重慶三峽庫區(qū)農(nóng)村生活用水與污水排放調(diào)查分析

黃承桃 伍興悅 符坤 詹立坤 張六一 李廷真

摘要?隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，農(nóng)村生活污水治理問題已經(jīng)成為重慶三峽庫區(qū)環(huán)境保護(hù)突出問題。為了充分掌握庫區(qū)農(nóng)村生活污水特征，根據(jù)樣本代表性原則，在庫區(qū)上、中、下游不同分布范圍的區(qū)縣作為研究區(qū)域。對(duì)重慶三峽庫區(qū)具有代表性的農(nóng)村進(jìn)行了水源水質(zhì)，農(nóng)村生活污水、排放、污染特征已經(jīng)污水收集現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，以期為重慶三峽庫區(qū)農(nóng)村生活污水治理提供準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵詞?農(nóng)村生活污水;水源水質(zhì);農(nóng)村生活污水特征;農(nóng)村生活用水量

中圖分類號(hào)?X?703文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼?A

文章編號(hào)?0517-6611（2019）23-0062-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.23.021

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Investigation and Analysis of Rural Domestic Water Use and Sewage Discharge in Chongqing Three Gorges Reservoir Area

HUANG Cheng?tao， WU Xing?yue， FU Kun et al

（1.School of Environment and Chemistry Engineering， Chongqing Three Gorges University， Chongqing 404100;2. Key Laboratory of Water Environment Evolution and Pollution Control in Three Gorges Reservior， Chongqing 404100）

Abstract?With the development of economy， the problem of rural domestic sewage treatment has become a prominent problem of environmental protection in Chongqing Three Gorges Reservoir Area. In order to fully grasp the characteristics of rural domestic sewage in the Reservoir Area， according to the principle of sample representativeness， the districts and counties with different distribution ranges in the upper， middle and lower reaches of the Reservoir Area are taken as the research in order to provide accurate basic data for the treatment of rural domestic sewage in Chongqing Three Gorges Reservoir Area， the water quality of water source in representative countryside of Chongqing Three Gorges Reservoir Area was investigated， and the characteristics of rural domestic sewage， discharge and pollution were investigated.

Key words?Rural domestic sewage;Water quality;Characteristics of rural domestic sewage;Rural domestic water consumption

三峽庫區(qū)蓄水后，庫區(qū)水流變緩，水體自凈能力下降，水華現(xiàn)象頻發(fā)，在庫灣及支流回水區(qū)尤為嚴(yán)重。重慶三峽庫區(qū)污染問題有七成是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及農(nóng)民生活造成的，已經(jīng)大大超過了工業(yè)污染水平[1]。三峽水庫地處長(zhǎng)江上游，其水質(zhì)狀況事關(guān)長(zhǎng)江中下游用水安全。筆者基于三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，根據(jù)樣本代表性原則，在庫區(qū)上、中、下游不同分布范圍的區(qū)縣作為研究區(qū)域在重慶三峽庫區(qū)選擇典型區(qū)域代表性農(nóng)戶，開展農(nóng)村生活用水與污水排放的調(diào)查研究。通過現(xiàn)場(chǎng)采樣與監(jiān)測(cè)，核算重慶三峽庫區(qū)農(nóng)村居民生活用水種類、用水水質(zhì)和污水排放情況及污水特征，為三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供基礎(chǔ)資料和數(shù)據(jù)支持。

