農村河湖污染與水生態環境保護研究

陳建軍 林郁

摘要 目前，農村河湖受到嚴重污染，水域水質普遍較差，導致農村河湖水域水生態環境遭受破壞。對農村河湖水域污染的現狀特征、治理河湖水污染的關鍵技術進行分析，并從選擇好處理技術和政策管理優化方面對農村河湖水生態環境保護提出相應的對策，以促進農村河湖水生態環境保護提升。

關鍵詞 農村河湖;污染;水生態環境保護

中圖分類號 X522文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）15-0060-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.15.018

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Abstract At present， rural rivers and lakes are seriously polluted， and the water quality is generally poor， resulting in the destruction of the water ecological environment of rural rivers and lakes. This paper analyzed the current characteristics of pollution in rural rivers and lakes and the key technologies for controlling river and lake water pollution， and proposed corresponding countermeasures for rural rivers and lakes water ecological environment protection from the aspects of selecting good treatment technology and policy management optimization， and promoting rural rivers and lakes water ecological environment protection.

Key words Rural rivers and lakes;Pollution;Water ecoenvironment protection

作者簡介 陳建軍（1982—），男，湖北荊州人，工程師，碩士，從事環境工程技術研究。

收稿日期 2019-05-03

截至目前，我國有60多萬個行政村，近8億農民生活在農村。《中共中央國務院關于實施鄉村振興戰略的意見》（中發〔2018〕1號）提出了實施農村人居環境整治3年行動計劃，以農村垃圾、污水治理和村容村貌提升為主攻方向，整合各種資源，穩步有序推進農村人居環境突出問題治理[1]。我國農村生活垃圾和生活污水隨意傾倒、排放，對農村水生態環境造成了嚴重污染。農村小企業、家禽養殖戶和屠宰場等將大量的污水排入河湖，造成嚴重污染，致使農村的河湖保護成為巨大難題。據調查顯示，全國約有90%以上的村莊并沒有污水管網以及污水處理系統，致使農村水資源污染進一步擴散[2]。點多面廣的農村污水已成為河湖、土壤、地下水的重要污染源。農村河湖水環境受到嚴重污染，直接影響到農村的水生態環境。筆者就農村河湖水生態環境現狀問題，探索今后如何做好農村河湖水生態環境保護工作。

1 農村河湖污染特征

農村河湖是農村水利的重要部分，既是農田灌溉的水

源，又是農村的行洪排澇設施。我國農村生活污水基本都不經過任何處理，直接排入就近河湖中或地下，因此造成了很大的污染。由于農村大部分村莊沒有排污管網，農村河湖成為農村生產、生活廢棄物的納污地。據估計，來自農村的面源污染約占河流和湖泊營養物質負荷總量的60%～80%[3]。

1.1 農村河湖污染的復雜化

隨著農村生活水平提高、農業經濟發展，農業生產、生活、工業企業生產的污染物大量排放，農村河道水環境不斷惡化，危及廣大群眾的飲水安全。農村污水大致可分為3種類型，即日常生活類、生產類和養殖類。無論是哪種類型的污水處理不當，必給農村水生態環境造成破壞。城鎮化程度較高的農村地區，其污水還包括工業、企業排放污水[4]。全國各地區農村污水排放量及水質情況如表 1 所示，可以看出東北地區污水人均排放量較南方地區少，但污染物濃度較高;東南地區工農業生產發達，農村生活污水的排放量較高，氮磷濃度較高;西北地區污水人均排放量較南方地區少，污染物濃度偏低[5]。

1.1.1 日常生活類污水。

日常生活類污水基本上為洗衣水、洗菜水、廁所水和廚房洗刷水等，污水氮和磷的含有量較高，重金屬及有害、有毒物含量較低。隨著農村生活水平的不斷提高，農村的生活垃圾滲濾液污染了河湖水和地下水等水環境，導致農村地區水生態環境惡化。目前，在農村污水排放中某些農戶雖然在房屋修建和改造過程中建有三格式化糞池，但其排放設施十分落后，且多以土壤滲透為主，致使周圍的地下水受到嚴重污染;其次隨著農村家庭普遍使用沖水廁所，致使污廢水在沒有經過任何處理的情況下就進入灌渠[2]。

