于淼 談思捷 朱文婷 宣雄智 馬國勝
摘 要:在我國休閑農業迅速發展的同時若不注重對周圍水環境的保護,會造成較大的面源污染,不利于休閑農業的可持續發展和農村的水環境生態平衡和保護。根據休閑農業的污水水質特點和排放現狀,本文闡述了休閑農業中污水處理工藝應符合的條件以及適合的污水處理工藝,并展望了休閑農業污水處理工藝的發展方向。
關鍵詞:休閑農業;農家樂;污水處理;處理工藝;環境保護
中圖分類號:S181
文獻標識碼:A
當前,休閑農業已成為促進農村農業經濟發展與農民脫貧致富的一條重要途徑。2018年中央《鄉村振興戰略規劃(2018—2022年)》文件中提出:“實施休閑農業和鄉村旅游精品工程,建設一批設施完備、功能多樣的休閑觀光園區、森林人家、康養基地、鄉村民宿、特色小鎮。”推動休閑農業的快速健康發展,加強產業的深度融合。2019年《中共中央國務院關于堅持農業農村優先發展做好“三農”工作的若干意見》文件中又指出:“充分發揮鄉村資源、生態和文化優勢,發展適應城鄉居民需要的休閑旅游、餐飲民宿、文化體驗、健康養生、養老服務等產業。”這些文件的出臺為我國休閑農業的發展提供了良好的機遇。但在我國休閑農業迅速發展的同時若不注重對周圍水環境的保護,則會造成較大的面源污染,特別是一些休閑農業旅游區多有餐飲和住宿,生活污水若不加處理就直接排放到就近接納的水體,會對周圍水體產生較大影響。一些分布偏遠、當地環保管理較弱且規模較小的農家樂、鄉村采摘園等產業,排放的污水對周圍水體污染沒有引起足夠重視,不利于休閑農業的可持續發展和農村的水環境生態平衡和保護。
1 休閑農業污水的水質特點
休閑農業產生的污水主要來自于園區公廁、農家飯店、民宿旅店等生活污水,具體包含游客的廁所(公廁、飯店、旅店)排水、農家飯店在經營過程中洗菜、刷鍋、清洗餐具等產生的廢水、民宿中游客住宿或娛樂時產生的盥洗、淋浴及民宿清洗旅店用品的清洗廢水。休閑農業的生活污水與普通的城市生活污水相比,排放時間較為集中,污水總變化系數大,主要集中在早、中、晚用水高峰期。休閑農業污水的有機物含量較高且成分復雜,COD和氮磷含量高,具有用水高峰期間排放量大、消耗較為集中、排水規模和排出水質隨著旅游旺季淡季有較大的高低起伏、餐飲類的含油量高等特點,無工業廢水的重金屬、化學物質、色度變化等工業成分。
2 休閑農業污水排放不達標造成的環境污染潛在風險
由于休閑農業分布廣泛,所處位置地理環境多樣,多數位于國家自然保護區、森林公園、江河湖海水體岸邊及島嶼、人文歷史濃厚的鄉間村落、景色秀麗的偏遠地區特別是山區,其中很多地方開發較少,公共基礎設施建設不夠完備,大多數排水管網鋪設很不完善,污水處理設施配套不全甚至沒有。我國目前缺乏針對農村地區休閑農業農莊等生活污水超標排放比較明確有效的法律法規,某些地區一線環保執法人員缺乏,對污水排放的監督和管理困難,一些經營農戶和休閑農業管理者環保意識缺乏,即使有污水運行設施因為各種因素達不到運行效果,甚至將未經處理的生活污水就近排入附近水體。有些地區休閑農業污染點源分散,且水體本身有天然的自凈功能,短時間內看不出對水體環境造成的影響,但隨著休閑農業的發展,特別是以農家樂為代表的餐飲和民宿越開越多,長此以往必然會對當地的農村水環境造成不良影響和危害。餐飲廢水中含油量較高,大量動植物油比重輕于水,排放進水體后會在水面形成較厚的油脂膜,隔絕水面和空氣的接觸,影響水體的表面復氧作用,使水中溶解氧含量下降,使水體厭氧化程度加劇,厭氧菌繁殖釋放出甲烷硫化氫使水質變臭發黑,阻礙水中動植物的生長,甚至造成死亡,降低水體功能價值;休閑農業廢水COD和氮磷含量高,會使水中藻類過量生長導致水體富營養化,發生水華現象,破壞水體景觀,使休閑農業景區環境受到破壞,從而對休閑農業經濟產生影響,不利于可持續發展。因此,應對休閑農業產生的生活污水進行有效處理,以控制其對農村環境特別是水環境產生的影響。
