中國農村水污染問題及其處理技術發展趨勢

劉禮濤，郭 麗

(河南省新鄉市環境保護監測站，河南新鄉 453003)

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中國農村水污染問題及其處理技術發展趨勢

劉禮濤，郭 麗

(河南省新鄉市環境保護監測站，河南新鄉 453003)

我國農村水污染問題日益嚴重，已經受到了越來越多的關注。綜述了我國農村污水的形成原因和主要特征，分析了國內外幾種常見農村污水處理工藝的技術特點和適用范圍，提出將現有工藝進行有效組合以及將污水處理與農業生態技術相結合是未來農村污水處理技術的發展趨勢。

農村水污染；處理技術；發展趨勢

我國是農業大國，目前共有60多萬個行政村，250多萬個自然村，居住著2億多農戶和近8億多人口。住建部對我國代表性農村地區的調查顯示，96%的村莊沒有排水渠道和污水處理系統，89%的村莊將垃圾隨意堆放在房前屋后、坑邊路旁甚至水源地、泄洪道、村內外池塘，無專人負責垃圾的收集與處理[1]。最近幾年，我國農村污水問題日益惡化，水環境污染問題加劇，在農村大部分集鎮均可見到周邊河流被污染的現象，大部分農村的水源中重金屬、氨氮、總磷、化學耗氧量、大腸桿菌、陽離子表面活性劑等指標均存在不同程度的超標[2-3]。嚴重的水污染現狀使得我國廣大農村地區的3 億多農村人口的基本飲用水安全得不到保障。農村水環境的惡化，不但直接影響到工農業生產的經濟效益，同時也不利于社會的經濟發展和穩定。農村水污染治理已成為新農村建設的重中之重。

1 我國農村水污染的形成原因

農村污水是指農村地區居民在生活和生產過程中形成的污水[4]，具體范圍包括生產污水和生活污水兩個方面。農村生活污水是指居民生活過程中廁所排放的污水、洗浴、洗衣服和廚房污水等。農村生產污水是指畜禽養殖業、水產養殖業、農產品加工等產生的高濃度有機廢水[5]。目前，農村污水的主要產生原因包括以下幾個方面。

1.1 生活污水的隨意排放由于缺乏資金支持，農村地區生活污水的排水管網系統和集中處理設施建設滯后。另外，由于村鎮居民居住比較分散，生活污水不便于集中處理，未經任何處理就直接就近排入河流湖泊的生活污水能夠達到總量的90%以上。在集鎮、村莊等人口集中的河段，這種現象更加顯著，大量生活污水直接排入水體，對水環境產生了十分嚴重的污染[3]。與此同時,隨著農村經濟的發展，尤其是一些發達地區的農村，樓房抽水馬桶、廚房改革等城市化設施正在逐漸普及，農村地區的用水量也隨著加大,生活污水的排放量也隨之劇增,由于受制于生產、生活方式和經濟發展程度等多方面因素的影響，農村分散式污水已經嚴重影響了農村地區的生態環境，并對當地居民的飲用水安全構成嚴重威脅。

1.2 生活廢棄物的任意堆放我國每年由農村、鄉鎮產生的生活垃圾多達3億噸，由于村鎮的環境基礎設施建設嚴重滯后，農村地區幾乎沒有建設垃圾填埋場，致使大量生活垃圾露天堆放。其中90%通過河流水體排至下游。因此，我國不少農村地區的小溪河河流變成了黑河，垃圾的滲濾液、病毒細菌等還能進一步污染地表水和地下水，導致不少農村地區的飲用水源水質出現惡化，很多景區、景點周邊的水庫也受到了不同程度的污染[6]。

1.3 其他原因病死禽畜、生產生活廢品、農業化肥農藥的施用和鄉鎮工業污水的排放等因素也是農村地區水體污染的重要因素。一些調查發現，村莊集鎮河流經常出現病死家禽畜尸體，由此造成的河流污染不可忽視；另外，農膜、塑料編織袋、農藥瓶以及包裝盒等生產生活廢品也是水環境和土壤環境的長期污染源[7]。

2 我國農村水污染特征

2.1 污染范圍廣隨著農村經濟的發展和自來水的普及，我國農村地區用水量與排水量增加顯著。除了村莊周邊的湖泊、河流等水體的水質惡化外，一些地區的地下水源也受到了不同程度的污染，在幾米、幾十米甚至幾百米的深處都能找到污染物[8]。

