周璇 张均龙 马彦涛
摘 要:2015年以来,我国开始大力发展农村污水处理。本文对农村污水处理现状及展望进行了探讨,从阐述农村污水特点及处理现状入手,进一步分析了相关标准规范,介绍几种重要的处理技术,并对其中存在的问题和困难以及未来该领域的发展趋向进行了探究。
关键词:农村污水;现状;展望
中图分类号:S-1 文献标识码:A
DOI:10.19754/j.nyyjs.20200930018
前言
在现代社会体系的运行过程中,居民的生活与生产都会产生大量污水。以农村地区为例,其污水来源于农村生活污水、农业种植业污染、畜禽养殖业污染等各个方面,其对农村生态环境造成了较大负面影响,因此相关部门与技术人员要采取科学污水处理技术,有效解决水体污染问题。
1 农村污水特点及处理现状
近10a,我国高速建设城镇污水处理厂,目前我国已建成投运4000多座城镇污水处理厂,总污水处理规模达2亿t·d-1[1]。而相对于城镇,农村污水处理起步较晚。农村污水主要有3个方面的来源:农村生活污水、农业种植业污染和畜禽养殖业污染。
1.1 农村生活污水
农村生活污水主要由厕所污水以及生活杂排水组成,污水成分较为单一,主要污染物为有机物、氮磷、病菌及悬浮物等。氨氮、总氮、总磷等污染物指标的浓度较高,一般不含有毒物质,整体可生化性较好。
从局部来看,农村人口居住分散,单个村庄产生的生活污水量较小;由于生活作息比较一致,污水呈不均匀排放,瞬时变化大,具有早、中、晚时段相对集中排放等特点。从整体来看,农村人口数量庞大,根据国家统计局数据显示,截至2015年年末,农村常住人口为6亿人,所以整体排放的生活污水总量较大。
由于农村生活污水具有面广、点多,收集处理难度大等特点,且早期并未得到足够重视,导致污水处理率极低。据住建部《2015城乡建设统计年鉴》数据显示,2015年我国仅有1318个乡和61995个行政村对生活污水进行了处理,占比分别为11.46%和11.4%。在如此低的污水处理率下,大量生活污水未经处理便乱排乱放,造成乡村污水横流,周边水体水质恶化,居住条件差。
1.2 农业种植业污染
农村的河流、水库周边一般都有大量农田,由于现代农业普遍过量施用农药、化肥,种植技术和管理技术欠发达,同时水体周边几乎没有截污缓冲的措施,导致大量农业种植施用的农药、化肥,通过降雨形成的地表径流汇入附近水体,造成严重的污染。
1.3 畜禽养殖业污染
畜禽养殖业已成为我国农业经济发展的支柱产业之一。畜禽养殖污染主要是动物的粪污,同农村生活污水一样,分布广、数量多、收集难。由于未配套污水处理设施,或配套的设施不健全,运行不稳定,畜禽粪便未经有效处理随意排放,最终汇入周边水体造成污染。
根据《第二次全国污染源普查公报》数据,2017年,农村生活源水污染物排放量、种植业水污染物排放(流失)量、畜禽业水污染物排放量见表1。
由表1可以看出,2017年农村生活污水、种植业水污染、畜禽业水污染排放的NH3-N、TN、TP总量分别占全国排放量的45.56%、57.94%、73.81%;仅农村生活污水、畜禽业水污染2项COD排放量之和就占全国COD排放量的70%。由此可见,农村污水处理刻不容缓。
针对上述问题,国家出台了一系列政策文件。《中华人民共和国水污染防治法》第五十二条规定,“国家支持农村污水、垃圾处理设施的建设”;2015年,中央一号文件提出“全面推进农村人居环境整治,加大农村污水处理和改厕力度”;同年,国务院发布《水污染防治行动计划》,提出“加快农村环境综合整治”,“以县级行政区域为单位”,“统一规划、统一建设、统一管理”;2017年,环境保护部、财政部发布《全国农村环境综合整治“十三五”规划》,强调“到2020年,新增完成环境综合整治的建制村13万个”;2019年,九部门联合印发《关于推进农村生活污水治理的指导意见》,提出“突出重点区域,选择适宜模式,走出一条具有中国特色的农村生活污水治理之路”。2020年,生态环境部、农业农村部发布《关于进一步明确畜禽粪污还田利用要求强化养殖污染监管的通知》,提出“鼓励畜禽粪污还田利用”,“强化保障和支撑”,同时明确了畜禽粪污的还田标准规范。
众多政策出台的同时,国家财政也给予了大力支持。根据2015—2018年全国城乡建设统计年鉴数据,在排水工程及污水处理方面,乡的建设投入基本上逐年稳定增长,而村庄则大幅增长,详见表2。
对比2015年的数据,2018年的生活污水处理建设中乡的占比已提高至30.53%,污水处理厂个数由361个增加至1678个,处理能力由19.30万m3·d-1增加至102.39万m3·d-1。2018年村庄的数据没有完整披露,但应该也呈大幅增长。
2 标准规范
2.1 生活污水排放标准
2011年以前,农村生活污水排放标准在我国是缺失的,直至2018年《关于关于加快制定地方农村生活污水处理排放标准的通知》的出台,各省市才陆续发布地方標准。目前,已公布地方标准正式稿或征求意见稿的省份共29个。
