飲用水水源集水區農村排水管理新模式研究

劉清云 丘錦榮 雷育濤 易皓 許振成 龔道新

摘要

農村地區是飲用水水源河流和湖泊主要的集水區，長期以來以城市環境保護為重點而忽視農村環保建設，近年來更有城市污染向農村轉移的趨勢，農村環境保護的壓力不斷增大，尤其是對飲用水水源安全的威脅不斷加劇。從法律法規、農村排水處理技術等方面簡述了我國農村排水管理模式的現狀，指出現有農村排水管理模式的不足，提出從管理層面提高和研究飲用水源集水區農村排水新標準、加強農村排水監管能力建設；從技術層面要集成和篩選適合當地情況的農村排水成套技術，從而探索構建飲用水源集水區農村排水管理新模式。

關鍵詞 飲用水源；農村排水；管理模式

中圖分類號 S181.3 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）27-09481-06

New Model of Rural Drainage Water Management in Watershed of Drinking Water Source

LIU Qingyun1，2， QIU Jinrong2*， LEI Yutao²et al

（1.College of Resource and Environment， Hunan Agriculture University， Changsha， Hunan 410128； 2.South China Institute of Environmental Sciences， Ministry of Environmental Protection， Guangzhou， Guangdong 510655）

Abstract Rural area is a major watershed of drinking water rivers and lakes. We have focused on urban environmental protection and neglected environmental protection for a long time. In recent years， there are more pollution problems in rural. The most important problem is that intensifying threats to the safety of drinking water. The present situation of rural drainage water management mode in China was elaborated based on laws and regulations， technology of rural drainage water treatment and other aspects. The inadequacy of existing rural water management was pointed out. New drainage rural drainage standards should be put forward and regulatory capacity should be strengthening in watershed of drinking water source. Reasonable rural domestic sewage treatment method should be for different features of the rural areas. This article recommends new model of rural water management in watershed of drinking water source.

Key words Drinking water source； Rural drainage water； Management model

根據《中國環境報》報道，2009年環保重點城市397個集中式飲用水水源地取水217.6億t，達標水量158.8億t，水質達標率73.0%。地表水飲用水水源水質達標率為70.3%，主要超標項目為糞大腸桿菌和總氮。在每個省份選擇3個“以獎促治”村莊開展農村環境質量試點監測，各試點村莊共監測106個飲用水水源地，總體水質達標率為41%。

河流型水源地主要是工業、生活污染源和上游不達標來水，湖庫型水源地主要是生活污染、農業面源和畜禽養殖污染，地下水型水源地除地質因素外，受生活污染、工業點源和面源影響較大^[1]。許多城市地下水是重要的飲用水資源，目前集約化種植的菜果花農田主要集中于人口密集的城市周邊地區，地下水硝酸鹽污染已經對這些城市的飲用水安全造成了威脅。如北京市約50%飲用水資源取自地下水，據北京市環保局對205眼水源井的抽樣監測，地下水硝酸超標率23.4%，硝酸鹽超標面積146.8 km²，硝酸鹽已經成為北京地區地下水兩種主要污染物之一。研究顯示，農業面源污染是地下水的硝酸鹽污染的首要原因。目前中國高氮肥用量的集約化農田已占農田總面積的15%以上，城市周邊地帶通常可達30% 以上，由農業面源污染引起的地下水硝酸鹽污染將對上億人口的飲用水質量安全造成威脅^[2]。可見飲用水水源集水區農村排水對飲用水水源水質造成了很大的影響；特別對于湖庫型水源地和地下水來說，農村排水已成為主要污染源。

由于飲用水源選取的歷史原因和農村生產活動的廣泛性和普遍性，飲用水源集水區大都存在村莊和農業生產活動。農村生活以及農業生產活動而造成的農村面源污染，加上集約化養殖場和鄉鎮企業污水排放的點源污染，兩者對供水水源無論是地表水還是地下水都造成不同程度的污染，不僅對人體健康造成威脅，還增加了水廠水處理的難度，加大了制水成本。農村排水污染水體的現象已成為飲用水源集水區最重要的環境問題之一，這種情況在南方豐水地區尤為突出。

