王铃韬,陈亚平,周文波,3,
(1.四川建筑职业技术学院,四川 德阳 618000;2.四川省环境保护科学研究院,成都 610041;3.四川省环保科技工程有限责任公司,成都 610041)
中国是世界历史最悠久的农业大国之一,农业人口占全国人口的40%以上,耕地面积约121亿hm2,居世界第三位。改革开放以来。随着农村经济社会改革不断深入,我国农村经济获得了长足发展,但随之而来的农村环境问题也日趋严重。近年来,农村传统生产、生活方式发生了巨大变化,农村经济发展与生态环境恶化矛盾突出,农村环境污染问题已然成为了制约我国乡村振兴、新农村建设的瓶颈[1]。本文从四川农村环境污染防治的现状调查入手,分析研究了四川省农村环境污染现状和污染防治技术,指出当下四川省农村环境污染防治工作面临的问题,并提出相应建议和对策,以期为四川省农村环境污染防治工作提供参考依据。
目前,针对农村环境的诠释[2~4]较多,总的来说,农村环境是指以村民集居点为中心的乡村范围内天然和人工要素的总称,可划分为农村生活环境和农村生产环境。相对应,农村环境污染主要包括由生活污水、生活垃圾等构成的生活型污染和农田种植(化肥、秸秆)、畜禽养殖、水产养殖等构成的生产型污染。
2.1 农村生活污染
四川省人口及城镇化率相关数据来源于2010~2016年《四川省统计年鉴》,按照《四川省用水定额》(川水发[2010]4号:用水定额90 L/d,污水产生率63%)计算农村生活污水产生量;根据《第一次全国污染源普查 生活源》的产排污系数:四川省农村生活垃圾产生量经验系数为0.6kg/人·天计算农村生活垃圾产生量,结果如表1所示。
表1 2009~2015年四川省农村生活污染物产生量Tab.1 Production of rural living pollutants in Sichuan Province during 2009~2015
由表1可知,四川省农村常驻人口逐年减少,城镇化率逐年升高,农村生活污水和生活垃圾总量呈随年份下降趋势,2015年污水总量和生活垃圾总量分别为88 825.09万t、939.94万t,同比上年度下降了1.85%。
四川省农村生活污水的治理按照规模分为散户(单户、多户)和村庄集中污水处理,对于散户,鼓励采用低能耗(微动力)小型污水处理技术,其中沼气池应用最为广泛,四川省乡、村沼气池建设均超90.0%,村、组约达80.0%[5];对于土地资源相对丰富、气候条件适宜的农村,大多采用集中自然处理技术,例如人工湿地、氧化塘、土壤渗滤等;对于人口密集、污水排放相对集中的村落,一般修建污水处理站进行集中处理,采用活性污泥法、生物膜法和人工湿地等二级生物处理技术。
四川省农村生活垃圾污染的治理目前尚未建立完善的污染防治体系。根据近年来四川省农村环境连片整治的经验,农村生活垃圾处理以建设收运系统为主,按照“户分类、村收集、镇转运、县处理”的模式收集垃圾后运至县/市级垃圾填埋场进行集中处理。
2.2 农村生产污染
农村生产污染主要包括种植业污染和养殖业污染两种,前者主要为农药、化肥、农膜等使用产生的污染,属于面源污染;后者主要为饵料、药物、排泄物等产生的污染,属于点源污染。
2.2.1 种植业污染
农田氮磷流失、农药和农膜使用是目前农业面源污染的主要因素,截止2015年底,全省耕地面积为673.61万hm2,农作物播种面积969.00万hm2。耕种农作物时,农业残余化肥随雨水进入水体引起水体富营养化[6];高毒农药在土壤、水体和农产品中残留,污染环境,危害人体健康;农膜主要是以聚乙烯或聚氯乙烯为原料制成的,不易降解,并具毒性,其回收困难。种植业污染负荷如表2所示。
表2 四川省种植业污染负荷Tab.2 Pollution load of planting industry in Sichuan Province