1.1.2 生產類污水。

生產類污水大多來自于農業生產中使用的農藥和化肥，此類污水有毒物質較多，是農村污水處理工作中的重點內容。在現代農業生產中，化學肥料、農藥的大量使用，造成對地表水、地下水的污染，湖泊富營養化。例如農藥大量使用，對河湖水體造成污染主要表現在：農藥通過雨水或灌溉水向河湖水體遷移;大氣中殘留農藥隨風漂移沉降或隨降雨進入河湖水體;施藥工具和器械的清洗進入河湖水體等。污水灌溉已經成為農村水環境惡化的主要原因之一，大量未經處理污水直接用于灌溉，已經造成土壤、作物及地下水水環境的嚴重污染，直接危害著農業灌溉區的河湖水環境安全。

經濟發展帶來了鄉鎮企業的蓬勃發展，帶動了農村小城鎮的興起。由于鄉鎮企業治污、防污等設施設備建設跟不上，許多鄉鎮企業生產過程中產生的廢水未經處理直接排向河湖，使得周邊水環境受到嚴重污染。大量雜亂堆放的工業固體廢物、生活垃圾又對河湖水和地下水產生了二次污染。

1.1.3 養殖類污水。

主要為養殖動物所產生的污水，此類污水具有較高的氨和氮。隨著城鄉人民生活水平的提高，人們對肉類消費需求向豬、牛、羊及家禽等多元化方向發展。改革開放以來，農村畜禽養殖業得到迅速發展，各鄉鎮及城郊區建立了一大批養殖場。農村地區興辦的養殖場由于資金、技術的缺乏，導致畜禽糞便廢棄物的排放處理措施和設施設備跟不上。在一些排水系統中，多采用明溝排水，并缺乏科學的設計，以至于畜禽糞以及農藥化肥等污染源流入溝渠[2]。因此帶來了畜禽糞便污染問題，導致農村地區水生態環境惡化。有資料表明，1頭牛相當于22人造成的污染，1頭豬相當于7個人造成的污染，養殖污染問題嚴重威脅著群眾飲用水安全[3]。

1.2 農村河湖污染的富營養化及黑臭

農村河湖是農村生態系統的一個重要組成部分。但農村經濟發展的進程打破了原有生態系統的平衡，因而也必然對農村河湖誘發出多種潛在威脅。我國農村污染不僅造成鄉村環境的惡化，而且是河湖富營養化的主要原因之一。農村河湖富營養化指的是河湖水體中N、P等營養鹽含量過多而引起的水質污染現象，從而導致農村河湖水生態系統物種分布失衡，使整個河湖水生態系統逐漸走向滅亡。人為排放含營養物質的生產廢水和生活污水所引起的河湖水體富營養化可以在短時間內出現。河湖水體中過量的氮、磷等營養物質主要來自生活污水、家畜家禽糞便以及農藥化肥等，其中最大的來源是農田上施用的大量農藥化肥。現代農業生產中大量使用化肥、農藥，在很大程度上污染了農村河湖水環境。農藥、化肥在土壤中殘留，同時不斷地被淋溶到周圍環境，特別是河湖水體中，其中所含的氮、磷就導致了河湖水體富營養化。此外，屠宰場和畜牧場也會含有較多氮、磷的廢水進入水體等。

農村河湖水中COD、N、P物質含量豐富，成為導致河湖水體黑臭的主要原因。農村河湖中含氮、磷廢水的排放導致藻類暴發，引發水體景觀功能下降，藻類釋放毒素，水體缺氧，魚類死亡，均會使水體功能喪失。水生動植物因缺少適宜的生長環境，物種大量減少，生態平衡遭到破壞，生態自凈功能基本喪失。水流緩慢的農村河流環境容量小，易于遭到破壞和惡化，缺乏優質水補充，水體置換率低下，長期蓄積導致河水發黑發臭，河底淤泥累積。

