馮 志,涂 茜,朱海濤
(武漢市給排水工程設(shè)計院有限公司,湖北 武漢 430014)
長江流域是我國重要的生態(tài)寶庫,也是我國水資源配置的戰(zhàn)略水源地。由于氣候變化的影響和過去不合理的開發(fā),長江流域經(jīng)濟發(fā)展與自然資源有限性之間日益加劇的矛盾,已經(jīng)成為了制約流域可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素[1]?!吨腥A人民共和國長江保護法》從長江的戰(zhàn)略地位著手,調(diào)整長江流域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),提出新指引[2],對長江生物保護、污水治理、防洪救災(zāi)和生態(tài)修復(fù)等提出了新的要求。其中,水污染防治方面要求縣級以上地方人民政府提高城鄉(xiāng)污水收集處理能力,加強流域農(nóng)業(yè)面源污染防治。
截至2017 年我國有5.766 億農(nóng)村人口,分布在270 多萬個自然村,每年產(chǎn)生污水量約達100 億t,其處理率不足10%。隨著我國農(nóng)村居民的人均生活排水量逐年上升,加之農(nóng)村生活污水的隨意排放[3],加劇了對周圍水域生態(tài)環(huán)境污染和破環(huán)的威脅。為了推進我國農(nóng)村水污染治理工作,全國各地方生態(tài)環(huán)境廳已經(jīng)組織完成了《農(nóng)村生活污水處理設(shè)施水污染排放標準》地方標準的頒布。本文針對長江流域各省市已經(jīng)發(fā)布實施的《標準》,從適用范圍、排放控制分級要求、控制指標和標準限值進行比較分析,為一些地區(qū)《標準》的進一步完善提供參考。
2019 年下半年以來,長江流域12 個地區(qū)(省、直轄市)已陸續(xù)頒布了最新版的農(nóng)村生活污水處理設(shè)施水污染物排放標準,各省市標準制定情況,見表1。原較早開展地方標準制定的地區(qū)如重慶市和浙江省正在進行新一輪的修訂,江蘇省已完成了新版修訂工作。
表1 長江流域地區(qū)標準制定情況表
各地方結(jié)合生態(tài)環(huán)境部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部編制的《農(nóng)村生活污水處理設(shè)施水污染物排放控制規(guī)范編制工作指南(試行)》(后簡稱《規(guī)范編制指南》)的要求[4],采取分類、分區(qū)、分級的控制思路,從適用范圍、排放控制分級、控制指標和標準限值4 個方面制訂適合當?shù)氐臉藴蕡?zhí)行方案。同時,各地方綜合考慮農(nóng)村區(qū)位條件、人口聚集程度、人居環(huán)境改善需求、自然景觀、受納水體污染物排放總量控制要求及現(xiàn)有技術(shù)水平等因素,使排放標準更加科學合理[5]。
農(nóng)村生活污水處理設(shè)施水污染物排放標準適用范圍的界定涉及到建設(shè)規(guī)模和水質(zhì)類別兩方面。農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的建設(shè)規(guī)模與當?shù)氐娜丝谝?guī)模、用水習慣、用水量、排水設(shè)施的完善程度、地形地貌和城鄉(xiāng)建設(shè)一體化程度等因素密切相關(guān)。適宜的適用規(guī)模,有利于匹配農(nóng)村實際污水處理需求,減少建設(shè)和運維難度,提高設(shè)施運行穩(wěn)定性和出水達標率,規(guī)范監(jiān)管工作。
長江流域12 個省市中,青海省和上海市將適用范圍分別確定為處理規(guī)模<350 和300 m3/d,其余各省市確定為處理規(guī)模<500 m3/d。500 m3/d 這一規(guī)模的總體界定,主要參考了《規(guī)范編制指南》和生態(tài)環(huán)境部印發(fā)的《村鎮(zhèn)生活污染防治最佳可行技術(shù)指南(試行)(HJ-BAT-9)》(后簡稱《村鎮(zhèn)技術(shù)指南》)[6]?!洞彐?zhèn)技術(shù)指南》明確推薦了農(nóng)村生活污水規(guī)模核算的技術(shù)條件,方法具有較好的指導性,但該指南編制年限距今已有8 年時間,且兼顧了全國不同區(qū)域的各個省份,與橫貫我國中部地區(qū)的長江流域省份的現(xiàn)狀情況會存在一定的差異性。如長江上游區(qū)域的青海省,農(nóng)村居民生活用水定額為40~60 L/人·d,折算成生活污水量指標后,與《村鎮(zhèn)技術(shù)指南》推薦的80 L/人·d 的污水定額有較大差距。