1.重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室 重庆 400045;2.重庆阁林环保科技有限公司 重庆 400045
摘要:针对我国农村水污染存在的问题,分析了农村水污染的特征与成因,提出发展污水生态处理新技术,加强生态农业建设,合理布局乡镇企业,集中处理畜禽养殖废水等防治对策,以期为我国农村水环境的治理提供借鉴与参考。
关键词:农村;水污染;特征;成因;对策
Characteristics,causes and Countermeasures of Chinese Rural Water Pollution
Ren Yang1 Sun Tong2 Li Ming Xing2 Zheng Wei2
(1.Key Laboratory of Three Gorges Reservoir Region’s Eco-Environment,Department of Education,Chongqing University,Chongqing 400045,China;
2.Chongqing Green Environmental Protection Technology Co.Ltd.,Yixing,Jiangsu 214200,China)
Abstract:In view of the problems of water pollution in rural area,the characteristics and causes of water pollution in rural area were analyzed in this paper.As well,developing the ecological wastewater treatment technology,strengthening the construction of ecological agriculture,arranging legitimately the layout of township enterprises,and disposing centrally livestock wastewater and so on were proposed.All above countermeasures are taken to offer reference for rural water environmental governance in China.
Key words:rural area;water pollution;characteristics;causes;countermeasures
当前,我国经济社会发展已进入城镇化发展和建设社会主义新农村双轮驱动的新阶段[1]。新农村建设不仅经济要发展,而且要求大力推进生态环境改善与基础设施建设。农村水污染治理与水环境综合整治是社会主义新农村建设的重要组成部分[2]。目前,我国有60万个行政村,农村人口有6.56亿,每天产生各种污废水数千万吨,而2014年末设有污水处理设施的村庄比例不到10%,对生活污水进行某种程度处理的只占3%。大量农村生活污水未经处理排出,已成为湖泊和河流富营养化等环境污染的重要原因之一[3]。农村污水处理不同于城市和中小城镇,具有独特的特点与规律。针对我国农村水污染存在的问题,分析其特征与成因,提出相应的防治对策,为农村水环境治理提供技术参考。
1水污染现状与特征
1.1水污染现状
农村水体是指分布在广大农村的河流、湖泊、水库、池塘、沟渠等地表水、土壤水与地下水的总称。农村水污染是指地表水、土壤水与地下水的污染,主要表现在以下3个方面:
(1)水土流失严重
《全国水土保持规划(2015-2030年)》数据表明,虽经过数十年的水土流失治理,但目前中国水土流失面积仍有294.91万平方千米,占国土面积的30.7%。其中,全国约1/3的农田存在明显的水土流失,植被破坏相当严重,由此造成农村河道淤积,水体自净能力下降。
(2)农村水环境恶化
据国家环保部统计,我国农村有3亿多人喝不上安全的饮用水,其中60%是非自然因素导致的饮用水质不达标[4]。广大农村由于缺乏完善的排污系统和污水处理设施,造成多方面的污染源不断地向地表水体释放氮磷等物质,使水体富营养化与水生态造成破坏。《2013年环境统计公报》数据表明,包括种植业、水产养殖业和畜禽养殖业等农业源排放的污染物化学需氧量(COD)1125.8万吨,排放量已接近工业源与城镇生活源的总和。