對于河湖水體富營養化及黑臭治理，不同地區采用不同的物理、化學、生物方法對其進行預防、控制和修復，并且取得了一定的成效。

2 農村河湖水生態環境保護對策

2.1 選擇好處理技術

農村污水成分并不復雜，主要成分為磷、氮、有機物等，通常污水中沒有重金屬以及其他有毒物質。目前，我國農村污水處理模式主要有3類：接入市政管網模式、集中聯片收集模式和單獨分散收集模式。農村污水處理技術的選擇應考慮到地區水環境污染程度、經濟發展水平等差異。

2.1.1 物化處理技術。

物化處理技術雖有一定效果，但采用化學物質易造成二次污染。污水的物化處理方法主要有混凝、反滲透、電滲析、離子交換、吸附、氣浮等[6]。適用于農村的只有混凝技術，混凝是指通過某種方法（如投加化學藥劑）使水中膠體粒子和微小懸浮物聚集的過程。混凝技術可以有效去除無機磷、膠體物質、金屬離子和懸浮物，主要在化學除磷或生態處理系統的前處理措施中運用混凝技術。

2.1.2 生物處理技術。

生物處理技術指通過微生物在好氧或厭氧條件下分解吸收污水中的有機物、氮和磷，亦稱廢水生物化學處理法，簡稱廢水生化法，分好氧生物處理法和厭氧生物處理法2種。技術已相對成熟，處理效果也比較理想，但運行管理相對復雜，費用較高。

2.1.2.1 好氧生物處理技術。

好氧生物處理是借助動力將氧氣提供給污水，借助好氧微生物菌種對污水中的有機物進行消耗、分解和吸收，讓其變得沒有危害的一種方法。主要有2種類型，一是活性污泥法，二是生物膜法。其中，活性污泥法常見的有AO、AAO、SBR和氧化溝等，生物膜法常見的有生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床法等。考慮農村污水的分散性特點，比較適合的是生物膜法，該種方法運行成本較低，方便看管，維護也較容易。

2.1.2.2 厭氧生物處理技術。

厭氧生物處理技術是在厭氧條件下，形成了厭氧微生物所需要的營養條件和環境條件，通過厭氧菌和兼性菌代謝作用，對有機物進行生化降解的過程。主要是利用厭氧微生物的代謝活動將有機物轉化為 CH4和 CO2 等，厭氧過程不需要借助人工對其供氧，使能耗有效降低。厭氧處理方法主要有厭氧生物膜、厭氧消化法等[7]。該技術不需要進行曝氣充氧，并且產泥量少，成本低，容易管理，適用于農村生活污水的處理。

2.1.3 生態處理技術。

生態處理技術是利用土壤-植物-微生物復合系統共同作用的原理，通過利用自然界的生物鏈，實現污染源在不同物種之間的吸附、截留、存貯、轉化等功能，來處理自然界的污染物或者污染源，既達到生態平衡，又達到凈化環保作用。利用土壤-植物-微生物復合系統，通過過濾、吸收和分解作用使污水得到凈化。常用方法有人工濕地、氧化塘和土壤滲濾等。上述處理方法推廣應用造價低，處理效果良好，運行簡便，可廣泛適用于農村地區。

2.1.3.1 人工濕地。

人工濕地是由人工建造和控制運行的與沼澤地類似的地面，將污水有控制地投配到經人工建造的濕地上，污水在沿一定方向流動的過程中，主要利用土壤、人工介質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用，對污水進行處理的一種技術，其作用機理包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉淀、微生物分解、轉化及各類動物的作用。常見的人工濕地有表面流人工濕地、潛流人工濕地和垂直流人工濕地等。人工濕地污水處理技術是借助人工水生態系統中多級生物的稀釋降解作用將水中污染物去除或減少的一種方法。