青海省根據(jù)其農(nóng)村地區(qū)地廣人稀、人均用水量較小和農(nóng)村城鎮(zhèn)化率不高的特點,結(jié)合現(xiàn)狀建設(shè)實際調(diào)查情況,將適用規(guī)模范圍確定為<350 m3/d。而位于長江下游的上海市,區(qū)域經(jīng)濟相對較為發(fā)達,農(nóng)村用水定額為135~180 L/人·d,折算后的污水定額遠高于《村鎮(zhèn)技術(shù)指南》的推薦值。但上海市城鄉(xiāng)一體化建設(shè)程度較高,市政污水截污納管區(qū)域較廣,故獨立建設(shè)的農(nóng)村生活污水處理設(shè)施規(guī)模也相對較小。調(diào)查結(jié)果顯示[7],上海市已經(jīng)實施的農(nóng)村生活污水處理設(shè)施規(guī)模基本在100 m3/d 以下,200~300 m3/d 規(guī)模的設(shè)施僅1 座。因此,上海市將適用范圍確定為規(guī)模<300 m3/d。由此可見,長江流域農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的適用規(guī)模受地域性差異影響較大,各地區(qū)應(yīng)結(jié)合現(xiàn)狀農(nóng)村污水設(shè)施的實際調(diào)查數(shù)據(jù),兼顧地區(qū)用水定額、用水人口的變化,以及城鄉(xiāng)一體化建設(shè)發(fā)展的趨勢,綜合確定適宜本地區(qū)實際的適用規(guī)模。
《規(guī)范編制指南》中農(nóng)村生活污水的定義主要強調(diào)沖廁、洗滌、洗浴和廚房等農(nóng)村居民生活活動所產(chǎn)生的污水,不包括工業(yè)廢水。這一界定,范圍相對較窄,與現(xiàn)狀農(nóng)村生活污水的實際排放情況存在一定差異,一些省市在此基礎(chǔ)上進行了補充,見表2。
表2 長江流域地區(qū)地方標準農(nóng)村生活污水范圍
從整體而言,湖北省地方標準覆蓋面最廣,對各種類型污水都進行了明確界定,其余各省市皆存在界定不明確的污水類別。對于規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖廢水,湖北省、重慶市和上海市等8 省市明確禁止其排入生活污水處理系統(tǒng),其余4 省未明確要求。貴州省要求對散養(yǎng)畜禽廢水進行預(yù)處理后可以納入,但這在實際操作上存在一定難度。對于農(nóng)家樂等旅游經(jīng)營活動產(chǎn)生的污水,貴州省、四川省、江西省、浙江省、江蘇省和重慶市要求其經(jīng)預(yù)處理達標方可納入農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)進行處理,青海省、湖北省和上海市直接將其歸入農(nóng)村生活污水,安徽省、湖南省和云南省對農(nóng)家樂等經(jīng)營活動污水是否納入未明確界定。各省市宜結(jié)合地方特點,充分考慮畜禽養(yǎng)殖廢水、家庭農(nóng)副產(chǎn)品加工排水、農(nóng)家樂排水和農(nóng)村公共服務(wù)設(shè)施排水等具有一定普遍性的農(nóng)村排水需求,對《規(guī)范編制指南》中的水質(zhì)類別進行有益的補充,使之更適用于長江流域農(nóng)村生活污水收集的實際狀況。
農(nóng)村地區(qū)眾多水域的環(huán)境功能和保護目標尚未確定,導致農(nóng)村地區(qū)在執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準GB 18918—2002》時的可操作性不強。根據(jù)長江流域各省市對現(xiàn)狀農(nóng)村污水處理設(shè)施的調(diào)研,農(nóng)村生活污水處理設(shè)施普遍存在規(guī)模大小不一的情況,不同規(guī)模設(shè)施出水排放對環(huán)境的影響差異極大?!兑?guī)范編制指南》要求污染物排放控制可依據(jù)出水排放去向和處理設(shè)施規(guī)模進行分類分級。長江流域各省市地方標準排放控制要求分級情況,見表3。
表3 長江流域地區(qū)地方標準排放控制要求分級情況
