巢湖流域農村面源污染特性及其綜合整治措施

汪巧玲

（安徽省合肥市環境保護科學研究所，安徽 合肥 230041）

1 引言

面源污染是指溶解的和固體的污染物從非特定的地點，在降水或融雪的沖刷作用下，通過徑流過程而匯入受納水體（包括河流、湖泊、水庫和海灣等），并引起水體的富營養化或其他形式的污染。農村面源污染是相對于點源污染而言的一種水環境污染類型，其污染物濃度通常較點源污染低，但其總負荷卻非常巨大。農村面源污染起源于農村過量和不合理地使用農藥、化肥，小規模畜禽養殖的畜禽糞便，以及未經處理的農業生產廢棄物、農村生活垃圾和廢水等，在農田、園地等區域，土壤中氮、磷養分和農藥殘留等污染物通過地表徑流、土壤進入地表、地下水體，形成大面積污染，從而造成面源污染，使得各類農村面源污染所造成的水環境質量惡化問題日益明顯和突出。

2 農村面源污染的表現形式

（1）肥料與農藥的使用不當造成土壤、水質和大氣的污染，進而通過食物、飲水和空氣危害人體健康。肥料中的氮磷以及殘留的農藥進入地表和地下水體，造成水體NP和農藥污染、水體富營養化和農產品質量下降等后果，此外還導致營養失調與NO3－積累，土壤結構破壞（如土地板結），促進土壤酸化，降低微生物活性。

（2）低效、高毒和水溶性農藥生產量和使用量大是我國農藥品種結構不合理的主要標志。在一些高產地區，每年施用農藥可達30多次，用量高達300kg／hm2以上。1985年以來施用除草劑的農田每年也以200萬hm2的速度在遞增，土壤、水體和大量農產品受到污染，而且導致不少地區的農田生態平衡失調，病蟲害越治越嚴重，進入惡性循環。農用化學品對農村生態環境的影響隨著施用量和施用品種的增加以及施用區的擴大而越來越明顯。

（3）水土流失。《2001年中國國土資源公報》數據顯示，我國耕地現有數量為1.28億hm2，其中坡度大于25°的陡坡耕地606.67萬hm2，15°～25°之間的坡耕地0.12億hm2，主要分布在耕地少、山地多的西部地區。人多地少矛盾導致了土地的利用的高負荷，毀林開荒的現象嚴重。根據全國土地資源調查的結果，全國耕地面積占土地總面積的13.7%，而水土流失面積約占全國水土流失面積的33.3%，每年的土壤流失量是全國的66.7%。土壤的大量流失導致了大量營養物質的流失，對水體的污染日趨嚴重。

（4）農村生活垃圾主要包括農業固體廢棄物（主要是植物秸稈）、農村生活垃圾、農村生活污水。植物秸稈等農業固體廢棄物每年的產生量十分巨大，但其中大部分沒有得到充分利用。各類作物的廢棄物產生量不同，專家估算任何干的農產品中25%的物質是廢棄物。花卉蔬菜秸稈過去基本全用于肥料，農民將其或直接丟棄在田間地頭，或放火焚燒或任其腐爛，資源浪費現象嚴重。秸稈產生量最大的9個省份為黑龍江、河北、山東、河南、江蘇、安徽、湖北、湖南及四川。這些省份每年的秸稈產生量均超過3600萬t，秸稈產生總量占全國秸稈產生量的59.5%，面臨著嚴重的農田固體廢棄物流失的問題。

（5）生活污水。由于農村生活污水處理設施的空白，排放的污水大部分未經處理就直接排入附近河道，最終流入巢湖，使氮磷富集于巢湖。

（6）畜禽養殖業的污染。主要是由于對產生的固體廢棄物和廢水未進行合理的處置造成的，其主要污染物是有機質、氮、磷和病原微生物，其主要影響是對地表水體的耗氧和水體的富營養化，以及硝酸鹽帶來的地下飲用水源的污染。此外，畜禽糞便發酵后會產生大量有害氣體。從全國的分布來看，畜禽養殖分布依然是圍繞經濟發展較好的地區，成為經濟發達地區的菜籃子基地，但東部地區由于集約化和土地占有量的矛盾使得畜禽污染顯得十分突出。

3 巢湖流域農村生態治理分析

3.1 巢湖流域農村生態治理的必要性

巢湖是我國重要的淡水湖泊，巢湖流域是我國重要的糧棉油主產區。一個時期以來，巢湖污染加劇，水環境持續惡化，這主要是工業化、城鎮化進程加快，但農村不合理生產生活方式造成的面源污染也起了一定作用，特別是氮、磷污染，加劇了水體富營養化。近年來，隨著農業集約化程度的提高和養殖業的快速發展，過量和不合理使用化肥、農藥農用化學品以及畜禽糞便隨意排放造成污染問題越來越突出。農村每天產生的大量生活垃圾、畜禽糞便和部分農作物秸稈沒有得到有效處理利用，農村面源污染情況與前幾年比，呈上升趨勢，污染問題不容樂觀。目前巢湖流域農村面源污染所占比例已經超過巢湖外部污染總量的50%。當前巢湖流域污染嚴重，已直接威脅到合肥市居民的飲用水安全。更令人擔憂的是，與農村水環境、農村飲用水源密切相關的次級河流及水庫水體的水質已明顯下降，而次級河流污染已經對巢湖構成嚴重威脅，農村面源污染目前已經嚴重威脅到了巢湖流域的整體水環境，因此必須采取有效的措施治理農村面源污染。