各地标准中,水污染物排放控制要求不尽相同,大多按污水处理设施规模及受纳水体功能分类划分,控制值及标准分级也略有差异。污染物控制指标主要为COD、SS、氨氮、TN、TP,其中北京市有BOD5要求;对出水消毒要求不是很严格,均无粪大肠菌群数控制要求。标准对农村的范围定义也存在差异,如北京市地标(DB11/1612)的农村单指“自然村和行政村”,而湖北省地标(DB42/1537)的农村范围更广,除了“自然村、行政村”,还包括“农村社区和未达到建制乡镇标准的集镇、集中居民点”。
2.2 畜禽养殖业标准规范
相关排放标准主要是《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596),且于2011年发布了修订版征求意见稿,提出了更高排放要求,但暂未正式实施。具体的处理及资源化利用规范有《畜禽糞便无害化处理技术规范》 (GB/T 36195)和《畜禽粪便还田技术规范》(GB/T 25246)。
目前,我国暂未对农业种植污染提出具体的排放标准。
3 处理技术
3.1 农村生活污水处理技术
农村生活污水的处理技术主要分为生物处理技术和生态处理技术[2],详见表3。其中生物处理技术主要借鉴了城镇污水的工艺。
以上工艺各具优缺点,需因地制宜选取。目前比较常用的是将生物处理技术和生态处理技术联用。
3.2 农业种植污染防治技术
农业种植污染防治主要在于源头防控,减少化肥及农药用量。化肥方面,可采取有机肥替代化肥、机械深耕、绿肥种植肥田等减施增效技术;农药方面,可采用病虫绿色防控、高效低毒农药以及精准施药等技术,由此达到减量和节本增效的目的[3]
3.3 畜禽养殖污染防治技术
畜禽养殖污染防治主要在于源头减排和资源化利用。源头上应减少兽药和铜、锌饲料添加剂的使用,减少污染物排放[4];同时应提倡采用干清粪工艺,即畜禽排放的粪便一经产生便通过机械或人工收集、清除,减少排放的污水量和有机物浓度。畜禽粪污经收集后,可通过厌氧发酵处理,制成液态肥还田处理[5]。
4 存在的问题和困难
虽然各地已积极出台了农村生活污水排放地方标准,但王洪臣[6]指出,目前各省的标准过于严格,总体还是在套用城镇标准(GB18918-2002),特别是对总磷、总氮要求过高,对于水量水质剧烈波动的农村小型污水处理站,达标难度很大。尽管国家在农村生活污水处理建设投入了大量人力物力,但从近期国家监察组检查情况看,已建成的污水处理设施运行率很低,存在建而不用,重建设,轻运营的情况。主要原因包括收集管网的建设滞后,或者建完主干管却没建入户管,污水仍无法收集;运营维护管理困难,难以建设污水处理费征收体系,没有其它资金来源,只能靠政府拨款,地方财政又难以承担;平时污水少,营养不够,微生物难以存活,春节等节假日污水量大,处理设施难以承受压力;没有雨污分流,存在大雨时处理设施被淹,导致微生物流失或设备损坏等现象。
农业种植业污染和畜禽养殖业污染,污染源面积巨大,加上农业生产者环保意识不强,治理难度较大,很难开展具体工作。
5 展望
由于农村生活污水自身的特点,以及污水处理设施建设运营当中存在的一些问题,导致结果不尽人意。由于这些问题的存在,且没有合适的经验可以借鉴,人们希望通过研发和试点,找到低能耗、运营维护简单、具有一定抗水量水质冲击负荷的污水处理技术,短时间内还很难实现。尽管如此,污水还是需要进行收集处理。农村生活污水含有机物、氮磷,一般不含有毒物质,稍加处理便可以进行资源化利用,而大部分农村地区的产业(如农业、渔业)本身也可以进行消纳。我国农田灌溉用水量巨大,生活污水如果用于农田灌溉,不仅可以提供肥源,同时对保持和提高土壤肥力有益[7],可谓一举多得。由此可见,遵循“因地制宜、尊重习惯,应治尽治、利用为先,就地就近、生态循环,梯次推进、建管并重,发动农户、效果长远”的基本思路,对生活污水适度处理进行资源化利用,是未来农村生活污水处理的大趋势。
农业种植业污染和畜禽养殖业污染防治,则应加强管理,积极开展宣传培训,推广先进农业技术,从源头减少污染物产生。同时,可配合植被缓冲带、生态沟渠等生态治理措施,对农业面源污染进行拦截,减轻对水体的污染。
参考文献
[1] 王洪臣.关注城镇污水处理厂运营困境,共同探寻破解之道[J].给水排水,2019,55(09):1-3.
[2]王学文,曹少飞,王慧娟,等.我国农村水环境污染现状与治理措施的思考[J].科技创新与生产力,2018(06):58-60.
[3]邓红波,庄晓杰,郑冲祥,等.鄱阳湖流域农业面源污染治理技术研究进展[J].资源节约与环保,2020(06):25-26.
[4]郝生宏,胡克伟,杨荣芳,等.畜禽养殖废弃物利用现状及应对策略——以辽宁省为例[J].养殖与饲料,2020(01):27-30.
[5]左羡第.农村分散式畜禽养殖污染防治技术研究[J].能源与节能,2020(07):63-66.
[6]王洪臣.探索农村污水治理的中国之路——浅议农村污水治理设施的规划、建设与管理[J].给水排水,2018,44(05):1-3.
[7]侯怀恩,王子强,赵凤兰.农村生活污水适度处理与资源化利用[J].地域研究与开发,2012,31(06):119-122.
(责任编辑 贾灿)