(3)农村环保设施建设滞后及运行维护困难
目前,我国农村污水处理率非常低,许多村庄污水未经任何处理而通过沟渠排放,造成周边地区“脏、乱、差”现象,也是潜在的传染病病原。据统计,全国开展环境整治的村庄比例只有10%,近60万个行政村大部分没有环保基础设施,处于“垃圾靠风刮,污水靠蒸发”状态。有些村庄即使建成了污水处理设施,但由于种种原因未启用、用不起、运行维护困难等现象大量存在。
1.2水污染特征
(1)污染源分散,收集困难,处理规模小
与小城镇相比,农村不仅居住密度小,而且户与户之间居住分散,导致污染源的分散,生活污水收集困难,而无法集中处理。农村污水处理已建设施,还存在管网不健全、施工不规范、污水渗漏等问题,导致无法收集到污水。因此,村镇污水处理规模较小。一般而言,小城镇污水规模在2000~5000 m3/d,农村污水规模在500 m3/d以下。农业面源污染源分布面广,且易受降雨特征、地表下垫面特性影响,收集与治理复杂[5]。
(2)水量水质变化大
农村污水因来源不同,水质水量变化大。与城镇污水厂相比,农村污水量日变化、周变化与季节变化都很大,如旅游型村庄,表现为工作日水量小,节假日水量大;淡季和旺季相差几十倍。产业结构与区域特点对水质影响巨大,水质成分较复杂,可能是生活、餐饮、养殖、食品加工、工业等混合污水,氮磷浓度一般较高。有些村庄还存在雨污混接、地下水渗入等问题,雨水、地下水的稀释作用,以及工业废水超标排放都导致水质的复杂多变。
(3)缺乏适合农村污水处理的工艺、参数与技术人员
现行污水处理技术尽管可降解处理任何污废水,但是投资大、运行费高、管理维护复杂在农村难以推广,寻找适合农村处理技术尤为重要。目前农村污水处理工艺一般套用城镇污水处理工艺,存在很多问题,如工艺参数选用不合理、出水不达标及运行维护困难等。污水处理工程需要微生物学、水处理化学与机械设备等专业知识背景,这与农村污水站一般由缺乏相关知识与管理经验的村民管理相矛盾。
(4)南北方、东西部区域差异大
我国地域幅员辽阔,在自然资源、气候环境、社会经济发展、生活习惯等方面,南北方、东西部差异较大[6],这给农村污水处理带来很大不便。一般而言,南方水资源丰富、土地资源紧缺、气温较北方高;而北方土地资源丰富、水资源紧缺、气温较低,其中,冬季极限气温可达负几十度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆气温对农村小规模污水处理有较大影响,在北方保温措施尤为重要;土地资源会通过影响占地指标而影响工艺选择;水资源影响污水站尾水的去向,北方缺水地区可回用,南方则宜补充地表水[7]。社会经济发展程度与生活习惯的差异,也会影响污水处理工艺的选择与参数设置问题。
2水污染成因
2.1直接原因
(1)农村生活污水的直接排放
生活污水富含有机物、氮、磷与有害病菌,其直接排放会造成地表沟渠、河流、湖库的污染,导致地表水发黑发臭、富营养化等现象,严重农村居民的身体健康。有关研究表明,未经处理的直排污水对水环境造成的污染程度将数倍甚至数十倍于污水厂处理后的尾水[4]。
(2)乡镇企业工业废水的直接或不达标排放
随着农村经济的快速发展,以小型工矿和乡镇企业为主的经济区越来越多,其中相当一部分属于技术含量较低、效益较差、能耗较大、环境污染严重的企业。加上地方领导和职工环境意识淡薄,工业布局不合理,管理水平较低,致使环境出现“脏、乱、差”现象。往往一家小印染厂、小造纸厂污染一条河,一个小冶炼厂、小采石厂毁掉一座山。
(3)农业面源污染
农药、化肥的不合理施用是农村水污染的一个重要原因。目前,我国农业生产中,化肥有50%~70%随农田地表径流和地下径流进入水体;农药的流失率更达到80%~90%。农村水环境污染的实质可理解为肥料资源未得到充分利用,而大量流失到河湖等水体中,成为水体的污染源,降低了水体的自净能力,造成水生态系统的破坏。
(4)养殖业的粗放式发展
农村畜禽养殖、水产养殖产生的粪尿、废水和粪尿堆置场的地面径流是地表水、地下水及农田污染的重要因素之一。农村畜禽养殖存在规划不合理、畜禽粪便返田率低、规模无节制增长等问题。养殖业的粗放式的发展,导致占用与污染农田、污染水体、产生恶臭气体等问题。
2.2间接原因
(1)工业污染的转移与环保设施建设的滞后
