荊州市郊某村莊居民生活污水的水質(zhì)調(diào)查與分析

李方敏，鄭 露，俞 鋼 （長江大學化學與環(huán)境工程學院，湖北 荊州434023）

改革開放30多年來，農(nóng)村經(jīng)濟雖然有了一定程度的發(fā)展，但除極少數(shù)經(jīng)濟較發(fā)達的富裕村外，絕大多數(shù)農(nóng)村區(qū)域均沒有鋪設下水道，也沒有任何污水處理設施，加上人畜居住區(qū)混雜、村民的環(huán)保意識淡薄、國家對農(nóng)村環(huán)境治理的投入少等原因，導致目前約96%的村莊居民的生活污水未經(jīng)任何處理，就直接排放到小溪、河流或潑灑到地面上，嚴重地影響了地表水體的水質(zhì)，成為湖泊、河流富營養(yǎng)化現(xiàn)象的重要因素之一［1-4］。

農(nóng)村生活污水包括廚房用水、洗衣用水、洗澡用水和沖洗廁所排放的污水等，含有大量的動植物殘渣、油污、毛發(fā)、洗發(fā)香波等，加上農(nóng)村人均用水量少于城鎮(zhèn)，污染物排放濃度則高于城鎮(zhèn)［5］。根據(jù)陳能汪等對福建省九龍江流域農(nóng)村生活污水污染定量調(diào)查結果表明，全流域年均農(nóng)村生活污水排放總氮、總磷分別占該流域農(nóng)業(yè)非點源污染排放量的28%、25%［6］。由于中國農(nóng)村生活污水的排放與居民的生活方式和作息時間十分相關［7-8］，各地的污水排放特點及其水質(zhì)指標的變化各不相同。本研究選取湖北荊州市郊某村莊有代表性的幾個農(nóng)戶不同季節(jié)的生活污水，進行了濁度、COD、BOD5、總氮 （TN）、總磷 （TP）等水質(zhì)指標分析和污染狀況判定，以期為農(nóng)村生活污水的治理及其對地表水體的污染提供參考依據(jù)。

1 調(diào)查對象與方法

1．1 調(diào)查地概況

調(diào)查地點位于荊州市沙市區(qū)岑河鎮(zhèn)廟興村，西接荊州市郊東方大道、南與荊州市農(nóng)科院接壤，全村2009年底耕地面積138．5hm2，人口1862人、489戶，轄9個村民小組，屬城郊型農(nóng)業(yè)經(jīng)濟，村民的主要收入來源于農(nóng)業(yè)種養(yǎng)殖經(jīng)濟、外出打工收入和小商販經(jīng)營等。該村是荊州市新農(nóng)村建設示范樣板村，在市、區(qū)、鎮(zhèn)等各級政府的大力扶持下，全村積極爭取資金和農(nóng)民自籌經(jīng)費，新修戶戶通公路6．5km，疏通主下水渠道5km，硬化村內(nèi)溝渠743m，村民生產(chǎn)生活條件和村容村貌有了較大改善，但該村村民的生活污水幾乎未經(jīng)任何處理便由集水井收集后排放、簡易下水道排放和簡易明溝就地排放等多種主要方式，本研究選擇上述3種主要排水形式的A戶、B戶、C戶進行取樣分析。

1．2 水樣的采集

按春、夏、秋、冬4季，分別在2010年3月10日、6月22日、10月14日和12月21日分早、中、晚有代表性地采集上述3農(nóng)戶的生活污水排放樣品，早、中、晚的時間段分別為：8∶00～9∶00、13∶00～14∶00、19∶00～20∶00，水樣采集后置于冰箱中備測。

1．3 水樣分析方法

pH采用PB-10便攜式pH計測定，濁度采用TN-100濁度測量儀測定，COD采用重鉻酸鉀標準方法測定，BOD5采用稀釋培養(yǎng)法測定；TN采用堿性過硫酸鉀消解-紫外分光光度法測定，TP采用過硫酸鉀消解-鉬銻抗比色法測定。

2 結果與分析

2．1 不同排污類型農(nóng)戶生活污水的水質(zhì)特征

在一年內(nèi)不同季節(jié)、不同采樣時間收集的3種排污類型農(nóng)戶排放的生活污水，其水質(zhì)指標測定結果見表1。由表1可知，3個農(nóng)戶的污水平均pH及其標準誤均較接近，且污水的pH均在6．0～7．8的中堿性范圍內(nèi)，直接排放后不會對地表水體造成酸堿度污染，故以下不再討論pH的變化特征。其他水質(zhì)指標如濁度、COD、BOD5、TN、TP等均是C戶＞B戶＞A戶，表明經(jīng)簡易明溝就地排放的污水水質(zhì)指標較高，可能與明溝局部被外來垃圾污染、水分蒸發(fā)和污水下滲等因素有關，而經(jīng)集水井集中收集后排放的水質(zhì)指標相對較小，兩者之比達到2．21～4．70倍。各農(nóng)戶排放的污水濁度、COD指標標準誤的變化較大，表明受排放時間的影響明顯，而BOD5、TN、TP的變化較小，則受排放時間的影響不大。

