周璇 張均龍 馬彥濤
摘 要:2015年以來,我國開始大力發(fā)展農(nóng)村污水處理。本文對農(nóng)村污水處理現(xiàn)狀及展望進(jìn)行了探討,從闡述農(nóng)村污水特點(diǎn)及處理現(xiàn)狀入手,進(jìn)一步分析了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,介紹幾種重要的處理技術(shù),并對其中存在的問題和困難以及未來該領(lǐng)域的發(fā)展趨向進(jìn)行了探究。
關(guān)鍵詞:農(nóng)村污水;現(xiàn)狀;展望
中圖分類號:S-1 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
DOI:10.19754/j.nyyjs.20200930018
前言
在現(xiàn)代社會體系的運(yùn)行過程中,居民的生活與生產(chǎn)都會產(chǎn)生大量污水。以農(nóng)村地區(qū)為例,其污水來源于農(nóng)村生活污水、農(nóng)業(yè)種植業(yè)污染、畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染等各個方面,其對農(nóng)村生態(tài)環(huán)境造成了較大負(fù)面影響,因此相關(guān)部門與技術(shù)人員要采取科學(xué)污水處理技術(shù),有效解決水體污染問題。
1 農(nóng)村污水特點(diǎn)及處理現(xiàn)狀
近10a,我國高速建設(shè)城鎮(zhèn)污水處理廠,目前我國已建成投運(yùn)4000多座城鎮(zhèn)污水處理廠,總污水處理規(guī)模達(dá)2億t·d-1[1]。而相對于城鎮(zhèn),農(nóng)村污水處理起步較晚。農(nóng)村污水主要有3個方面的來源:農(nóng)村生活污水、農(nóng)業(yè)種植業(yè)污染和畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染。
1.1 農(nóng)村生活污水
農(nóng)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(jī)物、氮磷、病菌及懸浮物等。氨氮、總氮、總磷等污染物指標(biāo)的濃度較高,一般不含有毒物質(zhì),整體可生化性較好。
從局部來看,農(nóng)村人口居住分散,單個村莊產(chǎn)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(diǎn)。從整體來看,農(nóng)村人口數(shù)量龐大,根據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,截至2015年年末,農(nóng)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(nóng)村生活污水具有面廣、點(diǎn)多,收集處理難度大等特點(diǎn),且早期并未得到足夠重視,導(dǎo)致污水處理率極低。據(jù)住建部《2015城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計年鑒》數(shù)據(jù)顯示,2015年我國僅有1318個鄉(xiāng)和61995個行政村對生活污水進(jìn)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(jīng)處理便亂排亂放,造成鄉(xiāng)村污水橫流,周邊水體水質(zhì)惡化,居住條件差。
1.2 農(nóng)業(yè)種植業(yè)污染
農(nóng)村的河流、水庫周邊一般都有大量農(nóng)田,由于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)普遍過量施用農(nóng)藥、化肥,種植技術(shù)和管理技術(shù)欠發(fā)達(dá),同時水體周邊幾乎沒有截污緩沖的措施,導(dǎo)致大量農(nóng)業(yè)種植施用的農(nóng)藥、化肥,通過降雨形成的地表徑流匯入附近水體,造成嚴(yán)重的污染。
1.3 畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染
畜禽養(yǎng)殖業(yè)已成為我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一。畜禽養(yǎng)殖污染主要是動物的糞污,同農(nóng)村生活污水一樣,分布廣、數(shù)量多、收集難。由于未配套污水處理設(shè)施,或配套的設(shè)施不健全,運(yùn)行不穩(wěn)定,畜禽糞便未經(jīng)有效處理隨意排放,最終匯入周邊水體造成污染。
根據(jù)《第二次全國污染源普查公報》數(shù)據(jù),2017年,農(nóng)村生活源水污染物排放量、種植業(yè)水污染物排放(流失)量、畜禽業(yè)水污染物排放量見表1。
