刘 岩,汪甜甜
(1.阜阳市生态环境保护综合行政执法支队,安徽 阜阳 236000;2.阜阳市颍泉区生态环境分局环境应急中心,安徽 阜阳 236000)
农村生活污水指的是乡村居民在生活、养殖过程中所产生的污水,和城市污水相比,农村生活污水的排放范围很大,且水质波动性相对比较强,具有一定的随意性特点,导致现阶段农村生活污水的治理工作中存在着明显的随意性现象。随着乡村振兴战略的全面落实,农村生活污水污染的治理工作变得日益迫切,对治理工作与防治保障工作提出了更为严格的要求。而为了确保农村人居环境得到阶段性的改善,使村庄环境保持应有的整洁有序,有效增强村民的环境及健康意识,故而需要加强对农村生活污水排放特点的全面分析,及时处理存在的主要问题,这成为当前乡村振兴战略研究的重点方向,具有十分重要的现实意义。
我国绝大多数农村地区普遍缺乏完善的污水收集装置和处理措施,对各类水源造成了严重污染。通常情况下,导致农村水体环境恶化的主要因素和生活污水、工业废水、农业农药过量喷洒以及施肥而产生的农田水息息相关,尤其是农田水在未经规范处理的情况下排放至周边区域,很可能导致污水面显著扩增,给污水治理工作带来较大难度[1]。我国农村基础设施建设日益完善,然而农村生活污水排放量呈现出逐年递增的发展趋势,其中污水成分日益复杂,对饮用水水源地带造成潜在威胁,造成江河湖泊富营养化。所以,我们必须尽快针对农村生活污水污染加强治理与预防工作,强化农村水处理基础设施建设,关注农村生活污水污染处理问题,这成为落实乡村振兴战略过程中日益迫切的重要目标。一般来说,农村生活污水通常分为厨房污水、生活洗涤污水以及冲厕水。以厨房污水为例,随着农村生活条件的日益提升,农村肉食、油类食品的用量不断增长,导致生活污水中的含油量明显增加;而生活洗涤污水含有磷等大量化学成分,给污水治理与净化带来了较大难度;最后由于越来越多的农村开始使用抽水马桶,随之产生的生活污水量也在不断增加,但个别地区仍以旱厕为主,加上家禽的圈养产生大量的冲圈水、粪水,在种种因素的影响下,现阶段农村生活污水量大幅增加,给农村生活污水污染治理预防工作带来了严峻的挑战与考验。农村生活污水来源见图1。
图1 农村生活污水来源
农村生活污水通常通过自然生态处理,处理后的水在水质上符合规定标准的要求,在农田灌溉中具有较高的应用价值。所以农村通常会在周边区域设置污水库,以便将非灌期的污水储存起来,而在附近河流为灌溉河道的情况下,出水往往直接排入附近的河道,这在下游灌溉应用中比较常见。实践经验表明,自然生态处理法的合理运用,不仅可以有效满足水环境再生要求,同时还可以形成资源循环利用系统,使污水中的有机物、磷、氮等成分转化为农业肥料,在制作土壤改良材料、园艺用土壤方面具有重要的应用价值。从我国农村地区的缺水状况来看,北方地区的缺水状况相对比较严重,在治理农村污水的过程中,还要尽可能地加强污水循环利用,确保将处理过的污水用于农业耕种、景观用水等方面,从而满足水资源循环利用的要求[2]。从这些方面来看,在我国农村生活污水的处理与排放过程中,相关人员需要根据污水水质、水量特点、处理过后的出水途径、水体环境容量等因素,综合考虑所选择的污水处理工艺与防治措施。尤其在自然生物处理工艺的应用过程中,应当加强对生活污水的预处理工作,在进水量与水质方面加强控制,提高运行管理质量,保障污水水质在处理过程中满足排放要求。
“十三五”期间,我国农村污水处理厂数量快速增长,截至2020年底,我国已有13 714座农村污水处理厂,而建制镇污水处理厂数量多达11 374座,乡污水处理厂共有2 170座,镇乡级污水处理厂总共有170座。在污水处理能力方面,我国农村地区的日污水处理能力已经超过2 900万立方米,污水处理能力对建制镇污水处理厂的依赖程度比较高,建制镇污水厂日污水处理能力已经超过2 700万立方米。但是从整体来看,大部分农村在生活污水污染治理过程中仍旧存在如下问题。
部分地区的政府部门并不重视农村生活污水治理宣传教育工作,导致宣传教育一直都未能够落实到基层当中,很多村庄没有意识到生活污水治理的真正意义与价值。还有一部分村民由于土地政策、工程施工等方面的因素,对污水治理工程存在不配合的表现以及抵触情绪,导致工程产生无限期延误问题。即便部分地区已经开始加强对农村生活污水处理设施的建设和完善,然而由于其在后续运行过程中缺乏维护和引导,使得个别村民破坏污水处理设施,从而导致污水处理效果难以得到进一步提升。
