西北地区农村生活污水排放标准对比及分析

李轶霄，郑天龙，杨晓霞，李鹏宇，王紫轩，，王 娟，曹英楠，刘建国，刘俊新

（1.内蒙古工业大学土木工程学院，环境污染控制与修复内蒙古自治区高等学校重点实验室，内蒙古呼和浩特 010051； 2.内蒙古工业大学，内蒙古自治区CO2捕集与资源化工程技术研究中心，内蒙古呼和浩特 010051； 3.中国科学院生态环境研究中心，水污染控制实验室，北京 100085）

截止2020 年底，全国农村生活污水治理率仅为25.5%〔1〕。相较全国，西北地区受人口密度、经济及区位特征等因素影响，农村生活污水治理率较低，其中陕西、新疆和宁夏治理率分别为43%、31% 和26%，略高于全国平均水平；而甘肃、内蒙古、青海和山西分别为21%、16.85%、12%和8.07%，相对滞后。整体而言，西北地区仍有超过70%的农村污水尚未得到有效治理。农村环境质量直接关乎我国生态安全以及人民群众的健康〔2〕，大量未经处理的污水排放至土壤以及河流湖泊等自然水体当中，成为了农村水环境的主要污染源〔3〕，对当地生态环境造成很大影响。

西北地区气候干旱、土壤贫瘠、水资源匮乏，治理当地的农村生活污水应聚焦于节约水资源与污水中氮磷钾等营养元素资源化利用提高区域土壤肥力上。近年来，各省（自治区）颁布实施的农村生活污水处理标准，越来越因地制宜贴合当地实际情况推进农村生活污水治理〔4-5〕。随着国家政策法规的不断完善与西北地区农村生活污水处理排放的特殊性，笔者通过对山西省、陕西省、甘肃省、青海省、宁夏回族自治区、新疆维吾尔自治区和内蒙古自治区西北七省（自治区）陆续颁布的农村生活污水排放标准进行综合分析与对比，旨在协助相关研究人员更好地对当地农村生活污水处理排放需求有更清晰完整的理解认知，可引导地方农村生活污水治理从执着于《城镇污水处理厂污染物排放标准》到优先考虑适宜区域的地方标准，更贴合实际需求开展污水处理设施建设与运维，推进区域农村污水处理行业标准化发展，并为我国西北农村地区建立相适应的污水处理技术体系、模式体系及治理思路提供标准参考。

1 西北七省（自治区）农村生活污水处理标准发布背景

根据2020 年中国水资源公报，西北七省（自治区）的农业用水量为892.8 亿m³，居民生活用水量为78.4 亿m³，分别占全国农业和居民用水量的24.7%和9.1%，而西北七省（自治区）的水资源总量仅占全国总量的10.35%〔6〕，西北七省（自治区）的农业用水量较多但水资源偏少，因此，推动农村生活污水进行适当处理满足资源化利用标准，将是节约当地水资源的重要路径。农村生活污水主要包括家畜养殖污水、冲厕污水以及洗涤、洗浴及厨房排水等，基本不含重金属和有毒有害物质〔7〕。基于西北地区干旱缺水、旱厕普遍使用与高油高盐的饮食习惯，西北地区洗浴与洗涤用水偏少，使得污水中有机物质、氮、磷等营养物质及悬浮物等污染物浓度较高，使得污水有效处理难度大，现有技术适用性不足〔8〕。同时，现有处理方式存在高能耗、运维费用大、过度处理等问题。因此，颁布实施农村生活污水处理标准是该地区农村生活污水治理的核心，也是规范化治理农村生活污水的关键环节。

党的“十八大”以来，国家高度重视农村生活污水治理工作，出台一系列关于农村生活污水治理的重要文件。2018 年9 月26 日，中共中央、国务院印发《乡村振兴战略规划2018—2022 年》，明确提出要梯次推进农村生活污水治理。2018 年9 月，生态环境部与住建部联合发布《关于加快制定地方农村生活污水处理排放标准的通知》〔9〕，提出地方农村生活污水排放标准的底线和分区分类排放标准的基本控制指标。2019 年7 月，中央农村工作领导小组办公室、农业农村部、生态环境部等部门联合印发《关于推进农村生活污水治理的指导意见》，要求抓紧修订本地区农村生活污水处理排放标准〔10〕。目前，西北七省（自治区）均发布了《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》或《农村生活污水处理排放标准》，其中宁夏基于提高农村人居环境，保护当地敏感生态环境的考虑，早在2011 年，就前瞻性地发布了我国首个地方农村生活污水排放标准。