除了浙江省和上海市,其他各省市在對受納水體進行分類時,皆考慮了污水處理設(shè)施規(guī)模與出水標準分級相結(jié)合的思路。上海市農(nóng)村污水處理設(shè)施規(guī)?;炯性?00 m3/d 以下[7],浙江省農(nóng)村污水處理設(shè)施的調(diào)研結(jié)果顯示設(shè)施規(guī)模主要集中在30 m3/d 以下,再按規(guī)模分級意義不大,不便于管理,且會造成處理設(shè)施規(guī)模過度小型化的導向。建議各地對處理設(shè)施規(guī)模進行分級時充分考慮實際建設(shè)規(guī)模情況。
《規(guī)范編制指南》要求進行出水標準分級控制,水體功能要求越高,排水規(guī)模越大,分級要求越嚴;規(guī)模小則適當放寬,但須保證環(huán)境功能未明確水體不黑臭。針對村莊或集鎮(zhèn)附近環(huán)境功能未明確水體,青海省等5 省地方標準提及應(yīng)保證受納水體不發(fā)生黑臭;湖南省和江蘇省要求可根據(jù)水環(huán)境保護實際需求,執(zhí)行更嚴格的排放限值。貴州省等5 省市未提及保證受納水體不黑臭的要求。盡管部分省市提高了出水排入環(huán)境功能未明確水體的執(zhí)行標準,如貴州省規(guī)定出水直接排入村莊附近環(huán)境功能未明確水體且規(guī)模>10 m3/d 的處理設(shè)施執(zhí)行其二級標準,上海市規(guī)定對類似水體執(zhí)行一級B 標,但是這些相對較嚴的標準并不意味著就一定能保證受納水體不黑臭,對于環(huán)境容量小、生態(tài)環(huán)境脆弱、容易發(fā)生環(huán)境污染問題的地區(qū),出水水質(zhì)即使達到一級A 標也可能引發(fā)水體富營養(yǎng)化,進而導致水體黑臭。為規(guī)避這些尾水污染風險,建議加強對水環(huán)境容量較小的平原河網(wǎng)地區(qū)水環(huán)境承載力的研究,分析受納水體的水環(huán)境容量和設(shè)施處理規(guī)模、尾水水質(zhì)之間的相互關(guān)系,為小微水體直接制定特定的排放標準,保證水環(huán)境功能未明確水體的良好生態(tài)系統(tǒng)。
污染物控制項目的選取主要基于3 點考慮:1)區(qū)域特征污染物減排等環(huán)境管理需求;2)農(nóng)村生活污水導致的水環(huán)境問題;3)兼顧地區(qū)的管理和經(jīng)濟水平。長江流域地區(qū)地方標準控制項目統(tǒng)計,見表4。
表4 長江流域地區(qū)地方標準控制指標統(tǒng)計
考慮《規(guī)范編制指南》中對控制因子選取的相關(guān)要求,各地區(qū)均選取3 項基本控制項目:pH、懸浮物(SS)和化學需氧量(COD)。氨氮(NH3-N)、總氮(TN)和總磷(TP)是表征營養(yǎng)鹽的指標,關(guān)系到水體富營養(yǎng)化程度。由于NH3-N 對水生生物和人體都有一定程度的毒害作用,各地均將其列為基本控制項目。考慮現(xiàn)狀處理技術(shù)和農(nóng)村的經(jīng)濟水平,人工濕地等生態(tài)方法去除TN、TP 效果不穩(wěn)定,農(nóng)村生活污水常用的脫氮除磷工藝,因規(guī)模較小,污泥回流比難以有效控制[8],《規(guī)范編制指南》只要求對出水排入封閉水體或超標因子為氮、磷的不達標水體時,增加TN 和TP 控制指標。故除上海市和四川省外的其它地區(qū)現(xiàn)行標準中皆已將TN、TP 列為選擇性項目,上海市和四川省直接將TN 和TP 列為了基礎(chǔ)性項目,對標準提出了更高的要求,同時也增加了實施的難度。隨著農(nóng)家樂等旅游項目增多,含有較多動植物油的餐飲廢水排放量增大,各地均將動植物油這一指標列為選控項目??紤]到一般情況下農(nóng)村污水中COD 達標時陰離子表面活性劑(LAS)一般均能達標,多數(shù)省市對此指標未進行控制,青海省和上海市僅針對含旅游項目的污水設(shè)施對LAS 進行控制。糞大腸菌群數(shù)是反映尾水健康危害情況的指標,浙江省地方標準修訂稿擬將其列為基本控制項目,安徽省只規(guī)定了設(shè)施出水執(zhí)行一級A 標需控制糞大腸菌群數(shù)不高于10 000 MPN/L,其它10 個省市均未考慮控制糞大腸菌群數(shù)這一項目。糞大腸菌群不僅是水體糞便污染指示菌,其對水質(zhì)致病菌污染也具有指示作用[9],對糞大腸菌群數(shù)進行控制不僅可以減輕農(nóng)村生活污水對水環(huán)境的污染程度,還可以防止受納水體受致病菌污染而影響周邊居民以及家庭散養(yǎng)畜禽的健康。雖然部分省市認為尾水中糞大腸菌群的控制存在一定難度,但從安全衛(wèi)生防疫角度而言,建議各省市應(yīng)將糞大腸菌群數(shù)列為基本控制項目。