由表1可以看出,2017年農(nóng)村生活污水、種植業(yè)水污染、畜禽業(yè)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(nóng)村生活污水、畜禽業(yè)水污染2項(xiàng)COD排放量之和就占全國COD排放量的70%。由此可見,農(nóng)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(guī)定,“國家支持農(nóng)村污水、垃圾處理設(shè)施的建設(shè)”;2015年,中央一號文件提出“全面推進(jìn)農(nóng)村人居環(huán)境整治,加大農(nóng)村污水處理和改廁力度”;同年,國務(wù)院發(fā)布《水污染防治行動計劃》,提出“加快農(nóng)村環(huán)境綜合整治”,“以縣級行政區(qū)域?yàn)閱挝弧?,“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一管理”;2017年,環(huán)境保護(hù)部、財政部發(fā)布《全國農(nóng)村環(huán)境綜合整治“十三五”規(guī)劃》,強(qiáng)調(diào)“到2020年,新增完成環(huán)境綜合整治的建制村13萬個”;2019年,九部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)農(nóng)村生活污水治理的指導(dǎo)意見》,提出“突出重點(diǎn)區(qū)域,選擇適宜模式,走出一條具有中國特色的農(nóng)村生活污水治理之路”。2020年,生態(tài)環(huán)境部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步明確畜禽糞污還田利用要求強(qiáng)化養(yǎng)殖污染監(jiān)管的通知》,提出“鼓勵畜禽糞污還田利用”,“強(qiáng)化保障和支撐”,同時明確了畜禽糞污的還田標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
眾多政策出臺的同時,國家財政也給予了大力支持。根據(jù)2015—2018年全國城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù),在排水工程及污水處理方面,鄉(xiāng)的建設(shè)投入基本上逐年穩(wěn)定增長,而村莊則大幅增長,詳見表2。
對比2015年的數(shù)據(jù),2018年的生活污水處理建設(shè)中鄉(xiāng)的占比已提高至30.53%,污水處理廠個數(shù)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(shù)據(jù)沒有完整披露,但應(yīng)該也呈大幅增長。
2 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
2.1 生活污水排放標(biāo)準(zhǔn)
2011年以前,農(nóng)村生活污水排放標(biāo)準(zhǔn)在我國是缺失的,直至2018年《關(guān)于關(guān)于加快制定地方農(nóng)村生活污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)的通知》的出臺,各省市才陸續(xù)發(fā)布地方標(biāo)準(zhǔn)。目前,已公布地方標(biāo)準(zhǔn)正式稿或征求意見稿的省份共29個。
各地標(biāo)準(zhǔn)中,水污染物排放控制要求不盡相同,大多按污水處理設(shè)施規(guī)模及受納水體功能分類劃分,控制值及標(biāo)準(zhǔn)分級也略有差異。污染物控制指標(biāo)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(yán)格,均無糞大腸菌群數(shù)控制要求。標(biāo)準(zhǔn)對農(nóng)村的范圍定義也存在差異,如北京市地標(biāo)(DB11/1612)的農(nóng)村單指“自然村和行政村”,而湖北省地標(biāo)(DB42/1537)的農(nóng)村范圍更廣,除了“自然村、行政村”,還包括“農(nóng)村社區(qū)和未達(dá)到建制鄉(xiāng)鎮(zhèn)標(biāo)準(zhǔn)的集鎮(zhèn)、集中居民點(diǎn)”。
2.2 畜禽養(yǎng)殖業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)主要是《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18596),且于2011年發(fā)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(shí)施。具體的處理及資源化利用規(guī)范有《畜禽糞便無害化處理技術(shù)規(guī)范》 (GB/T 36195)和《畜禽糞便還田技術(shù)規(guī)范》(GB/T 25246)。
目前,我國暫未對農(nóng)業(yè)種植污染提出具體的排放標(biāo)準(zhǔn)。
3 處理技術(shù)
3.1 農(nóng)村生活污水處理技術(shù)
農(nóng)村生活污水的處理技術(shù)主要分為生物處理技術(shù)和生態(tài)處理技術(shù)[2],詳見表3。其中生物處理技術(shù)主要借鑒了城鎮(zhèn)污水的工藝。
