山東農(nóng)村生活排水現(xiàn)狀分析及污染治理技術(shù)探討

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(1.山東省水利科學研究院，山東 濟南 250013；2.濟南大學資源與環(huán)境學院，山東 濟南 250022 )

水是人類生存的基礎，獲得安全飲水是人類的基本需求，直接關(guān)系到廣大人民群眾的身心健康和生命安全[1]。我國80%左右的人生活在農(nóng)村，為廣大農(nóng)村群眾和鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民提供安全、方便的飲水，切實做好農(nóng)村飲水安全工作，有利于促進農(nóng)村社會經(jīng)濟發(fā)展、提高農(nóng)村人口素質(zhì)、穩(wěn)定農(nóng)村社會秩序，也是社會發(fā)展的必然要求，是建設社會主義新農(nóng)村、實現(xiàn)全面建設小康社會和構(gòu)建社會主義和諧社會的重要內(nèi)容。根據(jù)衛(wèi)生部提供的山東省水樣化驗分析結(jié)果可知，自2008以來，雖然農(nóng)村供水工程水質(zhì)合格率呈上升趨勢，但整體較低，尤其是大部分以地下水作為水源的供水工程仍然沒有必要的水處理設施，沒有消毒設施，這是導致水質(zhì)量合格率較低的主要原因。這給山東省新農(nóng)村建設帶來了新的機遇與挑戰(zhàn)。新農(nóng)村建設相伴的是農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，就業(yè)結(jié)構(gòu)、消費模式和生活方式的重大變化，以及村鎮(zhèn)居民生活水平的不斷提高，這就對保障飲用水供水安全提出了更高的要求。農(nóng)村飲水安全工程的建設、污水資源化處理新理念與新技術(shù)應用以及農(nóng)村飲水安全工程管理模式的更新等，都是建設新農(nóng)村必需的強有力的支撐和保障[4]。

1 農(nóng)村生活排水現(xiàn)狀及問題

1.1 農(nóng)村生活污水的特點

農(nóng)村生活污水主要指的是農(nóng)村群眾在日常生活中產(chǎn)生的廢水，其中包括做飯洗衣、沖洗糞便、庭院用水等所產(chǎn)生的污水。由于農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的不平衡，再加上生活習慣有差別，所以農(nóng)村生活排水的量和質(zhì)也有差別。農(nóng)村生活污水的特點是：排放量小，但含有的污染物濃度較高；在農(nóng)村生活排水的量和質(zhì)方面,發(fā)達地區(qū)有高于欠發(fā)達地區(qū)的趨勢[5]。

1.2 農(nóng)村生活排水的排放特征

農(nóng)村生活污水一般是以粗放型排放為主，比較顯著的特點是間歇排放，排放的水量較少且比較疏散，遠離污水管網(wǎng)和大型水體，水環(huán)境容量小，污水處理率比較低、管理水平低和瞬時變化大[6]。此外，由于人口密度、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)、節(jié)水水平、水資源量等因素，導致省級農(nóng)村用水指標值差異很大，不同地區(qū)農(nóng)村生活污水產(chǎn)生和排放特性也存在很大的差異。

1.3 排水現(xiàn)狀及問題

隨著農(nóng)村經(jīng)濟水平的提高，農(nóng)村的用水量越來越多，并且農(nóng)村的自然生態(tài)系統(tǒng)也受到了考驗，原有的排水系統(tǒng)已經(jīng)遠遠不能滿足農(nóng)村發(fā)展的需要，阻礙了農(nóng)村建設的發(fā)展，其主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

(1)由于沒有排水管網(wǎng)系統(tǒng)和集中式污水處理設施，在農(nóng)村地區(qū)80%以上的生活污水只能在不經(jīng)過任何處理的情況下進行排放，直接流入附近的江河湖泊，造成了嚴重的水環(huán)境問題。

(2)不僅人畜糞便、廚房、洗漱、清潔等因素產(chǎn)生廢水，工程管理水平落后、生活設施不完善、以及由于居住的地理環(huán)境和居住習慣等造成的不良生活習慣等也會造成垃圾隨意傾倒等產(chǎn)生的水污染現(xiàn)象。

(3)污水處理率較低。由于農(nóng)村污水處理設施不健全或者有的農(nóng)村排水系統(tǒng)已經(jīng)年久失修或者是阻塞，或者有的農(nóng)村不存在污水處理設施。導致污水不經(jīng)過任何處理而隨意流入街道，降低了污水的處理效率以及污染了周邊環(huán)境。

2 農(nóng)村生活排水處理技術(shù)

2.1 農(nóng)村污水主要排放形式

通過調(diào)查研究，山東省農(nóng)村主要排水形式如下：

2.1.1 隨意排放

通過調(diào)查顯示，在農(nóng)村由于排水系統(tǒng)不配套的情況下，農(nóng)村生活污水主要以排入農(nóng)戶糞坑蒸發(fā)、滲漏為主，沒有經(jīng)過處理，對地下水、環(huán)境污染比較嚴重，急需進行改造。其他部分農(nóng)村居民直接將污水排入到未設任何排水系統(tǒng)的房屋后面，造成雨水、污水蓄積泛濫，滋生了許多蚊蠅、臭氣熏天，嚴重污染了環(huán)境。單戶經(jīng)營或聯(lián)戶經(jīng)營的家庭作坊和養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的污水，經(jīng)營者為追求個人方便和生產(chǎn)利益，也往往直接排放。