2 西北七省（自治区）农村生活污水处理标准分级

西北七省（自治区）农村生活污水处理排放标准均进行了不同层次分级，与2018 年发布的《农村人居环境整治三年行动方案》中提出的“各地区要区分排水方式、排放去向等，分类制定农村生活污水治理排放标准”目标要求相吻合〔11〕。西北七省（自治区）标准中所定义的农村生活污水皆为：“农村居民生活活动所产生的污水。主要包括洗涤、洗浴、厕所卫生间和厨房等生活排水，农村公用设施、农家乐、旅店饭馆、家庭农副产品加工和畜禽散养农户等排水”〔12〕。其中山西、陕西、宁夏、新疆、甘肃的农村生活污水处理排放标准皆适用于处理规模小于500 m3/d 的农村生活污水处理设施的水污染物排放管理，青海省标准适用于处理规模在350 m3/d 以下的农牧区水污染物排放管理，而内蒙古标准则对农牧区生活污水处理设施的最大处理规模适用范围虽然无限定说明，但在具体实施过程中通常参考适用于处理规模小于500 m3/d 的标准，极个别规模超过500 m3/d 但不大于1 000 m3/d。

西北七省（自治区）标准的分级主要基于两个方面，一是通过出水排入《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）〔13〕中受纳水体环境功能分类进行分级；二是根据生活污水处理设施的日处理量进行分级。西北七省（自治区）农村污水排放标准均设定3 个细分级别，并按照受纳水体环境功能分类要求的高低决定相关功能区域执行标准的高低。其中，各地农村生活污水排放标准规定了出水排入Ⅱ、Ⅲ类水域均需要执行一级标准，排入Ⅳ、Ⅴ类水域则执行二级标准，排入功能未明确水体执行三级标准。在此基础上通过污水处理设施的日处理规模细化了分级模式，集中式处理即日处理量大的设施需要执行的标准相对严格，而分散式处理即日处理量小的设施则相对宽松，如山西、青海、新疆均规定了当设施日处理量大于100 m3/d 时即使排入Ⅳ、Ⅴ类水域也需要执行一级标准。具体标准分级结构如表1 所示〔14-21〕。

西北七省（自治区）均规定了农村生活污水处理后不排入水体，可进行回用的应执行国家或地方相应的回用水水质标准〔19〕。可用于农田灌溉的，相关控制指标应满足《农田灌溉水质标准》（GB 5084—2021）的规定；回用于水产养殖的，相关控制指标应满足《渔业水质标准》（GB 11607—1989）的规定〔22〕；回用于景观环境的，相关控制指标应满足《城市污水再生利用 景观环境用水水质》（GB/T 18921—2019）〔23〕的规定。西北七省（自治区）标准均鼓励农村生活污水处理设施出水优先进行资源化利用，其中，内蒙古明确规定处理后的尾水用于林、草地灌溉时也可适用于当地三级标准排放限值。甘肃规定尾水用于林、草地灌溉的执行三级A 标准限值，用于旱作农田灌溉的执行三级B 标准限值。新疆提出尾水用于生态恢复治理的标准限值，规定A 级限值适用于草地、生态林、荒漠的灌溉，B 级限值适用于生态林、荒漠的灌溉，C 级限值适用于荒漠生态恢复的灌溉。

3 西北七省（自治区）农村污水处理标准控制指标解析

3.1 不同标准控制指标的选取

不同标准控制指标是不同省（自治区）之间农村生活污水污染排放的重要限定，体现了西北各省（自治区）对农村地区经济相适应的生态环境保护需求及管理水平。在选取控制指标时西北各省（自治区）主要考虑的因素包括3 部分。首先是重点考虑因农村生活污水排放导致村落周边水体富营养化的氮、磷等关键污染因子；其次须兼顾当地农村经济水平、管理水平及检测能力，简化《城镇污水处理厂污染物排放标准》中过于复杂的控制因子；最后是考虑COD、氨氮等污染物总量减排区域生态环境管理需求。在此基础上，甘肃和宁夏均考虑了《关于加快制定地方农村生活污水处理排放标准的通知》中对控制因子选取的相关要求，而陕西更是参考了典型农村生活污水处理设施排水实测分析检出项目。同时，为了更好地梳理西北七省（自治区）农村生活污水处理标准的差异性，对比分析西北七省（自治区）农村生活污水处理标准与《城镇污水处理厂水污染物排放标准》（GB 18918—2002）和《农田灌溉水质标准》（GB 5084—2021），具体结果如表2 所示。

表2 西北各省农村生活污水水中污染物排放标准Table 2 Discharge standards of pollutants in rural sewage water in Northwest provinces