人工濕地處理系統工程基建和運行費用不高、運轉維護管理方便、工藝設備簡單，凈化水質較好。在常規工藝中，人濕地投資和運行費用所占份額不高。在技術人才缺乏、能源短缺和資金少的鄉村和中小城鎮較為適用。人工濕地在農村地區的使用效果也優于傳統污水處理廠，不存在二次污染。人工濕地處理系統具有緩沖容量大、處理效果好、工藝簡單、投資省、運行費用低等特點，非常適合農村的污水處理。在人口密度較低、污染排放較少的農村地區，該處理設施充分利用農戶住房周邊的地形特點，因地制宜、實施簡單，可造在住宅旁的空地上，也可利用水塘以及公園的景觀池改造，規模可大可小，可以二三十戶家庭共用一塊，也可以一戶人家造一塊，投資少，維護方便，且占地面積小。人工濕地以水生植物水生花卉為主要處理植物，在處理污水的同時還具有良好的景觀效果，有利于改造農村環境。

2.1.3.2 氧化塘。

氧化塘是一種利用天然凈化能力對污水進行處理的構筑物的總稱，其凈化過程與自然水體的自凈過程相似，主要是借助菌藻的共同作用對廢水中的有機污染物進行處理。按照塘內微生物的類型和供氧方式來劃分，氧化塘可以分為厭氧塘、兼性塘、好氧塘、曝氣塘。通常是將土地進行適當的人工修整，建成池塘，并設置圍堤和防滲層，依靠塘內生長的微生物來處理污水。氧化塘污水處理系統具有基建投資和運轉費用低、維護和維修簡單、便于操作、能有效去除污水中的有機物和病原體、無需污泥處理等優點。氧化塘在農業、畜牧業、養殖業等行業的污水處理中也得到了越來越多的應用。特別是在我國西部地區，人少地多，氧化塘技術的應用前景非常廣泛。氧化塘工程造價非常低，幾乎不用進行太多的維護管理。最近幾年氧化塘處理污水處理已成為我國大力推廣應用的新興技術。

2.1.3.3 土壤滲濾。

土壤滲濾處理系統是一種人工強化的污水生態工程處理技術，它充分利用在地表下面的土壤中棲息的土壤動物、土壤微生物、植物根系以及土壤所具有的物理、化學特性將污水凈化，屬于小型的污水土地處理系統。土壤滲濾處理系統的類型主要有慢、快速滲濾系統、地表漫流系統及地下滲濾系統。較適合農村污水處理的是地下滲濾系統，優點是該系統布水設施埋地下對地面景觀不會造成破壞且天氣變化對其影響小，缺點是如果沒控制好負荷和做好防滲工作，容易造成堵塞和地下水污染。

由于農村地區經濟發展水平相對較低，難以承擔大規模的城鎮基礎建設投資的要求，因此選擇高效、低耗、廉價、操作簡便的處理方法是應重點考慮的問題。隨著農村污水處理工藝形式的多元化，處理技術的選取還應該因地制宜，尤其是遵循簡便高效、低投資、低能耗的理念。因此可以實施多種工藝的組合模式，組合處理技術可以2種及以上處理技術的結合或某一種技術系統內部不同工藝形式的結合。目前有人研究的工藝組合包括生物+生物處理組合[8-9]、生態+生態處理組合[10-11]、生物+生態處理組合[12-13]。基于農村污染的特征和復雜性，實施起來應該機動靈活的規劃、調研、試驗。每種技術都有各自的特點，借助組合工藝可以進一步提高系統處理效能。滕少香等[5]推薦農村污水處理的工藝如表2所示，農村污水處理工藝的性能比較如表3所示，由表3可知，4種工藝的CODCr去除率、TN去除率、TP去除率不盡相同。農村污水處理設施應做到設備簡單、維修方便，應盡量采用工藝流程短、抗沖擊負荷能力強、運行費用低的工程形式。