表1 不同農(nóng)戶生活污水的水質(zhì)指標

2．2 不同季節(jié)生活污水的水質(zhì)變化

各農(nóng)戶在不同季節(jié)、不同時間段的生活污水的各項水質(zhì)指標測定結果見表2。由表2可知，濁度指標在夏季為最高，這可能與村民在農(nóng)田勞作后，洗澡、洗衣排放的污水中含有較多混濁物有關，而春、秋、冬季的濁度指標相差不大。其他水質(zhì)指標COD、BOD5、TN、TP等，其濃度大多呈現(xiàn)出冬季≥春季＞秋季≥夏季的規(guī)律性，冬季與夏季各指標之比達到了1．37～2．53倍，冬季BOD5／COD可生化性比值平均為0．33，而在夏季則可達到0．53，表明生活污水水質(zhì)受用水量、氣溫等因素的影響比較明顯，冬季和春季用水量相對較小，加上氣溫低，微生物的生化活性弱，因而污水中有機、無機污染物尤其是廚房含油污水難以分解，其水質(zhì)指標濃度較高；到了夏季和秋季，村民用水量增大、氣溫變高，微生物的活動加強，污水中污染物質(zhì)的分解加快，各項水質(zhì)指標出現(xiàn)了一定程度的好轉。雖然目前國家尚未制定農(nóng)村生活污水污染物排放標準，但對照 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002），除春、夏、秋季的TN和夏、秋季的TP達到上述排放標準的三級之外，其余指標均遠未達到最低級的三級允許排放標準。因此，農(nóng)村的生活污水必須要經(jīng)過處理后才能達標排放。

表2 不同季節(jié)的生活污水水質(zhì)指標

2．3 不同排放時間生活污水的水質(zhì)變化

比較早、中、晚不同排放時間段3個農(nóng)戶生活污水的平均水質(zhì)指標 （表3），發(fā)現(xiàn)濁度、COD和BOD5等指標均是早晨＞傍晚＞中午，而TN、TP的差異則不太明顯。這可能與當?shù)卮迕竦纳盍晳T、用水時間有一定的關系。據(jù)調(diào)查，當?shù)卮迕癖容^重視早餐和晚餐的飲食，而對中餐則重視不夠，僅熱早餐剩余飯菜以果腹，或外出辦事在外地用餐；洗菜、洗衣用水常在早晨進行，勞作一天后洗澡用水則在晚間進行，故早、晚用水量較大，而中午用水量較小。表現(xiàn)為濁度、COD和BOD5等有機和無機污染物指標濃度較高，濃度的日變化也較大；而TN、TP等指標則受村民用水量等的影響相對較小，其濃度的日變化亦不大。

表3 不同排放時間的生活污水水質(zhì)指標

3 結論與建議

通過對荊州市郊某村莊村民生活污水污染現(xiàn)狀的抽樣調(diào)查，可得出如下結論與建議。

（1）通過集水井收集后排放的生活污水污染物濃度相對較低，而由簡易下水道排放和明溝就地排放的污染物濃度較高。故建議采用集水井收集后排放或采用暗管排放，不要采用明溝就地排放，以免給周邊環(huán)境帶來更大的污染。

（2）生活污水的水質(zhì)與季節(jié)和用水量有關，濁度在夏季最高，而其他季節(jié)的濁度指標相差不大。COD、BOD5、TN、TP等其他水質(zhì)指標，大多呈現(xiàn)出冬季≥春季＞秋季≥夏季的規(guī)律性，冬、春季可生化性較弱，夏、秋季可生化性較強，常年生活污水的排放指標大多未達到相應國家標準的最低級允許排放濃度。因此，建議農(nóng)村生活污水預先經(jīng)過人工濕地、土壤滲濾系統(tǒng)或污水凈化器處理后達標排放。

（3）不同排放時間影響生活污水的水質(zhì)，濁度、COD和BOD5等指標均是早晨＞傍晚＞中午，其指標濃度是相應國家最低排放標準的2．4～3．2倍，而TN、TP的日變幅則不太明顯，亦基本達到了最低排放標準。

［1］Wang X，Lu Y，Han J，et al．Identification of anthropogenic influences on water quality of rivers in Taihu watershed ［J］．Journal of Environmental Sciences，2007，19：475-481．

［2］Xie Y X，Xiong Zh Q，Xing G X，et al．Assessment of nitrogen pollutant sources in surface waters of Taihu lake region ［J］ ．Pedosphere，2007，17：200-208．

［3］張維理，武淑霞，冀宏杰，等．中國農(nóng)業(yè)面源污染形勢估計及控制對策I．21世紀初期中國農(nóng)業(yè)面源污染的形勢估計 ［J］．中國農(nóng)業(yè)科學，2004，37 （7）：1 008-1 017．

［4］凌 霄，楊細平，陳 滿，等 ．廣東省農(nóng)村生活污水治理現(xiàn)狀調(diào)查 ［J］．中國給水排水，2009，25（8）：8-10，15．

［5］徐洪斌，呂錫武，李先寧，等 ．農(nóng)村生活污水 （太湖流域）水質(zhì)水量調(diào)查研究 ［J］．河南科學，2008，26（7）：854-857．

［6］陳能汪，張珞平，洪華生，等 ．九龍江流域農(nóng)村生活污水污染定量研究 ［J］．廈門大學學報 （自然科學版），2004，43（增刊）：249～253．

［7］張 鑫，付永勝，范興建，等 ．農(nóng)村生活污水排放規(guī)律及處理方法分析 ［J］．廣東農(nóng)業(yè)科學，2008，（8）：139-142．

［8］彭緒亞，張 鵬，賈傳興，等 ．重慶三峽庫區(qū)農(nóng)村生活污水排放特征及影響因素分析 ［J］．農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，2009，29（4）：758-763．