由表2可知,四川省种植业污染负荷分为两个阶段。第一阶段:2009~2013年,四川省氮输出负荷呈下降趋势,磷输出负荷总体呈缓慢上升趋势;2009~2013年,农药的使用呈先增后减趋势,2010年使用量最高,为62 184t,我国农药平均利用率仅为30%,大部分农药最终进入水体和土壤;2009~2013年,农业塑料薄膜和地膜均呈现持续增长趋势;根据《第一次全国污染源普查公报》,四川省农膜残留率为17.64%,成都、绵阳、南充、资阳、阿坝、凉山等地区的地膜使用量较高,广元、凉山、甘孜等地区的残留率较高,大量地膜的残留,对环境造成极大的污染。第二阶段:2014~2015年,由于耕地中氮、磷、农药、薄膜、地膜在前几年的基础上增加了1倍,由此带来较大的农业面源污染压力。目前针对种植业的污染防治技术主要是从源头进行控制,减少使用量或寻求无害(少害)替代品。针对部分随雨水进入沟渠、河流的污染,则按照生活污水处理流程进行处理。但由于面源污染涉及面太广,污染治理存在较大难度,因此该部分种植污染尚处于无控制状态。
2.2.2 养殖业污染
四川省是我国畜禽养殖业大省,生猪畜禽产品产量长期居全国第一。根据2016年《四川省统计年鉴》,四川省畜禽养殖业规模化养殖场和养殖小区合计达到6 598个,其中养殖场6 085个,养殖小区513个。全省6 598家养殖场(养殖小区)的生猪饲养量共计1 459.35万头,奶牛5.27万头,肉牛9.51万头,蛋鸡2 746.07万羽,肉鸡2 815.13万羽。如此规模的畜禽养殖产生的污染也是巨大的,2014~2015年四川省畜禽养殖业污染物产生量/排放量如表3所示:
表3 四川省畜禽养殖污染物产生量/排放量统计Tab.3 Pollutant production / emissions of livestock and poultry in Sichuan (万t)
由表3可知,近两年来四川省畜禽养殖污染物产生量均有不同程度增加,而对应排放量却有所下降,这在一定程度上表明四川省近两年针对畜禽养殖污染防治的工作逐见成效。据统计,2015年四川省畜禽养殖业规模化养殖场、养殖小区共6 598家,累计投入污染治理资金17.43亿元;共有2 929家规模化养殖场、养殖小区对污染治理设施有资金投入。目前全省主要存在三种畜禽养殖污染防治措施:第一种措施是污染预防技术,主要是选用不同的清粪方式;第二种措施是减量化、无害化、资源化技术,有农田利用、沼气池生产沼气和生产有机肥三种形式;第三种措施是末端治理技术,目前全省畜禽养殖业的末端处理工艺主要有:“直接农业利用(还田、水产养殖)”、“厌氧处理”、“厌氧+农业利用”、“厌氧+好氧”、“厌氧+好氧+深度处理”等。表4、表5为不同清粪方式污染物削减率和不同末端处理方式效果一览表。
表4 四川省规模化畜禽养殖场不同清粪方式污染物消减率Tab.4 Pollutant removal rates of different manure clean up methods in livestock farms in Sichuan Province (%)
表5 四川省畜禽养殖场污染物末端处理方式效果Tab.5 Effect of terminal treatment technologies in livestock and poultry farms in Sichuan (%)
3.1 监管体系滞后
目前,农村地区没有完善的法律法规体系、政策支持体系和风险规避措施,导致社会资本不愿投资于新农村生活污水处理设施建设。此外,农村污水处理设施缺乏长效的运营管理模式和监管、评价体系,严重影响了工程效益的发挥,也加大了污水处理设施建设和运营管理的难度。
3.2 污染防治资金短缺,运营管理困难
国家长期政策偏向城市,农村环境基础设施建设落后,而农村污染点多面广,农村的生产、生活污污染治理资金需求量均较大。目前,四川省开展的农村生活污水治理项目以政府主导型为主,由中央和地方政府财政共同负担。由于四川省大部分地方政府财力有限,无法在农村环境保护中投入较多资金,而四川大部分农村地区相对偏远,地形复杂,污水处理设施建设的非盈利性也难以吸引社会资金的引入。此外,农民普遍人均可支配收入较低,治污费用收取困难。农村环保资金的不足,严重制约了农村生活污水处理设施的建设和后期的运营管理,也导致农村环境污染的治理工作开展缓慢。