2.1.2 通過溝渠集中排放到河道

隨著改革的不斷深入，農(nóng)村經(jīng)濟的不斷發(fā)展，農(nóng)村生產(chǎn)和生活方式發(fā)生了明顯的變化。一些村莊進行了新農(nóng)村建設，改造了村莊環(huán)境，修建了統(tǒng)一的排水溝，并把生活污水集中起來進行排放。村民通過自家排水渠將洗滌、廚房等廢水排入到人行道兩側(cè)的明或暗渠，然后排入河中。在這種形式下，沖洗糞便排水途徑包括：(1)對于水沖式廁所，所產(chǎn)生的廢水直接通過管道進入路邊的排水溝；(2)傳統(tǒng)簡易廁所，其底部設置化糞池，廢水主要通過蒸發(fā)、滲漏排出。

2.1.3 分散處理后排放

山東省部分農(nóng)村農(nóng)戶修建了沼氣池，部分生活污水主要排入沼氣池處理后再排放。沼氣化糞池必須經(jīng)過后續(xù)兼性或好氧濾池處理才能達到國家綜合污水排放二級標準。

2.1.4 鎮(zhèn)區(qū)集中處理后排放

山東省部分鎮(zhèn)區(qū)鋪設了污水管道，而且多采用雨污合流的排水體制，將污水集中到污水處理廠，進行處理之后再排放。

2.2 典型農(nóng)村排水方式調(diào)查分析

本次調(diào)查從6個縣12個鎮(zhèn)中共隨機抽取321個村，對這些村莊的排水情況進行了調(diào)查，在排水方式上農(nóng)村生活污水直接排放到河道的有87個村，隨意排放的有162個村，排入坑塘的有3個村，排入污水處理廠的有1個村，其它排放方式的有68個村，生活污水未經(jīng)過處理直接排放的有320個村，通過處理排放的僅有1個村，處理率極低；分散禽畜養(yǎng)殖污水直接排放到河道的有87個村，隨意排放的有162個村，排入坑塘的有2個村，其它排放方式的有68個村，分散禽畜養(yǎng)殖污水全部未經(jīng)過處理直接排放；有農(nóng)產(chǎn)品加工及農(nóng)村作坊的村有153個，農(nóng)產(chǎn)品加工及農(nóng)村作坊排放污水直接排放到河道的有27個村，隨意排放的有112個村，排入坑塘的有2個村，其他排放的有12個村，農(nóng)產(chǎn)品加工及農(nóng)村作坊排放污水全部未經(jīng)過處理直接排放。調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果見圖1、圖2、圖3及表1和表2。

圖1 山東省典型農(nóng)村生活污水排放村莊比例

圖2 山東省典型農(nóng)村分散禽畜養(yǎng)殖污水排放村莊比例

圖3 山東省典型農(nóng)村農(nóng)產(chǎn)品加工及農(nóng)村作坊排放污水村莊比例

2.3 生活排水處理技術(shù)分析

相較于大、中型城市，農(nóng)村人口具有規(guī)模相對較小，污水水量、水質(zhì)具有時間的非均勻性和水質(zhì)的不穩(wěn)定性等特點，針對村鎮(zhèn)污水的產(chǎn)生特點和村鎮(zhèn)社會經(jīng)濟發(fā)展的特性，雖然農(nóng)村供水規(guī)模在不斷擴大，污水產(chǎn)生量迅速增加，但污水處理技術(shù)的選擇不能完全照搬適用于大、中城市的傳統(tǒng)的城市污水處理技術(shù)，也不能完全采用村莊居民點的污水處理方式，而是需要按照經(jīng)濟、高效、簡單、容易的原則進行選擇。

2.3.1 高效藻類塘

美國Oswald教授提出的高效藻類塘是對傳統(tǒng)穩(wěn)定塘的改進，由于高效藻類塘內(nèi)存在菌藻共生體系，藻類在塘中產(chǎn)生大量氧氣，使塘內(nèi)溶解氧濃度較高，有利于有機物的氧化分解。較傳統(tǒng)穩(wěn)定塘具有占地小、建設與運行成本低、維護管理方便等優(yōu)點，在處理農(nóng)村及小城鎮(zhèn)污水方面有較高的利用價值。但是它易受溫度和pH等環(huán)境因素影響。

表1 山東省典型農(nóng)村生活排水狀況統(tǒng)計表

表2 山東省典型農(nóng)村生活排水狀況統(tǒng)計續(xù)表

2.3.2 生物濾池

生物濾池是一種集生物氧化和截留懸浮固體于一體的污水處理系統(tǒng)，簡化了后續(xù)處理流程。系統(tǒng)抗沖擊負荷強，管理簡單方便，不受溫度影響，在我國北方地區(qū)可廣泛應用。