2.2 政策管理優化

2.2.1 增強農村水生態環境保護宣傳。

平均文化程度較低、經濟收入較低的農村居民相對而言具有著較低的生態保護需求，對生態保護的重要性欠缺認知與重視。在農村水生態環境保護宣傳方面，必須開展環保重要性以及普法宣傳，以及通過提供專家咨詢來提高農村居民在水生態環境保護工作中的參與性。強化農村居民對水生態環境政策的了解以及調動農村居民在水生態環境保護中的參與積極性是確保我國農村水生態保護工作有效開展的基礎。政府環保部門必須要求農村實行水生態保護信息公開制度，且需要在溝通與交流方面體現出人性化，從而讓農村居民認識到參與到農村水生態環境保護以及監督工作中是對自身利益的維護。

2.2.2 加大農村水生態環境保護財政投入。

我國在農村水生態環境保護方面給予了越來越高的重視，各級財政也加大了農村水生態環境保護財政投入力度來解決農村垃圾、生活污水處理、水源地保護以及畜禽養殖污染治理等問題。然而從整體規模來看，我國在農村生態保護方面所進行的財政投入力度仍舊有待加強。由于農村水生態環境保護工作具有著明顯的公共性特點，所以政府應當作為農村水生態環境保護資金投入的重要主體。在當前農村生態保護中，對于個人或者規模較小群體所引發的污染如工業的污染以及農藥、化肥等物質的過度使用等，應當遵循誰污染誰付費或者誰污染誰治理的原則，并通過構建獎懲機制來對這些行為進行約束。財政投入是農村生態保護的重要支撐，所以政府環保部門應當在對財政政策做出創新的基礎上來改善農村生態保護資金供給欠缺的情況。對于經濟能力一般或者較差的農村地區，政府環保部門還可以通過與其他部門的聯合來以環保項目為基礎增加社會崗位，讓農村居民在開展生態保護的過程中獲得實際利益。

2.2.3 加強農村水生態環境保護工作監督。

各級政府以及環保部門對農村水生態環境保護相關規劃不能很好落實是制約農村水生態保護工作成效提高的重要因素。在農村生態保護管理體系的構建中，一是有必要構建垂直的環保機構管理體系，確保農村生態保護工作經費以及強化農村生態保護工作人員管理與培訓基礎上構建具有高素質、高效率的農村生態保護工作隊伍;二是有必要實行生態保護目標責任制度，通過明確督查、調度以及考核等各項工作制度來對農村生態保護工作做出領導與規范;三是有必要構建農村生態保護考核機制，有必要明確并落實環境保護部門以及各級政府在農村生態保護中的責任，并對責任制度進行完善，通過將農村生態保護具體化并進行貫徹以確保農村生態保護取得良好成效。

2.2.4 優化運營管理體制。

農村污水處理運營方式總體上應以政府宏觀控制為主，統一監管，將治理責任落實到具體組織，并制定落實好獎罰機制。分散式污水處理設施可實行“自用、自管”的管理方式。各基層主管部門要分期、分批對管護人員開展知識技能培訓。農村污水處理系統應定期檢測，從收集到排放全流程從嚴控制。

3 結語

綜上所述，農村河湖的水生態環境是影響農村經濟長遠發展的主要因素，注重河湖水生態環境保護已成為農村發展的重點。農村污水是面源污染的重要來源，嚴重破壞農村地區的河湖水體、土地等自然環境，為確保農村水源安全，農村污水治理刻不容緩。農村污水處理是城鎮化建設中迫切需要解決的水生態環境保護及綜合治理問題，選擇處理技術時應根據具體情況進行適宜性分析。農村經濟相對落后，管理維護相對較難，選擇污水處理技術時應盡量注意結構簡單、造價低廉、維護簡便、綠色節能的方法。選擇好處理模式和運營管理體制，從而有效治理水污染，保護好農村河湖水生態環境。

總之，農村河湖水生態環境已經成為我國水環境整治的新陣地，而且落實農村污水治理工作也是建設社會主義新農村的需要保障。當然不可否認的是我國農村數量眾多，而且地域和經濟差異具有很大的區別，為此在處理模式的選擇方面應該加大投資力度，并依據村落的布局，靈活組合并開發處理技術，結合當地經濟承受能力，高度重視技術創新，最終實現我國農村地區的水生態環境效益。

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