漓江流域农村环境整治现状调查与研究

2015-12-22 01:49程亚平桂林理工大学环境科学与工程学院广西桂林541006
安徽农业科学 2015年13期
关键词:漓江污水处理流域

何 伟,程亚平 (桂林理工大学环境科学与工程学院,广西桂林541006)

农村水环境污染涉及面广,治理的难度大。漓江流域虽然地处我国欠发达地区,但是漓江流域农村水环境污染却日益加剧,严重制约着漓江流域农村社会经济的可持续发展。农村生态环境的恶化是漓江流域农村地区进行环境整治最主要的原因,2013年广西壮族自治区政府响应国家开展的农村环境连片整治项目开展了“美丽广西·清洁乡村”活动,漓江流域成为了广西区内的环境治理与保护重点工作区域[1]。漓江流域开展的农村环境连片整治项目能够有效改善漓江流域农村环境污染现状,进而有助于农村社会经济的可持续发展。

1 研究区概况

漓江流域位于广西壮族自治区东北部,湘桂走廊西南端,南岭山地西部。漓江源自兴安、灵川两县交界的猫儿山,全长214 km,流域总面积约为6 050 km2。流域内主要分布有花岗岩与碎屑岩组成的中山山区,中游的丘陵谷地以及下游的峰林平原、峰丛峡谷区,地形表现为北高南低。漓江流域属于亚热带湿润季风气候区,雨量比较充沛,流域内降水量全年分布极不均匀,自西北向东南逐渐减少,年平均降雨量为1 872 mm[2]。漓江上游地区位于灵川县、资源县和兴安县;中游位于兴安县与灵川县;下游位于桂林至阳朔县。漓江流域面积约占桂林市总面积的31.6%,人口约占桂林市总人口的41.0%。漓江是桂林整个社会发展的核心依托,生产总值约占桂林市国民生产总值的63.3%。

2 调查方法

2.1 调查区划分 该次研究采用问卷调查与实地取样的方式进行,调查范围为漓江流域,对调查区域内漓江上游灵川县、漓江市郊雁山区以及阳朔县农村地区进行入户问卷调查。漓江上游的塘西村、新桥村、黄柏村、新桥村、禾家铺村等10个村为研究区域一,漓江市郊雁山的良丰村、果园村、竹园村等5个村为研究区域二,阳朔的凤鸣村、东岭村、骥马村等6个村为研究区域三。

2.2 调查内容 调查内容包括农村污水处理情况、农村生活垃圾收集与处理情况以及农业生产所产生垃圾的处理情况等。设计的调查问卷,内容涵盖农村生活垃圾、农村生活污水、农业生产、禽畜排泄物以及“美丽乡村”活动,共有30道题,多选题有5题。分别在上述3个主要调查区域采用入户调查的方式。调查时间为2014年5~10月,共走访21个村,记录整理的问卷有110份,有效问卷为106份。

2.3 调查对象 问卷统计结果表明,调查的村民年龄范围为20~71岁,所调查的村民年龄分布比例为:20~30岁的村民占18.9%,31 ~40 岁的村民占20.7%,41 ~60 岁的村民占50.9%,60岁以上的只有9.5%。

2.4 水样采集 对漓江流域农村地区的污水处理设施的水质检测主要采用取样分析,建设的农村污水处理设施主要沿着漓江流域两岸腹地分布。通过调查收集得知,2012年桂林地区建成的农村污水处理设施为105座,其中83座位于漓江流域农村。2013年建成的有92座,在建51座,其中已经建成的72座、在建的34座位于漓江流域农村,如图1所示。根据桂林2012与2013年已经建造好的农村污水处理设施,对已经建设好的农村污水处理站进行实地调研并取样。该次研究主要对禾家铺村、凤鸣村、东岭村等6个村的污水处理站的水质进行取样分析,并对黄柏村与塘西村进行定期取样分析,取样点的位置如图1所示,分析污水处理设施的工艺、运行时间、运行效果,检测原生污水组成与处理尾水的水质情况,即氨氮、COD、TN、TP。采集的水样由桂林天源技术检测有限公司进行水质分析,用纳式试剂分光光度法测原生污水与处理尾水的氨氮含量,用微回流比色法测其COD含量,用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测其TN的含量,用钼酸铵分光光度法测其TP的含量。

3 环境整治现状分析

3.1 生活污水收集与处理 农村生活污水收集处理主要为集中型污水处理和就近就地分散型污水处理两种。前者一般适用于经济条件较好、地形条件允许的村镇、村庄人口数量较多、污水排放量较大、城市管网不能覆盖的情况;对于经济条件一般且不具备纳管要求的、村庄人口数量较少、污水排放量较小、不适合或不需要大范围铺设污水管网的情况常采用分散型污水收集处理。问卷结果显示,排入管网统一排入沟渠比例较高,达到了30.1%,排入管网统一处理后排放比例也达到了30.1%,但是直接倾倒也占到20.8%,直接排入附近的沟渠占18.9%,其他排放方式只有0.1%。研究区域内农村污水收集难度仍然很大,污水通过管网进行收集只有60.2%,直接倾倒、直接排入附近沟渠的现象仍然常见。

