（北京市園林科學研究所，北京，100102）   

　　摘要：本研究采用盆栽試驗和綠地調查的方法，研究了北京地區有代表性的園林植物澆灌再生水的植物生長狀況，并采集植物生長立地土壤和植物葉片進行化驗分析。結果表明，植株生長良好，葉色正常，試驗期間內未見有異常現象；澆灌再生水的植物（油松、玉蘭、銀杏、棣棠、紫薇、早園竹）葉片內出現了鈉元素含量增加，而氮、磷、鉀和微量元素含量則沒有明顯變化。再生水澆灌的盆栽土壤中交換態鈉有累積趨勢，但尚未達到危害水平。

　　關鍵詞：  再生水   園林植物   土壤    影響

Effects of Irrigation with Reclaimed Water on the Garden Plants and Soil

Wang yanchun, Zhang linan, Gu runze

(Beijing Research Institute for Gardens, Beijing, 100102)

　　Abstract: Pot experiments and greenland investigation were adopted to study the growth of representative garden plants irrigated with reclaimed water and chemical analysis of the leaves and the soil were also conducted. The results showed that there was no obvious difference between reclaimed water and tap water irrigation. There was an increase of sodium in the leaves of some plants, such as Pinus tabulaeformis,  Magnolia denudata, Ginkgo biloba , Kerria japonica , while nitrogen, phosphorus, potassium remained steady. The exchangeable sodium increased in the pot soil, but the level was safe for the plants.

　　Key words: reclaimed water,  garden plants,  soil,  effects

　　北京市是一個嚴重缺水城市，人均占有水資源量僅300 m³左右，為全國人均水資源占有量的1/8，世界人均水資源占有量的1/32。隨著經濟發展和城市化進程的加快，北京的缺水問題更加突出。根據北京市國民經濟發展目標和城市總體規劃，北京市生活、工業、農業和城市河湖環境需水量2020年將達到60多億立方米，年缺水約20億立方米。城市園林綠化是用水較多的行業之一，據不完全統計，北京城市現有綠地約2.8萬公頃，每公頃綠地每年的補水量按7000噸計算，全市每年園林灌溉需水量約2億立方米，而且隨著2008年奧運會申辦成功，“綠色奧運”的目標給北京市園林行業提出了更高的要求，在保證園林綠地質量的前提下，到2008年綠化覆蓋率要達到45 ％，這無疑會增加對水的需求量。

　　水資源嚴重不足已成為制約北京城市社會、經濟發展的第一瓶頸，一方面城市缺水十分嚴重，一方面大量的城市污水經處理后又白白流失，浪費了大量的可利用資源。再生水與其它替代水源（遠距離調水、海水淡化、雨水收集利用等）比較，在資源可靠性、技術進步潛力、生態環境影響、工程效率等方面都具有優勢。北京市政府在《2008年奧運會申辦報告》中的承諾，2008年城市污水處理率達到90％以上，污水回用率達到50％，為實現北京市政府的奧運綠色目標承諾，必須推動再生水的利用，園林綠化使用再生水是必然趨勢。

　　目前再生水水質與污水相比有了實質的改善，城市污水成分也有很大的變化。隨著北京城市的迅速發展，北京城市四環以內的工廠大多已遷往周邊地區，工業廢水的比例逐漸縮小，城市污水的來源主要以生活污水為主。但是再生水畢竟不同于自來水，長期使用再生水澆灌，是否會如污灌一樣造成某些元素在土壤中的累積，對園林植物的生長造成影響，畢竟再生水應用于城市園林在北京地區處于剛剛起步階段，國內有關研究報道甚少，如何更加合理和安全的將再生水資源應用于城市園林，是我們面臨的新問題。

　　為此，從2001年開始，北京市節約用水管理中心與北京市園林科研所合作開展了再生水應用于城市園林對園林植物、綠地土壤影響的專項研究，通過常用園林植物澆灌再生水的盆栽試驗和使用再生水綠地調查，研究使用再生水澆灌對土壤和園林植物的影響，以期為再生水安全應用于園林植物提供科學依據，這對緩解我市水資源緊缺、實現奧運綠色目標具有重大的意義。

