淄博市農村生活垃圾污染現狀調查與特性分析

張照錄++孟慶梅++季瑋++王藝++崔繼紅

摘要：以山東省淄博市周邊農村為例，通過現場調查，發現農村生活垃圾存在收集處理率較低，隨意排放現象突出；垃圾成分復雜，外部輸入型生活垃圾增多；農村系統內部物質利用不當，自產型生活垃圾增多；環保設施建設落后等典型特點。通過取樣分析，初步掌握了農村生活垃圾的物理組成、含水率、灰分及可燃物、元素構成、熱值等特性資料，為農村生活垃圾的防治與處置提供了數據基礎。

關鍵詞：農村生活垃圾；污染現狀調查；特性分析

中圖分類號：X705 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）05-0845-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.05.012

Pollution Status Investigation and Features Analysis on Rural Domestic

Wastes in Zibo City

ZHANG Zhao-lua， MENG Qing-meia， JI Weia， WANG Yia， CUI Ji-hongb

（a.Faculty of Resources and Environmental Engineering；b.Business School，Shandong University of Technology，Zibo 255000，Shandong，China）

Abstract： The several villages around the Zibo city of Shandong province were selected as the research samples. Through field survey， we found the main characteristics of rural domestic wastes including discharge at will with low collecting and treating rate， complicated components accompanying more external wastes， more internal wastes because of misusing outputs from farmland， and with environmental infrastructures out of date. By sampling analysis， several features of rural domestic wastes such as physical components， moisture content， ash and combustible content， element content， and calorific values were presented， which would be helpful to prevent and treat rural domestic wastes.

Key words： rural domestic wastes； investigation on present pollution； features analysis

隨著農村經濟社會的快速發展，農村環境污染問題越來越嚴重，尤其是農村生活垃圾污染突出。據不完全測算，中國農村一年的生活垃圾量接近3億t，全國僅有26.8%的行政村設有垃圾收集點，每年上億噸的農村生活垃圾得不到任何處理而被隨意棄置[1-3]。大量生活垃圾無序丟棄或露天堆放，對環境造成嚴重污染，不僅占用土地、破壞景觀，而且還傳播疾病，嚴重污染了水環境、土壤和空氣以及人居環境[4，5]。

真正解決農村生活垃圾污染問題，需要對農村生活垃圾污染現狀作調查分析，并取樣研究農村生活垃圾的成分與特性，為防治工作提供堅實基礎。以山東省淄博市周邊農村為例，選擇20余個村莊開展現場調查與取樣分析，共拍攝各類照片1 000余幅，隨機采訪居民和環保人士30余人次，調查農村生活垃圾產生和排放特征、處理現狀、環保設施建設、管理政策和制度等。在典型村莊采集生活垃圾樣品6個并作特性分析，獲得垃圾物理組成、含水率、灰分、發熱量和元素組成等特性分析數據。

1 農村生活垃圾污染現狀

農村生活垃圾包括日常生活或者為日常生活提供服務的活動所產生的固體廢棄物以及法律所規定的視為生活垃圾的固體廢物。在改革開放以前，農村地區生態系統較為完善，農村生活垃圾產生量較少，基本上不存在環境污染問題。隨著社會生產力水平的快速發展，在推動農村地區社會經濟快速增長的同時，帶來了一系列環境問題。最直接的原因是過分追求經濟效益，造成農業產業結構單一化，傳統的農戶種養結合的模式被打破，農村地區生態系統內的物質循環遭到破壞，讓原本潔凈的農村生活、生產體系開始產生大量無法自我“消化”的物質，成為農村生活垃圾。從調研情況來看，淄博市周邊農村生活垃圾主要存在以下幾個問題。

1.1 農村生活垃圾收集處理率較低，隨意排放現象突出

在調研的20余個村鎮中，靠近城區的5個村鎮基本上都有生活垃圾的收集裝置，約占總數的25%左右。其余村鎮農村生活垃圾隨意排放現象較為突出，基本排放至河道兩側、路邊排水溝渠或地勢低洼之處，潛在環境風險巨大，極易造成地表水、地下水和土壤污染，且防控難度較大。