2.3.3 人工濕地

人工濕地是一種由人工建造的與自然濕地(沼澤地)類似的系統(tǒng)，它利用自然生態(tài)系統(tǒng)的物理、化學和生物的多重作用來實現(xiàn)對污水的凈化。具有運行費用低、管理簡單、能耗省、處理效果好等優(yōu)點。但占地較大，且易受季節(jié)和溫度的影響。

2.3.4 土地滲濾

污水土地滲濾系統(tǒng)是一種將自然生態(tài)凈化與人工濕地工藝相結(jié)合的生態(tài)處理技術(shù)。利用土壤的自凈能力，通過物理、化學、生物等降解和地表植物的吸收利用達到凈化污水的目的。

本工藝投資省、操作管理簡單、運行費用低、占地可耕種、節(jié)約土地和水資源等優(yōu)點。

2.4 農(nóng)村生活排水適宜處理技術(shù)

根據(jù)村鎮(zhèn)的現(xiàn)狀特點和發(fā)展趨勢，研究提出了氧化塘處理技術(shù)和小型低能耗生活污水處理設備兩種技術(shù)，這兩種工程具有投資相對較小、運行費用低、處理效果好、操作簡單、管理方便等特點，對加快推進村鎮(zhèn)污水處理設施建設步伐，促進村鎮(zhèn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)健康發(fā)展具有重要意義。

2.4.1 氧化塘治理技術(shù)

氧化塘處理技術(shù)，是指污水中的有機污染物通過生長在塘中的微生物的代謝作用被氧化分解，從而達到凈化污水處理效果的技術(shù)。該技術(shù)具有投資少，結(jié)構(gòu)簡單，操作維護管理方便，凈化效果好，節(jié)約能源等特點，在國內(nèi)外城鎮(zhèn)污水處理領域得到了廣泛應用。村鎮(zhèn)可以充分利用現(xiàn)有的天然池塘、堤岸、洼地、灘涂和荒地等改造成氧化塘，不僅可以實現(xiàn)對污水的處理，同時也可以在塘中進行生態(tài)養(yǎng)殖。近年來，又研究開發(fā)了人工強化系統(tǒng)塘、生態(tài)系統(tǒng)塘等多種改良模式，并且取得了良好的應用效果。

2.4.2 小型低能耗生活污水處理設備

小型低能耗生活污水處理設備是采用好氧-厭氧耦合污泥減量化廢水處理的技術(shù)成果。該項技術(shù)具有處理效率高、成本低，污泥減量化，管理簡便，工藝靈活性高，設備成套化等特點，適用于不同規(guī)模和地區(qū)的分散型污水處理。

3 對策和建議

(1)加大投入，大力推進新農(nóng)村項目建設。在新農(nóng)村建設中，著力規(guī)劃村內(nèi)排水溝渠的建設，建成農(nóng)村污水排水溝、管網(wǎng)，實現(xiàn)農(nóng)村污水集中統(tǒng)一排放。

(2)加強對農(nóng)產(chǎn)品的監(jiān)督和管理，建立完善的規(guī)范體系。加強農(nóng)村居民對農(nóng)藥化肥安全使用的宣傳教育，制定安全使用綠色農(nóng)藥化肥的標準規(guī)范，推廣農(nóng)村使用高效、低毒、無殘留的化學農(nóng)藥，并借鑒國外先進生物技術(shù)，如農(nóng)作物病蟲害防治技術(shù)，避免有毒、有害或污染物質(zhì)滲入地下，造成水環(huán)境污染或者土地污染。

(3)建設鎮(zhèn)區(qū)污水管網(wǎng)、鎮(zhèn)區(qū)污水處理廠。積極推進鎮(zhèn)區(qū)排水管網(wǎng)建設，采用管網(wǎng)化排放生活污水，在每個鎮(zhèn)區(qū)建設一處污水處理廠，對鎮(zhèn)區(qū)的生活污水、工業(yè)污水實現(xiàn)集中排放，使污水可以匯集進入污水處理設施中，對污水進行處理，減少不必要的污染。到2020年，全省城市、縣城污水處理率分別達到95%、85%以上，所有重點鎮(zhèn)和南水北調(diào)沿線、小清河流域重點保護區(qū)內(nèi)所有建制鎮(zhèn)實現(xiàn)“一鎮(zhèn)一廠”。

(4)加強農(nóng)村對生活污水治理的技術(shù)指導。在技術(shù)指導方面，可以對村民定期進行培訓，掌握關(guān)于生活污水處理的技術(shù)。但居民分散的農(nóng)村地區(qū)，平時農(nóng)活家務較多，所以不需要對所有的村民進行培訓，選擇部分村民即可。讓一部分村民先學習技術(shù)指導，再帶動其他村民學習，這是比較實用和方便的辦法，可以使培訓取得的效果更佳。使村民更科學環(huán)保的治理生活污水。

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