王立璇
(河北化工醫藥職業技術學院,河北石家莊 050026)
近年來,河北省對環境保護工作的力度逐漸加強,城市生活污水及工業廢水均得到了全面、有效的治理,水環境質量日益提高。但隨著生活水平的提高,農村水環境問題日益突出[1]。農村水環境問題主要體現在農作物種植過程中為提高農作物的產量,不合理或過量施用農藥、化肥,大量使用地膜;農村養殖業中畜禽的糞便及其他農業廢物任意排放;迅速崛起的鄉鎮企業排污等方面,在帶動鄉村經濟全面高速發展的同時也加劇了農村水環境狀況的惡化狀況。河北省是農業大省,也是我國重要的糧棉產區,農業人口眾多,絕大多數的農村人口生活在農村,針對目前農村水環境污染中出現的突出問題,在農村環境綜合整治“十三五”規劃中明確指出在“十三五”期間,對全國農村環境進行綜合整治,全國范圍內共涉及14萬個建制村,其中河北省涉及的環境綜合治理的建制村數量為12 694個,占全部河北省建制村數量的25%左右,覆蓋面廣,治理力度大、受益群眾多。
農村水污染通常包括內生性污染及外生性污染[2]。內生性污染分為農業生產污染和農民生活污水污染,如農業種植、養殖過程中產生的廢水、廢棄物造成的農村水環境污染。外生性污染是城鎮生活污水和工業企業排放導致的農村水污染,污染物是從農村之外轉移過來的。針對目前河北省農村水環境現狀,從農村水污染面源著手,重點調研農村化肥農藥的過量施用、畜禽養殖污染、農村生活廢棄物污染及鄉鎮企業排污等方面的情況,并在此基礎上,提出河北農村水環境治理過程中存在的問題。通過綜合分析,結合河北農村水環境的實際情況,針對存在問題提出解決對策。
化肥與農藥是農業生產中必不可缺的農業物資,但目前農業生產中化肥、農藥的不合理使用,是造成農村水體污染面源污染的重要因素。通常,農民在種植過程中認為施用化肥、農藥越多,農作物的產量越高,病蟲害越少。農業生產過程中,化肥的利用率在30%~40%[3],農藥的利用率在10%~20%,剩余的化肥、農藥進入到地表水、土壤中。農業生產過程中施用的化肥主要有氮肥、磷肥及鉀肥,其中氮、磷屬于植物性營養素,通過農田排水、地表徑流等方式一旦大量的氮、磷進入到水體中,可導致地表水水體發生富營養化,嚴重污染地表水水體水質。同時,大量使用化肥、農藥還會造成土壤板結、酸化、肥力下降。殘留的農藥、化肥通過下滲進入到地下水中,進一步影響地下水的水質,進而威脅農村飲用水源的安全。
隨著畜禽養殖業的發展,畜禽糞便的排放問題日益突出,已成為造成農村環境污染的主要污染源之一。畜禽糞便排放量與養殖類型、生長周期有關,差異較大。通過總結調研資料,畜禽不同養殖類型、不同生長周期的糞便排放量如表1、表2。