1?調(diào)查區(qū)域概況

重慶三峽庫區(qū)地處長(zhǎng)江上游下段，重慶市轄區(qū)內(nèi)主要涵蓋巫山縣、巫溪縣、奉節(jié)縣、云陽縣、開州區(qū)、萬州區(qū)、忠縣、涪陵區(qū)、豐都縣、武隆縣、石柱縣、長(zhǎng)壽區(qū)、渝北區(qū)、巴南區(qū)、江津區(qū)及重慶核心城區(qū)（包括渝中區(qū)、沙坪壩區(qū)和江北區(qū)），占整個(gè)三峽庫區(qū)面積的85.6%，在整個(gè)三峽庫區(qū)占至關(guān)重要的生態(tài)位置。由于地理位置特殊，加上三峽大壩周期性蓄水以及大規(guī)模移民搬遷的影響，庫區(qū)生態(tài)環(huán)境較脆弱[2]。重慶市常住人口3 389.83萬，其中農(nóng)業(yè)人口1 753.01萬，農(nóng)業(yè)人口占比51.73%[3]。重慶三峽庫區(qū)大部分地處山區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較落后，很多村落用水的保障難以得到保證，大部分飲水為分散式供水，農(nóng)村飲用水水質(zhì)無法得到保障，農(nóng)村飲用水不同程度受到農(nóng)業(yè)面源污染影響。

2?調(diào)查內(nèi)容與方法

調(diào)查內(nèi)容主要包括：重慶三峽庫區(qū)農(nóng)村生活水源、農(nóng)村生活用水量、農(nóng)村生活用水水質(zhì)特點(diǎn)、農(nóng)村生活污水排放量、農(nóng)村生活污水水質(zhì)特點(diǎn)和污水收集現(xiàn)狀。調(diào)查方法采用現(xiàn)場(chǎng)采樣監(jiān)測(cè)，入戶調(diào)查和資料收集等3種方式，現(xiàn)場(chǎng)樣品采集之后送回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，分析指標(biāo)包括：COD、BOD5、TP、TN、NH3-N、動(dòng)植物油，分析方法參照文獻(xiàn)[4]。

3?調(diào)查結(jié)果與分析

3.1?農(nóng)村生活水源

重慶三峽庫區(qū)用水類型主要包括，地下水、地表水（來自河流、水庫、山泉水），重慶三峽庫區(qū)農(nóng)村生活用水大多引用于長(zhǎng)江水，水資源豐富，但由于重慶地處山區(qū)，對(duì)地形狀況依賴較大，同時(shí)地質(zhì)多為花崗巖結(jié)構(gòu)，地下水開采難度大，所以農(nóng)村生活水源多為地表水，在所調(diào)查的典型區(qū)域農(nóng)戶家庭中主要涉及了山泉水、自來水、井水、長(zhǎng)江水4類農(nóng)村生活用水，其類型和水質(zhì)情況見表1。根據(jù)該研究所監(jiān)測(cè)的水源數(shù)據(jù)來看，重慶三峽庫區(qū)農(nóng)村居民生活用水水源基本處于Ⅰ類、Ⅱ類水[5]。

3.2?農(nóng)村生活用水量

重慶三峽庫區(qū)農(nóng)村具有一定的地理優(yōu)勢(shì)，由于重慶三峽庫區(qū)農(nóng)村大部分分布在長(zhǎng)江流域以及長(zhǎng)江流域支流附近，即使存在有些村落在高山地區(qū)，也可以獲得山泉水等其它水資源，故重慶三峽庫區(qū)農(nóng)村基本上有自備水，水資源相對(duì)豐富，如重慶市涪陵區(qū)龍?zhí)舵?zhèn)萬眾村距離縣城28 km，離長(zhǎng)江相對(duì)較遠(yuǎn)并且地處深山，年降雨量在1 072 mm，人均用水量在30～40 L/d，并不存在缺乏水資源的情況。從圖1可以得出以下結(jié)論：從地點(diǎn)分布看，三期涪陵人均用水量約為35.78 L/d，人均排水量約為26.71 L/d，萬州人均用水量約為45.97 L/d，人均排水量約為38.26 L/d，奉節(jié)人均用水量約為35.37 L/d，人均排水量約為27.14 L/d。萬州用排水量和排水比率顯著高于涪陵和奉節(jié)，而涪陵和奉節(jié)的用水量、排水量和排水比率相當(dāng)。整個(gè)區(qū)域平均用水量為39.04L/d，排水量為30.70L/d，排水率為78%。

