何 偉,程亞平 (桂林理工大學環境科學與工程學院,廣西桂林541006)
農村水環境污染涉及面廣,治理的難度大。漓江流域雖然地處我國欠發達地區,但是漓江流域農村水環境污染卻日益加劇,嚴重制約著漓江流域農村社會經濟的可持續發展。農村生態環境的惡化是漓江流域農村地區進行環境整治最主要的原因,2013年廣西壯族自治區政府響應國家開展的農村環境連片整治項目開展了“美麗廣西·清潔鄉村”活動,漓江流域成為了廣西區內的環境治理與保護重點工作區域[1]。漓江流域開展的農村環境連片整治項目能夠有效改善漓江流域農村環境污染現狀,進而有助于農村社會經濟的可持續發展。
漓江流域位于廣西壯族自治區東北部,湘桂走廊西南端,南嶺山地西部。漓江源自興安、靈川兩縣交界的貓兒山,全長214 km,流域總面積約為6 050 km2。流域內主要分布有花崗巖與碎屑巖組成的中山山區,中游的丘陵谷地以及下游的峰林平原、峰叢峽谷區,地形表現為北高南低。漓江流域屬于亞熱帶濕潤季風氣候區,雨量比較充沛,流域內降水量全年分布極不均勻,自西北向東南逐漸減少,年平均降雨量為1 872 mm[2]。漓江上游地區位于靈川縣、資源縣和興安縣;中游位于興安縣與靈川縣;下游位于桂林至陽朔縣。漓江流域面積約占桂林市總面積的31.6%,人口約占桂林市總人口的41.0%。漓江是桂林整個社會發展的核心依托,生產總值約占桂林市國民生產總值的63.3%。
2.1 調查區劃分 該次研究采用問卷調查與實地取樣的方式進行,調查范圍為漓江流域,對調查區域內漓江上游靈川縣、漓江市郊雁山區以及陽朔縣農村地區進行入戶問卷調查。漓江上游的塘西村、新橋村、黃柏村、新橋村、禾家鋪村等10個村為研究區域一,漓江市郊雁山的良豐村、果園村、竹園村等5個村為研究區域二,陽朔的鳳鳴村、東嶺村、驥馬村等6個村為研究區域三。
2.2 調查內容 調查內容包括農村污水處理情況、農村生活垃圾收集與處理情況以及農業生產所產生垃圾的處理情況等。設計的調查問卷,內容涵蓋農村生活垃圾、農村生活污水、農業生產、禽畜排泄物以及“美麗鄉村”活動,共有30道題,多選題有5題。分別在上述3個主要調查區域采用入戶調查的方式。調查時間為2014年5~10月,共走訪21個村,記錄整理的問卷有110份,有效問卷為106份。
2.3 調查對象 問卷統計結果表明,調查的村民年齡范圍為20~71歲,所調查的村民年齡分布比例為:20~30歲的村民占18.9%,31 ~40 歲的村民占20.7%,41 ~60 歲的村民占50.9%,60歲以上的只有9.5%。
2.4 水樣采集 對漓江流域農村地區的污水處理設施的水質檢測主要采用取樣分析,建設的農村污水處理設施主要沿著漓江流域兩岸腹地分布。通過調查收集得知,2012年桂林地區建成的農村污水處理設施為105座,其中83座位于漓江流域農村。2013年建成的有92座,在建51座,其中已經建成的72座、在建的34座位于漓江流域農村,如圖1所示。根據桂林2012與2013年已經建造好的農村污水處理設施,對已經建設好的農村污水處理站進行實地調研并取樣。該次研究主要對禾家鋪村、鳳鳴村、東嶺村等6個村的污水處理站的水質進行取樣分析,并對黃柏村與塘西村進行定期取樣分析,取樣點的位置如圖1所示,分析污水處理設施的工藝、運行時間、運行效果,檢測原生污水組成與處理尾水的水質情況,即氨氮、COD、TN、TP。采集的水樣由桂林天源技術檢測有限公司進行水質分析,用納式試劑分光光度法測原生污水與處理尾水的氨氮含量,用微回流比色法測其COD含量,用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法測其TN的含量,用鉬酸銨分光光度法測其TP的含量。
3.1 生活污水收集與處理 農村生活污水收集處理主要為集中型污水處理和就近就地分散型污水處理兩種。前者一般適用于經濟條件較好、地形條件允許的村鎮、村莊人口數量較多、污水排放量較大、城市管網不能覆蓋的情況;對于經濟條件一般且不具備納管要求的、村莊人口數量較少、污水排放量較小、不適合或不需要大范圍鋪設污水管網的情況常采用分散型污水收集處理。問卷結果顯示,排入管網統一排入溝渠比例較高,達到了30.1%,排入管網統一處理后排放比例也達到了30.1%,但是直接傾倒也占到20.8%,直接排入附近的溝渠占18.9%,其他排放方式只有0.1%。研究區域內農村污水收集難度仍然很大,污水通過管網進行收集只有60.2%,直接傾倒、直接排入附近溝渠的現象仍然常見。
