的污水处理费用。

污水处理技术主要包括物理法、生物法和化学法等方法。单独利用其中一种方法或者综合利用其中几种方法的污水处理系统多种多样。综合应用各种处理技术的污水处理厂通过多道工序去除污水中的各种污染物，处理效果好，可以对污水进行处理，使之达到理想的水质标准，但建设和运行费用较高。特别是当营养物和其他化学物质的去除率要求较高时，这一缺点就更为明显。因此，在我国，污水处理厂并未得到普及，甚至有些地方虽然建了污水处理厂，但因运行费用较高而处于停工状态。这不仅没能解决水污染问题，还造成了很大的浪费。根据我国的经济发展水平，普遍采用污水处理厂对污水集中处理并且再利用近期还不现实。开展污水灌溉，采用治理与利用相结合的技术路线，是解决我国水污染问题的有效途径。从污水处理（处置）的角度看，污水灌溉系统对污水中营养物的充分利用，就是对污水中污染物的去除。土壤是一个巨大的天然细菌床。污水灌入农田后，其中悬浮物质和胶体被土壤截留，在土粒表面形成薄膜，这层薄膜里充满了微生物，能吸附污水中的有机物质，再加上太阳暴晒、空气氧化、物理吸附、植物与微生物吸收、降解、化学分解等一系列物理化学和生物化学变化，使一些有毒有害物质失去原有活性或被降解，起到净化污水的作用。

污水灌溉系统（即污水土地慢渗处理系统）中，污染物的去除是在污水通过土壤剖面的过程中发生的。这一过程包括物理过程、化学过程和生物过程。这种系统具有费用低廉、污染物零排放以及结合作物灌溉等优点，应用前景广阔。因此，污水灌溉是解决灌溉水源不足的有效途径，又是费用低廉的污水处理和处置手段。

第三，充分利用养分，减少化肥的使用量，节约资金，减少面源污染。污水中含有大量的氮、磷等营养物，利用污水灌溉农田，可以充分利用污水中的这些营养物。通常情况下一级处理污水中氨氮、磷的平均浓度为１５～５９ｍｇ／Ｌ和３０～３４．６ｍｇ／Ｌ。按较低值１５和３０ｍｇ／Ｌ考虑，污水中的氨氮、磷完全可以满足作物的需要。另据推算，全国每年排放的污水中含有的氮、磷相当于２４亿ｋｇ硫铵和８亿ｋｇ过磷酸钙，充分利用，可节约大量肥料。根据中国科学院林业土壤研究所等单位１９８０年调查，污水灌溉后土壤中腐殖质和全氮量增加，氮化细菌、酚细菌、硫细菌和微生物总数都有所增加，土壤酶的活性也有所提高，尤其是活性胡敏酸含量增高，是污灌土壤肥力提高的重要标志。

三、开展污水灌溉需要注意的问题

污水作为灌溉水源和灌溉作为污水处理（处置）手段，都还存在着很多问题。包括可能引起的次生污染问题、卫生和健康问题以及存在的时空矛盾问题。

首先，污水资源灌溉利用可能引起农产品、土壤和地下水的污染以及卫生和健康问题。污水随着其来源不同，品质差别较大。有些污水中含有某些有毒有害污染物，如生物难以降解的人工合成有机毒物、某些重金属元素以及某些致病微生物和病毒等。如果对污水的品质不加区别，并且不经必要的处理就用于灌溉，就会引起土壤和农产品污染等问题。

对于不含有毒污染物的污水，如果使用不当，也会引起环境污染问题。虽然土壤对外界加入的物质具有一定的缓冲能力，各种物质进入土壤后，在土壤的固相、液相之间进行一系列的物理、化学反应，发生积累、迁移和转化。但长期大量使用高污染物浓度的污水进行灌溉，超过土壤的自净和作物的吸收能力，也会引起土壤物理性状恶化、次生盐碱化发生、地下水污染、作物品质下降、传染病和寄生虫病蔓延以及人畜中毒等生态环境退化问题和卫生问题。