表1 農村散養條件下的不同畜禽糞便排放量

表2 規模化豬場糞尿及干物質排放量
畜禽糞便中含有大量嚴重影響環境的污染物質。如每噸牛糞中含COD 31.0 kg、TN 4.37 kg;每噸豬糞中含COD 52.0 kg、TN 5.88 kg;每噸雞糞、鴨糞中含有的COD均高于45 kg,尤其是總氮含量較高,分別達到9.84 kg/t和11.00 kg/t。養殖一頭牛產生的廢水超過22個人生活生產的廢水[4],因此在禽養殖業中廢水產生量大,有機物含量高。目前,在畜禽養殖過程中產生的固體廢棄物及廢水僅有極少部分進行了資源化、減量化處理,主要用來生產清潔能源或堆肥,絕大部分畜禽養殖過程中產生的糞便及廢水就近排入附近的水體或堆放。畜禽糞便排入水體后導致水體中有機物及氨氮含量過高,這些污染物可降低水體中的溶解氧含量,導致水體發黑發臭,嚴重時水生生物大量死亡,對農村的水環境造成了嚴重威脅。
農村生活廢棄物主要有生活污水及生活中產生的固體廢棄物。隨著城鄉差異的逐漸減小,農村的生活條件及生活方式逐漸城市化,生活廢棄物的排放數量日益增多。農村生活污水主要來自于廁所的沖洗水、廚房洗滌水、洗衣機排水、淋浴排水及其他排水。目前,河北省絕大部分農村沒有污水收集及集中處理系統,農村生活污水得不到有效處理,多數地區的農村生活污水基本沒有采取任何處理措施直接排入了附近水體,導致水體污染。農村生活污水的收集問題是制約農村生活廢水集中治理的直接原因。此外,隨著生活水平的提高,農村污水排放量越來越大,占廢水總排放量的比例也越來越高。農村生活污水不同時段的水量、水質波動較大,早晚排放量較大、夜間量少、夏季多、冬季少,污水中含有大量的COD、懸浮物、氮磷,可生化性強[5],有利于采用生物處理技術處理。
農村生活中產生的爐渣等固體廢棄物,隨意堆放,會隨地表徑流流入地表水。生活垃圾長期散亂堆放,滲透液進入河流、湖泊等水體,甚至滲下滲進入土壤,造成地下水污染。
工業企業生產過程中排放的廢水是造成農村水環境惡化的原因之一。一方面,迅速崛起的鄉鎮企業給農民帶來了更多的就業機會,農民收入大幅度增加,但鄉鎮企業布局分散、工藝落后、能源利用率低、規模小、經營粗放、生產量大,每年有大量廢渣、廢水未經處理直接排放到河道、溝渠甚至田地,或者經簡單處理后未達到排放標準排放。大量隨意堆放的工業固體廢棄物及生活垃圾對地表水、地下水造成二次污染,加重了農村水環境的污染狀況。另一方面,隨著經濟水平及環保意識的逐漸加強,城市中大批采用落后生產工藝、高污染的工業企業搬遷到農村,仍舊采用落后的生產設備、生產工藝,未進行技術改造升級,生產過程中排放的污染物加重了農村水環境污染狀況。
隨著義務教育的普及,農民的教育水平有了很大的提高,但受教育水平仍普遍較低,環境保護意識相對薄弱。因此,應利用各種輿論媒體大力宣傳農村環境保護的科普知識,提高廣大農民的環境保護意識,具體可從如下兩方面進行。(1)增強農村基層干部的環保意識,農村基層干部是農村各項工作的帶頭人,只有農村基層干部認識到農村水環境保護的重要性,才能帶領村民建設社會主義新農村、建設美麗鄉村。(2)推進農村水環境保護的主體是農民,通過村務公開欄、播放宣傳片、科技入戶、組織高校師生下鄉實踐,宣傳環境保護的政策法規,增強對水污染的認識,提高廣大農民的環保意識。
造成農業面源污染的原因主要是農民認識不足,在農業生產中過量施用農藥、化肥來提高農作物產量。因此,需要積極開展農業科技下鄉活動,通過講座或學習班的形式,培養一批基層的農技人員和農村示范戶。通過農技人員或示范戶的帶頭作用,推廣施用低毒、低殘留農藥,嚴格按照說明書噴灑農藥、推廣精準施肥技術和機具、推廣有機農業,減輕農業生產過程中產生的環境污染問題。
針對畜禽養殖業中動物糞便的特點,依據就近利用的原則,目前可以采用好氧堆肥技術對畜禽糞便進行綜合利用。
畜禽糞便中含有大量的不穩定有機物,這些不穩定有機物通過好氧堆肥處理,經過升溫、高溫、降溫和腐熟四個過程,能夠形成理化性質穩定、對農作物無害的堆肥產品,堆肥產品是良好的土壤改良劑,能夠明顯改善土壤的墑情,避免化肥使用過量造成的土壤板結、酸化等情況,是優良的農作物肥料。堆肥處理技術不受季節限制,發酵過程中沒有臭味,生產周期約10天,此外投資及占地面積小,運行管理的費用低,通過好氧堆肥,可實現資源的無害化、資源化、減量化。
畜禽糞便堆肥操作簡單,影響堆肥的因素有含水量、通氣狀況、C/N和C/P比、溫度、接種劑和酸堿度等。畜禽糞便堆肥工藝流程見圖1。

圖1 畜禽糞便好氧堆肥工藝流程
目前,河北省絕大多數農村沒有配套的排水管網,相對城市人口,建制村中人口規模小,居住密度低,生活污水來源分散,根據農村生活污水水污染源的特點,可以采用分散處理、村落集中處理和納入城鎮排水管網三種模式對農村生活污水進行處理。
分散處理模式主要適用于單戶或幾戶村民,采用小型污水處理設備或者生物氧化塘、人工濕地等技術處理生活污水。對于村莊人口稀少、地形復雜、污水不易集中收集的鄉村,可以采用分散處理模式污水處理,應用較多的是庭院式分散處理、街道式局部集中就地處理。對于連片的人口比較集中的村落采用集中處理模式處理農村生活污水。集中式處理類似污水處理站,一般采用生物-生態組合處理工藝。距離城鎮較近的近郊區村落,通常經濟條件較好,產生的生活污水可以直接接入市政污水管道,納入城鎮污水管網,統一進行集中處理。目前河北省根據村落分布的具體情況,主要適于推行連片村落集中污水處理模式。
農村水環境治理是“十三五”期間的重要問題,農村水環境問題關系到農民生活質量的提高、農村面貌的改善等方面,造成農村水環境問題的因素較多,切實解決目前農村環境保護工作中出現的各種問題,才能改善農村的生態環境,促進農村經濟發展,今后在農村污水收集方法、治理技術及設備等方面需要進一步加強研究,符合農村水環境治理的實際情況。