通過實地調查發現,漓江流域農村集中式污水處理設施處理工藝一般采用兩種工藝,一種是生物接觸氧化法,一種是A2O工藝。生物接觸氧化法一般處理效率比較高,占地較小,在村鎮污水處理中使用廣泛。A2O生物脫氮工藝將傳統的活性污泥、生物硝化工藝結合起來,能夠有效去除水中的有機物。A2O工藝具有構造簡單、總水力停留時間短、運行費用低、控制復雜性小、不易產生污泥膨脹等優點,正符合漓江流域農村地區的要求。關于當地建成的農村污水處理站每天運行情況的調查顯示,32.3%的村民認為污水處理站“24 h均運行”,25.8%的村民認為“每天定時運行一段時間”,但是有12.9%的村民認為“不運行”,而29.0%的村民“不知道是否運行”。可見對于建成的農村污水處理站的運行情況不樂觀,缺乏有效管理。
通過對農村污水處理設施實地隨機取樣,并進行水質檢測,對于6個農村環境連片整治項目建成的農村污水處理站進行重點檢測。通過檢測結果加權求平均計算出其實際污水處理率,如表1所示,處理設施出水要求達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級B標準。農村用水量沒有具體的標準,僅有城市居民生活用水量標準(GB/T50331-2002)可供參考,但由于農村自然、經濟和生活習慣等的不同,用水量相差很大。根據《廣西農村生活污水處理技術指南》,顯示桂北、桂中地區農村居民每人平均用水量為60~100 L/d,污水排放系數為0.5~0.6。農村居民的排水量宜根據實地調查結果確定,在沒有調查數據的地區,可取用水量的60% ~90%作為排水量。根據處理技術指南,漓江區域農村地區屬于桂北地區,農村居民每人平均用水量取100L/d,污水排放系數取0.6,平均排放污水量為60 L/(人·d)。
通過對6個農村污水處理站的原生污水污染負荷加權取平均,得到6個村污水站平均COD濃度為243.7 mg/L,NH3-N 濃度為44.02 mg/L,TP濃度為3.12 mg/L,TN 濃度為48.05 mg/L(圖2)。根據檢測結果顯示,禾家鋪村的污水處理站排放的尾水COD濃度達到126 mg/L,NH3-N濃度達到了45.24 mg/L,TN 達到了29.5 mg/L,TP 達到了1.87 mg/L。驥馬村污水站尾水中的NH3-N濃度達到了38.9 mg/L,TN達到了80.4 mg/L(圖3)。
漓江流域農村地區按照平均排放污水量60 L/(人·d)計算得出,漓江流域農村地區污水產生量4.67億t/a,COD 1.14萬 t/a,TP 145.95 t/a,TN 2 247.72 t/a。通過計算實際處理率與政府官方公布的處理率進行對比(表1、表2),發現黃柏村、鳳鳴村、東嶺村與塘西村實測處理率符合政府發布的官方處理率的要求,禾家鋪村、驥馬村檢測的4個指標的處理率均達不到政府公布的處理率。通過實地調查發現,禾家鋪與驥馬村污水處理站處于不工作狀態,無人對其進行管理。

表1 農村污水實際處理率

表2 政府公布官方農村污水處理率
3.2 農村固體廢棄物處理現狀 農村固體廢棄物主要包括生活垃圾、種植業固體廢物、養殖業廢棄物和建筑固體廢物等。漓江流域農村地區固體廢棄物主要包括生活垃圾、農作物秸稈以及少量的禽畜廢棄物。關于漓江農村垃圾的主要來源的調查結果顯示,84.9%的村民認為生活垃圾是產生村垃圾的最主要來源,43.4%的村民認為農業及養殖業廢棄物也是自己所在村落的垃圾來源,選擇建筑垃圾與其他垃圾的分別有5.7%和30.2%。由表3可知,日常生活垃圾的處理方式有隨意丟棄、定點堆置、還田利用、就地燃燒以及其他方式。進行定點堆置的占56.6%,隨意丟棄在路邊、房屋前后、河邊等占35.9%,其他處理方式也有7.5%。然而節假日漓江流域農村地區對于生活垃圾的處理方式有較大改變,隨意丟棄占到67.9%,進行定點堆置的占18.9%,采用就地焚燒與其他處理方式分別占7.5%和5.7%。對于農作物秸稈的處理方式主要以隨意丟棄和就地焚燒為主,占到了52.8%與22.7%。實地調查發現,漓江流域農作物一般以水稻、柑橘為主。水稻秸稈一般都會就地焚燒,而柑橘修剪掉的秸稈一般隨意丟棄在田間、路旁,還有一部分會把秸稈定點堆置起來,這部分占到了15.1%,而極少部分會通過還田利用與其他處理方式。對于農村禽畜糞便的處理方式主要以隨意棄置與定點堆置為主,分別占41.5%與35.8%。以上調查結果說明,農村固體廢棄物的處理方式還是以隨意丟棄為主,沒有對其進行有效合理的處置。