1）COD 选取依据。西北各省（自治区）农村生活污水处理标准中均未对BOD5进行限值规定，其主要基于BOD5与COD 之间具有一定相关性〔24〕，同时鉴于BOD5检测需将水样培养5 d，检测时间长，而COD 属于国家重点控制污染物且检测方法多样便捷〔25-26〕，因此所有农村地标中均选取COD 作为首要控制指标。

2）TN 与NH4+-N 选取依据。西北七省（自治区）中山西、宁夏、新疆农村污水处理标准对于TN 在一级和二级标准中均做了限值要求，而陕西、甘肃、青海、内蒙古则仅对一级标准做了限值要求，对于NH4+-N则西北七省（自治区）均规定了限值。农村生活污水处理设施尤其是分散式污水处理设施通常工艺简单、规模较小、运维也较少，且存在污泥难以回流导致脱氮除磷困难的现象，而在处理过程中NH4+-N 较易被氧化去除〔27〕，同时农村生活污水中NH4+-N 在TN 中的占比也较高，因此地标通常以NH4+-N 作为限值也较为合理。

3）TP选取依据。在氮元素充足的情况下，磷元素浓度一旦达到形成富营养化条件的阈值，则一般会发生水体富营养化现象〔25〕，为保护村落周边相关水体的生态环境安全，西北七省（自治区）标准中对TP 也进行了较为严格的限制。陕西、青海、新疆和内蒙古的一、二、三级标准均对TP 规定了浓度限值。而山西、甘肃和宁夏基于农村生活污水处理设施规模小，污泥回流比难以控制以及生态处理难以去除，在三级标准中则不限TP 的排放浓度。

4）粪大肠杆菌群数选取依据。西北农村地区以旱厕为主，仅需要关注农村灰水中存在的粪大肠杆菌群，而其浓度通常极低，且灰水处理后基于西北夏季高热干旱和冬季严寒以及居民生活习惯等原因，其对村落周边居民生活环境影响相对较小〔28〕。因此，仅新疆农村生活污水排放标准中根据特殊需求在其一级标准和生态恢复标准中对粪大肠菌群数做了限值规定，而山西、陕西、甘肃、青海、宁夏、内蒙古均未对粪大肠菌群数作强制要求。

5）动植物油与阴离子表面活性剂选取依据。除内蒙古外，其余西北六省（自治区）均对动植物油浓度做了要求，但由于一般农村生活污水中动植物油含量较低，此限值通常针对当处理设施进水包含农村餐饮行业排水时。一般而言，农村生活污水中阴离子表面活性剂（LAS）浓度较低且其检测方式较复杂，由于西北地区农村土地消纳容量大，因此，除青海省外，其余西北六省（自治区）均未对LAS进行要求。然而，由于LAS对农作物生长影响较大，因此《农田灌溉水质标准》（GB 5084—2021）中对其进行了规定。

6）pH 选取依据。西北七省（自治区）地标pH 的限值与《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）要求一致，但与《农田灌溉水质标准》（GB 5084—2021）要求不同。其主要是因为pH＞8.5时，土壤中的氮肥易被氧化，钠离子活跃，对作物根系发育有抑制作用〔25〕，因此甘肃省的三级B 标准基于农田回用灌溉角度的需求，采用与农田灌溉水质标准一致的pH 限值。

3.2 主要控制指标限值分析

控制指标标准限值确定应从水中污染物排放量、保护生态环境、人体健康安全等方面出发，与现行国家、地方和行业相关标准结合，考虑到当地农村生活污水排放特征趋势、水污染物处理设施建设管理状况以及污水处理工艺技术，因地制宜贴合实际地设置污染物标准限值，使农村生活污水安全合理地排放到环境中。目前，农村生活污水处理工艺按单元组成可分为一级、二级和三级处理。一级处理包括格栅（集中处理设施）、沉淀池、化粪池等，可有效去除污水中的SS 和部分COD，处理出水通常达不到排放限值或仅能达到部分地区三级标准限值；二级处理通常采用生物接触氧化法、A/O 工艺等，此类工艺可大幅去除污水中的COD 等有机污染物，基本适用于西北各省（自治区）二、三级标准限值；三级处理为生态处理，常用工艺为人工湿地、稳定塘等，此阶段主要用于进一步保障处理出水水质，通常针对水源保护区等敏感区域，一般可到达地方一级标准限值。图1 比对了西北七省（自治区）农村生活污水与《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）、《城镇污水处理厂水污染物排放标准》（GB 18918—2002）及《农田灌溉水质标准》（GB 5084—2021）污染物排放限值，具体分析结果如下。