3 休閑農業污水處理工藝的符合條件
根據以上休閑農業的污水水質特點和排放現狀,休閑農業中的污水處理工藝應符合以下條件。
3.1 處理規模較小
休閑農業中的觀光園區、農家樂、民宿等一般分布比較分散且經營規模較小,每次接待游客數量有限,有的污水排放量甚至沒有一個自然村落的排放量大,排放量根據規模大小每天在幾噸到幾百噸之間,決定了污水處理工藝的日處理量也不會很大,處理規模較小。
3.2 運行費用較低
由于環境治理自身的特點,污水處理從一定意義上來講沒有產品“出售”,即只有投入沒有產出,如果運行能耗高則產生的運行費用較高,加上大部分經營者環保觀念薄弱,最終可能導致經營者因為看不到經濟效益而不愿在污水處理中過多投入。雖然目前有些工藝可以進行中水循環使用,但處理成本較高。因此,只有運行費用比較低的污水處理工藝在休閑農業中才有推廣市場和前景。
3.3 維護操作簡單
一般的污水廠污水處理工藝設備都必須有專業人員操作維護。休閑農業中的污水處理工藝設施因規模較小都由其他人員兼職,一般不具備專業的污水處理知識,所以適合休閑農業的污水處理工藝在維護操作上要簡單易懂,自動化強,最好能夠無人值守。
3.4 處理效果達標
污水處理工藝的功能和目的是獲得良好的處理效果,使待處理的污水最終達到當地的排水標準,達標運行。因此要選用技術成熟、應用廣泛且有一定運行經驗的污水處理工藝。
4 休閑農業污水處理工藝概述
根據以上休閑農業污水處理工藝的符合條件和實際的運行應用情況,目前休閑農業污水處理工藝主要有自然處理技術,如人工濕地、穩定塘等;部分經濟較發達地區也采用以生物法為主的工藝一體化成套設備技術和生化法加自組合工藝。
4.1 自然處理技術
4.1.1 穩定塘
穩定塘原稱氧化塘,是一種利用天然水體有自凈能力,新建或將原本的池塘小型湖泊進行改造,在一定人工干預強化下形成的生物處理污水凈化系統。待處理污水進入穩定塘后,在較長的時間內污水中的有機污染物可以通過水中微生物(藻類和細菌等)代謝和菌藻共生作用而被分解利用,從而達到凈化污水的目的。穩定塘處理技術系統除了前期建設成本外,建好后基本沒有耗能,運行維護花費低,管理簡單不需要專人日常維護,只需定期維護即可,也不需要單獨處理剩余污泥,污水中有機物可促進穩定塘生態系統循環,實現污水資源化,但具有受氣候條件變化影響處理效果,占地面積較大等缺點。比較大的穩定塘可適當進行景觀改造,作為休閑農業的景觀水體,目前在全國各地都有應用,具有較好的發展前景。
4.1.2 人工濕地