目前,在农村生活污水污染的治理过程中仍旧存在较多制约因素,比如部分农村地区在多年的乡村建设中,基础设施建设工作已经完成大半,而为了治理农村生活污水,还要及时增设污水治理排放设施,此时需要将已经建成的水泥道路、基础设施挖开,这对村庄环境面貌势必带来一定的负面影响,同时也由于地区施工难度不同,在项目村、户均成本方面存在着不清不明的表现。此外,在运行维护工作中存在较大的资金压力,这是因为在现阶段的污水治理预防工作中,所有项目建设资金往往由县、乡镇街道拨款,而在完成终端设施建设工作后还需要更多的运行维护成本支出,而实际财政补贴始终比较有限,导致污水治理设施建设完毕后又逐渐弃用的现象不在少数[3]。
农村生活污水污染治理预防工作对管理人员及技术人员有较为严格的专业性要求,但是现阶段农村地区负责这些项目的干部、管理人员年龄普遍较大,很难及时跟进时代发展,对乡村振兴战略的认知程度比较有限,未能意识到生态环保的重要性,加上综合素质、文化水平不高的缘故,其对生活污水治理的专业知识掌握程度较低,专业操作技能存在较多问题,不利于农村生活污水治理预防工作的顺利开展。此外,由于这些农村干部缺乏工作创新意识,在思想观念、思维方式以及工作模式上存在过于保守的现象,在各类问题的共同作用下,导致农村污水治理工作一直难以获得预期的工作效果。见图2。
图2 农村生活污水污染治理存在的问题
首先,在政府层面要能够体现出政府的主导作用,政府需要及时在农村地区构建生活污水治理管理制度,以促进农村环保能力建设质量的进一步提高,同时还要及时完善现有的管理网络,确保能够在一级抓一级中层层落实管理制度。乡镇地区需要及时配备专业的环保人员,以保障生活污水污染治理管理工作的有效性和指导性。其次,要能够体现出村民应有的主体性作用,尽快完善、改进乡村治理机制,要能够在村级组织中开展工作,使每一位村民都有相应的参与权、监督权以及决策权,保障村民在污水污染治理过程中体现出应有的主体作用。村级组织要及时引导村民积极整改家庭厕所,确保污水管和雨水管分离,在连接污水处理终端的过程中加强对污水的治理与改善。最后,还要在实际工作中构建村民监督小组,使积极参与生活污水工程监督管理的村民能够发挥监督管理作用,引导全体村民注重保护污水管网、污水处理终端等治污设施,积极提升其生态环保意识,从而形成良好的卫生意识,以便从源头减少生活污水的产生量,自觉维护生活污水终端及污水管网设施。
农村生活污水污染治理需要一定的成本支出,为了能够满足各级村落在生活污水污染治理方面的资金需求,各级财政要及时强化资金保障力度,在财政支出方面向农村生活污水污染治理运行维护工作倾斜,构建运维资金以及污水排放经费制度。在困难地区,还要积极促进污水运维工作的市场化发展,即通过政府和企业的合作,吸引各方资金参与农村生活污水污染治理运行维护工作。同时还要考虑边际成本效益问题,为了确保整体效益的进一步提升,需要在政府引导下,以PPP合作模式落实资金问题。比如可以将农村生活污水污染治理融入农村运营管理体系中,让实际工作体现出流程化的趋势,对保障污水治理资金需求具有十分重要的意义与价值[4]。
为了能够进一步强化农村生活污水污染治理设施的运行维护工作,相关部门还要及时构建部门协调机制,通过成立市县级农村生活污水污染治理联合组织,将治理项目在运行维护过程中的主要问题进行整合,邀请相关部门参与协调会议,以便及时解决存在的主要问题。对于难以解决的问题,可以通过集中处理和分散处理等途径,强化城乡污水治理一体化系统观念,各级部门之间可以增强联动及信息共享力度,从而在实际工作中能够进行积极互动,使污水污染治理工程得以真正落实到位。此外,对于已经竣工的农村生活污水污染治理设施,还要加强后期运行维护管理工作,确保将完成终端建设的村庄纳入整个市县级生活污水运维平台管理系统中,做好对相应的村庄污水进出水量、设施运行状况的全程监控工作,以保障农村污水治理运行维护工作得以真正走向规范化发展方向。
在农村生活污水污染治理工作中,我们还要积极加强各类污水污染治理技术的推广力度。我国现阶段的污水污染治理技术具有多种技术类型,不同技术之间的相互搭配存在不同的适用性特点,在实际技术应用过程中,相关人员要结合农村经济水平、治理范围等指标,合理选择相应的污水治理技术,从技术方面提高农村生活污水污染的治理和管理质量。