2.2 地區間差異大我國幅員遼闊，地理地貌、自然環境、氣候特征和經濟狀況等區域差異巨大，不同地區村民生活水平和生活習慣也大不相同。比如東北地區冬季嚴寒，基本無淋浴和水沖廁所排水；東南地區經濟較發達，夏季氣候炎熱，居民淋浴頻率高，用水量和排水量較大，污水中淋浴排水比例大，但污染物濃度相對較低。

2.3 污染源種類復雜，分布分散污染源種類繁多，既有農業面源和畜禽養殖污染源，又有工業點源和居民生活污染源，具體如下：

2.3.1農業面源污染。農業大量使用化肥和農藥，農田氮、磷和農藥等污染物流失形成的面源污染對水環境造成嚴重影響，能夠導致湖泊、河流等水體富營養化。

2.3.2工業點源污染。鄉鎮企業的排污得不到有效的治理，不治理或治理不達標的工業污水隨意排入村邊河道，造成水體的大面積污染。

2.3.3居民生活污染源。農村排水設施的不健全，以及農戶環境保護意識落后，隨地潑灑的洗衣或廚房污水，因地勢自然流淌，于村內或距水源較近的低洼處匯集，造成村落周邊水體污染；隨處堆放的生活垃圾在雨水的淋浴下，污染物溶出并流入周邊水體，成為農村水環境持續不斷的污染源。

2.3.4畜禽養殖污染。農戶飼養的家禽排放糞便或尿液，沒有得到妥善收集和治理，露天飼養雞鴨鵝等的場所在雨水沖刷下，污染物被沖走，經屋邊溝渠流入周邊水體，造成水體污染；豬牛圈舍糞便污水雖設有儲存池，但儲存池污水易滲漏污染地下水，或雨水流入，導致池滿溢流，造成周邊環境污染。

2.3.5污水收集設施落后。廣大農村使用的化糞池或旱廁陳舊落后，防滲措施不當，導致其中污水滲漏，污染地下水或周邊水環境。

我國農村地區村與村之間相距較遠，農戶數量多且分布不集中，同時沒有污水管網收集系統，這就意味著分散分布的每一棟樓房或平房、每一個化糞池或水沖廁所、每一座牲畜圈舍、每一個垃圾堆放點都是一個獨立的污染源。

2.4 水質水量變化大農村污水水質水量季節性變化大，水質因來源不同而差異大(化糞池污水、廚房污水、洗衣污水和沐浴污水等)，夏季水量大，污染物濃度低，冬季水量小，濃度高。農村污水水量日變化大，污水排放多集中在早、中、晚3個時段，晚上做飯和淋浴時間污水量達到高峰，約是日平均污水排放量的2～3 倍[9]。不同類型的污水在農戶每天總排水中的比例不同，導致污水水質日變化系數大。

3 常見農村污水處理技術特點分析

目前，國內外圍繞農村污水處理技術展開的研究主要包括生物接觸氧化、生物濾池、氧化溝、SBR 等好氧生物技術和穩定塘、土地滲濾和人工濕地等生態技術，厭氧生物技術如化糞池、厭氧池和沼氣池等也有一定的研究。

3.1 化糞池化糞池一般結構簡單，造價較低，且無能耗運行費用，使用管理方便，占地較少。但其處理效果差，并且需要后續處理，沉積污泥多，沼氣池沼氣回收率低，效益不高。較適用于糞便的無害化處理、農村生態廁所、畜禽養殖場[10-11]。

3.2 沼氣池沼氣池無耗能，運行費用低，且不需專人管理，運行產生的沉積污泥少，沼氣回收率高。但其運轉使用具有一定周期(一般為1～3年)，必須進行殘渣清理。沼氣池較適用于集約化畜禽養殖、生豬定點屠宰場污水、廁糞污水集中處理以及村鎮生活污水處理[12]。

3.3 生物濾池生物濾池設備簡單，造價較低，且能耗低、運行費用少、占地面積小。但其運行過程中易堵塞、需反沖洗、操作維護麻煩，且易滋生濾池蠅、有臭味。較適用于水量較小的農村分散型生活污水處理[13-14]。

3.4 接觸氧化接觸氧化工藝具有處理效果好，抗沖擊能力較強，且基建費用低，維護管理簡單，占地少等優點。但其除磷效果欠佳，能耗較高，并且易堵塞，布水和曝氣難以控制均勻。該工藝比較適用于相對集中、污水中有機物相對較高的農村生活污水[15-16]。