通过实地调查发现,漓江流域农村集中式污水处理设施处理工艺一般采用两种工艺,一种是生物接触氧化法,一种是A2O工艺。生物接触氧化法一般处理效率比较高,占地较小,在村镇污水处理中使用广泛。A2O生物脱氮工艺将传统的活性污泥、生物硝化工艺结合起来,能够有效去除水中的有机物。A2O工艺具有构造简单、总水力停留时间短、运行费用低、控制复杂性小、不易产生污泥膨胀等优点,正符合漓江流域农村地区的要求。关于当地建成的农村污水处理站每天运行情况的调查显示,32.3%的村民认为污水处理站“24 h均运行”,25.8%的村民认为“每天定时运行一段时间”,但是有12.9%的村民认为“不运行”,而29.0%的村民“不知道是否运行”。可见对于建成的农村污水处理站的运行情况不乐观,缺乏有效管理。

通过对农村污水处理设施实地随机取样,并进行水质检测,对于6个农村环境连片整治项目建成的农村污水处理站进行重点检测。通过检测结果加权求平均计算出其实际污水处理率,如表1所示,处理设施出水要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。农村用水量没有具体的标准,仅有城市居民生活用水量标准(GB/T50331-2002)可供参考,但由于农村自然、经济和生活习惯等的不同,用水量相差很大。根据《广西农村生活污水处理技术指南》,显示桂北、桂中地区农村居民每人平均用水量为60~100 L/d,污水排放系数为0.5~0.6。农村居民的排水量宜根据实地调查结果确定,在没有调查数据的地区,可取用水量的60% ~90%作为排水量。根据处理技术指南,漓江区域农村地区属于桂北地区,农村居民每人平均用水量取100L/d,污水排放系数取0.6,平均排放污水量为60 L/(人·d)。

通过对6个农村污水处理站的原生污水污染负荷加权取平均,得到6个村污水站平均COD浓度为243.7 mg/L,NH3-N 浓度为44.02 mg/L,TP浓度为3.12 mg/L,TN 浓度为48.05 mg/L(图2)。根据检测结果显示,禾家铺村的污水处理站排放的尾水COD浓度达到126 mg/L,NH3-N浓度达到了45.24 mg/L,TN 达到了29.5 mg/L,TP 达到了1.87 mg/L。骥马村污水站尾水中的NH3-N浓度达到了38.9 mg/L,TN达到了80.4 mg/L(图3)。

漓江流域农村地区按照平均排放污水量60 L/(人·d)计算得出,漓江流域农村地区污水产生量4.67亿t/a,COD 1.14万 t/a,TP 145.95 t/a,TN 2 247.72 t/a。通过计算实际处理率与政府官方公布的处理率进行对比(表1、表2),发现黄柏村、凤鸣村、东岭村与塘西村实测处理率符合政府发布的官方处理率的要求,禾家铺村、骥马村检测的4个指标的处理率均达不到政府公布的处理率。通过实地调查发现,禾家铺与骥马村污水处理站处于不工作状态,无人对其进行管理。

表1 农村污水实际处理率

表2 政府公布官方农村污水处理率

3.2 农村固体废弃物处理现状 农村固体废弃物主要包括生活垃圾、种植业固体废物、养殖业废弃物和建筑固体废物等。漓江流域农村地区固体废弃物主要包括生活垃圾、农作物秸秆以及少量的禽畜废弃物。关于漓江农村垃圾的主要来源的调查结果显示,84.9%的村民认为生活垃圾是产生村垃圾的最主要来源,43.4%的村民认为农业及养殖业废弃物也是自己所在村落的垃圾来源,选择建筑垃圾与其他垃圾的分别有5.7%和30.2%。由表3可知,日常生活垃圾的处理方式有随意丢弃、定点堆置、还田利用、就地燃烧以及其他方式。进行定点堆置的占56.6%,随意丢弃在路边、房屋前后、河边等占35.9%,其他处理方式也有7.5%。然而节假日漓江流域农村地区对于生活垃圾的处理方式有较大改变,随意丢弃占到67.9%,进行定点堆置的占18.9%,采用就地焚烧与其他处理方式分别占7.5%和5.7%。对于农作物秸秆的处理方式主要以随意丢弃和就地焚烧为主,占到了52.8%与22.7%。实地调查发现,漓江流域农作物一般以水稻、柑橘为主。水稻秸秆一般都会就地焚烧,而柑橘修剪掉的秸秆一般随意丢弃在田间、路旁,还有一部分会把秸秆定点堆置起来,这部分占到了15.1%,而极少部分会通过还田利用与其他处理方式。对于农村禽畜粪便的处理方式主要以随意弃置与定点堆置为主,分别占41.5%与35.8%。以上调查结果说明,农村固体废弃物的处理方式还是以随意丢弃为主,没有对其进行有效合理的处置。

