再生水指污水經水處理工藝處理后具有一定功能的可以回用的水。地球上水資源短缺推動了污水再生利用，預計到2030年，我國缺水量將達130億m3，再生水可利用量將達到767億m3［2］。美國、日本、以色列等已將再生水回用作為緩解水資源危機的重要舉措，其中以色列再生水回用總量將達到水資源總需求量的四分之一左右［3－4］。農業灌溉是再生水利用的主要形式，澳大利亞的Werribee農場從1897年開始利用再生水灌溉［5］，美國再生水回用量中42%的水量用于農業灌溉［6－7］。近半個世紀以來，隨著再生水灌溉區域范圍增加，其安全性及對環境的影響引起廣泛關注［8－10］，國外相關研究主要集中在灌溉用的再生水對植物生長、土壤質量、地下水質量的影響以及安全灌水技術方面，中國對于再生水灌溉技術的研究起步較晚［11］。近幾年，污水資源化循環利用成為緩解我國水資源短缺的主要途徑之一［12］，特別是我國北方區域，農業灌溉缺水日趨嚴重，再生水灌溉得到越來越多的重視［13］。再生水灌溉一方面能避免利用污水直接灌溉所引起的嚴重的面源污染問題，并為植物生長提供所需養分，增加土壤有機質，從而提高土壤肥力和生產力水平［14］。另一方面，能避免過量的養分、有毒化學物質和病原體等物質同時輸入環境生態系統，也會一定程度的減緩環境污染［15］，降低對環境和人類健康的危害。因此，研究再生水灌溉環境生態效應對農業面源污染控制及污水資源化利用具有重要科學意義和實用價值［16］。本文分別綜述了近年來國內外對再生水灌溉環境生態效應的研究，并對我國再生水灌溉技術研究發展方向進行了展望。

1再生水灌溉對地下水質量影響研究

長期利用再生水進行灌溉的地區普遍都存在地下水質量變差的問題。通過研究建立科學合理灌溉制度和灌區建設模式，防治再生水灌溉導致的地下水的污染［17］。灌區地下水的防污性能與包氣帶巖性、地下水力學特征、再生水灌溉制度、灌區工程布置等有關，當前研究主要聚焦于再生水灌溉對地下水鹽分、氮素、重金屬含量等的影響［11］。在再生水灌溉中由硝化作用產生的NO－2和NO－3會進入地下水，并不斷隨水從表層向下逐層滲透，造成地下水的NO－2-N和NO－3-N污染［18－19］。關于地下水的另一個最嚴重的問題就是水資源的迅速鹽化，再生水灌溉是水鹽化的一個主要原因［20］。KassA等［21］研究表明，飽和含水層地下水的鹽分和成分隨距離變化非常大，主要由灌溉水源和非飽和層的推移控制。再生水灌溉中的高土壤鈉吸附比(SAR)導致土壤中鈉的吸收和鈣釋放到充填水中，地下水中的NO－3主要來源于再生水中NH+4的硝化［17］。MüllerK［22］等進行了含有農藥再生水灌溉對地下水污染影響的研究，但是僅限于室內試驗，還沒有長期的監測數據來支持模擬結論。MenahemR等［23］研究表明再生水中鈉含量較高，灌溉入滲補給地下水的過程中，Ca2+與Na+發生離子交換反應，導致地下水中鹽分增加。ChenJY等［24］采用δ15N示蹤方法研究得出再生水灌溉導致地下水中硝氮含量增加，由于黏土土壤通透性較差，再生水灌溉時反硝化速率顯著增加，土壤氮素利用率下降，HoodaAK［25］等的研究解釋說，這可以減少氮素滲漏對地下水的威脅。陸桂華［26］的實驗結果也表明，再生水灌溉對土壤下層及地下水中NH4+影響較小，但對NO－3影響較大，尤其是長期用再生水灌溉的土壤。李勇等［26］結合我國淺水湖泊的特點，利用土槽試驗和數學模擬方法，模擬了兩種典型潛水含水層中地下水及其營養物質入湖的規律，揭示了滲流速度和營養物質濃度在湖泊岸坡和湖底兩個交界面上的分布形式，并將模型應用到我國的滇池污染治理。宋曉焱等［27］針對焦作市南部新河沿岸灌溉區的污染情況，分別用再生水和大氣降水進行了土柱淋濾模擬實驗，分析了氯離子、總硬度及TDS在土壤中的遷移轉化機理，實驗結果表明，滲出液中的污染物濃度最初較小，隨后出現最大值，最后開始下降，表明當地淺層地下水中氯離子、總硬度及TDS污染與再生水灌溉有關。吳文勇等［28］為了對再生水灌溉灌區調蓄工程選址提供依據，通過建立5個不同深度監測井研究了再生水灌溉對地下水鹽分的影響，再生水經包氣帶入滲后滲濾液氯離子、全鹽、總硬度含量有所增加，12m包氣帶厚度對總氮、總磷去除率達到97．3%和99．0%以上，但是滲濾液中全鹽、總氮、氮磷、總硬度等含量指標接近地下水背景值，未發現再生水灌溉導致地下水水質發生明顯變化，說明研究區域再生水滲濾進入地下水對鹽分的影響與其他補給水源的影響效果無顯著差異，再生水灌溉灌區調蓄工程應建設在具有包氣帶巖性粗細相間、防污性能較好的區域。

2再生水灌溉對地表水質量影響研究

在再生水灌溉情況下，徑流一方面把土壤殘留污染物帶出農田、流匯水域，另一方面再生水灌溉退水，也將部分排入水域，加之再生水灌溉區域中，N、P等營養物質更為豐富，因此，灌區徑流對地表水體有很大的影響。DianeS等［29］利用200m3/hm2的厭氧消化污泥對東北部蘇格蘭Monaughty森林1．33hm2的試驗地進行污水處理和再生水灌溉，研究成熟的歐洲赤松林中土壤排水的化學性質，污水處理中施入了大約400kg/hm2的N和200kg/hm2的P，施用3個月和17個月后，對有機層和礦質層的水文學平衡、凈降水量、土壤排水中N和P通量與對照地區進行了比較，發現由于污泥中含大量營養物質的液體占了95%，所以污水處理地區有機土層內可溶性的銨和磷酸鹽、礦質層的磷酸鹽增加較快，由于污泥在晚秋施入，最初僅含0．05kg/hm2的NO－3，所以礦化增加不明顯，只有少量的NO－3被淋洗，1年半后，水處理地區N和P總通量仍然要比對照大，在有機層和礦化層觀察到大量的NO－3損失，土壤排水中NH+4、NO－3的濃度與對照相比明顯增加了，從最低的土層測得土壤排水中N的總通量超過了整個研究階段隨污泥施入總量的2．5%。HuXD等［30］利用田間測量方法，調查長期再生水灌溉條件下N和P的富集情況，選擇位于湯斯維爾、昆士蘭州的3個再生水灌溉地點測定N和P濃度，并且已經分別進行了5年、20年和30年的再生水灌溉，不同地點的再生水質量不同。從灌區地點抽取樣品分析N、P濃度，結果發現，在土壤分析深度內，大約有19．5%的磷和36．4%的氮已經脫離了土壤植物系統，并總結出了對地表水有污染的威脅的結論［31］。