　　1主要研究內容

　　1.1澆灌再生水的植物盆栽試驗

　　為了保證試驗材料生長條件的一致性，盡可能排除干擾因素，在北京教學植物園和酒仙橋污水處理廠分別布置了盆栽試驗，包括喬灌花草在內的常用的有代表性的28種園林植物，觀察其生長狀況，并測定植物體內和土壤中相關元素的變化，研究再生水澆灌對植物和土壤的影響。

　　1.2澆灌再生水地區的植物調查

　　盆栽試驗與田間試驗尚有一定的距離，因此本研究還在使用再生水的地區選擇樣區，對澆灌再生水的植物的生長狀況和物候期進行了調查。由于受再生水管線的限制，最終選擇教學植物園、陶然亭公園、南濱河路作為調查點，在其中選擇有代表性的58 種典型園林植物（喬、灌、花、草）進行綠地調查試驗。

　　2結果與分析

　　2.1再生水灌溉對植物生長發育的影響

　　盆栽試驗和綠地調查試驗，結果表明澆灌再生水的植物外觀形態良好，喬灌木、草坪草、草本花卉和宿根花卉均生長良好，葉色正常，物候期與對照基本一致，未見有生長異常現象。

　　2.2再生水灌溉對植物葉片礦質元素含量的影響

　　在使用再生水灌溉兩年后，選擇盆栽試驗和調查區中有代表性的幾種植物，采集植株中部功能葉，進行礦質元素分析，結果如下。

　　2.1  盆栽試驗植物葉片礦質元素含量

　　2.1.1 氮、磷、鉀

　　從表1中化驗結果看到，經過兩個生長周期的試驗處理，再生水處理的油松、銀杏、玉蘭、紫薇和早園竹植株葉片氮、磷、鉀含量均比對照有所增加，僅油松針葉的氮含量和早園竹葉片的鉀含量略低于對照，但所有測定結果均在正常的含量范圍內，且植物外觀沒有出現缺素癥狀。該結果表明，再生水灌溉促進了植株地上部分礦質元素氮、磷、鉀的吸收和累積，對植株的礦質元素的吸收起到了積極的促進作用。

表1  不同處理植物葉片養分含量

　　2.1.2 鐵、銅、鋅、錳

　　從表1中化驗結果看到，經過兩個生長周期的試驗處理，再生水處理的油松、玉蘭和紫薇植株葉片的微量元素鐵、銅、鋅、錳含量均比對照有所增加，表現出升高的趨勢，僅油松針葉的錳含量略低于對照；再生水處理的銀杏和早園竹的植株葉片微量元素含量則表現出下降的趨勢，其中銀杏的鋅含量和早園竹的錳含量略高于對照。但所有測定結果均在正常的含量范圍內，且植物外觀沒有出現缺素癥狀。試驗結果表明，再生水灌溉對植株地上部分微量元素鐵、銅、鋅、錳的吸收沒有產生明顯不良影響。

　　2.1.3 鈉

　　鈉是植物有益元素之一。表1中化驗結果表明，再生水處理的植株地上部分鈉含量均比對照增加，油松和銀杏的增幅接近1倍，紫薇的增幅最大，再生水處理的植株葉片鈉含量達到了對照的8倍；相對而言，玉蘭和早園竹的增幅較小。鈉元素測定結果表明，再生水灌溉兩個生長周期后，不同程度地引起了植株地上部分鈉含量的升高。在其它管理因素完全一致，僅灌溉水源不同的前提下，再生水中鈉離子含量較高引起了植株組織內鈉的累積。從再生水水質分析結果得知，本試驗點再生水中Na⁺含量大約是對照的4倍，因此本研究結果初步表明植株體內鈉含量的升高源于灌溉水帶入土壤中較多的鈉（土壤化驗結果表明，再生水澆灌引起土壤中交換性鈉大幅升高），再生水澆灌兩個生長周期后，隨著植物根系的吸收，植物葉片組織中就已經出現了鈉的積累現象。

　　植物生長狀況調查結果表明，再生水處理的油松、銀杏、玉蘭、早園竹生長正常，外觀未見明顯異常；但再生水澆灌的紫薇葉片出現了嚴重的焦邊現象，該現象可能與鈉含量較高直接相關。