1 目前飲用水水源集水區農村排水管理模式概況

1.1 法律法規體系（法律、法規、部門規章、地方法規）

目前我國暫無專門針對于飲用水水源集水區農村排水的法律法規。對于飲用水水源集水區農村排水管理的依據是我國飲用水水源地保護法律體系和我國有關農村排水的法律。

國家法律、行政法規、部門規章和地方法規共同構成了我國多層次的飲用水水源地保護法規體系，具體見表1。

我國已經建立防治農村水污染、畜禽養殖污染、農藥污染、鄉鎮企業污染農村環境綜合整治等方面的某些法律制度。相關法律法規如表2所示。

1.2 排水標準

暫無專門針對于農村排水的相關標準，但有許多標準不同程度地、直接或間接地含有農村排水的內容。例如，農村污水排放可參考的標準《地表水環境質量標準》（GB 3838-2002）和《地下水質量標準》（GB/T 14848-93），《農用水灌溉標準》（GB 5084-2005），《漁業水質標準》（GB 11607-89），《污水綜合排放標準》（GB 8978-1996），《畜禽養殖業污染物排放標準》（GB 18596-2001）。廣東省也頒布了關于畜禽養殖的地方標準《畜禽養殖業污染物排放標準》（DB44/613-2009），《城市污水再生利用 景觀水水質》（GB/T 18921-2002）。

農村污水處理站出水可參考現行國家標準《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）中的相關規定；污水處理站出水用于農田灌溉或漁業的，應符合現行國家標準《農田灌溉水質標準》（GB 5084-2005）和《漁業水質標準》（GB 11607-89）中的相關規定。出水用途為觀賞性景觀環境用水（河道類）的，應符合現行國家標準《城市污水再生利用 景觀水水質》（GB/T 18921-2002）中的相關規定。現行標準如表3所示。

1.3 處理技術現狀

1.3.1

農村生活排水處理技術現狀。

現有的農村污水處理方式有3種主要方式：①收集到污水處理廠集中處理， 主要為靠近市區和中心城鎮， 通過管網進入城市污水處理系統實現生活污水集中治理。但按此種方法進行處理的比例很小。②經中小型污水處理設施處理，處理后的污水直接排入附近河道。③經化糞池簡單處理后排入河道。其中后兩者也就是利用分散式的處理模式。適用于農村生活污水處理的主要技術分類見表4，處理工藝特點見表5。

1.3.2

種植業排水處理技術現狀。

種植業排水一般含氮和磷養分、農藥、痕量有機污染物等污染物。種植業排水通過地表徑流、土壤滲濾進入水體。排水造成的污染強度受發生地點的特定土壤類型、土地利用類型和地形條件的影響。種植業排水主要處理技術見表6。

1.3.3

畜禽養殖排水處理技術現狀。 養殖場產生的污水量及其水質因飼養種類、養殖場性質、飼養管理工藝、地區、氣候、季節等情況不同會有很大差別^[5]。畜禽養殖排水處理技術包括污染源頭控制技術、畜禽養殖廢水末端處理技術。

1.3.3.1

畜禽養殖廢水污染源頭控制技術。 科學飼料配方：在滿足畜禽生產效率和產量的同時，最大限度降低畜禽糞便中氮、磷的排放，減少畜禽糞便對生態環境的污染。例如，在飼料中加入酶制劑如植物酸酶，就可以有效提高磷的消化率，降低動物糞便中磷的含量，產生的氮、磷比更適合作物和植物的需要。

清潔的干清糞工藝： 干清糞工藝產生的污水量少，且其中的污染物含量低，易于凈化處理，是目前應用比較理想的清糞工藝。

生物發酵舍工藝： 將鋸末、谷殼、米糠和微生物菌種混合成墊料，進行水分調節混合攪拌和堆積發酵后，作為墊料鋪在豬舍內，降解、消化生豬排出的糞尿。該技術在節約成本的基礎上，實現創收，整體經濟效益、環境效益可觀^[6]。

1.3.3.2

畜禽養殖廢水末端處理技術。

國內外畜禽養殖廢水處理技術多種多樣， 按處理模式可分為3種： 還田模式、自然處理模式、工業處理模式^[7]，具體特點見表7。

2 飲用水水源集水區農村排水管理模式的缺陷

2.1 管理問題

2.1.1

缺乏飲用水水源集水區農村排水管理的法律依據。

從飲用水水源保護來看，我國目前雖然有一些關于飲用水水源地保護的法律規定，但卻沒有一部飲用水水源地保護的專門法律法規。環境保護部雖然在幾年前就已經組織專家起草《飲用水水源保護條例》，但由于種種原因卻未能列入國務院的立法計劃。

從農村環境保護立法來說，缺乏農村環境保護方面的基干法律或專門性法律和法規。直到現在我國還沒有制定一部全面規范農村環境保護的基干法律或專門性法律和法規。由于現行農村環境保護法律體系中沒有綜合性的、專門的農村環境保護法律或條例， 沒有對農村環境保護的監督管理體制、適用范圍、規制的主要領域等作出統一規定。