3.5 人工濕地人工濕地運行穩定，出水水質較好，并且投資和運行費用低，操作維護簡單，生長的水生植物也具有一定的經濟價值[17-18]。但其缺點也很明顯，運行過程中有機物負荷較小，去除率低，水力停留時間長，且占地面積較大，處理效果受季節溫度變化影響大，土壤與植物的供氧問題始終難以解決。人工濕地適用于具有一定空閑用地、濃度相對較低的農村污水處理[19]。

3.6 土地滲濾土地滲濾工藝對生化需氧量、氨氮、磷和大腸桿菌都具有較高的去除率，并且受溫度影響小，建設和運行費用低，維護簡便，無臭味，地面還可種植植物美化環境。但該工藝總氮的去除不顯著，且對進水水質有嚴格要求，需設預處理，對土質通透性和活性也有一定的要求，占地面積較大，同時有污染地下水的風險。適用于管網不健全并且有一定空閑用地的農村污水處理[20]。

3.7 穩定塘穩定塘對有機物、氮磷、病原體去除效率高，建設投資少，且無能耗，運行費用低，無需污泥處理[21-22]。但該工藝有機物負荷低，占地多，處理效果受季節溫度影響大，懸浮藻類使出水化學需氧量、懸浮物較高。穩定塘較適用于小城鎮及相對集中的農村低濃度污水[23-24]。

從以上各常見農村污水處理工藝的特點可知，無論厭氧或是好氧處理工藝，均各有優缺點。因此，在實際應用中將各種工藝有效組合，發揮工藝優勢彌補不足，才能更加有效地緩解農村水污染問題。

4 農村污水處理發展趨勢

在長期運行過程中，處理系統對總氮和總磷十分有限的去除效果是現有的農村污水處理技術共同的不足之處，盡管土地滲濾以及人工濕地等工藝可以采取對磷具有高吸附性能的填料來提高系統的除磷效果，但由此也造成了填料吸附飽和后的置換、再生和再利用等問題。因此，研發無能耗或能耗很低但充氧能力強、長期運行脫氮除磷效果好、同時操作維護簡便的污水處理組合工藝是農村污水處理技術的發展趨勢。

與此同時，將農村污水處理技術與能源利用、農業經濟、農田耕作、景觀生態等相結合，也是農村污水處理技術的發展趨勢之一。例如沼氣凈化池能源物質沼氣的產生與利用；厭氧池、好氧生物技術污泥的穩定化和用作農肥；人工濕地種植觀賞性植物、土地滲濾上層綠化草坪等均可形成很好的景觀；穩定塘作為三級處理設施，塘中種植茭白、放養魚鴨等可以帶來經濟收入；此外，農村生活污水中基本不含持久性有機污染物或重金屬等有毒有害物質，處理后含氮磷的出水可以用于澆灌農作物或水稻田，既能減少農田化肥的使用降低農業面源污染，又能避免含氮、磷營養物直接排入河流或池塘、造成周邊水體富營養化。

5 結語

綜上所述，隨著經濟的發展和居民生活水平的提高，我國農村水污染問題正日益嚴重并且受到越來越多的關注。從國內外常見農村污水處理工藝的特點分析結果看，無論厭氧或是好氧處理工藝，均各有優缺點，因此將各種工藝有效組合，揚長避短，才能達到更好的脫氮除磷效果。另外，將農村污水處理技術與能源利用、農業經濟、農田耕作、景觀生態等相結合，也是農村污水處理技術的主要發展趨勢之一。解決農村污水污染問題還需從思想上提高農民環境意識，加大環保宣傳力度，走可持續發展道路；從源頭上減少污水產生量，把農村污水治理與廢水資源化相結合，提高重復利用率，加強新農村生態建設，從根本上改善我國廣大農村地區的生態環境。

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The Problem of Rural Water Pollution in China and the Development Tend of Its Treatment Technology

LIU Li-tao, GUO Li

(Xinxiang Environmental Monitoring Station, Xinxiang, Henan 453003)

Increasing attention is paid to the growing problem of water pollution in rural areas in China. This paper summarized the cause of formation and the main feature of this problem. The technical characteristics and application range of several kinds of normal rural wastewater treatment processes in China and abroad were also analyzed. The development trend of rural wastewater treatment was the effectively union of existing treatment processes and the combination of wastewater treatment and agricultural ecotechnique.

Rural water pollution; Treatment technology; Development trend

劉禮濤(1983-)，男，河南鄭州人，助理工程師，碩士，從事重金屬分析研究。

2015-02-11

S 181.3;X 506

A

0517-6611(2015)09-274-03