第二，污水作为灌溉水源和灌溉作为污水处理（处置）手段，还存在着时间和空间上的矛盾。作物对水分和养分的需求具有季节性，而污水的排放无论是水量还是污水品质一般都比较稳定。因此，从时间方面看，污水作为灌溉水源有可能在作物需水高峰期不能满足作物对水分的需求，而在作物的某些生育期污水中含有的养分超过作物的需要，影响作物的产量；污水灌溉作为污水的处理和处置手段，在作物对水分的需求较少时，使得排放的污水得不到完全处理和处置。从空间方面看，污水资源集中的地方，尤其是在污水资源丰富的大中城市周边地区，一般土地资源比较紧缺。当污水灌溉作为污水的处理和处置手段时，由于处理能力较低，需要的土地面积较大，这使得该系统在人口多、土地资源紧缺的地区应用受到了限制。

因此，在利用污水资源灌溉农田时，需要注意污水的来源和品质，并根据污水的品质决定这种污水是否可以用于灌溉以及可以用于灌溉哪类作物（食用作物、非食用作物等）；在利用灌溉的方式进行污水处理或处置时，需要注意这种方式的适用条件。没有哪一种污水处理方式或方法是可以解决一切问题的灵丹妙药，都必须根据具体情况选用，有时还需要多种方法一起运用。

四、几点建议

开展污水灌溉利用，可从总体上提高我国农业水资源的利用效率，是缓解水资源短缺和消除污染的有效途径。

第一，实行包括污水资源在内的水资源统一管理，为污水灌溉实践提供充分的制度保障。污水资源是水资源的重要组成部分，应该和其他类型的水资源一起，从流域的角度进行统一管理，合理规划和利用。水资源统一管理的内容除了淡水资源的开采和利用，还应包括污水排放、污水处理和污水回用。在污水灌溉回用方面，应该在总体规划的基础上进行并严格管理。在适宜污水灌溉的作物和适宜的灌水方法方面，应该对农民进行必要的指导。利用土地系统作为污水处理（处置）手段时，应该充分考虑污水排放者和土地使用权所有者之间的利益关系，必要时应该建立和启动补偿机制，由排污者向土地使用权所有者提供必要的经济补偿。

第二，深入开展污水灌溉和污水土地处理的有关研究，正确认识污水灌溉，为污水资源的管理和利用提供充分的理论基础。既不能夸大污水灌溉的有利方面，也不能夸大污水灌溉可能造成的负面影响。要正确认识污水灌溉造成的农产品污染问题。不是任何污水都可以用于灌溉任何作物，也不是任何污水灌溉都会引起农产品污染。要对适合或不适合灌溉回用的污水品质、什么作物适合用什么品质的污水灌溉等问题有确切的认识。还要正确认识污水灌溉造成的地下水污染和土壤污染问题以及土地系统对污水的处理和净化能力。不适当的污水灌溉可能会造成地下水的污染，但只要污水灌溉管理措施恰当，这种污染是可以避免的。特别是在有条件的地方，污水灌溉还可以和其他污水处理措施相结合，回灌地下水。土壤本身是一个巨大的细菌床，可以降解污水中的大量污染物。但是，土壤的自净能力是有限的。不能将各种品质的污水无限制地施加到土壤中。土壤污染一旦发生，仅仅依靠切断污染源的方法往往很难恢复。特别是对于重金属污染的土壤，目前还没有有效的修复技术。对于这些问题应该开展系统的研究，从而为污水灌溉的实践提供充分的理论依据。

第三，建立和完善污水灌溉的标准体系，为污水灌溉实践提供必要的技术基础。应该在深入研究的基础上，建立和完善污水灌溉利用和污水土地处理（处置）的标准体系，包括污水灌溉水质标准、污水灌溉技术规范、污水土地处理技术指南等，以便为污水灌溉实践提供必要的技术基础。