這兩方面，無論從哪方面來看，現有的飲用水水源集水區農村排水管理缺乏法律依據。

2.1.2

飲用水水源集水區農村地區排水規范不完善。

我國實行的是飲用水水源保護區制度。飲用水源保護區制度是指，根據飲用水源保護的需要，將飲用水源地劃分為不同的區域并采取嚴格程度不同的保護措施的一整套管理規范。2008年修訂的《水污染防治法》除明確規定“國家建立飲用水水源保護區制度”外，還對水源保護區的劃定主體、報批以及跨界水源保護區的劃定等問題做出了比較詳細的規定。雖然有這些比較詳細的規定，但對于飲用水水源集水區農村地區排水規范并不完善，主要有以下問題。

現行的飲用水水源制度本身在推廣和執行過程中存在問題。水源保護區劃分尚未覆蓋全部水源地，已劃分的也有一些不盡合理之處需要調整，且尚有部分保護區未按法律程序審批。各地頒布并實施的飲用水水源環保地方法規及規范性文件僅394份。執法不嚴、地方保護等現象時有發生，一些水源地環境管理設施形同虛設。此外，水源地環境管理體制和機制也尚存一定爭議^[1]。

飲用水水源保護區制度沒有對飲用水水源集水區范圍進行明確規定。飲用水水源地保護，并不僅僅是環境保護，飲用水安全問題、水量問題、集水區的范圍大小問題等，都應當屬于飲用水水源地保護的范圍，也就都應當納入規劃的范圍。現在的規劃，雖然將這些問題也部分地納入了，但其實有點牽強^[8]。飲用水水源保護區制度將飲用水水源劃分為一、二級保護區和準保護區的水域及陸域部分；但沒有飲用水水源集水區范圍大小的劃分規定。造成屬于飲用水水源集水區卻不屬于飲用水水源保護區的集水區成為了飲用水水源保護的“真空地帶”。

飲用水水源保護區制度不能完全滿足我國現階段飲用水水源的安全需求，對于飲用水水源集水區農村地區排水缺乏規范。《飲用水水源保護區污染防治管理規定》第11、第12、第19條中明確禁止了農業對于飲用水污染的幾種類型，但也只是大體上的規定，并無配套措施，在對于二級保護區和準保護區的農業生產過程中能否使用劇毒高殘留的農藥、大劑量的化肥等也無明文規定^[8]。對于“真空地帶”的農村地區排水只能按一般地區農村排水的法律法規進行管理。而現農村環境保護法律制度不健全， 立法存在空白、瑕疵， 立法不配套， 法律規定的措施缺乏針對性、可操作性^[9]。飲用水水源集水區農村地區排水缺乏規范，不僅對集中式飲用水水源保護區的水質有潛在威脅，更對廣大農村分散式飲用水水源安全有直接或間接的影響。

2.1.3

飲用水水源集水區農村地區排水標準存在缺陷。

中國當前的水質標準是以用水為目的來制訂的。水的用途很廣，導致水質標準種類繁多。按管理控制對象分兩大類：一類是水環境質量標準，控制對象是水環境。它是為了滿足不同用水需要而制訂的專業水質標準；另一類是水污染物排放標準，其控制對象是水體污染源，目的是為了防止水體污染^[10]。

從水環境質量標準來看，我國缺乏對于飲用水水源保護區水質的專門標準，無法從飲用水水源水質方面對于飲用水水源集水區農村地區排水的水質進行間接管理。我國的GB 3838-2002規定“具有特定功能的水域，執行相應的專業用水水質標準”，如漁業水域、娛樂用水區、景觀要求水域和農業用水區分別有《漁業水質標準》（GB 11607-1989）、《景觀娛樂用水水質標準》（GB 12941-91）、《農業灌溉水質標準》（GB 5084-1992）專門與之對應，而生活飲用水水源地作為重要的“具有特定功能的水域”，以《地表水環境質量標準》和《地下水質量標準》作為水質評價依據則表現出諸多局限性^[11]。無專門的標準，僅僅通過相關的標準對飲用水源集水區水質進行保護是不充分的，也無法從飲用水水源水質控制方面對飲用水水源集水區農村地區排水的水質進行間接管理。

從水污染物排放標準來說，缺乏飲用水水源集水區農村地區排水的專門標準。只能遵循 《污水綜合排放標準》（GB 8978-1996）、《畜禽養殖業污染物排放標準》（GB 18596-2001）、《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）。而這些相關排放標準具有普遍性，并不能滿足飲用水水源集水區這一特殊地區的水質要求，無法對飲用水水源集水區農村地區排水水質進行有效的直接管理。

