周璇 張均龍 馬彥濤


摘 要:2015年以來,我國開始大力發展農村污水處理。本文對農村污水處理現狀及展望進行了探討,從闡述農村污水特點及處理現狀入手,進一步分析了相關標準規范,介紹幾種重要的處理技術,并對其中存在的問題和困難以及未來該領域的發展趨向進行了探究。
關鍵詞:農村污水;現狀;展望
中圖分類號:S-1 ? ? ? 文獻標識碼:A
DOI:10.19754/j.nyyjs.20200930018
前言
在現代社會體系的運行過程中,居民的生活與生產都會產生大量污水。以農村地區為例,其污水來源于農村生活污水、農業種植業污染、畜禽養殖業污染等各個方面,其對農村生態環境造成了較大負面影響,因此相關部門與技術人員要采取科學污水處理技術,有效解決水體污染問題。
1 農村污水特點及處理現狀
近10a,我國高速建設城鎮污水處理廠,目前我國已建成投運4000多座城鎮污水處理廠,總污水處理規模達2億t·d-1[1]。而相對于城鎮,農村污水處理起步較晚。農村污水主要有3個方面的來源:農村生活污水、農業種植業污染和畜禽養殖業污染。
1.1 農村生活污水
農村生活污水主要由廁所污水以及生活雜排水組成,污水成分較為單一,主要污染物為有機物、氮磷、病菌及懸浮物等。氨氮、總氮、總磷等污染物指標的濃度較高,一般不含有毒物質,整體可生化性較好。
從局部來看,農村人口居住分散,單個村莊產生的生活污水量較小;由于生活作息比較一致,污水呈不均勻排放,瞬時變化大,具有早、中、晚時段相對集中排放等特點。從整體來看,農村人口數量龐大,根據國家統計局數據顯示,截至2015年年末,農村常住人口為6億人,所以整體排放的生活污水總量較大。
由于農村生活污水具有面廣、點多,收集處理難度大等特點,且早期并未得到足夠重視,導致污水處理率極低。據住建部《2015城鄉建設統計年鑒》數據顯示,2015年我國僅有1318個鄉和61995個行政村對生活污水進行了處理,占比分別為11.46%和11.4%。在如此低的污水處理率下,大量生活污水未經處理便亂排亂放,造成鄉村污水橫流,周邊水體水質惡化,居住條件差。
1.2 農業種植業污染
農村的河流、水庫周邊一般都有大量農田,由于現代農業普遍過量施用農藥、化肥,種植技術和管理技術欠發達,同時水體周邊幾乎沒有截污緩沖的措施,導致大量農業種植施用的農藥、化肥,通過降雨形成的地表徑流匯入附近水體,造成嚴重的污染。
1.3 畜禽養殖業污染
畜禽養殖業已成為我國農業經濟發展的支柱產業之一。畜禽養殖污染主要是動物的糞污,同農村生活污水一樣,分布廣、數量多、收集難。由于未配套污水處理設施,或配套的設施不健全,運行不穩定,畜禽糞便未經有效處理隨意排放,最終匯入周邊水體造成污染。
根據《第二次全國污染源普查公報》數據,2017年,農村生活源水污染物排放量、種植業水污染物排放(流失)量、畜禽業水污染物排放量見表1。
由表1可以看出,2017年農村生活污水、種植業水污染、畜禽業水污染排放的NH3-N、TN、TP總量分別占全國排放量的45.56%、57.94%、73.81%;僅農村生活污水、畜禽業水污染2項COD排放量之和就占全國COD排放量的70%。由此可見,農村污水處理刻不容緩。
針對上述問題,國家出臺了一系列政策文件。《中華人民共和國水污染防治法》第五十二條規定,“國家支持農村污水、垃圾處理設施的建設”;2015年,中央一號文件提出“全面推進農村人居環境整治,加大農村污水處理和改廁力度”;同年,國務院發布《水污染防治行動計劃》,提出“加快農村環境綜合整治”,“以縣級行政區域為單位”,“統一規劃、統一建設、統一管理”;2017年,環境保護部、財政部發布《全國農村環境綜合整治“十三五”規劃》,強調“到2020年,新增完成環境綜合整治的建制村13萬個”;2019年,九部門聯合印發《關于推進農村生活污水治理的指導意見》,提出“突出重點區域,選擇適宜模式,走出一條具有中國特色的農村生活污水治理之路”。2020年,生態環境部、農業農村部發布《關于進一步明確畜禽糞污還田利用要求強化養殖污染監管的通知》,提出“鼓勵畜禽糞污還田利用”,“強化保障和支撐”,同時明確了畜禽糞污的還田標準規范。
眾多政策出臺的同時,國家財政也給予了大力支持。根據2015—2018年全國城鄉建設統計年鑒數據,在排水工程及污水處理方面,鄉的建設投入基本上逐年穩定增長,而村莊則大幅增長,詳見表2。
對比2015年的數據,2018年的生活污水處理建設中鄉的占比已提高至30.53%,污水處理廠個數由361個增加至1678個,處理能力由19.30萬m3·d-1增加至102.39萬m3·d-1。2018年村莊的數據沒有完整披露,但應該也呈大幅增長。
2 標準規范
2.1 生活污水排放標準
2011年以前,農村生活污水排放標準在我國是缺失的,直至2018年《關于關于加快制定地方農村生活污水處理排放標準的通知》的出臺,各省市才陸續發布地方標準。目前,已公布地方標準正式稿或征求意見稿的省份共29個。
