鄱阳湖流域农村水环境污染防治对策研究

2014-04-15 22:23刘聚涛游文荪丁惠君
江西水利科技 2014年2期
关键词:鄱阳湖流域环境保护

刘聚涛 ,游文荪 ,丁惠君

(1.江西省水利科学研究院,江西 南昌 330029;2.江西省鄱阳湖水资源与环境重点实验室,江西 南昌 330029)

0 引言

农村水环境是指分布在农村的河流、渠系和池塘等的地表水、土壤水和地下水[1],是农村居民生存环境的重要组成部分[2]。目前,农村地区的污水排放量不断增加,60%以上的县城、80%以上的小城镇,90%以上的村庄没有有效的处理设施[3-4]。另外,据2005年建设部对全国部分村庄的调查显示,96%的农村没有排水沟渠和污水处理系统[5],往往将污水随意地排入周围的水系之中,造成地表和地下水源的严重污染。中国环保部2011年报告显示,农村污染排放已占总排污量50%,其中农村排放的COD占总COD43%,总氮占57%,总磷占67%,而且由于农药化肥等化学物质的广泛应用,致使许多地方的地下水已经不适宜与饮用,严重影响了广大农村人民群众的健康[6-7]。

江西省作为我国的一个农业大省,农村区域面积较广、人口较多,经济发展水平较低。2010年全省人口4462.2 万,其中乡村人口 2496.2 万,占全省总人口的56%。由于农村水环境具有时空分散、形式多样的特征,随着农村经济的快速发展及农村居民一直以来沿袭传统的生活习惯,加上多年来鄱阳湖流域农村水环境没有系统整治,鄱阳湖流域农村水环境状况日趋恶化,严重影响了农村居民居住条件和身体健康,也对保持鄱阳湖“一湖清水”造成了巨大的压力。

1 鄱阳湖流域农村水环境现状

鄱阳湖流域农村水环境污染按照污染源来分,主要包括生活污水污染、分散畜禽养殖污染、农村固体垃圾和地表径流污染、农业面源污染等几个方面,工业污染源相对较少。

1.1 农村生活污水污染

生活污水是造成农村水环境污染的原因之一。在鄱阳湖流域,生活污水集中收集和处理措施较少,污水基本上是随意排放,排放地点为河流、池塘和下渗到土壤中,是农村生活污染源成为影响水环境的重要因素,且随着生活方式的改变而加剧[8]。据2005年建设部的《村庄人居环境现状与问题》调查报告显示,96%的农村没有污水处理及收集系统,生活污水及粪便污水有95%直接排放到地下或江河中[9],未经处理的生活污水严重影响了居民的居住环境。

根据江西省水资源保护规划技术大纲污染物核算方法,1991年,农村污染物排放量、TN、TP和COD排放量分别为 57.03 万 t、3.07 万 t、0.27 万 t和 33.36 万 t;至2011年,农村生活污水污染物排放量、TN、TP和COD排放量分别增至为64.27 万 t、3.46 万 t、0.30 万 t和37.59 万 t。 1991~2011 年,农村生活污染物排放量、TN、TP和COD排放量增长了12.68%,年平均增长量分别为 0.36 万 t、0.02 万 t、16.81 t和 0.21 万 t。 近年来,在江西省逐步推进新农村建设,采取了改水、改厕等措施,但受投入资金的极大限制,存在了3个方面的问题:一是生活污水收集系统不完善;二是排水管网接缝质量较差,污水渗漏严重,大多渗入了村庄的土壤中;三是污水仅经过化粪池预处理后直接排入池塘、沟渠,远达不到要求的排放标准,同样造成对水环境的污染,没有根本上解决生活污水治理的问题。

1.2 农村分散畜禽养殖污染

农村畜禽散养现象较为普遍,畜禽粪便任意排放。据统计,80%的规模化养殖没有污染治理措施[10],导致畜禽粪便成为农村水环境的重要的污染源。1991年,农村分散畜禽养殖污染中TN、TP和COD的含量分别为4.38 万 t、0.83 万 t和 2.56万t,至 2011年,TN、TP和COD的含量分别为 8.72 万 t、1.36 万 t和 4.41 万 t,1991年至2011年间,TN、TP和COD的含量分别增长了 99.13%、63.84%和 72.27%,年均增长量分别为 0.22万 t、0.03万 t和 0.09万 t。 农村养殖业专业户大多数没有专门处理畜禽粪便的粪坑,大多数畜禽粪便和部分青草堆置在房前屋后和道路两旁,由于长期堆放,畜禽粪便污染随雨水进入村塘和河道,导致村塘淤积,污染物在村塘富集,造成池塘和河道的水体富营养化。同时,由于村塘基本无清除淤泥和清污措施,并且村塘水体交换仅仅依靠雨水,没有活水更新,加上有的村塘养鱼投放大量化肥饲料,导致水体严重污染,浮藻、水草丛生,治理难度加大[11]。