图1 西北各省农村生活污水排放标准与其他标准对比Fig.1 Comparison of rural domestic sewage discharge standards and other standards in Northwestern provinces

1）COD。除山西外，其余西北六省（自治区）的一级标准对于COD 的限值皆为60 mg/L，与《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）中一级B 标准一致；二级标准各地并不一致，但其限值均小于或等于城镇污水处理厂污染物排放标准二级标准，即小于100 mg/L；三级标准同样均低于或等于城镇污水处理厂标准的三级标准，即小于120 mg/L，只有陕西省的三级标准对于COD 的要求与《农田灌溉水质标准》中尾水用于水田作物灌溉的要求限值一致，均为150 mg/L。

2）TN 与NH4+-N。由图1 可知，西北七省（自治区）农村生活污水排放标准中对于TN 的一级标准均为20 mg/L，与城镇污水处理厂污染物排放标准中的一级B 标准值一致。通常农村生活污水处理设施规模较小，因无二级强化脱氮除磷过程或运行不佳导致TN去除效率不高，因此整体对TN 出水浓度要求并不严格。而污水中NH4+-N 易通过生物去除，且其指标较高时易导致水体富营养化，因此，各省（自治区）对NH4+-N 出水浓度限值要求较高。

另外，污水中NH4+-N 的去除主要通过污水处理装置内的微生物内源呼吸和氨氧化细菌硝化反应进行〔29〕，其生长适宜水温为20～35 ℃，在15 ℃以下反应速率将大幅降低。同时，由于西北地区冬季气温普遍偏低，除陕西省外，其余西北六省（自治区）地标中对NH4+-N 在不同温度下均有不同的排放限值要求。以对NH4+-N 出水浓度要求最为严格的山西省农村生活污水污染物排放标准为例，当水温达到12 ℃以上时，其NH4+-N 一级排放限值为5 mg/L，而温度为12 ℃以下时则要求为8 mg/L，该指标甚至与《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）一级A 标准要求一致；同时，其二级排放标准限值与《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）一级B 标准要求也一致，而三级排放标准限值还要高于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）的二级标准。西北其他省（自治区）NH4+-N 排放标准较山西省较为宽松，但至少均高于（或等于）城镇污水处理厂排放标准的二级标准。因此，NH4+-N 指标在农村污水处理中同样扮演着重要的角色。

3）TP。TP 是指污水中有机磷和无机磷的总和，以磷计。TP 到一定值会引起水体富营养化，西北地区农村生活污水中TP 一般为1～6 mg/L〔8〕，远低于城镇污水的4～10 mg/L〔30〕。一般农村生活污水处理工艺通过生物法除磷，没有有效排泥的情况下TP 去除率较低。不过，鉴于进水TP 低，西北七省（自治区）标准中TP 排放限值设计要求相比《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）要求较低，其一级标准均低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）一级B 标准即1 mg/L，二级标准则均与《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）二级标准即3 mg/L 相同，而三级标准则一般与《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）三级标准（5 mg/L）相同或不设限值。

4）SS。生活污水中SS较易去除，西北七省（自治区）标准中对SS排放的限值要求基本均按照城镇污水处理厂污染物排放限值的一级B（20 mg/L）、二级（30 mg/L）、三级（50 mg/L）标准要求设置其一、二、三级标准，其中山西、甘肃、内蒙古SS限值要求甚至完全一致，其余省（自治区）均在此基础上有10 mg/L 左右的波动。

5）动植物油与阴离子表面活性剂浓度（AVO）。污水中动植物油类在降解过程中需消耗大量溶解氧，导致水体缺氧而发生水质恶化。除内蒙古外，其余西北六省（自治区）标准中均规定了农村生活污水处理动植物油浓度的排放限值，具体限值见表2。同时，通常农村生活污水中的油脂类含量很低，因此，山西、甘肃、青海、宁夏和新疆等五省（自治区）同时规定动植物油标准限值仅针对污水处理设施进水中含有农村餐饮服务污水时执行。

污水中阴离子型表面活性剂是一种生物难降解物质，大部分呈乳化胶状物体，通常来源于村落相关餐饮服务排水，其主要危害在于降低水体自净能力、对水生生物具有一定毒性且会影响其他污染物在介质中的迁移转化〔31-32〕。西北七省（自治区）中仅有青海对其规定排放限值，且只适用于提供各类餐饮服务的农村旅游项目及经营性的农家乐、牧家乐等生活污水处理的情况。同时，其一、二、三级浓度限值与城镇污水处理厂污染物排放限值的一级B（1 mg/L）、二级（2 mg/L）、三级（5 mg/L）质量浓度限值一致。