從季節(jié)用水量來看，人均用水量都是夏季最大，洗澡和洗衣的次數(shù)增多導(dǎo)致用水明顯比其他季節(jié)多。用水量最少的是冬季，主要原因是洗澡和洗衣次數(shù)減少，大部分水資源用于洗漱和餐廚。從地點(diǎn)分布看，位處重慶三峽庫區(qū)中游的地區(qū)的村落如萬州區(qū)熊家鎮(zhèn)石公村用水量在四季沒有明顯變化，主要原因在于中游地區(qū)的地理優(yōu)勢(shì)，距離城市相對(duì)較近，離長(zhǎng)江流域等水源近，所生活區(qū)域有污水處理廠及自來水廠自來水直接送進(jìn)農(nóng)戶家庭，相對(duì)其他村落城鎮(zhèn)化明顯，村民收入相對(duì)較高，綜合條件下導(dǎo)致四季用水量并沒有明顯的差異，且顯著高于從重慶三峽庫區(qū)其他村落平均用水量情況，而在庫區(qū)下游和上游的村落的用水量比率相當(dāng)。整個(gè)區(qū)域平均用水量為43.63 L，這主要是因?yàn)橄鄬?duì)中游地區(qū)，這2個(gè)地區(qū)的山高且村落基本位于大山深處，家中有自來水，但是由于水源相對(duì)較遠(yuǎn)，故大部分家庭在家中修有水缸等儲(chǔ)水設(shè)備，作為家庭的自備水，而這些自備水主要來自于山泉水等地表水，受天氣影響具有不確定性因素，如涪陵區(qū)龍?zhí)舵?zhèn)萬眾村明顯用水量下降，都是以上原因限制了農(nóng)村用水量。

3.3?農(nóng)村生活污水排放量

重慶三峽庫區(qū)農(nóng)村生活污水排放有以下幾個(gè)特征：①一般農(nóng)村地區(qū)生活污水量都比較小，農(nóng)戶居住分散，相應(yīng)產(chǎn)生的生活污水量也較小[6];②大部分農(nóng)村家庭房屋都是依山而建，農(nóng)村居民生活在深山，大部分地區(qū)沒有沒有配備嚴(yán)格意義的污水排放管網(wǎng)，生活污水大多直接排放至山體;污水蒸發(fā)量大，集中收集困難，生活污水排放量一般為總用水量的60%～90%[7]。

3.4?農(nóng)村生活污水水質(zhì)特點(diǎn)

大部分農(nóng)村生活污水的性質(zhì)相差不大，污水中基本上不含有重金屬和有毒有害物質(zhì)，但含一定量的氮磷有機(jī)物，水質(zhì)波動(dòng)大，可生化性強(qiáng)，且不同季節(jié)不同時(shí)期的水質(zhì)不同[8]，且由于重慶三峽庫區(qū)大多數(shù)農(nóng)戶家庭并沒有配備嚴(yán)格意義的化糞池，基本是旱廁，少數(shù)家庭有水廁，廁所污水也是流經(jīng)管道直接排入糞池，并且與豬等家畜的排泄物共同收集，最后作為肥料回田，故糞池的污水可能存放時(shí)間過長(zhǎng)研究?jī)r(jià)值不大，但通過對(duì)其他生活污水的收集和監(jiān)測(cè)得出以下農(nóng)村生活污水水質(zhì)特點(diǎn)：

通過對(duì)重慶三峽庫區(qū)農(nóng)村生活污水的跟蹤監(jiān)測(cè)分析，在整個(gè)研究區(qū)域中COD的濃度為223.3～5 192.0 mg/L，BOD5的濃度變化為1.8～1 679.1 mg/L，氨氮為1.0～36.6 mg/L，總氮為0.7～143.4 mg/L，總磷為0.2～46.3 mg/L，動(dòng)植物油為0.5～438.8 mg/L。其中5個(gè)監(jiān)測(cè)指標(biāo)的變異系數(shù)均高于50%，表明這些指標(biāo)隨季節(jié)和農(nóng)戶生活方式等因素不同而存在較大差異[9]。從偏度和豐度看，6個(gè)指標(biāo)呈偏態(tài)分布。該研究所用濃度均為加權(quán)平均濃度，COD、BOD5、氨氮、總氮、總磷和動(dòng)植物油的加權(quán)平均濃度分別為1 381.1、426.5、7.1、23.9、3.6和27.7 mg/L，相關(guān)數(shù)據(jù)見表2。

