杨晓英,袁 晋,姚明星,黄 威,王 东
(复旦大学 环境科学与工程系,上海 200433)
中国农村生活污水处理现状与发展对策
——以苏南农村为例
杨晓英,袁晋,姚明星,黄威,王东
(复旦大学 环境科学与工程系,上海 200433)
通过对已建污水处理设施的监测和周边农户调研,剖析我国农村生活污水处理面临的瓶颈问题,包括:(1) 农村污水处理项目建设资源浪费现象严重.处理设施的污水产生量设计标准远高于实际产生量;设施的建设费用标准甚至超过小型城镇污水处理厂的费用.(2) 农村污水处理效果欠佳,部分处理设施出水超标;部分装置进水污染物浓度过低,可能并未接入农户生活污水.(3) 农户对农村生活污水处理缺乏理解与支持.鉴于上述问题,建议:(Ⅰ) 因地制宜推广农村污水处理项目,切忌“一刀切”;(Ⅱ) 建立有效农村污水处理项目信息公开平台,促进社会与舆论监督;(Ⅲ) 实现农村自来水费中排污费的专款专用,建立农村污水处理项目的长效运行与维护机制.
农村污水处理; 评价; 运行维护; 入户调研
据统计,2012年中国的总人口达13.54亿,其中47.43%为农村人口.庞大的农村人口基数造成农村生活污水产生量巨大,且绝大部分农村生活污水只经过化粪池的简单处理或没有任何处理,就直接排放,是造成周边水环境污染的重要污染源.钟玉秀(2013)对2010年《中国城乡建设统计年鉴》数据的分析结果表明我国对农村生活污水进行处理的村庄数仅占全国村庄总数的4.9%[1].
与城市相比,农村生活污水处理具有特殊性:一是农村居住分散,面广量大,管网不健全,无法采取大规模集中处理方式;二是农村经济实力薄弱,技术管理力量缺乏,无法采用运行费用高,运行管理要求复杂的技术工艺[2].为缓解我国严峻的农村环境恶化形势,中央到地方各级政府投入巨额资金进行分散式农村污水处理设施建设.在全国范围内,中央政府设立了农村环境保护专项资金和“农村环境连片整治示范”专项资金,至今已投入100多亿元,帮助6600个村庄建立了农村生活污水处理设施[1].在江苏省苏南地区,结合农村环境综合整治、连片整治、太湖水环境综合治理和生态示范创建等项目陆续建设了几千座农村生活污水处理设施[3].
尽管我国在农村生活污水处理设施的建设方面取得较大进展,但是对于已有设施的效果评估和长效维护仍然缺乏.对已建农村生活污水处理设施存在问题的诊断和解决,切实发挥其在农村环境保护中的作用,是进一步发展我国农村污水处理的前提和基础.本文以我国在农村生活污水治理方面走在前列的苏南某市为例,对该市已建农村生活污水处理设施进行监测和分析,并结合对周边农户的入户调研结果,剖析我国农村生活污水处理现状和所面临的瓶颈问题,并针对性地提出发展对策.
对苏南某市已建的99个农村生活污水处理设施的污水处理设计标准和建设费用进行分析的结果显示,这些污水处理设施的污水产生量设计标准在231~371L/(户·d),其中38%的污水处理设施的设计标准在231~250L/(户·d),52%的设施的设计标准在291~310L/(户·d)(表1).太湖地区开展过不少农村生活污水排放特征研究.例如,徐洪斌等(2007)对宜兴市大浦镇的4个农户的7月份生活污水排放现状进行监测,结果表明,这4个农户的日均排水总量为49.2L/人[4].毛晓梅等[5]对浙江长兴县的4户高收入、8户中等收入农户和4户低收入农户按季节进行为期一年的监测,结果表明,这些农户春夏秋冬四季的日均污水产生量分别为17.8L/人、64.5L/人、21.6L/人、18.2L/人,全年平均值为30.5L/人.王文林等[6]在宜兴市大浦镇按高、中、低收入水平分别对3户农户按月进行为期一年的监测,结果表明这些农户的日均排水总量为46.6L/人.如果以一户三口人计算,上述研究表明太湖流域的农村生活污水产生量应该小于150L/(户·d),因此现有农村生活污水处理设施的污水处理设计标准明显过高.