2.2 基礎能力嚴重不足

2.2.1

飲用水水源集水區農村環保設施薄弱。由于農村經濟能力有限，農村生活污水和其他排水的處理設施成本又較高。加上長期以來以城市環境保護為重點，忽視農村環保建設。農村集鎮和村莊基本沒有生活污水的收集處理設施， 從而無法進行處理和綜合利用。處于飲用水水源的農村跟一般地區農村一樣，也處于類似的狀況。

雖然國家要求規模化養殖場污水要達標排放，實際上，即使在歐美等發達國家，即使對畜禽養殖場污水無害化處理實行巨額補貼，也很少有農民能夠承受高額的污水處理成本^[12]。基于我國現階段國情以及農村地區環保設施來說，對于我國農民來說要承受高額的污水處理費就更難了。

2.2.2

飲用水水源集水區缺乏監測能力。大部分縣級市尚不具備飲用水水源水質監測能力。絕大部分城市地下水水源水質監測幾乎空白，即使開展也僅限于常規監測項目。絕大部分省市沒有有毒有機物監測能力，部分重點城市有監測能力但監測指標非常有限，因此有毒有機污染物監測尚未列入必測項目，飲用水水源水質狀況難以得到全面、科學、客觀的評價^[1]。

2.3 技術推廣問題

2.3.1

技術成果轉化難。由于多數專利技術的針對性差，自身轉化力弱，對外轉化難。如農業生產施肥技術上土壤有效養分測試是合理施肥的重要基礎，但測定一個包括主要養分含量（如氮、磷、鉀）土壤樣本僅化學測試費至少200元，目前中國農民基本不可能擔負這項費用。

2.3.2

新技術適應性不強。對于農村生活排水末端處理技術來說，其中一些新技術的研究，如蚯蚓生態濾池由于應用成本較高，很難轉化到實際當中去。

3 飲用水源集水區農村排水管理新模式構建

針對當前我國飲用水源集水區農村排水管理模式的現狀及存在的問題，研究提出了從管理層面提高和研究飲用水源集水區農村排水新標準、加強農村排水監管能力建設；從技術層面要集成和篩選適合當地情況的農村排水成套技術，探索構建飲用水源集水區農村排水管理新模式（圖1）。

3.1 管理層面

3.1.1

完善飲用水水源保護的專門性法律，建立飲用水水源集水區保護制度。 環保部等5個部門制定了《全國城市飲用水水源地環境保護規劃（2008～2020年）》，為專門的飲用水水源地保護立法提供了基礎，同時也使得立法需求更加迫切。如果現在還不能制定專門的《安全飲用水法》，至少應當盡快制定和頒布《飲用水水源地保護條例》，以便為飲用水水源農村排水提供完整、全面、具體的法律根據。

建立完善的飲用水水源集水區保護制度，包括明確飲用水水源集水區的范圍和飲用水水源集水區功能區劃分。

飲用水水源集水區作為一個地理概念來說，受地質、地下水等所影響，無法僅以簡單的面積來確定，同時人為的改變，因時而異，可以說是復雜的實體；但作為一個管理上的概念來說，必須人為地劃定其范圍。不同的飲用水水源應根據實際情況對其集水區范圍大小進行合理的劃定。

基于污染源分析上的飲用水水源集水區功能區劃分。對飲用水水源集水區內的點源、面源污染進行分類分析。在水源地基礎情況調查、水源地環境狀況評價基礎上，借助SLURP水文模型、集水區信息系統（WinGrid）、地理信息系統（GIS）、農業非點源污染模式（AGNPS）對集水區內的污染情況進行分析，并根據環境保護與經濟發展相協調的思路，按照“維持自然狀況區、限制干擾區與集約發展區”三類環境功能區劃分，劃分出一級保護區、二級保護區、準保護區。針對不同功能區，規定保護規劃制定中、保護區污染負荷控制、水源地環境保護工程規劃等方面主要內容。

3.1.2

研究制訂符合我國國情的飲用水水源集水區水質標準、排水標準。 飲用水水源集水區水質標準包括地表水和地下水、河流型和湖庫型水源地、集中式和分散式水源地的統一水質標準，對應飲用水水源集水區不同功能區和不同給水處理水平建立不同的水質標準級別；在項目分類上，分為微生物學指標、毒理學指標、富營養化指標、感官性狀和一般化學指標、放射性指標；在指標限值上，綜合考慮人體健康、給水處理水平等因素，并與《生活飲用水衛生標準》（GB 5749-2006）緊密銜接。