從采樣點(diǎn)分布看，COD、BOD5、總磷和氨氮呈現(xiàn)庫區(qū)上游>庫區(qū)中游>庫區(qū)下游的分布特征，而總氮和動(dòng)植物油則是庫區(qū)上游>庫區(qū)下游>庫區(qū)中游。各季節(jié)分布看，COD、BOD5和總磷均為冬季冬季濃度最高，氨氮和總氮為夏季最高，動(dòng)植物油冬季最低。

3.5?農(nóng)村生活污水收集現(xiàn)狀

重慶市農(nóng)村生活污水與城鎮(zhèn)污水相對(duì)，農(nóng)村生活污水在排放方式、水質(zhì)、水量上具有自身特性[10]，目前總體呈現(xiàn)粗放型排放，圖3反映了重慶三峽庫區(qū)農(nóng)村餐廚、洗漱和洗衣廢水產(chǎn)生量所占比例，在該研究調(diào)查的四季中均為洗衣廢水占比最大，洗漱占比為調(diào)查期間中最低?？梢娂竟?jié)性用水排水變化較大。

而重慶三峽庫區(qū)農(nóng)村生活污水排放特征如表3所示，大部分農(nóng)村地區(qū)缺少污水排放系統(tǒng)，污水沿道路邊溝或者路面排放至山體或者就近水體，少部分地區(qū)有明顯的污水渠或排水渠，農(nóng)村生活污水都未經(jīng)處理直接通過水渠排放到山體、水體。但重慶三峽庫區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)與農(nóng)村村莊排的生活污水排放有明顯的區(qū)別，重慶三峽庫區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)基本都配備一定比例的污水管網(wǎng)，能收集鄉(xiāng)鎮(zhèn)50%～85%不等的污水量，鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水排飯均有統(tǒng)一的排口基本沿道路建設(shè)主溝渠，且政府每年具有相應(yīng)的資金支持農(nóng)村污水的收集和處理，但不足的是重慶三峽庫區(qū)大部分農(nóng)村地區(qū)無污水管網(wǎng)或僅主道路兩側(cè)有簡(jiǎn)單的污水排水渠，但這種排水渠大多均為開放式溝渠，污水蒸發(fā)快，溝渠中污水懸浮物沉淀較快，且有明顯的污泥聚集影響排污效果，其次僅有部分生態(tài)文明村配有集中的污水管網(wǎng)，村內(nèi)的污水收集溝渠基本完善，但污水處理設(shè)施依然缺乏。

4?結(jié)論

通過對(duì)重慶三峽庫區(qū)典型行政區(qū)30戶農(nóng)戶生活污水排放情況進(jìn)行3期跟蹤采樣檢測(cè)，初步掌握了該區(qū)域農(nóng)村生活用排水特征、污水排放濃度和用排水水質(zhì)以及時(shí)空分布：

（1）重慶三峽庫區(qū)農(nóng)村生活用水基本可達(dá)到Ⅰ類、Ⅱ類水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)且重慶三峽庫區(qū)農(nóng)村生活平均用水量為39.04 L/d，排水量為30.70L/d，排水率為78%。人均排水量約為全國第一次污染源普查重慶三峽庫區(qū)的2倍（15.22 L/d）。

（2）重慶三峽庫區(qū)農(nóng)村生活污水COD、BOD5、氨氮、總氮、總磷和動(dòng)植物油的加權(quán)平均濃度分別為1 381.1、426.5、7.1、23.9、3.6和27.7 mg/L。與全國第一次污染源普查相比，該研究COD為全國第一次污染源普查的1.65倍，而總氮、氨氮和總磷低于該研究結(jié)果，分別只有全國第一次污染源普查的45%、53%和85%。

（3）重慶三峽庫區(qū)農(nóng)村生活污水所監(jiān)測(cè)的各指標(biāo)產(chǎn)污呈現(xiàn)夏秋季較大，冬季較低;中游地區(qū)較大，下游地區(qū)最低的時(shí)空特征。

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