1.2 垃圾成分復雜，外部輸入型生活垃圾增多

農村生活垃圾成分復雜，除傳統的農業、農村生活產生的生活垃圾之外，來源于非農業的外部輸入型生活垃圾逐漸增多，以白色塑料、建筑廢棄物和廢棄衣物為主，還包括少量紙箱、紙張、金屬物、廢舊電器、燈管、電池等。經調查發現，建筑廢棄物一般單獨堆放，成分主要包括廢棄石塊、破碎磚瓦、混凝土碎塊和雜土等。白色塑料和廢棄衣物等與其他生活垃圾混雜堆放在一起。隨著農村經濟社會發展水平的提高，大量的一次性塑料袋、建筑垃圾、廢舊衣物、報廢家用電器等生活垃圾越來越多，逐漸成為農村生活垃圾的主要成分。

1.3 農村系統內部物質利用不當，自產型生活垃圾增多

農村內部自產型生活垃圾主要包括廚余物、人畜糞便和與人們生活相關產生的農田固體廢棄物。隨著社會化分工的細化，農業產業結構趨向于單一化，造成農村生態系統退化，物種單一，物質的循環利用出現障礙。如廚余物中的有機物和農作物的副產物或殘余物原本可作為飼養家禽畜的飼料，但現在傳統的“種養結合”模式分離，造成農村生態系統中生態位缺失，阻礙了物質的有序循環利用，造成原本可作為資源利用的廚余物、人畜糞便及農田固體廢棄物成為污染物，加劇了農村生活垃圾污染[6]。

1.4 農村環保設施建設落后

近些年來，國家高度重視城鎮化建設，農村村容村貌均發生了較大變化。所調查的全部村莊都實現了自來水、硬化道路、有線電視、通信等公共設施進村，人民的生活水平和居住條件有了較大提高。但農村環保設施未能同步規劃建設，僅建有簡易的生活垃圾露天堆放池，但數量較少，利用率不高。與此同時，生活垃圾露天堆放池的選址存在問題，有的建設在河道附近，容易造成二次污染。按照新頒布的《農村生活污染控制技術規范》，生活垃圾的收集容器應為密封和防滲的，現有的露天堆放池應禁止使用。

2 農村生活垃圾特性分析

為了深入掌握農村生活垃圾的物理、化學特性，為防治方案設計提供基礎數據，依據《生活垃圾采樣和物理分析方法》（CJ/T 313-2009）和《生活垃圾化學特性通用檢測方法》（CJ/T 96-2013），對周邊進行采樣，選擇6個典型村莊，每個村莊設置采樣點1個，每個采樣點重復采樣3次，獲取6個樣品進行農村生活垃圾的特性分析。采樣時間為2016年4月，保證采樣前至少3 d未降水或人工灑水。

2.1 樣品制備

樣品采集后進行以下制備工作：①粉碎。用機械或人工方法把全部樣品逐級破碎，過5 mm篩孔。粉碎過程中，不可隨意丟棄難于破碎的粗粒。②縮分。將樣品于清潔、平整不吸水的板面上堆成圓錐型，物料自圓錐頂端落下，使均勻地沿錐尖散落，不可使圓錐中心錯位。反復轉堆，至少3周，使其充分混合。然后將圓錐頂端輕輕壓平，攤開物料后，用十字板自上壓下，分成4等份，取2個對角的等份，重復操作數次，直至不少于1 kg試樣為止。

2.2 垃圾特性分析

2.2.1 垃圾物理組成分析 按規范采集垃圾樣品，采用物理分離法分析各采樣點垃圾的有機成分和無機成分，共分為廚類、紙類、果類等10個組分項，其濕基含量見表1。由表1可以看出，調查區農村生活垃圾主要包括廚類、灰土、紙類、塑料和果類五大類。其中廚類占37.63%～49.17%，平均41.15%；灰土占17.72%～24.77%，平均22.35%；紙類占8.35%～14.09%，平均10.92%；其余物理組分含量均在10%以下。

2.2.2 垃圾含水率分析 按規范采集垃圾樣品，分析了混合垃圾和單組分垃圾的含水率，詳見表2和表3。從表2可以看出，6個樣品混合組分的平均含水率為50.79%，標準偏差2.26%，垃圾混合組分含水率差別不大。

