早春三月，在北京大兴南红门再生水灌区里，北野厂村的灌渠旁，抽水机、潜水泵等提水设备一字排开，清澈的“再生水”涌入农渠。大兴区青云店、长子营、采育等8个镇的农田依靠水渠、机井抗旱浇地保苗现象随处可见。

这里的再生水，都是经过北京市污水处理厂二级处理后的达标水。介于建筑物生活给水系统与排水系统之间的杂用供水技术，就是再生水工程技术。其水质指标低于城市给水中饮用水水质指标，但高于污染水允许排入地面水体的排放标准。因其不受气候影响、不与临近地区争水、一般就地可取、水源稳定，再生水的利用已经成为国内大都市缓解水资源危机的重要举措。

然而污水处理厂常规水中含有的重金属、持久性有机污染物、致病菌等都极有可能危害农作物、牧草根冠的发育、产量甚包括直接影响品质。同样，再生水灌溉条件下，污染物的累积对农产品质量的影响所带来的污染风险，都是无法回避的问题。

对于多年超采地下水，且尚在日益膨胀的北京城而言，这一问题显得尤为明显。幸运的是，北京市水利科学研究所联合中国科学院、中国农业大学、北京市农林科学院等单位，历时七年科技攻关在国内首次系统地完成了再生水灌溉利用研究。

“再生水”的省钱之道

北京市六环以内52条河道，承载着污水处理厂的二级出水。它们源源不断的供给下游郊区水网，用于农业灌溉和湿地水生态建设。再生水虽经过污水处理厂二级处理，但受技术等多重因素限制，污水中污染物质并不能完全去除。只有在经过8公里的渠系后，二级出水总氮平均值、化学需氧量共四项常规水质指标都在正常的范围内，才构成灌溉的可行性。

能够进行灌溉的“再生水”虽然具有污染危险，但其水中因含有植物生长所需的氮磷等营养物质，可促进农作物的生长，减少化肥的使用量，已经普遍得到农户认可。

北京市水利科研所主任吴文勇算过一笔账：用“再生水”灌浇一亩地节省肥料大约40公斤，节抽水用电60多度，一共能省下近百元。按一亩地节约100元算，大兴南红门和通州新河等地区形成的58万亩再生水示范灌溉区，近肥料和用电两块即可约节省5800万元。

再生水替代了大量清水，减少了抽取地下水灌溉的成本，让农户省下钱，更重要的是减少了北京的地下水开采，延缓地下漏斗区的发展。

自2003年起，北京把再生水纳入全市年度水资源配置计划中进行统一调配，采取多项措施有效推进再生水的大规模利用，利用范围也逐步扩展到工业制造、城市绿化、河湖环境等领域，再生水作为新水源加入到城区环境用水补充水源当中。利用量已从2003年的2.1亿立方米发展到2010年的6.8亿立方米。缓解了北京市地下水用水压力。

让农作物“喝得惯”再生水

不过，并不是所有农作物都“喝得惯”再生水。

北京市水科所的永乐店实验站总共有6个小区，每个小区大致为六平方米的空间，前三个小区种植中农84玉米，后三个小区种植中农86玉米，每个品种设置再生水、交替灌溉、清水灌溉3个处理，测定发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数等发芽指标，以及可溶性蛋白、叶绿素等各种植物生理指标，进而分析再生水灌溉对此种农作物生理毒性的影响。

比如，不同水质在同一个生长发育时期，玉米组织中的可溶性蛋白质（可溶性蛋白质含量是衡量植物是否发生重金属胁迫的重要指标）含量有一定差异，表明再生水、混灌对于玉米组织中的可溶性蛋白质含量的影响幅度在植物忍受的范围内。玉米组织中的可溶性蛋白质含量变化是可逆的，即便玉米中溶性蛋白含量略高，其集体组织自身总能调整到适应的范围内，最终不会危及植物生长。

科研人员根据再生水灌溉对农产品维生素C、粗蛋白、粗灰分、可溶性总糖、硝酸盐含量等品质指标的变化特征以及重金属、持久性有机污染物在土壤—植物系统迁移、分配关系，将再生水适宜灌溉的作物分为三类。

优先推荐灌溉的对象，包括棉花、甜菜、树木原料类植物，玉米、牧草等饲料类植物和非接触性的乔、灌、草园林绿地；而第二类，也就是推荐灌溉的对象，包括小麦、瓜果、果树、煮食的蔬菜等粮食与瓜果类植物；不推荐灌溉的对象，包括洋葱、马铃薯、萝卜花生等根茎类植物，食生的蔬菜和人体亲密接触的公园绿地。

灌溉分布背景值

再生水的灌溉除了需要监测对农作的影响以外，还必须考虑到对灌溉区地下水质的影响，合理规划宜灌区。通州区新河灌溉区再生水利用五期工作人员通过室内土柱模拟、野外定点监测相验证的分析，得出了不同包气带结构对再生水灌溉条件下污染物的消减规律，完成了北京市东南部再生水灌溉利用区地下水防污性能的研究。

目前国内主要是应用美国环保局开发的DRASTIC方法研究地下水防污性能。然而，北京市再生水灌溉地处平原地区，地势平坦，因此，DRASTIC评价体系中地形参数，在北京地下水水质防污性能的辨别中，已无实际意义。

就此，北京市水科所把评价模式简化为DRSIC，5个评价指标，包括D地下水位深埋；R降水对地下水的净补给；S表层土壤类型；I包气带的属性；C含水层的水力传导度。

目前北京市再生水灌区有52.3%的地区地下水防污性能很好，主要分布在大兴区除永定河沿岸地区、通州的西南部区域；38.7%的地下水防污性能中等，主要分布在大兴的北部部分地区、通州的除河道沿岸的大部分区域；8.9%地下水防污性能较差区域主要通州东部地区、通州的河道沿岸区域。

通过近10年的研究，项目组提出了再生水安全灌溉利用技术研究的基本思路与方法，建立了基于生态友好的再生水安全灌溉技术模式。制定国家和地方标准3项，发布北京市再生水灌溉监测公报3次，获得发明专利10项为政府部门提供规划、设计、政策等决策咨询服务16次，成果推广面积达到58万亩，累计利用再生水8.36亿m3，累计直接经济效益12.46亿元。