从漓江流域农村生活垃圾产生量的调查中得知,每天垃圾产生重量在1 kg以内的占到60.4%,1~2 kg之内的占到37.7%,2~3 kg之内为1.9%。每天漓江流域农村地区产生的垃圾量约为523 t。调查结果得知,农村家庭产生的生活垃圾最多的是厨房废弃物,占94.3%;金属类、玻璃瓶类占43.4%;还产生35.8%的塑料袋、橡胶袋类垃圾;木质纸张类垃圾仅有3.8%。

关于垃圾分类处理的调查显示,45.2%的村民选择了解一点,34.0%的村民选择不知道,选择知道的仅为20.8%。对于有回收价值的固体废弃物进行处理时,仅有24.5%的村民进行收集卖给回收人员,其他都是进行丢弃处理。对于过期药物与废旧电池的处理方式上,69.8%的村民随意丢弃,等待上门回收与分类收集的分别仅占9.4%与3.8%。调查结果可以发现,村民对于垃圾分类处理认识不清楚,丢弃处理仍然是处理垃圾最主要的方式,对于过期药品、废旧电池的危害性认识不到位。

通过实地调查了解到漓江流域农村地区许多农村家庭都会养殖家禽与牲畜,主要以鸡鸭等为主,一般养殖规模都很小,基本用于自给。对于禽畜的粪便一般不作处理,即使处理也只是简单沿着房屋旁与路旁定点堆置,而很少一部分会采用还田与其他处理方式。在家畜粪便对环境污染情况的调查中得到,认为家畜粪便存在污染问题但不严重的占41.5%,认为家畜粪便及时清理故无污染情况的占30.2%,认为家畜粪便随处可见、散发异味、污染严重的占28.3%。可见,研究区域内的家畜粪便清理率低,对于其可能带来的污染问题不重视。

表3 农村固体废物种类及处理方式

3.3 农业生产垃圾处理现状 实地调查发现,村民随意弃置农作物秸秆、不作处理占45.3%,直接燃烧有35.8%,晒干当柴火,堆肥、沤肥以及其他处理方式分别占11.3%、1.9%与5.7%。在农业生产过程中,77.4%的农户使用地膜与果袋,只有22.6%的农户不使用地膜或果袋。使用完的果袋和地膜主要处理方式是随意丢弃于田间、路旁,占52.8%,采用焚烧处理有22.7%,集中收集进行回收与其他处理方式分别仅占17.0%和7.5%。农业生产过程中主要使用的肥料是化肥,占71.7%,使用堆肥占17.0%,使用人畜粪便还田和其他肥料分别占7.5%和3.8%。可见果袋、地膜对田间污染很大却得不到农户的重视,化肥的使用仍然普遍。化肥、农药等对环境造成哪些污染的调查中,81.1%的村民认为有作物农药残留,75.5%认为会污染水体,认为会污染土壤、地下水污染以及大气污染的分别有58.5%、20.8%和18.9%。可见,大部分农户认为化肥、农药对地下水与大气不存在污染。

4 环境整治存在的问题

通过调查结果可知,研究区域污水收集率不高,污水处理工艺较单一,应结合各种处理措施的优势进行工艺的组合运用。漓江流域的给水方式以及农村排水方式因流域各区段不同,应结合实际情况对流域内不同区段的农村地区设计适合该地区的污水处理工艺。研究区域内农村污水处理站的结果分析和评价表明,农村污水处理站的建立对防治农村水环境的污染取得了一定的成效,但是通过实测发现仍有很多建成的污水站实际处理污水效果不好。

在进行农村环境连片整治的村落,垃圾是通过垃圾桶收集的占88.7%,没有设置垃圾桶与其他处理方式的分别为3.8%与7.5%。但是关于垃圾桶清理问题,45.3%的人认为村设置垃圾桶并经常派人清理,39.6%的村民认为村虽有垃圾桶但很少派人清理,甚至不派人清理也占到了3.8%。农村环境整治对于农村固体垃圾的收集颇有成效,但是后期垃圾的清理仍然没有很好的解决。农村生活垃圾、秸秆等污染严重,应该改变垃圾的处理方式,大力倡导禽畜粪便的循环利用、秸秆沤肥以及果袋、地膜回收等政策。

5 结语

漓江流域农村环境整治工作的开展一定程度上遏制了漓江农村环境污染的恶化,但是农村环境整治中污水处理站的运行缺乏管理,农村生活垃圾清运不力等一系列新问题又给予了新思考、新挑战。必须联合各部门、全社会参与到环境治理工作中来,力促农村环境整治工作取得长远的、可靠的实效。

[1]莫奕芳.美丽广西·清洁乡村标准化建设浅析[C]//国家标准化管理委员会.市场践行标准化——第十一届中国标准化论坛论文集.国家标准化管理委员会,2014:4.

[2]蒋江生.漓江流域古村落研究[D].杭州:浙江工业大学,2013.

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