根據(jù)國家發(fā)改委等十部委聯(lián)合下發(fā)的發(fā)改環(huán)資[2021]13 號文[10]的要求,應(yīng)積極推進農(nóng)村污水資源化利用,實施農(nóng)村污水以用促治工程,探索、推動農(nóng)村生活污水處理達標后實現(xiàn)就近灌溉回用?!兑?guī)范編制指南》中對出水排放去向分為直接、間接排入水體和尾水利用,由于尾水利用對水質(zhì)的要求相對較為復(fù)雜,長江流域各省市標準中主要關(guān)注了前兩種排放去向?qū)?yīng)的排放控制要求,只有重慶市在地標修訂稿中考慮將尾水回用與出水分級控制相結(jié)合,要求規(guī)模<20 m3/d 的農(nóng)村生活污水集中處理達到相應(yīng)的回用標準進行回用,確定不能回用的,按照不寬于三級標準進行處理排放。長江流域各省市對于尾水利用均直接引述了其它回用標準,根據(jù)農(nóng)村生活尾水的特點,可以考慮回用于農(nóng)田灌溉、施肥以及漁業(yè)用水。
鑒于農(nóng)村生活污水現(xiàn)狀最大的回用途徑為農(nóng)田灌溉,故將長江流域各省市標準與《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準(GB5084—2021)》中的基本控制項目進行比較。各地方標準中SS、COD 指標的最低限值能滿足水田作物和旱地作物的回用水質(zhì)指標要求,而蔬菜的灌溉需達到二級標準以上,青海省和上海市地方標準中LAS 指標的最低限制滿足所有作物灌溉要求,而安徽省和浙江省地方標準中糞大腸菌群數(shù)無法滿足任何作物的灌溉要求。即使達到現(xiàn)行各地農(nóng)污標準的尾水初步具備回用的基礎(chǔ)條件,是否確定能用于農(nóng)田灌溉用途,還需要進一步監(jiān)測《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準(GB5084—2021)》中的其它基本控制項目如全鹽量、氯化物、硫化物、重金屬和蛔蟲卵數(shù)等。
除了云南省、湖北省和貴州省3 省,其它9 省市都提到處理設(shè)施中產(chǎn)生的污泥應(yīng)定期清掏,處置時優(yōu)先考慮資源化利用,執(zhí)行相應(yīng)利用標準。根據(jù)各省處理設(shè)施規(guī)模調(diào)研結(jié)果,目前大部分處理設(shè)施規(guī)模<100 m3/d,產(chǎn)生的污泥量少且分散,資源化利用存在一定難度。隨著農(nóng)村污水處理設(shè)施的大量建設(shè),為防止“污泥圍村”現(xiàn)象,應(yīng)重視農(nóng)村污泥資源化利用,加大相關(guān)研究力度,制定切實可行的污泥處理處置方案。
長江流域各省市參考《規(guī)范編制指南》,并結(jié)合各地農(nóng)村區(qū)位實際條件、水環(huán)境容量、水資源利用與水健康循環(huán)、技術(shù)水平以及社會經(jīng)濟水平等因素,編制了適應(yīng)地方特點、可操作性較強的標準。根據(jù)以上分析,提出幾點建議。
(1)各地區(qū)應(yīng)重視實地調(diào)查,根據(jù)實際調(diào)查的建成案例,參考地區(qū)用水量定額、排水系統(tǒng)收集條件、城鄉(xiāng)一體化進程等因素綜合確定標準的適用規(guī)模,整體而言不宜過大;標準適用的水質(zhì)類別,應(yīng)充分結(jié)合農(nóng)村排水的實際狀況,考慮增加農(nóng)村公共服務(wù)設(shè)施和農(nóng)家樂等旅游經(jīng)營服務(wù)類排水類別。
(2)各地區(qū)在制定標準分級控制時,應(yīng)基于處理設(shè)施實際規(guī)模情況進行分級,以免造成管理不便和處理設(shè)施規(guī)模過度小型化的導向。
(3)加強對水環(huán)境容量較小的平原河網(wǎng)地區(qū)水環(huán)境承載力的研究,保證水環(huán)境功能未明確水體的良好生態(tài)系統(tǒng);加大農(nóng)村污泥資源化利用相關(guān)的研究力度。
(4)各地區(qū)應(yīng)根據(jù)當?shù)剞r(nóng)村發(fā)展規(guī)劃及時調(diào)整農(nóng)村生活污水排放控制項目,特別是隨著各地農(nóng)家樂旅游等項目的發(fā)展,建議將動植物油、陰離子表面活性劑作為基礎(chǔ)性指標。重視糞大腸菌群數(shù)指標,在經(jīng)濟和技術(shù)條件適宜的情況下,應(yīng)考慮將其列入控制指標。
(5)進一步補充完善標準中,關(guān)于農(nóng)村污水處理設(shè)施產(chǎn)生的噪音和臭氣的限值要求。