從單組分含水率（表3）可以看出，垃圾單組分含水率廚類最高，樣品平均測試值為71.69%，其次為果類、紙類、塑料、灰土、竹木和纖維，金屬和玻璃的含水率低于0.5%。組分之間含水率差別較大，平均差值為71.57個百分點。

2.2.3 垃圾灰分與可燃物分析 按規范采集垃圾樣品，分析混合垃圾干基灰分、干基可燃物的組成以及濕基水分、濕基灰分和濕基可燃物的組成，詳見表4。垃圾混合組分干基灰分平均值為44.05%，標準偏差為1.09%；可燃物平均值為55.96%，標準偏差為1.09%。濕基灰分平均值為21.67%，標準偏差為1.17%；可燃物平均值為27.54%，標準偏差為1.33%；水分平均值為50.79%，標準偏差為2.26%。各項指標檢測值均較為穩定。

2.2.4 垃圾各元素組成分析 按規范采集垃圾樣品，采用元素分析儀測試分析混合垃圾中的C、H、O、N、S，采用ICP-MS測試5種常見重金屬的含量（濕基含量），詳見表5。其中，C含量平均為30.01%，垃圾的可燃性較好，農村生活垃圾可用于燃燒發電處理。重金屬中汞的平均含量達678.67 mg/kg，數值偏高，推測可能與農村生活垃圾中廢舊電池及燈管的混合污染有關。

2.2.5 垃圾熱值分析 按規范采集垃圾樣品，測定混合垃圾發酵前的熱值，包括濕基低位熱值、濕基高位熱值和干基高位熱值，詳見表6。干基高位熱值平均達13 430 kJ/kg，說明垃圾熱值較高，可利用垃圾燃燒的余熱。

3 結論

通過一定數量村莊農村生活垃圾現狀的調查，發現農村生活垃圾存在四大特點：一是收集處理率較低，約70%以上的農村生活垃圾隨意排放；二是垃圾成分復雜，可分為廚類、灰土、紙類、塑料、果類、竹木、橡膠等10個物理組分項，其中以廚類、灰土、紙類、塑料、果類為主，占總量的90%以上，并且紙類、塑料、橡膠等農村外部輸入型生活垃圾增多；三是農村生態系統內部物質利用不當，廚類、果類、竹木等自產型生活垃圾增多；四是環保設施建設落后。

通過典型村莊農村生活垃圾的取樣分析，初步掌握了農村生活垃圾的物理組成、含水率、灰分及可燃物、元素構成、熱值等特性資料。農村生活垃圾物理組分以廚類、灰土、紙類、塑料、果類為主，其混合組分含水率平均值為50.79%，單組分含水率差異較大，廚類最高，達71.69%以上，金屬、玻璃類較低，均在0.5%以下。農村生活垃圾有較好的可燃性，其干基可燃物均在50%以上，碳元素的平均含量達30.01%，干基高位熱值達13 430 kJ/kg。農村生活垃圾中重金屬含量差異較大，樣品分析中發現汞的含量較高，可能與農村生活垃圾中廢舊干電池、燈管等含汞垃圾有關。本研究為農村生活垃圾綜合防治與處置提供了數據基礎。

參考文獻：

[1] 尚曉博，張朝升，榮宏偉，等.中國農村生活垃圾問題與解決對策[J].現代化農業，2011（11）：34-36.

[2] 朱亞娟.安徽新農村建設垃圾處理現狀及問題研究[J].經濟研究導刊，2012（22）：41-42.

[3] 黃立娜，劉 萍.黑龍江省農村生活垃圾處理現狀及對策探析[J].商業經濟，2011（9）：7-8.

[4] 陳 闖，鄧良偉，陳子愛，等.四川省農村垃圾與污水處理現狀調研與分析[J].中國沼氣，2012，30（1）：42-47.

[5] 李國朝，楊期勇，楊 濤，等.環鄱陽湖地區農村垃圾現狀調研及對策[J].環境與可持續發展，2009，35（2）：4-6.

[6] 崔繼紅，張照錄，張錄強.農村生活污染的內在原因與控制策略[J].湖北農業科學，2013，52（2）：309-312.