以上工藝各具優(yōu)缺點(diǎn),需因地制宜選取。目前比較常用的是將生物處理技術(shù)和生態(tài)處理技術(shù)聯(lián)用。
3.2 農(nóng)業(yè)種植污染防治技術(shù)
農(nóng)業(yè)種植污染防治主要在于源頭防控,減少化肥及農(nóng)藥用量?;史矫妫刹扇∮袡C(jī)肥替代化肥、機(jī)械深耕、綠肥種植肥田等減施增效技術(shù);農(nóng)藥方面,可采用病蟲綠色防控、高效低毒農(nóng)藥以及精準(zhǔn)施藥等技術(shù),由此達(dá)到減量和節(jié)本增效的目的[3]
3.3 畜禽養(yǎng)殖污染防治技術(shù)
畜禽養(yǎng)殖污染防治主要在于源頭減排和資源化利用。源頭上應(yīng)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(yīng)提倡采用干清糞工藝,即畜禽排放的糞便一經(jīng)產(chǎn)生便通過機(jī)械或人工收集、清除,減少排放的污水量和有機(jī)物濃度。畜禽糞污經(jīng)收集后,可通過厭氧發(fā)酵處理,制成液態(tài)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(nóng)村生活污水排放地方標(biāo)準(zhǔn),但王洪臣[6]指出,目前各省的標(biāo)準(zhǔn)過于嚴(yán)格,總體還是在套用城鎮(zhèn)標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002),特別是對總磷、總氮要求過高,對于水量水質(zhì)劇烈波動的農(nóng)村小型污水處理站,達(dá)標(biāo)難度很大。盡管國家在農(nóng)村生活污水處理建設(shè)投入了大量人力物力,但從近期國家監(jiān)察組檢查情況看,已建成的污水處理設(shè)施運(yùn)行率很低,存在建而不用,重建設(shè),輕運(yùn)營的情況。主要原因包括收集管網(wǎng)的建設(shè)滯后,或者建完主干管卻沒建入戶管,污水仍無法收集;運(yùn)營維護(hù)管理困難,難以建設(shè)污水處理費(fèi)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(dān);平時污水少,營養(yǎng)不夠,微生物難以存活,春節(jié)等節(jié)假日污水量大,處理設(shè)施難以承受壓力;沒有雨污分流,存在大雨時處理設(shè)施被淹,導(dǎo)致微生物流失或設(shè)備損壞等現(xiàn)象。
農(nóng)業(yè)種植業(yè)污染和畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染,污染源面積巨大,加上農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者環(huán)保意識不強(qiáng),治理難度較大,很難開展具體工作。
5 展望
由于農(nóng)村生活污水自身的特點(diǎn),以及污水處理設(shè)施建設(shè)運(yùn)營當(dāng)中存在的一些問題,導(dǎo)致結(jié)果不盡人意。由于這些問題的存在,且沒有合適的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒,人們希望通過研發(fā)和試點(diǎn),找到低能耗、運(yùn)營維護(hù)簡單、具有一定抗水量水質(zhì)沖擊負(fù)荷的污水處理技術(shù),短時間內(nèi)還很難實(shí)現(xiàn)。盡管如此,污水還是需要進(jìn)行收集處理。農(nóng)村生活污水含有機(jī)物、氮磷,一般不含有毒物質(zhì),稍加處理便可以進(jìn)行資源化利用,而大部分農(nóng)村地區(qū)的產(chǎn)業(yè)(如農(nóng)業(yè)、漁業(yè))本身也可以進(jìn)行消納。我國農(nóng)田灌溉用水量巨大,生活污水如果用于農(nóng)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(xí)慣,應(yīng)治盡治、利用為先,就地就近、生態(tài)循環(huán),梯次推進(jìn)、建管并重,發(fā)動農(nóng)戶、效果長遠(yuǎn)”的基本思路,對生活污水適度處理進(jìn)行資源化利用,是未來農(nóng)村生活污水處理的大趨勢。
農(nóng)業(yè)種植業(yè)污染和畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治,則應(yīng)加強(qiáng)管理,積極開展宣傳培訓(xùn),推廣先進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù),從源頭減少污染物產(chǎn)生。同時,可配合植被緩沖帶、生態(tài)溝渠等生態(tài)治理措施,對農(nóng)業(yè)面源污染進(jìn)行攔截,減輕對水體的污染。
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(責(zé)任編輯 ?賈燦)