3.2 巢湖流域污染特性

巢湖流域污染有工業污染，但主要為農村面源污染。據《第一次全國污染源普查》結果，2007年，巢湖流域總氮2.74萬t，總磷排放量約為0.33萬t。其中城鎮生活源是巢湖流域COD、氨氮、總氮和總磷排放的主要污染源，分別占各自排放總量的58%、82%、52%和68%；農業源總磷和總氮排放量分別占流域排放總量的48%和32%。主要污染原因為農村生活污水及生活垃圾無害化處理率低，畜禽糞便綜合利用率低，面源污染防治對策難以落實；環境意識淡薄、環境治理資金投入嚴重不足；水資源價格低，沒有形成節約用水和重復用水的價格約束；產業結構不合理，農村污水處理設施建設緩慢和運行資金缺乏，現行管理和運行機制不完善。

4 農村面源污染綜合治理措施

4.1 加快農村生活污水治理

巢湖周邊農村人口分散，人口數量多，目前基本沒有任何農村生活污水的收集和處理措施，農村生活污染源成為影響水環境的重要因素，嚴重污染了農村地區居住環境，農村大部分地區河流水體普遍受到污染，最終排放到巢湖，使巢湖的水質安全受到嚴重威脅。

農村居民居住總體較為分散，局部相對集中，針對以上現狀，應因地制宜地選擇50戶左右的集中連片的農戶為一組，通過排污管、溝對污水進行集中，最終進入厭氧發酵－人工濕地處理系統進行污水治理，其特點是成本低、效率高，有利于污水的集中收集，節約工程投資，同時也可以減少堵塞、淤積等情況的發生，符合農村污水處理工藝要求和農村現狀。污水經處理后可用于池塘養魚或農田灌溉，在改善農民生活條件和農村生態環境的同時，節約水資源。

通過一、二級厭氧發酵池，利用厭氧微生物對有機質發酵、分解作用，降低污水的化學需氧量、生物耗氧量及懸浮物，達到污水的凈化；再通過自流方式進入垂直式人工濕地床，在耐水植物和土壤（填料）的物理、化學和生物的三重協同作用下，污水中有機物通過過濾、根系截留、吸附、吸收和植物光合、輸氧作用，促進兼性微生物分解來實現對污水的高效凈化，從而實現對生活污水的達標處理。

4.2 加快農村戶用沼氣工程

針對巢湖流域地理位置、農村種植業狀況及氣候資源條件，可實施農村戶用沼氣工程，以“豬－沼－糧（菜、果、魚）”能源生態模式為主，以農戶為基本單元，以“一池三改”為建設內容，利用房前屋后的山地、水面、庭院等場地，每戶建設容積為8m3的全混凝土結構家用水壓沼氣池，同步對畜禽舍、廁所、廚房進行改造，使沼氣池的建設與畜禽舍和廁所改造結合，收集養殖糞便、污水以及生活污水，通過沼氣池的厭氧發酵處理，變廢為寶，構成養殖——沼氣——種植三位一體的庭院經濟格局，避免了污水向四周環境的排放，形成生態良性循環，增加農民收入（圖1）。

5 社會效益和生態效益分析

5.1 農村生活污水處理工程實施的效益分析

（1）在項目區進行污水的集中收集、處理，可以有效的解決新農村建設的污水處理問題，實現農村城市化、田園化，積極促進新農村的建設。

圖1 豬沼糧（菜、果、魚）能源生態模式運行圖

（2）目前我國農業因缺水而造成的糧食減產約為250～480億kg，巢湖流域同樣存在上述情況，直接影響農民的收入水平。通過生活污水治理工程的實施，收集農村污水，資源化處理后用于農業灌溉，將減少因缺水造成的農業損失，使農民得到實惠。

（3）農戶生活污水處理工程可以有效的解決農村生活污水的無序排放，農村的臟、亂、差問題，極大的改善農村環境。

5.2 農村戶用沼氣工程實施效益分析

（1）使巢湖流域生態環境得到極大改善，帶動周邊農民大量使用有機肥，減少了化肥、農藥的施用量，從而能夠從根本上解決巢湖流域的農村面源污染問題，減輕巢湖流域的水污染。

（2）促進庭院經濟發展，增加農民收入。加強農村戶用沼氣建設，通過開展多種模式的綜合利用，充分合理地利用光、熱、水、土和生物質能資源，種植與養殖并舉，實現庭院經濟和糧食生產的同步發展，建池戶年節支增收1000元左右，既保證了農民溫飽，又增加了經濟收入，符合農村實際情況，是促進農業增效、農民增收、農村穩定的一條捷徑。

（3）促進無公害農產品生產，增強農產品的競爭力。通過戶用沼氣池建設，一方面，農民大量使用沼氣，減少農藥化肥施用量，減輕農產品污染，并逐步按照無公害農產品標準進行生產，提高農產品食用安全水平。

6 結語

通過巢湖流域農村面源污染綜合治理后，可有效減少農村污水的排放，改善巢湖流域整體生態環境，農業生產現狀，可實現農業資源的可持續利用。可以大幅度提升農村生產、生活環境質量，促進資源循環利用，大力推進資源節約型、環境友好型社會和社會主義新農村生態家園建設，造福廣大農民和子孫后代。巢湖流域可基本實現生態平衡，生態系統步入良性循環，潔凈的灌溉水、優良土壤環境質量和穩定的農業生態系統，將為巢湖流域生態農業和其它生態經濟的發展提供良好的環境條件，為巢湖流域的水污染治理和其它生態經濟的發展發揮良好的作用。

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