与污水产生量相比,上述农村生活污水处理设施的建设费用标准较为一致,大都在 16000~21000 元/(t·d)或4800~6000元/户之间.其中,68%的设施的建设费用在15001~20000元/(t·d)之间,97%的设施的建设费用在4000元/户以上(表1).然而,刘杰等[7]分析2000年以后江苏、浙江、上海两省一市新建、扩建和在建的52座中小型城镇污水处理厂的建设费用资料,发现日处理规模在万吨以下的小型城镇污水处理厂的建设费用大都在3000~4000元/(t·d)之间,仅为表1中大部分农村生活污水处理设施建设费用的1/4左右.此外,李军状等[8]计算建设规模为10m3/d的塔式蚯蚓生态滤池农村污水处理设施的建设成本仅为1656.1元/(t·d),即便加上管网费用,也远小于表1中的费用标准.
表1 已建农村生活污水处理设施设计标准
选取苏南某乡镇的7个常年运行的微动力农村生活污水处理装置,在2013年对其进水和出水水质进行5次跟踪监测.7个装置均采用《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级B排放标准,TN、TP、COD的一级B排放标准分别为20mg/L、1mg/L、60mg/L 7个装置中,装置3至6的进水TN浓度一直较低,多数情况下,不经处理就能达到排放标准.这些装置有时出现出水TN浓度反而比进水浓度高的现象.装置1的TN处理效果比较稳定,不论进水浓度如何,出水皆可以达标.装置2的TN处理效果较差,在5次监测中,有4次出水TN超标,仅有的一次达标还是由于进水TN浓度已经达标.装置7的TN处理效果介于装置1与2之间,其出水有一次超标(表2).在除磷方面,7个装置效果均欠佳.在对7个装置的5次监测中,共13次TP进水超标,但只有4次TP出水达标,达标率仅为30.8%(表3);COD的去除效果要好于TP.不过,装置1、2、7在大部分情况下出水超标(表4).
表2 部分已建农村生活污水处理设施的总氮去除效果
表3 部分已建农村生活污水处理设施的总磷去除效果
表4 部分已建农村生活污水处理设施的COD去除效果
在苏南地区,随机抽取7个建有农村生活污水处理装置的村庄,对农户进行随机抽样入户调查,研究其对已建污水处理装置的态度和需求.鉴于调研地区部分农户的文化水平较低,为增加样本普及率和代表性,入户调查采取基于调查表提问和回答的方式.本次调研共计回收112份有效问卷.
对于农村污水,绝大部分农户认为需要处理,仅8.8%的农户认为不需要处理.对于本村已建污水处理装置,49.1%的农户认为运行正常,10.9%的农户认为运行时断时续,12.7%的农户认为没有正常运行.另外,27.3%的农户表示不知道装置运行状况.对于污水处理装置所起的作用,被访农户评价不一:22.7%的农户认为其对水环境改善起到很大作用,30.9%的农户认为起到一些作用,23.6%的农户认为没有作用.在污水处理装置的运行与维护方面,55.2%的农户表示愿意支付一定费用(图1,见第186页).
图2(见第186页)反映了被访农户对农村生活污水处理项目建设、运行与维护的建议.在农村生活污水处理项目主体方面,54.9%的农户认为应该是村级相关部门,其次是镇级部门(17.6%)和市级部门(16.5%).在农村生活污水处理项目维护方面,57.7%的农户认为由村级部门维护,其余各约10%的农户认为由镇级部门、市级部门、专职人员和第三方公司维护.对于村民是否应该参与有关农村生活污水处理项目的决定,72.6%的农户认为应该参加.然而,仅有11.6%的农户指出村民已经参与了相关决定;42.1%的农户认为村民没有渠道参与;11.6%的农户认为村民知识有限,没有能力参与;7.4%的农户认为村民没有积极性参与.最后,农户在大规模推广农村生活污水处理项目所面临的难题上意见比较分散,从大到小顺序依次为:缺乏农村污水处理专项资金(40.3%),污水收集管网建设费用昂贵(18.2%),不知道农村生活污水处理装置效果(15.6%),污水处理装置建设费用昂贵(10.4%),缺乏农村污水处理装置监管维护机制(9.1%),污水处理装置运行和维护费用昂贵(7.8%),缺乏有效的农村污水处理技术(3.9%).此外,部分农户还指出土地征用、农村污水处理项目建设资金的高效与透明使用、杜绝贪污浪费也是需要解决的难题.