各地標準中,水污染物排放控制要求不盡相同,大多按污水處理設施規模及受納水體功能分類劃分,控制值及標準分級也略有差異。污染物控制指標主要為COD、SS、氨氮、TN、TP,其中北京市有BOD5要求;對出水消毒要求不是很嚴格,均無糞大腸菌群數控制要求。標準對農村的范圍定義也存在差異,如北京市地標(DB11/1612)的農村單指“自然村和行政村”,而湖北省地標(DB42/1537)的農村范圍更廣,除了“自然村、行政村”,還包括“農村社區和未達到建制鄉鎮標準的集鎮、集中居民點”。
2.2 畜禽養殖業標準規范
相關排放標準主要是《畜禽養殖業污染物排放標準》(GB 18596),且于2011年發布了修訂版征求意見稿,提出了更高排放要求,但暫未正式實施。具體的處理及資源化利用規范有《畜禽糞便無害化處理技術規范》 (GB/T 36195)和《畜禽糞便還田技術規范》(GB/T 25246)。
目前,我國暫未對農業種植污染提出具體的排放標準。
3 處理技術
3.1 農村生活污水處理技術
農村生活污水的處理技術主要分為生物處理技術和生態處理技術[2],詳見表3。其中生物處理技術主要借鑒了城鎮污水的工藝。
以上工藝各具優缺點,需因地制宜選取。目前比較常用的是將生物處理技術和生態處理技術聯用。
3.2 農業種植污染防治技術
農業種植污染防治主要在于源頭防控,減少化肥及農藥用量。化肥方面,可采取有機肥替代化肥、機械深耕、綠肥種植肥田等減施增效技術;農藥方面,可采用病蟲綠色防控、高效低毒農藥以及精準施藥等技術,由此達到減量和節本增效的目的[3]
3.3 畜禽養殖污染防治技術
畜禽養殖污染防治主要在于源頭減排和資源化利用。源頭上應減少獸藥和銅、鋅飼料添加劑的使用,減少污染物排放[4];同時應提倡采用干清糞工藝,即畜禽排放的糞便一經產生便通過機械或人工收集、清除,減少排放的污水量和有機物濃度。畜禽糞污經收集后,可通過厭氧發酵處理,制成液態肥還田處理[5]。
4 存在的問題和困難
雖然各地已積極出臺了農村生活污水排放地方標準,但王洪臣[6]指出,目前各省的標準過于嚴格,總體還是在套用城鎮標準(GB18918-2002),特別是對總磷、總氮要求過高,對于水量水質劇烈波動的農村小型污水處理站,達標難度很大。盡管國家在農村生活污水處理建設投入了大量人力物力,但從近期國家監察組檢查情況看,已建成的污水處理設施運行率很低,存在建而不用,重建設,輕運營的情況。主要原因包括收集管網的建設滯后,或者建完主干管卻沒建入戶管,污水仍無法收集;運營維護管理困難,難以建設污水處理費征收體系,沒有其它資金來源,只能靠政府撥款,地方財政又難以承擔;平時污水少,營養不夠,微生物難以存活,春節等節假日污水量大,處理設施難以承受壓力;沒有雨污分流,存在大雨時處理設施被淹,導致微生物流失或設備損壞等現象。
農業種植業污染和畜禽養殖業污染,污染源面積巨大,加上農業生產者環保意識不強,治理難度較大,很難開展具體工作。
5 展望
由于農村生活污水自身的特點,以及污水處理設施建設運營當中存在的一些問題,導致結果不盡人意。由于這些問題的存在,且沒有合適的經驗可以借鑒,人們希望通過研發和試點,找到低能耗、運營維護簡單、具有一定抗水量水質沖擊負荷的污水處理技術,短時間內還很難實現。盡管如此,污水還是需要進行收集處理。農村生活污水含有機物、氮磷,一般不含有毒物質,稍加處理便可以進行資源化利用,而大部分農村地區的產業(如農業、漁業)本身也可以進行消納。我國農田灌溉用水量巨大,生活污水如果用于農田灌溉,不僅可以提供肥源,同時對保持和提高土壤肥力有益[7],可謂一舉多得。由此可見,遵循“因地制宜、尊重習慣,應治盡治、利用為先,就地就近、生態循環,梯次推進、建管并重,發動農戶、效果長遠”的基本思路,對生活污水適度處理進行資源化利用,是未來農村生活污水處理的大趨勢。
農業種植業污染和畜禽養殖業污染防治,則應加強管理,積極開展宣傳培訓,推廣先進農業技術,從源頭減少污染物產生。同時,可配合植被緩沖帶、生態溝渠等生態治理措施,對農業面源污染進行攔截,減輕對水體的污染。
參考文獻
[1] 王洪臣.關注城鎮污水處理廠運營困境,共同探尋破解之道[J].給水排水,2019,55(09):1-3.
[2]王學文,曹少飛,王慧娟,等.我國農村水環境污染現狀與治理措施的思考[J].科技創新與生產力,2018(06):58-60.
[3]鄧紅波,莊曉杰,鄭沖祥,等.鄱陽湖流域農業面源污染治理技術研究進展[J].資源節約與環保,2020(06):25-26.
[4]郝生宏,胡克偉,楊榮芳,等.畜禽養殖廢棄物利用現狀及應對策略——以遼寧省為例[J].養殖與飼料,2020(01):27-30.
[5]左羨第.農村分散式畜禽養殖污染防治技術研究[J].能源與節能,2020(07):63-66.
[6]王洪臣.探索農村污水治理的中國之路——淺議農村污水治理設施的規劃、建設與管理[J].給水排水,2018,44(05):1-3.
[7]侯懷恩,王子強,趙鳳蘭.農村生活污水適度處理與資源化利用[J].地域研究與開發,2012,31(06):119-122.
(責任編輯 ?賈燦)