從漓江流域農村生活垃圾產生量的調查中得知,每天垃圾產生重量在1 kg以內的占到60.4%,1~2 kg之內的占到37.7%,2~3 kg之內為1.9%。每天漓江流域農村地區產生的垃圾量約為523 t。調查結果得知,農村家庭產生的生活垃圾最多的是廚房廢棄物,占94.3%;金屬類、玻璃瓶類占43.4%;還產生35.8%的塑料袋、橡膠袋類垃圾;木質紙張類垃圾僅有3.8%。
關于垃圾分類處理的調查顯示,45.2%的村民選擇了解一點,34.0%的村民選擇不知道,選擇知道的僅為20.8%。對于有回收價值的固體廢棄物進行處理時,僅有24.5%的村民進行收集賣給回收人員,其他都是進行丟棄處理。對于過期藥物與廢舊電池的處理方式上,69.8%的村民隨意丟棄,等待上門回收與分類收集的分別僅占9.4%與3.8%。調查結果可以發現,村民對于垃圾分類處理認識不清楚,丟棄處理仍然是處理垃圾最主要的方式,對于過期藥品、廢舊電池的危害性認識不到位。
通過實地調查了解到漓江流域農村地區許多農村家庭都會養殖家禽與牲畜,主要以雞鴨等為主,一般養殖規模都很小,基本用于自給。對于禽畜的糞便一般不作處理,即使處理也只是簡單沿著房屋旁與路旁定點堆置,而很少一部分會采用還田與其他處理方式。在家畜糞便對環境污染情況的調查中得到,認為家畜糞便存在污染問題但不嚴重的占41.5%,認為家畜糞便及時清理故無污染情況的占30.2%,認為家畜糞便隨處可見、散發異味、污染嚴重的占28.3%??梢姡芯繀^域內的家畜糞便清理率低,對于其可能帶來的污染問題不重視。

表3 農村固體廢物種類及處理方式
3.3 農業生產垃圾處理現狀 實地調查發現,村民隨意棄置農作物秸稈、不作處理占45.3%,直接燃燒有35.8%,曬干當柴火,堆肥、漚肥以及其他處理方式分別占11.3%、1.9%與5.7%。在農業生產過程中,77.4%的農戶使用地膜與果袋,只有22.6%的農戶不使用地膜或果袋。使用完的果袋和地膜主要處理方式是隨意丟棄于田間、路旁,占52.8%,采用焚燒處理有22.7%,集中收集進行回收與其他處理方式分別僅占17.0%和7.5%。農業生產過程中主要使用的肥料是化肥,占71.7%,使用堆肥占17.0%,使用人畜糞便還田和其他肥料分別占7.5%和3.8%??梢姽?、地膜對田間污染很大卻得不到農戶的重視,化肥的使用仍然普遍?;?、農藥等對環境造成哪些污染的調查中,81.1%的村民認為有作物農藥殘留,75.5%認為會污染水體,認為會污染土壤、地下水污染以及大氣污染的分別有58.5%、20.8%和18.9%。可見,大部分農戶認為化肥、農藥對地下水與大氣不存在污染。
通過調查結果可知,研究區域污水收集率不高,污水處理工藝較單一,應結合各種處理措施的優勢進行工藝的組合運用。漓江流域的給水方式以及農村排水方式因流域各區段不同,應結合實際情況對流域內不同區段的農村地區設計適合該地區的污水處理工藝。研究區域內農村污水處理站的結果分析和評價表明,農村污水處理站的建立對防治農村水環境的污染取得了一定的成效,但是通過實測發現仍有很多建成的污水站實際處理污水效果不好。
在進行農村環境連片整治的村落,垃圾是通過垃圾桶收集的占88.7%,沒有設置垃圾桶與其他處理方式的分別為3.8%與7.5%。但是關于垃圾桶清理問題,45.3%的人認為村設置垃圾桶并經常派人清理,39.6%的村民認為村雖有垃圾桶但很少派人清理,甚至不派人清理也占到了3.8%。農村環境整治對于農村固體垃圾的收集頗有成效,但是后期垃圾的清理仍然沒有很好的解決。農村生活垃圾、秸稈等污染嚴重,應該改變垃圾的處理方式,大力倡導禽畜糞便的循環利用、秸稈漚肥以及果袋、地膜回收等政策。
漓江流域農村環境整治工作的開展一定程度上遏制了漓江農村環境污染的惡化,但是農村環境整治中污水處理站的運行缺乏管理,農村生活垃圾清運不力等一系列新問題又給予了新思考、新挑戰。必須聯合各部門、全社會參與到環境治理工作中來,力促農村環境整治工作取得長遠的、可靠的實效。
[1]莫奕芳.美麗廣西·清潔鄉村標準化建設淺析[C]//國家標準化管理委員會.市場踐行標準化——第十一屆中國標準化論壇論文集.國家標準化管理委員會,2014:4.
[2]蔣江生.漓江流域古村落研究[D].杭州:浙江工業大學,2013.