山东省农田灌溉水质分析评价

王 聪 何振勇

1.山东省生态环境监测中心；2.潍坊市生态环境局昌乐分局

1 引言

山东省地处黄河下游，是传统的农业大省，是我国粮食和北方水果的主要产地，2019 年山东省全年粮食总产量5357 万吨。截至2018年年底，全省耕地面积757.25万公顷，分别占全省农用地面积和土地总面积的66.1%和47.9%。农业生产严重依赖于灌溉，2018年山东省实际灌溉面积为480.54万公顷，占当年有效灌溉面积的91.8%[1]。近年来，随着农村黑臭水体、生活垃圾、养殖污染、农药化肥使用及工业企业的排放，农田灌溉水质问题日益突出，造成农产品安全问题时有发生，严重影响人民群众的身体安全[2～5]。为初步掌握山东省典型农田灌区水质状况，提高农业综合生产能力，保障粮食安全，2019年，对山东省内63处重点灌区水质进行了监测分析。

2 水质监测概况

2019 年，在山东省12 个市的43 个县（市、区）内，选取63 处灌溉规模在10万亩及以上的农田灌区（分布见图1）进行灌溉水质监测，选取的灌区灌溉水源为河流、湖库等地表水，在灌区主要进水口处按照《地表水和污水监测技术规范》布设1 个监测点位。

选取《农田灌溉水质标准》GB 5084—2005 中表1 的基本控制项目五日生化需氧量、化学需氧量、悬浮物、阴离子表面活性剂、全盐量、氯化物、硫化物、总汞、镉、总砷、铬（六价）、铅、粪大肠菌群数和蛔虫卵数14 项作为监测评价参数。以手工监测为主，自动监测为补充，执行《环境监测技术规范（水和废水部分）》和《农用水源环境质量监测技术规范》（NY/T 396—2000）。根据当地主要灌溉作物的用水时间，每半年监测1 次、全年2 次。

监测数据来源于63处灌区所在的12个驻市监测中心，数据严格执行三级审核，确保数据质量安全。

3 水质监测分析

3.1 评价标准及方法

农田灌溉水质评价标准采用《农田灌溉水质标准》GB 5084-2005（见表1）。评价方法采用综合污染指数法[6-8]，即计算出14项监测参数上下半年监测值的平均值的污染指数Pi，根据Pi指数的大小，判断污染程度。计算公式为：

式中：

Pi——污染物i的污染指数；

Ci——污染物i上下半年监测值的平均值；

C0i——污染物i的标准值。

图1 山东省农田灌区抽样监测点位分布

表1 农田灌溉水质评价标准（mg/L）

当Pi＞1时，即污染物i超过标准规定值，灌溉水中存在污染物i的污染；当Pi=1时，即水中污染物i已达到标准规定值的最高允许浓度，若不加控制，灌溉水中将存在污染物i的污染；当Pi＜1 时，即污染物i 低于标准规定值，灌溉水中污染物i 尚不构成污染。

在单项污染物评价的基础上，在进行综合污染指数的评价，评价公式为：

当P＞1时，表示灌溉水中含有1种或多种污染物，对水体造成单项或综合污染，且P越大，污染越严重；当P=1时，表示灌溉水中的污染物已达到污染临界线，若不加控制，随时会对水体造成综合污染；当P＜1 时，表示灌溉水中污染物尚未对水体造成综合污染。

3.2 评价结果分析

上半年监测结果显示，63个灌区的主要灌溉水源中，个别灌溉水源存在悬浮物、全盐量、氯化物、粪大肠菌群和蛔虫卵数单项指标超标（结果见表2），各灌区主要灌溉水源的综合污染指数在0.073～1.620之间，有2处灌区的主要灌溉水源受全盐量、氯化物和粪大肠菌群的影响，导致综合污染指数大于1（1.127 和1.620），水质总体较好。

表2 2019年上半年灌溉水水质超标项目结果统计

下半年监测结果显示，63个灌区的主要灌溉水源中，个别灌溉水源存在全盐量、氯化物、铬六价和蛔虫卵数单项指标超标（结果见表3），各灌区主要灌溉水源的综合污染指数在0.059～1.123之间，有1处灌区的主要灌溉水源受蛔虫卵数的影响，导致综合污染指数大于1（1.123），水质总体较好。

表3 2019年下半年灌溉水水质超标项目结果统计

综合全年的监测结果均值显示，63 个灌区的主要灌溉水源中，个别灌溉水源存在全盐量、氯化物、铬六价、粪大肠菌群和蛔虫卵数单项指标超标（结果见表4），各灌区各灌区主要灌溉水源的综合污染指数在0.072～0.656之间，均小于1，说明全年来看灌溉水源水质能满足农业灌溉用水水质需求。

表4 2019年灌溉水质超标项目结果统计

4 结论与建议

4.1 结论

通过对2019 年山东省63 个中大型灌区主要灌溉水源水质监测分析可知，山东省农田灌溉水质总体状况较好，63个灌区主要灌溉水源全年综合污染指数均小于1，灌溉水质均符合GB 5084-2005 中农业灌溉水水质要求，灌溉水水质是安全可靠的；上、下半年两个灌溉期，个别水源存在全盐量、氯化物、铬六价、粪大肠菌群、蛔虫卵数的单项超标，导致分别存在2 处和1 处灌区主要灌溉水源综合污染指数大于1外，其他灌区灌溉水质均符合要求，不构成污染。

4.2 建议

山东省农田灌溉水质总体较好，但不乏存在全盐量、氯化物、生物指标等超标的灌区，突显了当前农业面源污染的严重性，要加强对面源污染的整治，严格管控农药、化肥等的用量，积极推广有机肥，发展生态种植；同时，要加大对灌区周边工业企业和畜禽养殖的监管力度，严禁污水、废渣的私排乱倒。山东省地处黄河下游，很多灌区的灌溉水源均来源黄河干流或者支流，要借住黄河流域生态保护和高质量发展国家重大战略，持续改善黄河水质，保障农田灌溉水质安全。