3.3 技术力量薄弱,尚处于起步阶段
农村生活污水处理仍处于起步探索阶段,基础处理设施缺乏,收集管网不完善,技术力量极其薄弱,且缺乏适合四川省省情的农村生活污水处理技术指南;已建的污水处理设施中存在处理工艺与农村特点不相适宜和设计规模便大等问题,导致污水处理站运行效率偏低,处理设施资源性浪费严重。污水处理设施的管理需要较强的专业性,农村地区新建的污水处理设施基本上由当地村民自行管理维护;污水即使投入运行,由于农民的教育水平相对偏低,专业知识相当欠缺,难以处理运营管理中出现的问题,造成部分污水厂不能正常运营而闲置,导致资源的浪费和环境的污染。
3.4 畜禽养殖规模化不足,养殖布局不合理
目前,全省畜禽养殖业规模化不足,规模化程度相对较小,远低于全国平均水平。与此同时,由于规模化养殖场发展初期,发展规划和环境影响评价缺失,部分规模化养殖场布局不合理,导致养殖场粪污可配套的农田面积严重不足,可利用的农田空间结构和规模化畜禽养殖的布局与规模不相适应。
近年,随着对农村环境污染日益突出,针对农村环境污染防治工作逐渐展开,目前针对农村集中式生活污水和规模化畜禽养殖的污染防治工作也取得一定成绩。但由于农村生活污染防治工作处于起步探索阶段,难免面临诸多问题。结合目前四川省农村环境污染防治中存在的问题和实际需要,提出如下建议。
4.1 完善政策法规、强化政策、资金扶持力度:研究制定四川省农村环境综合整治配套政策;落实建设用地征用和运行电价等的优惠扶持政策;打破以政府为单一投资主体的农村污染防治限制,放宽市场准入标准;在征收的排污费中安排一定比例资金用于农村环境保护,并对经济欠发达环境问题突出的地区给予相应的财政资金补助。
4.2 完善相关规范,增强科技支撑:加强农村环境综合整治科学研究,从政策和资金上特别扶持和推动农村环境保护科技创新;加强农村环保实用技术推广力度,推进农村环保科研成果转化,研发一批适合四川省农村环境特点的污染治理实用技术和设备。
4.3 建立运营机制,强化能力建设:建立农村生活污水处理设施运行维护长效机制,明确主体,加强指导,建立健全设施维修、养护等各项规章制度;采用财政补贴、村镇自筹、收取费用等方式解决运行维护资金;鼓励开展集中运行和第三方运行,促进设施维护运行的专业化和市场化。
4.4 优化需求养殖区域布局,逐步削减污染物总量:畜禽污染是农村环境污染的主要来源之一,畜禽部门和环保部门应依据四川省畜禽产品的需求、环境承载力、水环境容量、生态环境状况以及其他规定,科学规划养殖区域布局,走可持续发展道路;鼓励发展种养结合清洁生产,实现畜禽废物的综合利用,通过多途径削减污染物排放量,减少处理和利用难度,降低处理成本。
4.5 加强对畜禽养殖业环境保护长期监管:各级环保、畜牧部门要积极制定本辖区的畜禽养殖污染防治管理办法,建立规模化养殖企业污染物统计平台,开展环境统计,统计内容要真实全面,包括养殖规模、养殖方式、粪污清理方式、粪污处理方式、污染物产生量、环保资金投入以及配套消纳土地面积等,切实保证规模化畜禽养殖场和养殖小区全部纳入统计范围。同时,要加强对畜禽养殖企业的监督管理,确保治理设施正常有效运行。
参考文献:
[1] 黄德林, 包 菲. 农业环境污染排放及其政策导向[M]. 北京: 中国农业科学技术出版社, 2008: 22-23.
[2] 佟荣辉. 我国农村环境污染现状与整治对策[J].化学工程与装备 , 2017,(4) :242-244.
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[5] 白磊磊,李 星,茆灿泉,等.四川省农村生活污水实用处理 [J].安徽农业科学,2011,39(7):4116-4120.
[6] 黄海凤,汶铁刚,连彩霞. 三峡库区面源污染负荷的核算与污染源评价[J].科技信息,2011,(31):442-443.