制定與飲用水水源集水區水質標準直接掛鉤的飲用水水源集水區農村排水標準，建立與飲用水水源集水區不同功能區水質標準相對應的農村排水標準與實現兩者水質標準之間的相容性和一致性。

從飲用水水源集水區水質標準和飲用水水源集水區水質農村排水標準兩方面，對農村排水水質進行間接、直接管理。

3.1.3

加強飲用水水源集水區監測能力建設。 建立完善的飲用水水源水質標準實施保障體系和健全的標準執行配套措施，統一監測布點、檢驗方法、評價方法、檢驗儀器以及培訓檢驗員等方面的規定。

推動飲用水水源集水區全指標分析監測工作。構建不同級別的水質監測體系，提升縣級環保部門水源水質常規指標監測能力、地級環保部門特定有毒有機污染物監測能力，加大對有機污染物監測的基礎投入，給不具備監測能力的監測站配備相應的儀器設備，針對有毒有害有機污染物對環境監測專業技術人員定期或不定期系統的培訓，形成常規監測與應急監測相結合的監測網絡與能力，為飲用水水源地預警與應急系統建設提供數據支持^[1]。

3.2 技術層面

3.2.1

飲用水水源集水區農村生活排水處理技術集成、優化及篩選。 農村生活污水的處理不能照搬大中型規模城市生活污水的處理技術和工藝。應對飲用水水源集水區農村生活排水來源、收集方式、水量情況、水質情況進行調查。根據實際情況充分利用當地的優勢， 采取低費用、易于操作管理的方法。

在處理農村生活排水時，應該根據農村的規模選擇合適的技術。如比較分散的單戶可考慮一體化的處理設施；多戶聚集地可考慮分散式的處理技術。

同時要根據自然地理環境進行選擇技術，在土壤和氣候條件適宜的農村地區可以采用土壤滲濾法； 在經濟條件較差， 無污水收集系統的地方， 可以采用生活污水凈化池技術； 在土地較多的農村， 可以采用人工濕地技術； 穩定塘占地面積大， 受氣候的影響較大， 在氣候適宜， 土地利用許可且污水量不大的農村可以考慮采用該技術。

對于生活污水與分散養殖廢水混排的情況，可對養殖廢水經過預處理之后再與農村生活污水一起處理。

3.2.2

飲用水水源集水區種植業排水處理技術集成、優化及篩選。

源頭控制策略：一方面在飲用水水源集水區范圍內大力推廣農田最佳養分管理（BNMP），杜絕農田氮、磷肥料的過量施用；另一方面從水源保護的需求出發，根據各大流域氣候、水文地質、地形、農田土壤條件，在試驗研究的基礎上，充分考慮當地農村經濟條件和現有種植結構，最大限度照顧農民利益，合理劃定流域內不同級別水源保護區，在發展農業，提高農民收入和有效減少農田對水體富營養化貢獻兩種不同目標間達成一定程度的妥協；制定并試行水源涵養地、水源保護區的限定性農田生產技術標準，對各級保護區允許的農田輪作類型、施肥量、施肥時期、肥料品種、施肥方式進行限定，依托流域管理部門和農村農業技術推廣體系。

遷移途徑控制：因地制宜地通過前置庫技術、植被緩沖帶技術、濕地技術、生態溝渠攔截技術等工程技術，通過沉淀、過濾、吸附、離子交換、植物吸收和微生物分解來實現對污水的高效凈化。

生態工程：通過“稻田養魚（鴨）”、“豬-沼-果（菜）”等新的模式和技術，進行循環利用，降低農業面源污染的數量。如發展以沼氣為紐帶的庭院式生態農業模式，將種植業、養殖業與沼氣使用相結合，以獲得最佳的生態效益與經濟效益。

3.2.3

畜禽養殖排水處理技術集成、優化及篩選。源頭控制策略：通過對流域內不同級別水源保護區畜禽場農田最低配置、化糞池容量和密封性、清糞方式等技術標準的限定，通過對流質廄肥運輸裝備、施肥設備技術改造和規范農田施用技術，提高有機肥利用率，優化養分資源的綜合管理，使流域畜牧業和種植業、農村發展相互適應并相互促進，減少畜禽場氮、磷徑流損失。

末端處理：根據養殖場不同規模實際情況選擇還田模式、自然處理模式、工業處理模式對養殖廢水進行處理。

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