对于苏南地区部分已建农村污水处理装置的分析和监测结果显示,尽管当地政府花费大量财力和物力推进农村生活污水收集和处理工作,但是效果总体有限,并面临下述主要问题:
(1) 农村生活污水处理项目建设中资源浪费现象不可忽视
太湖地区经济发展水平较高,中青年农民大都在外工作,只有老人与小孩留在家中.同时,不少农户把目前不用付费的井水作为日常生活的辅助水源[9],因此实际的生活污水纳管量十分有限.已建的农村生活污水处理装置的设计污水负荷要远高于当地的实际污水排放量,污水处理设施资源性浪费严重.
此外,已建农村生活污水处理装置建设费用过高,未能体现出分散型污水处理装置费用低的优势.在本次调研中,不少农户对高昂的农村污水处理装置建设费用提出质疑,强调对农村污水处理资金进行高效和透明使用.在调研中,村民还反映在农村污水处理项目建设中存在统一包办、一刀切的官僚作风.例如,有些村统一发放价格不菲的马桶,但马桶的质量却不过关.有些村不管是否已经建有化粪池,统一重建,但所用的材料质量低下,使用寿命难以保证.农户对于项目建设过程的质疑和对管理部门的不信任直接影响其对污水处理项目运行和维护的关注与支持.
(2) 农村生活污水收集管网建设薄弱
污水管网建设是农村生活污水收集处理中的重要环节.然而,不少地区只重视污水处理设施主体工程建设,忽视污水管网建设,直接导致污水处理设施不能正常发挥作用.目前,村庄配套的污水管网建设已经成为农村生活污水处理的一大薄弱环节,存在着仅部分农户生活污水接管、污水管网渗漏严重、污水管网未考虑地势设计不合理等一系列问题.此外,在太湖地区,很多农户先前都建有三格式化粪池,污水经化粪池处理后,直接渗入地下.而后建的农村污水管网直接与化粪池相连,很难接入污水.图1显示,在所监测的农村生活污水处理装置中,其污染物进水浓度要远低于文献中报道的农村生活污水的污染物浓度[10-11].究其原因,很有可能这些装置未能接入当地农户的生活污水.
(3) 缺乏有效和持续的农村生活污水处理设施筹资和运行管理机制
现有农村生活污水处理设施的建设主要靠中央和地方各级政府的直接投资,覆盖范围有限,且在建设过程中存在着严重的资金浪费和效率低下现象.由于农村污水治理工程不产生直接经济效益,低投资回报率使得社会资金很难被吸收进来.短期内,以政府为主导的农村生活污水处理投资模式难以改变.
农村污水处理设施建成后,面临着管道查漏、填料更换、植物收割、电泵检修等一系列维护问题.目前,我国普遍缺乏对农村生活污水处理设施的长效运行管理机制.农村污水处理设施建成后,往往委托村级部门或1~2名村民进行维护管理.一方面,由于缺乏基本的污水处理设施维护和管理技能,他们无法对污水处理设施的运行状况和污染物处理效率进行有效的监控,污水处理设施的运行效果难以保障.同时,由于资金缺乏、环保意识淡薄,村级部门往往只对争取国家建设资金感兴趣,对农村污水处理设施的运行与维护并不重视.已建污水处理设施常沦落为应付参观与检查的摆设,并没有真正投入运行,造成资源的严重浪费.
(4) 农户对农村生活污水处理项目缺乏理解与支持
投资建设农村生活污水处理项目是一项重要的政府“民生”工程.然而,迄今为止这项“民生”工程并未得到村民的广泛拥护与支持.调研中,部分村民甚至把建设农村污水处理项目形容为“劳民伤财”.村民缺乏水污染控制意识是部分原因[12].同时,已建项目常采取的上令下从、排除村民于决策之外的推行方式也是重要原因.项目决策和建设过程的不透明,引发村民对污水处理项目资金使用的质疑;污水处理项目效果的不透明,也使得村民对污水处理装置效果缺乏信任.