3.3 与农田灌溉水质标准比较

《农田灌溉水质标准》（GB 5084—2021）中并未规定TN、TP 及NH4+-N 以及动植物油的浓度限值，同时，与西北七省（自治区）农村生活污水污染物排放标准对比，增加了BOD5指标，已有指标中粪大肠杆菌群落个数与阴离子表面活性剂浓度限制相比西北七省较高，共有的指标只有COD、SS 和pH。从表2 中可以看出，农田灌溉水质COD 排放限值明显大于西北各省的一、二级限值。但其中蔬菜b 类（生食类蔬菜、瓜类和草本水果）COD 限值为60 mg/L，与西北七省农村污水标准的一级限值一致。其中水田作物COD 限值和陕西标准中二级标准（最低一级）一致为150 mg/L，旱地作物COD 限值和甘肃的三级B 标准一致，为200 mg/L。而除山西外其他省（自治区）的COD 三级限值均为120 mg/L，介于农田灌溉水质标准中的水田作物（150 mg/L）与蔬菜a类（100 mg/L）之间。

2021 年1 月，国家发改委发布的《关于推荐污水资源化利用的指导意见》中，提出要推动农村生活污水就近资源化利用。目前，资源化利用是农村生活污水最适的处理方式，西北七省（自治区）对于农村生活污水处理后资源化利用均有一定考量，期望根据农村生活污水排水去向、处理设施规模及资源化利用等不同因素，开展其地方三级标准出水用于农田灌溉等资源化利用实践。目前，甘肃和内蒙古已明确提出将处理后的尾水用于灌溉的可执行标准中的三级限值，新疆则是在生活污水排放标准限值后还设定了尾水用于生态恢复的标准限值，将用于生态恢复灌溉的尾水执行相应的A、B、C 级污染物浓度限值。

4 结论与建议

通过对西北七省（自治区）农村生活污水污染物排放标准与《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）和《农田灌溉水质标准》（GB 5084—2021）的深入剖析表明：

1）西北七省（自治区）标准的常规污染物控制指标选取基本与城镇污水处理厂污染物排放标准一致，污染物浓度限值设定则较城镇污水处理厂排放的污染物浓度限值宽松，一级标准污染物浓度限值大部分指标与城镇污水处理厂污染物排放标准中一级B 标准限值一致，个别地区（如山西省）的标准限值达到城镇污水处理厂污染物排放标准中一级A 水平，而资源化利用方面要求主要参考农田灌溉水质标准等相应回用水质标准。

2）西北七省（自治区）山西、陕西、甘肃、宁夏、新疆农村生活污水处理标准中所适用的生活污水处理设施规模均在500 m3/d 以下，青海标准为350 m3/d以下，内蒙古未对适用设施规模作限制。

3）西北七省（自治区）所颁布标准主要根据农村生活污水排水去向、处理设施规模及资源化利用因素的不同，分级制定农村生活污水排放标准。各地标基于《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）中受纳水体环境功能分类与生活污水处理设施日处理量两方面进行细分级，规定受纳水体环境功能越低及处理设施规模越小的标准限制设置要求越宽松，受纳水体环境功能越高及处理设施规模越大的标准限制要求越严格。

4）西北七省（自治区）标准中规定出水资源化利用应执行相应回用标准，其中，甘肃和内蒙古明确规定其三级标准中所规定的限值可适用于西北地区农田灌溉的水质要求，新疆则明确直接提出生态恢复资源利用的灌溉标准限值。

5）西北地区干旱缺水，推进农村生活污水排放标准要以农田灌溉回用为主，开展资源化利用是整个区域生活污水治理的重要共识，可根据排放灌溉作物不同，按照蔬菜、水作和旱作顺序放宽相应执行标准。建议西北农村地区应适应性研发低成本、易维护、符合当地环境特征的农村生活污水处理技术，因地制宜推进资源化利用治理模式，以可持续发展为目标，构建农村污水治理协同增效体制机制，有序提升区域污水治理水平。

6）“双碳”背景下，开展基于节能降耗、温室气体减排和处理出水回用及其营养元素还田的农村生活污水治理，是当前的发展趋势。基于西北地区传统农业经济结构、生态环境容量大及自然能源丰富等特征，在区域开展自然能源驱动的污水资源化、生态化、减碳化是当地农村生活污水治理最适宜的选择。因此，新形势下鼓励和建议西北各省（自治区）严格制定并执行与当地经济和发展水平相适应的农村污水治理标准至关重要，可有效引导区域农村生活污水治理走向资源化和低碳化的可持续发展路径。