金玲
(朝陽市環境監測站,遼寧朝陽 122000)
利用濕地在稻田處理農村生活污水的技術
金玲
(朝陽市環境監測站,遼寧朝陽 122000)
我國農村人口眾多,占全國總人口50%,農村生活污水排放量巨大,據統計,全國農村年污水產生量近100億噸,而我國農村生活污水處理受技術、管理、資金等因素的制約,目前農村生活污水處理幾乎是空白,較國外發達國家相比,我們已經遠遠落后。本文介紹了我國在農村污水方面幾乎是空白的現狀,對生活環境帶來的極大危害,結合生產生活以及地域條件,利用人工濕地處理農村生活污水,解決污染問題,實現了農村生活污水資源化利用。
農村 生活污水 污水處理
第一次全國污染普查結果顯示,全國主要水污染物排放量有四成以上來自農業污染源,其中化學需氧量占總排放量的43.7%,總氮、總磷占總排放量的57.2%和67.4%。看數字,足以驚人。我國農村絕大部分生活污水都未經處理而直接隨意外排,直接威脅到水環境的安全,如果農村生活污水得不到有效處理,我們的生活環境將會逐步惡化,我們的健康也將受到威脅。加強農村污水收集、處理與資源化設施建設,避免因污水直接排放而引起的農村水體、土壤和農產品污染,確保農村水源的安全和農民身心,是新農村建設中加強基礎設施建設、推進村莊整治工作的重要內容,也是農村人居環境改善需要解決的迫切問題。我國水稻種植分布很廣,從南到北、從東到西均有種植,除青海省基本沒有水稻種植外,其他各省自治區、直轄市均有水稻種植。從種植區域看,長江中下游是水稻的主產區,水稻種植面積大約4.3-4.4億畝之間。本文介紹利用濕地污水處理技術結合我國水稻種植來處理農村生活污水,實現資源合理利用的同時有效的解決了農村生活污水處理問題。
韓國的農業主要生產水稻,用水量巨大, 占全國總用水量的56%。韓國農村同我國農村一樣,居民居住分散,興建同城市一樣的集中處理的污水系統不切實際,結合農村生活生產,建立小型、簡單的污水處理系統更適合農村。因此參照濕地對水體的自凈化能力,他們研究了一種利用濕地凈化生活污水的生態系統,使農村生活污水經濕地土壤過濾、微生物分解、植物吸收最終降低污水有機物以及氨氮濃度。處理后的污水灌溉稻田,在大面積種植稻田的地區利用這種方式處理農村生活污水具有節約水資源、處理效果好、成本低、施工簡單、易維護、無需人員看守等優點。
韓國國立漢城大學農業工程系利用濕地污水處理系統在稻田進行過試驗。為了模擬濕地,他們用混凝土制成長10米,寬2.5米,高1米的容器,在進排水端鋪一層20厘米厚的鵝卵石,中間用沙土填滿容器并種植蘆葦,這樣就形成了一個小型的濕地系統。未經處理的生活污水從進水端經過鵝卵石進入水池,污水經過滲透、過濾、吸收等過程從容器另一端經過鵝卵石流出。生活污水是從附近多家農戶家中收集而來,主要是廚房污水和日常盥洗用水,其平均水質指標為:PH值7.66,溶解氧(DO)為0.25mg/L,生化需氧量(BOD)為22.38mg/L,懸浮固體物(SS)為48.42mg/L,全氮量濃度(TN)為119.23mg/L,全磷量濃度(TP)為21.36mg/L。排出的污水經過檢測,85%-90%的磷通過土壤及蘆葦的吸收而被除去,總氮去除率達78%-85%,生物耗氧量去除率為88%,化學耗氧量去除率為70%-82%,去污效果非常顯著。
用經過濕地系統處理后的污水灌溉水稻。污水灌溉水稻試驗是在寬1米,長2米,高80cm的不透水材料制成容器中進行的,容器底部同樣鋪一層10cm厚的卵石,上蓋過濾布,然后用水稻土填滿。在盆底安裝排水閥門,控制滲水量。試驗設有三種方案用來相互對比,分別是用濕地處理過的污水灌溉、污水加施肥灌溉和常規灌溉(地下水加施肥灌溉)。試驗對水稻的生長狀態以及稻谷的成分進行了詳細觀察和對比。最后得出結論:利用濕地處理過的污水灌溉,未發現對水稻的生長和產量有不良影響,稻谷中也沒有發現重金屬等有害物質;利用處理過的污水灌溉并施肥,水稻產量比常規灌溉產量高出10%。
該系統處理農村生活污水的流程是由管網、水渠以及人工運送等方式收集的農村生活廢水首先經過柵格進行粗過濾,濾除污水中的固體物質,然后進入沉淀池使污水中的泥土沉淀,經過沉淀池排出的污水基本上沒有污泥和大塊可見雜物,然后污水進入人工濕地,首先是經過鵝卵石或者灰渣組成的濾層再進入濕地砂土層經過泥土中的微生物分解,植物分解吸收后經過鵝卵石及灰渣濾層后排出進入稻田,進入稻田里的污水就是濕地處理過的生活污水,該污水中氨氮及有機物含量較處理前已經大大降低,水體色澤透明無異味,可完全替代地下水灌溉,同時處理后的污水中還含有植物所需的微量營養成分,可供稻苗養分吸收,提高了糧食產量。
該濕地污水處理系統,實質上是一種土地——植物生態系統,目前已在國外發達地區廣泛使用。濕地上多生長蘆葦、燈心草、蒲草等水生植物,這些植物對病原體的分解效果顯著。濕地泥土里的微生物可以對污水中的有機物進行分解,植物的根系吸收分解后的有機物以及氮磷等元素,使污水中的有機物、氮、磷等物質大大降低,通過這樣的自然生態系統的處理,使農村生活污水達到了凈化的目的,同時也節約了水資源,實現了資源的再利用。
我國農村人口眾多,農村基礎設施建設相對落后,每年我國農村產生近百億噸的農村生活污水,這些污水絕大多數未經過任何處理直接外排,嚴重了危害了我們的生活環境,同時這也跟當今的時代趨勢不相符,如何能解決農村生活污水污染環境的問題,成為擺在我們面前的重點問題。在我國南方及水稻主產區利用人工濕地及稻田處理農村生活污水具有以下幾點優勢,
(1)我國水稻種植面積廣,主要分布在秦淮以南地區,在這些地區采用濕地處理農村生活污水具有自然優勢。(2)投入資金少,該系統施工少,不需要處理設備。(3)處理工藝簡單,環節少,故障率極低,維護方便,所需看管人員少。(4)處理方式生態環保,沒有再生污染物外排,處理后的污水可以是現在利用。(5)環保效益巨大,通過引入此處理方式可以解決掉農村大量生活污水,解決污水污染環境問題的同時還節約了水資源。雖然該系統存在諸多顯著優點,但也存在不足,該處理方式需要真用一定量的土地,只有人工濕地系統形成一定規模才能實現污水凈化能力。但是能夠解決農村生活污水污染環境問題,能帶來的巨大環保效益,即使占用一些土地也是值得的。
金玲(1981—),女,遼寧北票人,本科,工程師,研究方向:環境監測。