1.3 农村固体垃圾和地表径流污染

生活产生的固体垃圾没有得到集中收集处理,或者在集中收集后统一转运的时间较长,随着地表径流进入河流湖泊,尘土和枯枝落叶进入村塘及周边沟渠地表径流[12]。1991年生活固体垃圾及地表径流污染排放量、TN 和 TP 排放量分别为 570.35 万 t、119.77 万 t和125.48万t;2011年,生活固体垃圾及地表径流污染排放量、TN和 TP排放量分别增长至 642.66万 t、134.96 万 t和 141.39 万 t。1991 年至 2011 年间,生活固体垃圾及地表径流污染排放量、TN和TP排放量增加了 12.68%,年增长量分别为 3.62 万 t、0.76 万 t和 0.80万t。生活固体垃圾在沟渠携带能力较差的条件下淤积下来,造成了河道阻塞严重,同时,生活污水中大量残渣在水流不畅、流速缓慢的地方沉积下来,并且农村河道常年累月没有清淤,导致村内河道断面缩小,堵塞严重,水流极不顺畅,两岸杂草丛生,进而导致农村河道失去了其输水、排水、休闲和景观等功能。

1.4 农药化肥施用量持续增加

近20年来,江西省农药和化肥的施用量一直呈增长趋势,年均增加量分别为 10.7万 t和 0.63万 t[13]。 化肥施用后,实际利用率仅有30%~40%,农药实际利用率仅为10%~20%,其余的都进入水体或土壤中,造成水体、土壤的污染,导致农村水环境水质下降[13-14]。

1.5 农村河道管理能力薄弱

在鄱阳湖流域,村民的河道管理意识薄弱,河道管理不能满足现代社会功能的新需求,专职管理人员少,管理经费不足,管理体制和机制不健全,如排污口管理能力薄弱,河道清洁队伍建设滞后,导致了河道功能发生明显变化,水体的景观、娱乐、亲水和水体自净功能降低或消失。

2 鄱阳湖流域农村水环境污染防治对策

农村水环境污染按照污水排放类型划分,可以分为集中排放生活污水、分散排放污水以及农业生产过程中的农药化肥污染,针对这3种农村水环境污染类型,可分别采取一定的工程措施和管理措施,通过措施的实施,保护农村水环境,提高农村水环境质量。

2.1 生活污水集中处理工程措施

农村生活污水没有固定的排污口,排放比较分散,并且水质和水量波动比较大,导致大量的农村生活污水随意排放,不仅恶化农村人居环境,而且会污染地下水和地表水,从而诱发各种疾病,影响农村居民的身体健康,因此,农村生活污水亟需集中处理[15]。在鄱阳湖流域,由于农村面积范围比较广,农村水资源相对丰沛,进行农村生活污水的处理主要包括污水的前处理、集中收集和人工湿地集中处理等3个方面。

前处理是将人粪尿、生活和厨房等生活污染源进行生态、经济的无害化处理,采用改水改厕进行污水的初步处理。然后采用污水排放系统,集中对农村生活污水进行集中收集,减少生活污水的随意排放。

在集中收集的基础上,采用人工湿地进行再处理。人工湿地由人工基质和生长在其上的沼生植物组成,是一种独特的“土壤-植物-微生物”生态系统,利用各种植物、动物、微生物和基质的共同作用,过滤和吸收污水中的污染物,达到净化的目的,具有基建投入少、便于维护和改善景观等优点。在江西省,农村相对比较分散,生活区面积比较大,河道和村塘众多,地势有一定的坡度,利用有利地形、村塘和河道,避免了表流湿地占地大的缺点,同时冬季平均气温在0℃以上,冬季耐寒植物仍然能够生长,因此在鄱阳湖流域采用潜流湿地处理农村生活污水,具有较大的优势和适用性。

2.2 农村分散污染源治理措施

目前,对农村分散污染源的处理工程一般投资比较高,更多的是通过改进养殖工艺、高效的粪便资源化利用以及利用稳定塘技术改造村塘等方式进行处理。

稳定塘主要是依靠塘中形成的藻菌共生生物体去除大部分的悬浮物、有机物、病原菌、氮和磷等污染物,具有基建投资少、运转费用低、维护简单、便于操作、有效去除污水中有机物和病原体及无需污泥处理等优点。鄱阳湖流域农村人口众多,农村经济水平相对落后,但村塘数量和面积相对较大,并且农村分散的污染源相对较小,可以充分利用村塘遵循稳定塘技术进行分散的污染源处理。

