我国农村生活污水排放现状初析

2015-12-22 07:50刘晓慧合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009
安徽农业科学 2015年23期
关键词:污水农村生活

刘晓慧 (合肥工业大学土木与水利工程学院,安徽合肥230009)

据介绍,我国每年废水总排放量为600亿m3,其中城市生活污水排放量为200亿m3,农村污水排放量为200亿m3。城市每人每天生活污水排放量平均为52.63 L,而农村每人每天生活污水排放量平均为21.74 L,约占城市人均生活污水排放量的2/5[1]。随着新农村建设和城乡一体化的不断推进,大型重工业企业不断向城镇及农村迁移,预计今后我国将有80%的污水来自农村。

但是,目前我国污水治理的资金绝大多数都投入到城市建设当中,农村与乡镇的污水处理设施很少。国家建设部2005年的《村庄人居环境现状问题》调查报告显示,全国96%的村庄没有排水渠道和污水处理系统[1]。农村污水一般直接洒向地面、就近排入河道或者通过排水沟渠汇合后入河。农村污水的直排、乱排现象不仅造成了严重的环境污染,同时对农村生态环境和居民身体健康产生重大影响。据国家执行《保护农村饮水安全与防治地方病措施》印发的《关于加强农村饮水安全工程卫生学评价和水质卫生监测工作的通知》,我国农村饮用地表水人口占25.13%,饮用地下水人口占74.87%;饮用集中式供水人口占55.1%,饮用分散式供水人口占44.9%[2]。因此,农村污水问题亟待解决,但是目前有关农村污水的成分特征与排放规律的研究和资料仍然十分匮乏。

关于农村污水成分特征和排放规律的研究是随着农业非点源污染研究、新农村以及小城镇建设逐步提出来的。20世纪80年代,我国开始对湖泊、水库富营养化进行调查,先后在太湖、潘阳湖、巢湖、滇池、密云水库、三峡库区等进行了探索性研究[2]。随着农村污水问题不断升级,周边水体富营养化的不断加剧,水环境问题越来越严峻,研究者们开始对农村污水产生的非点源污染进行大量的试验研究,如陈景春等对长寿湖的污染问题以及综合治理的研究、曹彦龙等对三峡水库农村污水、固废等面源污染的研究以及重庆三峡水库污水排放特征的研究等。笔者分析了农村生活污水的来源、水质水量情况、排放规律,调查了农村生活污水排放现状,以期为以后农村污水收集和处理方式的研究提供参考。

1 农村生活污水来源

农村污水包括农村居民生活污水和生产废水,其中生活污水占据主导地位。农村生活污水一般来源于4个方面:厨房污水、生活洗涤污水、厕所污水以及其他污水。不同类型的生活污水的成分特征和污水水量存在很大差异(表1)。

1.1 厨房污水 厨房污水由洗碗水、涮锅水、淘米水、洗菜水等组成,其污水总量占生活污水总量的1/5[3]。其中,洗碗水和涮锅水中BOD、COD含量很高,是生活污水中BOD、COD的主要来源。淘米水和洗菜水中含有米糠、菜屑等有机物,在水处理阶段要考虑上层漂浮物的去除。近几年农村经济快速发展,人民生活水平得到不断提高,农村居民肉类食品以及油类的食用不断增加,使生活污水中的动植物脂肪含量以及油水混合物含量增加,生活污水成分愈加复杂。

表1 生活污水中污染物来源[3]

1.2 洗涤污水 洗涤污水主要由洗漱、洗浴、洗衣等污水组成。这类生活污水的主要特征是排放量大,含有大量的化学成分,如NH3-N、TP,是农村水体富营养化的主要原因,其污水产生量占农村生活污水总量的1/2以上。资料显示,太湖流域洗衣废水占生活污水总量的21.6%,巢湖约为17.9%。

1.3 厕所污水 厕所污水是指冲洗厕所产生的污水,又称为黑水。部分农村在社会主义新农村建设过程中实现了改水改厕,使用了抽水马桶,产生了大量的厕所污水。当然,仍有部分农村仍在使用旱厕。农村生活污水与城市生活污水不同,很少有工业废水的汇入,因此,在使用抽水马桶,经济较为发达的农村地区,厕所污水是农村生活污水污染物最主要的来源。由表1可知,厕所污水中COD、NH3-N、TP的含量均高于其他污水来源。

2 农村生活污水水质水量特征

农村生活用水一般以河流、湖泊、池塘和井水、自来水结合使用,自来水和井水一般为饮用水源,河水、池塘用水作为洗涤、灌溉用水。目前我国农村地区村庄分布相对分散,各地区自然条件、经济水平、技术力量、生活方式等存在巨大差异,其污水水质水量也因此各有特征。一般具有如下几个方面的特征:

(1)污水总量巨大且逐年增加。据估计,2008年全国农村生活污水排放总量约为98.6亿t,排放COD 904.0万t、TN 115.5 万 t、TP 10.9 万 t[3]。随着城乡一体化的不断推进,农村经济水平快速发展,居民生活水平不断提高,农村地区生活污水的排放不断增加。

