城市废水：农业的重要源泉(王琳译).docx

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1、表1巴基斯坦旁遮普南部城市的废水使用情况城市人口1废水灌溉面枳（公顷）废水种植作物Bahawa1pur408,000600疏采Bahawa1nagar111,00055蔬菜和饲料Burewa1a152,000500蔬菜、小麦、桶花和饲料Vihan94,000160蔬菜、小麦、隔花和的科AnfV71a74,000300蔬菜、型、褐花和一料Haroonabad63,000150蔬菜、储花和饲料Khairpur27,00025蔬菜和伪料FortAbbas35,000100疏采Minchinabad26,00012型人口1的数据取自近期出版的1998年人口普查报告（人口普查组织2001）。请注意，这些

2、数据与以前刊物所用的数据（VanderHoek2001）不同。绪论城市废水应用于农业，这是一个始于数世纪之前的古老尝试（Asano和1evine1996）,现在由于许多干旱和半干旱国家面临着日益严重的淡水资源短缺问题，这一做法正逐渐受到人们的重视。将城市废水用于农业具有很多优点，可将其看作以下几点的综合策略：（直接优点）?保护水资源；?重复利用营养物质，因此减少了农民需要投资在化肥上的资金；?为农民提供了可靠的水资源供给，特别是干旱地区的低收入农民；（间接优点）?可以防止河流、水道及其它地表水的污染，因为不然的话，它们都将用于废水排放；?通过低成本而卫生的方式处理了城市废水。这些对于农民、市政

3、当局和社会的优点一般来讲都要与利用废水进行灌溉的缺点进行比较权衡，这些缺点主要与水中存在的肠道致病微生物（细菌、病毒和寄生虫）有关。这些病原体威胁到人们一一农民和所有受到废水影响的大众以及食用由废水灌溉的农产品的消费者们一一的健康。与废水灌溉有关的主要健康威胁是肠道寄生虫传染病（Mara和CairnCroSSI989）。另外，如果废水中包含工业污水和化学污染物，如重金属，它们可能积聚在土壤和作物中，从而构成对健康的威胁。如果在废水投入使用之前进行必要的处理,那么这些健康方面的风险就可以大大降低。但是，现有很多技术的价格对于低收入国家来说实在是高得令人不敢问津。除了建造处理厂的巨额费用外，兴建处

4、理厂所需占用城市周边土地的费用以及污水采集设备的成本也都高得让人望而却步。此外，还有一个缺点就是许多常规的处理方法使废水中的营养物质都流失了，从而减少了使用者的经济效益。当然，也可以选择一些相对低成本的处理工艺，比如废水稳定池技术，这些技术在中等收入国家得到广泛使用，特别是在中东地区。然而，目前的实际情况是在世界上所有产生的废水中有三分之二完全未得到任何净化处理（Marifk）和BOIaneI1999）。净化另外三分之一废水的处理厂中大多数没有完全运转起来，同时也得不到及时的维修。例如，对墨西哥现有的废水处理厂的评估发现，其中处于满负荷运转的企业不到10%（Marifk）和Bo1and1999

5、）。许多国家已明令禁止使用未经净化的废水种植将用于人类食用的蔬菜,但准许用来种植，比如，饲料作物等。举墨西哥的例子来说，该国将废水大范围应用于农业（SCott等,2000）o进行农作物限制可以杜绝出现人类健康问题，但也有不足之处，那就是减少了废水使用者的经济效益，因为限制的是蔬菜一类（在城市周边地区很受欢迎）的高价作物，它们最容易受到污染物的影响。另外，就像其它与水有关的政策一样（PrathaPar等，2001）,农作物限制政策在发展中国家可能也同样不会得到有效贯彻。在水资源短缺和立法执行缺乏力度的情况下，未净化污水的使用通常处于无计划状态，而且这种做法在世界的许多国家经常成为由城市及其周边地

6、区的贫困农民自发采取的行为（ChandUVi2000）0污水现在是以后也将继续是水资源和营养物质的便宜而可靠的来源。按照研究人员、决策者和服务设施提供者们的普遍观点，未净化污水的使用完全令人无法接受，只有经过必要的处理之后才能谈到利益问题。这一观点可能招致使用污水的贫苦农民的进一步抵制，因为在给定这两种方法（使用经净化废水或使用其它水资源）的相关成本后，无论在将来什么时候他们都不可能从污水处理中得到好处，也不会从使用其它水资源中受益。巴基斯坦的情况就是一个很典型的例子。巴基斯坦人口增长迅速，预计将从2000年的1.56亿增加到2025年的2.63亿(联合国人口基金组织2000)。到那时，大约5