2.3 农业农药化肥污染治理工程措施

农药化肥随着地表径流的大量流失,导致了氮磷进入农村河道,导致农村水环境恶化,水体富营养化。在鄱阳湖流域,由于水系众多,河网密布,依托河道采用人工湿地和生态沟渠进行农药化肥的污染治理是一种可行的生态处理技术。人工湿地可以作为农田和水塘之间的过渡带,通过土壤吸附、植物吸收和生物降解等作用,减少进入地表水的营养盐。生态沟渠主要依托河道种植沉水、漂浮和挺水植物,通过植物的吸收转化和利用减小农业面源对农村水环境的污染。其中生态沟渠具有较高的氮磷去除率和较好的景观效应,其动态氮磷去除率达35.7%和 41.0%,静态氮磷去除率达58.2%和 84.8%[16]。

2.4 管理措施

在实施农村水环境整治工程措施的同时,政府及相关部门应该充分认识到农村水环境保护的公益性,重点应该制定各种农村水环境保护管理措施,合理使用有机肥,推广精准施肥技术,加强各部门的协同管理,促进农村水环境的治理与保护,才能实现农村水环境污染问题的真正解决。

2.4.1 提高农村居民的水环境保护意识

加强农村水环境保护宣传教育,运用报纸、广播、电视媒体及发放知识宣传手册,举办水资源、环保主题活动等灵活多样的形式,定期向农村宣传农村水环境保护的重要意义、内容和措施,提高农村居民水环境保护意识,调动群众参与农村水环境保护的积极性,及时更新他们的知识和技能,从根本上扭转农村居民水环境保护意识薄弱的问题。

2.4.2 加大农村水环境综合整治基础设施建设

农村水环境综合整治是一项综合性、复杂性、艰巨性、长期性的重要工作,需要在政府的统一领导下共同参与,密切配合。在村集体和农村居民普遍经济实力和水环境保护意识薄弱的现实状况下,应充分发挥政府及相关部门主导作用,坚持新农村建设与农村水环境整治统筹实施,打破城乡投入的二元结构,加大市、乡两级财政对农村水环境整治的投入力度,解决落后的基础设施,减轻日益加大的农村水环境污染负荷及农村水环境污染造成的危害。

2.4.3 合理使用农药化肥

加大测土配方施肥技术的推广力度,针对作物确定化肥、农药和有机肥的施用量、施用时间和使用方法,制定新的化肥和农药管理法律法规,鼓励能够减少面源污染的化肥和有机肥的生产和使用,推广成熟的施肥和施药技术,提高化肥和农药的利用率,减少农业面源污染物进入水体。

2.4.4 农村固体垃圾处置管理措施

加快农村生活垃圾的资源化进程,提出资源循环利用方案,各村建立固定的垃圾堆放和分类处理设施,不要随意倒至池塘或河流岸边,造成二次污染。可采用村收集-镇集中-县处理的城乡生活垃圾一体化处置模式,偏远地区要实行集中堆放、集中填埋,尽量减少对自然水体的污染和影响。

2.4.5 农村工业污染的综合治理

农村工业污染规模较小,应加强工业排污的管理,各村工业污染建立集中排污口,不要随意排放或直接排放进入门塘和农村河道;在集中排放的基础上,加强污染的集中处理,通过农村污染集中处理工程或分散处理工程对工业污染进行处理,减少工业污染对水体的直接影响。

2.4.6 提高鄱阳湖流域农村水环境保护管理水平

各级政府要把农村水环境整治工作纳入节能减排和水环境保护的总体安排,加紧制定农村水环境污染防治规划,积极引导综合利用,制定相关政策和制度,把农村水环境保护的人才培养纳入各级政府人才培训计划,对负责农村水环境保护工程运行的专业人员进行上岗培训,提高相关管理人员的技术水平和管理水平,对实施的农村水环境整治工程进行管理和维护,同时加强农村水环境污染的调查和监测,分析农村水环境存在问题并及时总结,提出相应的治理措施,促进农村水环境的治理与保护。

2.4.7 建立并完善鄱阳湖流域农村水环境保护的相关政策法规和技术规范

国家或地方相关部门应尽快出台与鄱阳湖流域农村水环境保护相关的政策法规文件,制定适合鄱阳湖流域自身特征的农村水环境保护方面的政策法规和管理规范,明确农村水环境污染防治工程建设、运行、管理、资金使用、监督和考核等内容,并研发适合本区的农村水环境治理技术,并将相应的设计规则、操作规范等上升为标准化的技术规范,促进鄱阳湖流域农村水环境的保护与治理。

3 结语

农村水环境是鄱阳湖流域水环境的重要组成部分,需要采取合理有效的措施,治理与保护相结合,工程措施与管理措施相结合,政府主导、社会支持和农村居民配合,县乡村三级共同努力,实现农村水环境的综合整治,保障鄱阳湖流域“一湖清水下泄”,进而为鄱阳湖流域水生态文明建设提供支撑。

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