(2)区域差异性明显。农村生活污水水质水量随地理环境、经济水平、生活习惯和季节不同而有着较大差异。平原地区地势平坦,村落分布较为集中,污水水量较为集中;丘陵和山区地势起伏较大,村庄分布一般根据地理形态而定,大多为散户分布,不利于污水收集处理,生活污水一般直接就近排放或者顺着地形流入就近湖泊、河流等。经济水平较低的农村地区卫生器具较少,多使用旱厕,污水排放相对较少,主要是洗涤、厨房等生活污水,氮磷含量较低;经济水平较高的农村地区一般具有较为完善的卫生设施,生活污水的排放量较经济水平低的农村多出卫生间的污水排放,且污水中氮磷含量高。

(3)季节性变化。农村生活污水水量变化较大,一天的不同时段,一年的不同季节,水量存在较大差异。一般,早上洗漱时间、中午午饭时间和晚上洗漱时间用水量最大,为一天的3个排水高峰,其他时间用水量较小,在夜间甚至会断流。在枯水期农村水生态环境污染严重,在洪水期水环境污染较轻。

3 农村生活污水的排放特征

农村生活污水排放不规律,瞬时变化较大,污水排放呈不连续状态。农村污水一般直接洒向地面、就近排入河道或者通过排水沟渠汇合后入河。农村污水的直排、乱排现象不仅造成了严重的环境污染,同时对农村生态环境和居民身体健康产生重大影响。

(1)农村污水收集管网不完善。全国大部分农村地区没有健全的污水收集处理管网,农村污水整体呈粗放型排放,污水径流量较小,分布散乱且覆盖面广泛。大多地区农村污水直接就近排放,没有处理设施。

(2)日排放规律。农村污水受农户用水水平的影响较大,呈周期性变化。农村生活污水排放量日变化系数较大,一天之中有3个高峰期,分别是早上、中午和晚上。早上是农村居民洗漱、做饭和使用厕所比较集中的时间,这个时间段产生的污水主要是厨余废水、洗漱废水以及冲厕污水;中午前后的污水水量高峰主要来源于厨余污水以及洗衣废水;而晚上污水水量高峰主要是厨余污水和洗浴污水排放[3]。

(3)季节排放规律。夏季农村生活污水排放量较多,冬季相对较少。同时,由于夏季降雨较多,农村生活污水中污染物的浓度较低;冬季作为一年中的枯水期,农村生活污水中污染物的浓度相对较高。农村生活污水就地排放对丰水期的影响较轻,而在冬季枯水期,生活污水中污染物浓度较高,就近排放污水对周边池塘、河流等水体的污染较重。因此,在对农村生活污水的现状进行调查时,要分别进行归纳分析,不同时期的污水影响程度存在一定差异。

4 我国农村生活污水调查现状

农村生活污水的成分特征和排放规律受人口密度、当地的经济水平以及自然条件等的影响,不同地区的农村生活污水现状存在较大差异。下面就已经收集到的资料,简述我国不同地区、不同经济水平的农村生活污水成分特征和排放规律,具体见表2。

表2 农村生活污水排放现状

5 结论

目前,我国关于农村污水成分特征和排放规律的研究仍处于起步阶段,各方面的基础资料还比较匮乏,但是随着新农村建设的不断推进,农村环境不断受到国家重视,越来越多的人开始关注农村污水的收集和治理。我国区域经济发展不平衡,地理情况各不相同,不同地域的农村居民居住方式、生活习惯等差别较大,使得不同区域的农村污水排放规律存在较大差异。在研究不同区域的农村污水处理工艺时,不能采用单一的处理方式,要根据农村污水排放的具体现状和当地的经济情况,因地制宜地采用不同的污水处理模式。

[1]孙瑞敏.我国农村生活污水排水现状分析[J].能源与环境,2010(5):33-34.

[2]卢金涛.农村生活污水与垃圾调查及其处理技术选择[D].重庆:重庆大学,2012.

[3]侯京卫,范彬,曲波,等.农村生活污水排放特征研究述评[J].安徽农业科学,2012,40(2):964 -967.

[4]张鑫,付永胜,范兴建,等.农村生活污水排放规律及处理方法分析[J].广东农业科学,2008(8):139 -142.

[5]吴召富.南四湖流域农村生活污水现状调查与处理工艺研究[D].青岛:中国海洋大学,2013.

[6]梁卓,何国富,刘伟,等.城郊农村生活污水排放现状分析及对策研究[J].安徽农学通报,2009(5):78 -80.

[7]廖日红,顾华,申颖洁,等.北京市农村生活污水排放现状调研与分析[J].中国给水排水,2011(2):30 -33.

[8]梁瀚文,刘俊新,魏源送,等.3种典型地区农村污水排放特征调查分析[J].环境工程学报,2011(9):2054 -2059.

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