7、0%的人口以城市为中心生活，其中的大多数生活在印度河流域，该河为相邻的世界最大的灌溉系统提供用水。据估计，在印度河流域，有两千五百至三千五百万人口生活在地下水含盐而降雨量又非常少的地区，因此，他们要依靠地表灌溉水来满足他们全部的水资源需求，包括洗涤、沐浴和饮用(VandCrHOek等,1999)o在巴基斯坦大部分拥有污水处理系统的城镇，灌溉都使用废水。在这些例子中，废水并没有直接投入使用，而是经过了最简便的地表水体的处理，这些地表水体通常是灌溉水道，在河流的下游地区，这些水道还要作为人们日常饮用水的主要来源。然而在大多数城市，经处理的废水量与投入使用的废水量到底有多少就不得而知了。表1列出了对

8、旁遮普南部地区进行的快速调研的结果。结果显示，所有的调查对象都使用了未经处理的废水，并且现有的法规中没有一条是关于什么作物可以使用废水灌溉的。在所调查的城市中，蔬菜是最普遍的废水灌溉作物，因为它们可以在邻近城市的市场中卖出个好价钱。废水已得到农民的高度重视，因为它含有大量的营养物质并且能够保证可靠的供应。在一些地区，废水甚至要从市政当局购买。目前的大趋势是少数农民控制水资源，并把这些水资源首先在自己人中间分配，如果还有盈余才分给其他人。使用未经处理的废水是得到贫困农民们普遍认可并广泛实践的做法，因而，人们急需找到革新的方法使这种做法的利益最优化，而使其负面的健康影响最小化。但是，人们只有在对所

9、有的正面和负面的影响都进行论证之后，才能在缺乏废水处理办法的条件下做出可以使经济利益最大化而健康风险最小化的英明决策。正是基于以上目的，国际水资源管理协会(IWMD在巴基斯坦的旁遮普进行了必要的调查研究。现在这篇报告就是在对旁遮普南部的哈鲁纳巴德(HarOonabad)的废水灌溉管理、农业惯例、经济成本与效益以及环境和健康方面的影响充分研究之后进行的综合论述。更多关于这些主题以及其它额外主题一一比方说一旦成为蚊子繁殖后代的栖息地，废水灌溉应承担什么样的责任等一一的单独的详细报告也都即将出版。研究范围哈鲁纳巴德(Haroonabad)是一座拥有63,000人口(人口普查组织2001)的城镇，坐落

10、于旁遮普南部，处于科里斯坦(ChO1iStan)沙漠边缘。该城没有主要工业。该地区也只有非常有限的自然水资源，年平均降水量只有156mm,而且气候极端，气温从一月份的2C可以升到七月份的48。因为地下水含盐，该城依靠Hakra-4/R灌溉水道提供日常用水。从1965年污水处理计划刚刚投入建设不久，这里的农民就开始使用处理站周围的未经处理的城市废水。目前，该城已在各不同站点分别设置三个抽水泵，容量从50升/秒一一70升/秒不等，负责向农田输送废水。哈鲁纳巴德(Haroonabad)市政委员会负责供应居民水资源和废水处理设施。市政当局雇用了卫生检查员，让他们来完成这一任务。这些检查员由所有的污水厂

11、工人、清洁工人和水泵操作人员组成。当局无视土地所有权，将废水使用权拍卖给出价最高的竞标者。通常由一群承租户和土地所有者组成单独的团体购买废水以保持水资源便宜的价格。因为他们都单独向政府投标，所以他们是作为垄断购买者运作的。过去的价格通常是每年140,000卢比(相当于2,500美元)。然而，2000年，农民们在投标中抵制报价，希望以此获得免费的废水，因为不管投标价格是多少政府都不得不对污水进行处理。通过与政府进行进一步谈判，农民们最终同意象征性的每公顷交200卢比以支付废水泵的电费，因为政府当局表示已无力支付电动抽水机的运作费用。政府的责任止于污水处理站，此后的废水管理权移交给农民。当局不负责