人工濕地是一種生態處理方式,主要由基層、填土、濾料以及挺水植物、沉水植物及微生物等部分構成,以自然濕地的凈化作用為參考,通過人為設計建造、人工控制條件,人工強化作用的綜合物化、生化功能的凈化污水系統,是比天然濕地有較高污水處理能力和更好去除效果的生態處理系統。主要分為水平潛流式人工濕地、垂直潛流式人工濕地和表面流人工濕地。人工濕地處理污水有效可靠,具有相當的脫氮除磷能力,可以有效防止休閑農業當地水體富營養化。因其運行操作簡單、花費較少、特別適合小流量及間歇排放的污水處理,既能凈化污水,又可美化景觀形成良好的生態環境適合野生動植物棲息,可以廣泛應用于有大面積觀光休閑農業的風景區內。缺點是占地面積較大,占用土地資源較多,前期基建投入較大,部分地區難以滿足要求;對惡劣天氣抵御能力較低,我國南北方不同季節氣溫差異較大,對人工濕地的設計和運行也不盡相同,尤其北方地區在冬天有些水生植物不能生長,會使人工濕地的處理效果受到限制;人工濕地運行不當還可能對地下水造成污染。因此,在休閑農業中應用人工濕地技術時,應考慮各方面因素,避免不良條件的影響。
4.2 多工藝一體化成套設備技術
因休閑農業污水處理量較少,采用傳統的污水處理工藝所占空間不大,所以可以采取將各個反應單元集中在一套設備中的工藝一體化技術。多工藝一體化技術的主體是傳統的生物處理工藝,以生物膜法如曝氣生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化工藝等居多,并輔以物理化學法的篩濾、混凝、沉淀等工藝的反應單位通過優化集合于一套設備容器內。該技術占地面積小、耐沖擊負荷高,可以根據進水水質靈活調節處理方式,適用于有機物較多的休閑農業污水,在土地緊張、污水管網不完善比較分散的農家樂和民宿有較大的優勢。缺點是較自然處理法有一定的運行費用,主要是水泵提升動力費和風機運行費,有風機曝氣的工藝也有一定的噪音污染,需要做降噪處理。
4.3 生化法加自然法組合工藝
有些休閑農業場所在國家自然保護區、國家一二類水體、自來水給水水源地的附近或周圍,環保法規對處理出水水質要求較高,用單一的一種工藝或技術不能達到出水標準,可以采用生化處理加自然處理的組合工藝,如曝氣生物濾池-后置反硝化技術工藝、BAF工藝加人工濕地、生物膜法加穩定塘等工藝技術,既保證了出水效果和穩定運行,使達標水進入自然處理系統又可以維持景觀水體的自然生態平衡,達到污水資源化利用要求,并實現零排放。
5 休閑農業污水處理工藝發展方向展望
休閑農業污水處理工藝的選擇要點是以就地治理、因地制宜為原則,根據當地情況選擇集中式或分散式處理,工藝技術的核心是小規模、操作簡單,出水效果好,運行成本低,最好實現無人值守。根據當地休閑農業的特點和處理要求,制定相應的策略,采用經濟合理的技術方案,“一戶一方案”,避免一刀切,污水處理工藝建成運行后,當地主管部門應完善管理機制,加強運行維護,以防止運行不當或設施空置達不到預期效果,對水體造成污染。休閑農業現已成為很多地區的經濟增長點,也是當地農民脫貧致富的重要途徑,產生的污水成分日趨接近普通生活污水,但排放量逐年增大,排放時間集中。在排放規模小、土地資源豐富、經濟不發達的地區采用穩定塘和人工濕地技術較為合適。在污水管網建設不完善、分布比較零散的農家樂餐飲及民宿,可以采用多工藝一體化成套設備技術,雖然目前應用較少但已表現出一定的市場需求趨勢,隨著此類地區休閑農業的發展,其將成為此類地區未來休閑農業廢水處理工藝的發展方向。規模較大、游客較多、出水要求高的休閑農業適合采用生化法加自然法組合工藝。在未來的休閑農業污水處理工藝中,應該不斷地推進低能耗高功效的新工藝、新技術的開發,使休閑農業中的污水處理有更多的選擇空間,以促進當地生態環境保護和經濟發展齊頭并進的良好循環態勢。
參考文獻
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(責任編輯 常陽陽)