　　2.2調查區植株礦質元素含量

表 2 調查區植株礦質元素含量

　　從表2可以看出，不同植物體內的氮、磷、鉀、鐵、鋅含量在自來水澆灌的對照區和再生水澆灌的試驗區表現各異，但植物體內的元素含量均在正常范圍內。說明再生水澆灌對植物體內礦質元素含量的影響，沒有產生植物生長狀況的明顯變化。

　　從植物體內鈉含量來看，常綠樹油松、白皮松和雪松在再生水區生長的植物體內的含量均高于對照區，說明再生水澆灌使白皮松和雪松葉片中積累了鈉離子。而其余植物體內的鈉含量在再生水區和對照區均保持在一個水平。這與不同植物的生長習性有關，常綠植物與落葉植物比較，植物器官組織中養分容易累積，主要由于落葉植物可以通過葉片的脫落帶走植株體內的大部分養分。

　　3再生水澆灌對土壤的影響

　　3.1  草花盆栽土壤

　　表3的化驗結果顯示，4種花卉的土壤含鹽量均為再生水處理高于對照。一串紅對照為0.084%，再生水處理為0.167%，處理是對照的1.99倍。小菊對照是0.065%，再生水處理是0.124%，處理是對照的1.91倍。這表明再生水澆灌后土壤含鹽量確實明顯增多，有鹽積現象。

　　另外，兩種溫室花卉合果芋和吊蘭的含鹽量也表現為再生水處理高于對照，但增加幅度小于一串紅和小菊，可能與溫室水分蒸發較慢，花卉澆水量小有關。

表3  再生水澆灌對土壤的影響

　　另外，盆栽花卉的培養土局限在花盆有限的小范圍里，不具備大田土壤的緩沖作用，所以在較短的時間含鹽量就出現了明顯的變化。據北京東郊污灌研究報告，污水含鹽量平均在1300 mg/L(940～1950 mg/L)，污灌15年后，土壤含鹽量達到0.166％，比非污灌區同類土壤的含鹽量0.04～0.10％和該區的清水灌溉的含鹽量0.127％都有增加，與該區清水灌溉相比增加了30％，顯然大大低于盆栽試驗的結果。這與土壤的緩沖作用與自凈能力有關。因此，盆栽花卉澆灌再生水時鹽積的可能大于大田土壤，對土質的要求要更為嚴格。

　　2002年和2003年土壤交換態鈉的含量比較見表2，結果表明再生水處理的土壤的交換態鈉含量均高于對照，達到了對照的1.13～3.67倍，在沒有施肥等外源加入鈉的前提下，因此認為是由再生水澆灌引起了土壤中交換態鈉的明顯累積。

　　草花盆栽試驗表明再生水澆灌引起土壤交換性鈉含量比對照有大幅增加，再生水澆灌引起了土壤中鹽分的明顯累積，但對土壤肥力指標的影響不明顯。但土壤鹽分的累積目前并未對植物的生長造成不良影響。

　　3.2  調查區土壤

　　本研究對使用再生水澆灌的區域內土壤狀況進行了分析化驗結果見表4表5。

　　2003年測定的土壤中交換態鈉離子含量高于2001年的測定值。2001年平均含量是85.33mg/kg，而2003年的平均含量達到158.16mg/kg，是2001年的1.86倍。在沒有外源鈉的情況下，土壤中鈉含量增高，說明再生水澆灌引起了土壤中鈉的累積。累積在土壤中的鈉對于不耐鹽的植物由于土壤中含鈉量過高而發生鈉的傷害。在2年的時間內研究發現鈉通過再生水澆灌可以在土壤中累積，此累積是一個相對較慢的過程，但隨著澆灌時間的延長，累積量達到一定程度時，就會對植物產生傷害，因此，鈉是否在土壤中繼續累積應該跟蹤監測。

　　2年的測定結果表明，土壤含鹽量較低，不會對植物產生危害。2001年測定土壤的全鹽量在0.03%~0.08%之間，而2003年土壤全鹽量在0.014% ~ 0.035%之間。2003年測定值低于2001年，土壤中全鹽量有下降趨勢。

表4  調查區植物立地土壤養分含量（教學植物園）

　　盆栽試驗的結果表明，再生水處理的土壤中鹽分有累積現象。但對再生水澆灌2年的綠地土壤研究，發現沒有鹽分累積現象。認為主要是因為城市綠地植物生長的土壤環境較大，土壤有很大的緩沖性能；還有可能與2003年夏季雨水較多，雨水的淋溶作用使土壤中的可溶性鹽向土壤的下層移動有關。