3.4.1 生物处理技术
生物处理技术可以说是农村生活污水污染处理技术中的常见类型,其中主要分为好氧生物处理技术以及厌氧生物处理技术。
3.4.1.1 好氧生物处理技术
该技术一般会通过生物接触氧化法、好氧生物滤池等技术途径,比如生物接触氧化法的应用需要构建生物滤池,在接触曝气的过程中形成生物膜处理技术,该技术实际操作管理相对比较简单,可以在农村地区大范围推广应用。而好氧生物滤池通常需要将塑料制品、碎石块作为过滤料,使污水喷洒到滤床上,同时形成生物膜,污水穿过生物膜之后会被有效吸附吸收。现阶段好氧生物滤池主要分为普通生物滤池、高负荷生物滤池以及塔式生物滤池三种类型。其中塔式生物滤池具有较高的处理效率,且占地面积相对较小,可以借助自然通风供氧减少能耗,在农村生活污水处理中具有较高的应用价值。塔式生物滤池通常是在顶部布水的基础上,使污水顺着塔从上流动至下方,同时在自然供氧条件下,在滤料表面使好氧微生物形成生物膜,以便及时将污水中的悬浮体、胶体以及溶解污染物质去除干净。可以说就现阶段的污水治理生物处理技术而言,塔式生物滤池的处理效率非常高,且设施占地面积比较小,能够在自然通风供氧的条件下减少能耗,在农村生活污水处理过程中具有较高的应用价值[5]。
3.4.1.2 厌氧生物处理技术
厌氧生物处理技术由于对曝气充氧的需求不大,实际产泥量也相对较少,属于一种成本较低且管理方便的污水处理技术,具有较高的技术应用价值。其中主要以净化沼气池、复合厌氧处理技术为主。
3.4.1.2.1 厌氧沼气池技术
厌氧沼气池可以说是我国农村地区应用最为广泛的污水处理手段,这种设施可以将污水处理和污水利用相互结合,使处理的污水得以用于其他用途。在沼气池的作用下,污水中的有机物会在厌氧发酵中形成沼气,同时污水在有机物的去除过程中完成净化目标。沼气可以用于农村燃烧能源,污水在处理后可以用于浇灌或公园观赏用水。
3.4.1.2.2 复合厌氧处理技术
复合厌氧处理技术属于一种厌氧生物膜法和厌氧活性法相结合的处理技术,需要在复合厌氧反应器的帮助下工作。复合厌氧反应器通常由轻质滤料层、悬浮厌氧污泥床等结构组成,在厌氧活性污泥与生物膜的共同作用下,可以有效提高污染物去除效率。同时通过在反应器中设置特殊轻质滤料层,不仅可以避免污泥大量流失的问题,还可以大幅度增强反应器容积负荷以及处理效果。
3.4.2 生态处理技术
在生态处理技术的应用过程中,人工湿地和土地处理技术的应用相对比较常见。
3.4.2.1 人工湿地技术
在人工湿地中,湿地表面水层保持时间通常比较长,在大型水生植物生长中发挥着重要的生态系统功能,人工湿地即在模拟自然湿地的基础上,发挥自然生态系统的物理净化、化学净化以及生物净化等重要功能,可增强对农村生活污水污染的净化效果。湿地主体通常由土壤和相应级别的充填料共同组成,将水生植物种植于表面,其具有较好的净化处理效果,且运行成本较低,维护管理更为方便快捷,具有明显的生态环境效益。然而人工湿地对进水负荷有一定要求,且具有较大的占地面积,导致该技术的推广范围比较有限,只能在中小城镇以及农村地区应用。
3.4.2.2 土地处理技术
土地处理技术在人工调控作用下形成复合生态系统,同样也是联合物理作用、化学作用以及生物作用,提高对污水的净化质量,确保污水中的营养物质和水分得以回收利用。该技术结合水流运动流速、流动轨迹的差异,主要分为四种类型,即慢速渗透系统、快速渗透系统、地表漫流系统以及地下渗滤系统。其中地下渗滤系统布水设施通常被掩埋于地表下方,不会对地面景观产生影响,且天气的变化对其系统的影响也相对较小,在北方寒冷干旱地区具有更高的应用价值。然而地下渗滤系统同样具有一定缺点,即在负荷控制方面有较高的要求,同时对防渗质量要求严格,以避免污染地下水源。加上进出水系统需要掩埋于地表下方,需要较高的成本支出保障系统应用的有效性,以促进整体污水治理效果的提升[6]。
总而言之,农村生活污水污染问题已经成为阻碍乡村振兴战略的重点问题,我们必须重视对农村生活污水污染的治理工作,意识到农村生活污水污染治理的迫切性,在强化各级主体作用的同时,通过增加污水治理财政支出、提高污水运行维护工作质量等途径,加强生物处理技术与生态处理技术的应用推广力度,以保障农村水生态环境的进一步改善,促进我国农村生态环境建设质量的有效提升。