12、将废水输送到农民的田地，因此，只有那些土地位于处理站附近的农民可以灌溉农田。在这些年，农民们已经逐渐形成了彼此协作的机制，并将旧的灌溉水道改造成污水道。所有利用废水灌溉的农民都拥有使用定期的水道水资源的权利，但他们或者将其卖给上游的某处或者将这些水用于灌溉自家位于上游的田地。总的来说，较为富有的土地主出于威望的考虑通常不直接从事农业劳作，特别是在废水成为灌溉来源之后。取而代之的是，他们都将土地租了出去，租期一般为几年。租户通常不止与一个土地主签租约，因为他们更喜欢在合并后的大面积的土地上劳作。这些租户一般扮演着农田管理者的角色，而真正的耕作要由佃农来完成，这种租借关系建立在以谷物交租的基础上。

13、水资源所有权随土地使用权的转让而自行转移,但水资源却日复一日地在各个佃农之间进行分配，这就需要他们彼此理解并加强合作。农民们根据土地大小按比例分配水资源及其花费。他们根据土地大小、土壤性质和地形制定了每周灌溉的名单，并详细列出每个农民灌溉持续的时间。这个时间表每年开会修订一次,会上农民们将就下一年的水资源分配和费用分担问题取得一致意见，还要制定详细的策略以竞标水资源。方法农业生态学分析通过与各个政府代办处提供消息的关键人士交谈，以及与农民进行集体讨论或非正式的谈话可以获得关于废水使用、废水支付金额、农作物的时间分布模式以及关于在废水灌溉田地种植特殊作物的理由的相关资料。抽取40位农民组成具有代

14、表性的示范组，通过对其进行详细的研究评估废水农业对于农民的成本和收益。示范田地的一半使用废水作为灌溉用水，另一半使用水道水资源间或利用地下水灌溉。选取示范田地的原则是土地位于距哈鲁纳巴德(HaroOnabad)蔬菜市场方圆五千米范围内，希望以此模拟相近的市场行情。数据采集从2000年4月到2001年3月，为期一年。所有挑选出来的农民均靠种植蔬菜之后出售而赚钱，研究人员希望他们提供关于收入和开支的数据。每周都要对挑选出来的农民进行探访，并请他们填写事先设计好而且经过检验的调查问卷，以此来收集在种植不同作物条件下以及在不同的灌溉用水满足程度、不同的农田投入成本（如种子、化肥和农药）、不同的耕作习惯

15、、不同的作物产量还有不同的农产品收购价格下关于种植区的相关资料。通过探访很难获得蔬菜的产量数据，因为农民通常仅能说出在特定的某天卖出多少筐。为将筐数转化为重量，不得不随机选择一些筐，称出它们的重量，从而将不同作物每筐的重量标准化。从市场委员会（专门负责记录每天在哈鲁纳巴德（HarOOnabaeI）市场出售的蔬菜和水果的价格的部门）那里可以获得蔬菜价格的数据。水和营养物质的利用过去用于评估灌溉用水及营养物质利用率的方法在其它文章中有详细说明（Ensink等,2002）o简单地说，研究人员主要考察了两个废水利用地点：一个主要地点面积115公顷，在过去的35年里，这里一直使用废水灌溉；另一个地点面积

16、较小，只有34公顷，从两年前才开始用废水灌溉（图1）。另外还选择了一个控制站点，在那里灌溉只使用来自Hakra-4/R的合格水道水资源，而且该地以前从未使用过废水。在这三处，共挑选了九块田地用于监测灌溉和营养物质的施用情况。在这几块田地种植的作物是棉花、饲料和花椰菜。在2000年五月至九月这段期间，输送到这九块田地的水资源都受到严格监测，同时收集了关于所施化肥的资料。利用安装在抽水机上的流量表对由泵站流向主要水道的水流进行24小时监测，共监测了三天三夜。在引水槽处对灌溉到农田里的用水进行监测，在农民引水灌溉的同时不断测量水流深度，该引水槽建在所选田地的水流入口处。评估次数随灌溉次数增加而增加，经过评估给出灌溉用水的实际流量。分别在田里不同地方设置了28个水压计，每两周测量