　　陶然亭公園土壤性狀從不同土層來看，澆灌再生水兩年的檢測結果顯示無論是對照區還是再生水區土壤中堿解氮的含量均是0-20cm 高于20-40cm 土層；速效鉀含量除對照區均為0-20cm 高于20-40cm 土層含量；有效磷除2003年再生水區外，其余均為0-20cm 低于20-40cm 土層。

　　從不同年份來看，土壤養分含量呈現如下規律：對照區和再生水區土壤中堿解氮含量2003年的測定值高于2002年；而土壤速效鉀、有效磷、交換態鈉、全鹽量含量是2003年的測定值低于2002年。連續兩年土壤全鹽量的測定結果均小于0.1％，對植物不會產生危害。

表5  調查區土壤性狀（陶然亭公園）

　　4小結

　　再生水在城市園林中的應用研究結果表明，三年的試驗周期內再生水澆灌的植物外觀生長良好，未見有明顯不良影響；植株葉片礦質元素的分析結果表明部分澆灌再生水的植物（油松、玉蘭、銀杏、棣棠、紫薇、早園竹）葉片內氮、磷、鉀出現了升高的趨勢，出現了鈉元素的含量增加，鐵、錳、銅、鋅則沒有明顯變化。

　　盆栽試驗和教學植物園的綠地調查試驗結果表明，再生水澆灌使土壤中交換態鈉有累積趨勢。但調查綠地土壤并未出現鹽分的累積，且未達到危害水平，目前并未對植物的生長造成不良影響。

　　但本研究試驗周期較短，數據結果有一定的局限性。因此尚待繼續加強再生水對人、對園林植物、綠地土壤和環境等綜合影響的基礎研究，為再生水的科學使用提供可靠的科學依據。

　　5加強再生水在園林中應用的建議

　  再生水科學應用于城市園林綠地是一項系統工程，必須有政策法規保障和相應的管理措施，以保證再生水利用事業的良性發展。

　　5.1以循環經濟的理念做好園林節水

   循環經濟的理念就是要加強水資源的再生利用，而再生水應用于城市園林則充分體現了循環經濟的理念，是做好園林節水工作的有效措施。園林節水中要充分考慮根據不同用水的水質需求，合理利用各種可以利用的水源，灌溉用水應積極利用城市再生水，實現城市水資源的再利用。

　　5.2完善相關法規，制定強制性規范
　　城市再生水在園林中應用在北京市尚處于起步階段，關于園林使用再生水的法規和標準還不完善，需建立一些鼓勵和強制再生水利用的法規和規范。

　　5.3制定再生水使用的整體規劃
　　目前，再生水管線非常有限，大部分綠地由于管線限制不能使用再生水，迫切需要制定使用再生水的整體規劃，使大綠地能夠用到再生水，從而節約寶貴的自來水資源。

　　5.4加強水處理技術和安全使用再生水的研究
　　一方面不斷加強新工藝、新流程、新技術的研究、開發和推廣應用，不斷完善和提高再生水出水水質，為再生水的推廣使用提供技術支持；另一方面，不斷加強使用再生水對人、植物、土壤和水體環境的綜合影響研究，進一步延長試驗周期，擴大研究范圍，保證使用再生水的安全性，并通過研究數據消除普通民眾對再生水的抵觸心理，為再生水的推廣使用提供科學依據。

　　5.5加強水質管理，細化水質要求
嚴格再生水水質管理，要求再生水供水單位定期化驗再生水水質，并定期向用戶公布再生水水質情況，確保供水安全。同時為了滿足不同用戶的使用用途，應進一步完善目前再生水的水質標準體系，制定相關的技術標準，確保城市再生水的科學使用。

　　水資源的循環利用直接關系到城市經濟社會可持續發展，關系到人民群眾的生活質量和切身利益，面對水資源短缺日益嚴峻的形勢，大力發展再生水的推廣利用，把城市用水大戶――園林行業科學使用再生水工作提高到一個新的水平，為建設節水型城市，促進社會經濟的可持續發展奠定扎實的基礎。

　　參考文獻

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