针对上述我国农村生活污水处理中所面临的问题,建议近期将工作重点放在以下3个方面.
首先,在农村污水处理项目设计和建设方面,需要因地制宜地加以对待.在农居较为集中的新农村建设区域,可以把重点放在建设有动力和微动力农村污水处理项目.在污水处理工艺上,应选择村镇容易掌握、建得起、用得上,能自行长期经营管理的技术,同时要与村镇规模、水质水量等当地条件相适应.对于农居分散的偏远区域,不必强求污水全部接管,可以单户或联户利用三格式、四格式化粪池对生活污水进行处理.
其次,促进农村污水处理项目信息的透明与公开.环境信息公开是公众参与环境监督管理、环境政策、规划、法律法规制定的前提保障[13].有关政府主管部门应根据自身条件,逐步建立农村污水处理信息平台,及时公布有关农村污水处理项目立项、治理技术与成本、项目建设资金使用明细、设施运行管理状况、项目运行监测结果、责任人等信息,提高农村污水处理项目信息的透明度,发挥社会与舆论监督作用,促进有关资源的合理与高效利用.
最后,目前我国农村生活污水处理设施的运行管理费用主要由地方部门承担,运行资金的不足使得“有钱建设,无钱运营”的现象普遍.征收污水处理费是解决污水处理设施运行费用来源的有效途径.尽管以往的一些农村调研和本次调研结果都显示对农村住户逐步征收一定的污水处理费用是可行的[14-15],大部分农村污水处理项目主管人员对收取农村污水处理费用都持有怀疑态度.事实上,在不少地区农村自来水费已经包含了排污费这一项,但是相关费用没有用于农村污水处理项目的运行与维护.有鉴于此,笔者建议在建有农村污水处理项目的地区,在自来水费中增加排污费这一项,并保证专款专用,将其直接用于农村污水处理项目的运行和管理.上述措施既能减少农户对直接征收排污费用的抵触情绪,又可为农村污水处理项目的稳定运行提供持续资金来源.
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Statuesque of Rural Sewage Treatment in China and Its Development Strategies—A Case Study of Rural Area in South of Jiangsu Province
YANG Xiaoying, YUAN Jin, YAO Mingxing, HUANG Wei, WANG Dong
(Department of Environmental Science and Engineering, Fudan University, Shanghai 200433, China)
Based on the monitoring of existing rural sewage treatment facilities and the in-house surveys of the surrounding rural residents, The bottleneck issues faced by rural sewage treatment in China are analyzed. Study results show that rural sewage treatment in China is faced with the following main issues. (1) There exists serious waste of resources in the establishment of rural sewage treatment projects. The design criteria of per capita daily rural sewage discharge of the treatment facilities are much higher than field observations, while their unit treatment capacity construction costs even surpass those of small-scale urban sewage treatment plants. (2) The performances of rural sewage treatment facilities are unsatisfactory. The discharge of some rural sewage treatment facilities fails to meet the designed discharge standard. Meanwhile, influent pollutant concentrations of some facilities are so low that they may actually not receive sewage discharge from rural households. (3) Rural residents hold wide reservations towards the utilities of rural sewage treatment facilities. In view of these issues, it is suggested that carrying out rural sewage treatment should put the emphasis on the following three aspects. (Ⅰ) The development of rural sewage treatment programs should tailor local needs instead of assuming that one size fits all. (Ⅱ) There is great need for building a platform for sharing information on rural sewage treatment projects in a transparent manner to encourage the supervision from the general public and social media. (Ⅲ) Sewage charge in the tap water bill could be enforced and serve as a sustainable financial source for the operation and maintenance of rural sewage treatment facilities.
rural sewage treatment; evaluation; operation and maintenance; in-house survey
0427-7104(2016)02-0183-06
2015-04-04
国家自然科学基金(41201191);教育部博士点新教师基金(20120071120034)
杨晓英(1977—),女,博士,副教授,E-mail:xiaoying@fudan.edu.cn.
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