当前经济正在转型,随着环保门槛越来越高,执法越来越严,一些污染企业在城市呆不下去了,变着法子“上山下乡”,工业污染向中西部转移、向农村转移成为突出现象,不少村庄成为“生态灾区”。且一直以来,政府把污染治理的重点放在了大城市,而忽视了农村水污染治理工作,导致农村水环境污染突出,地表水与地下水污染严重。随着乡镇企业与养殖业的发展,地方经济发展迅速,但乡镇企业发展产生的废水并没有得到有效处理,污水处理设施欠缺;畜禽养殖废水与废气未得到有效处理与处置;水产养殖方式也较为粗放,导致水体富营养化现象严重。
(2)农村环保意识的相对薄弱
随着城镇经济的快速发展与人们生活水平的提高,人们对干净空气,健康食物,清洁水体的需求与日俱增。而农村经济发展程度相对城镇较低,地方经济发展与农村居民经济生活的改善仍然是重点,加上农村环境容量相对城镇较大,对环境的保护意识较弱。这表现:1)对农村居民而言,在生活提高的同时,生活方式并没有发生变化,仍旧是生活污水直排或随意泼洒;文化水平较低,对环境危害的源头与危害程度往往认知不够,易看到实在的经济利益,忽略其环境危害。2)对地方政府而言,发展经济仍是第一目标,且我国乡镇一级无环保部门,对农村水环境重视不够,而县级环保部门由于种种限制,执法力度不够。3)对乡镇企业而言,往往是为了经济利益而忽视环境效益,往往钻了农村居民环保意识弱和乡镇政府只重视经济发展的空子,生产废水直排或偷排。
3防治对策
3.1发展污水生态处理新技术,加强污水处理基础设施建设
研究小型分散化适合农村的污水处理技术与装备,尤其是农村厕所污水治理技术。如日本某些农村每家每户都有生态净化槽,这极大程度地降低了农村生活污染源的问题。研发生态处理的预处理技术与组合模式,如菌藻共生新型高级氧化塘+人工湿地系统等[8]。发达国家环保经验表明,控制水环境恶化趋势,环保投入要达到GDP的1.5%。按照2014年,我国GDP 63.61万亿,环保投入应为9500亿,而目前投入只有1000~2000亿,差额较大。加强政府引导性资金投入,加强农村污水基础设施建设是当务之急。
3.2加强生态农业技术研发,推广生态农业模式
生态农业是按照生态学的原理在一定范围内建立起来的生态系统,主要措施包括:通过测土施肥、深层施肥、避免雨前施肥,减少农药和化肥的施用量,提高农药和化肥的利用率;政府应鼓励施用天然肥料、秸秆还田技术,加大对生态农业工程的研究投入,努力控制农业非点源污染;大力发展节水灌溉技术,以及具有蓄水保土、增加径流入渗时间、减缓流速的坡面工程与梯田工程等水土保持生态工程技术,减少降雨对流域土壤的侵蚀,防止氮磷营养物随水土流失[9]。
3.3合理布局乡镇企业,大力发展清洁生产工艺
乡镇企业的布局与选址,应远离居民区与水源保护区。对乡镇企业进行合理规划,使乡镇企业进工业园区,建立配套的集中废水处理设施。鼓励发展对水环境无污染、少污染的行业和产品,提倡水资源的循环利用,推动工业清洁生产的进程[10]。严格执行国家相关法律法规,对规模小、能耗大、污染严重的乡镇企业实行关停。加大政府的引导、监督作用,奖罚并举,促使企业权力治污。
3.4集中处理畜禽养殖废水,发展绿色生态水产养殖
加强源头控制污染、改进清除方式及对畜禽排泄物的综合利用。主要措施有,源头控制:科学配置饲料,提高养分利用率,减少营养物的排泄量;采用清洁的干清粪工艺;推广生物发酵舍新技术等。大力发展厌氧发酵技术,鼓励养殖场建立沼气池,使养殖业的废弃物得到循环利用。大力提倡健康养殖模式,健康养殖是发展绿色水产品的必由之路。
4结语
尽管农村水污染治理面临资金、技术与管理等问题,但建设美丽中国,农村水环境整治已提上日程。农村水环境整治,应按照物质与能量闭路循环的模式,遵循生态学与仿生学的原理,对农村水污染进行的综合污染治理。加强政府资金的引导作用;提高农民的环保意识、支付意愿与管护责任;研究适合农村生态处理的新工艺、新标准、新规范与新设备是农村水污染整治的关键。
参考文献
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[10]钱 易.环境保护与可持续发展[J].中国科学院院刊,2012,27(3):307-313.
基金项目:国家水体污染控制与治理科技重大专项(2012ZX07307-001)
作者简介:任扬(1993- )男,河南南乐人,博士,讲师,四川南充人,硕士研究生,研究方向为铁碳微电解对湖库硝酸盐的去除
论文作者:任扬1,孙通2,李明星2,郑伟2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/25
标签:农村论文; 污水处理论文; 污水论文; 水污染论文; 水体论文; 乡镇企业论文; 水环境论文; 《建筑学研究前沿》2017年第35期论文;