遼寧省錦州市農(nóng)村黑臭水體治理策略研究

摘 要：按照山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)的理念，遵循錦州市農(nóng)村地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的整體性、系統(tǒng)性、動態(tài)性規(guī)律，通過現(xiàn)狀調(diào)查、成因分析、治理措施和技術(shù)比選，提出了從流域范圍謀劃水環(huán)境整治，以在農(nóng)村局部實(shí)施污染源治理為基礎(chǔ)的農(nóng)村黑臭水體治理模式；建立了以分散集中處理和資源化應(yīng)用為核心的農(nóng)村生活污水治理方式；形成了集中養(yǎng)殖與分散養(yǎng)殖區(qū)分的農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖糞污治理的創(chuàng)新模式，實(shí)現(xiàn)種養(yǎng)平衡與糞污資源化利用。針對農(nóng)村黑臭水體治理工作，提出構(gòu)建不同層級政府之間的多元化協(xié)作機(jī)制、以鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府為實(shí)施主體的創(chuàng)新項(xiàng)目管理模式，為我國東北地區(qū)農(nóng)村黑臭水體治理提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村黑臭水體；控源截污；畜禽糞污；垃圾治理；清淤疏浚

中圖分類號：X52" " "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A " " 文章編號：1674-7909（2024）23-146-4

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.23.031

0 引言

據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截至2020年，錦州市共有23條黑臭水體，總水域面積約7.89萬m2，占遼寧省農(nóng)村黑臭水體總面積的61%，涉及錦州市4個(gè)縣區(qū)，35個(gè)自然村，5.46萬人。因此，錦州市農(nóng)村黑臭水體問題亟須解決，也成為錦州市在發(fā)展過程中面臨的緊迫任務(wù)之一。按照山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)的理念［1］，充分考慮我國東北地區(qū)農(nóng)村實(shí)際情況，分析總結(jié)遼寧省錦州市農(nóng)村黑臭水體治理試點(diǎn)項(xiàng)目的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，以期為我國東北地區(qū)的農(nóng)村黑臭水體治理提供參考和借鑒。

1 錦州市農(nóng)村黑臭水體現(xiàn)狀調(diào)查及成因分析

以錦州市黑山縣半南村村內(nèi)坑塘為例，進(jìn)行黑臭水體現(xiàn)狀調(diào)查及成因分析。半南村村內(nèi)坑塘長110 m、寬80 m、水深0.8 m，水域面積8 800 m2，其水系影響范圍涉及半南村、半西村、半東村3個(gè)村莊。在這3個(gè)村莊中，部分家庭接入自來水，其他家庭則以自家地下水井為水源。村莊內(nèi)部的水體流經(jīng)車屯排干河道。通過現(xiàn)場踏勘和調(diào)研，發(fā)現(xiàn)半南村村內(nèi)坑塘周邊的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不完善，缺乏污水截留設(shè)施。居民生活污水有的直接潑灑在街道上，有的排入雨水溝，還有的排入自家滲井后外溢至路面，最終這些污水形成徑流排入坑塘。此外，在土堤自然岸帶區(qū)域，生活垃圾被隨意傾倒［2］。坑塘內(nèi)的底泥淤積嚴(yán)重，且長時(shí)間未得到有效清理。半南村村內(nèi)坑塘的污染源詳見表1至表4。

根據(jù)表1至表4的數(shù)據(jù)分析，3個(gè)村莊年產(chǎn)生活污水量共計(jì)80 612.31 m3，COD為70 228.49 kg，氨氮為645.05 kg。其中，村內(nèi)分散養(yǎng)殖的COD排放量最多，年排放量為22 759.53 kg。COD的主要來源是分散養(yǎng)殖污染和農(nóng)村生活污水，分別占比76%和24%，這些污染源未經(jīng)處理直接排入半南村村內(nèi)坑塘。氨氮主要來源于分散養(yǎng)殖、生活污水和農(nóng)業(yè)面源，分別占比62%、25%和13%。在這種情況下，半南村村內(nèi)坑塘水生態(tài)環(huán)境逐漸遭到破壞，最終導(dǎo)致水體的自凈能力不足以應(yīng)對污染物消解，從而引發(fā)了惡臭現(xiàn)象，同時(shí)也嚴(yán)重影響與其相連的車屯排干的水體水質(zhì)。綜上所述，散養(yǎng)畜禽污染、村莊生活污水、農(nóng)田退水、水面及岸邊漂浮物、生活垃圾，以及坑塘內(nèi)長期淤積的底泥所釋放內(nèi)源污染物是引發(fā)半南村村內(nèi)坑塘黑臭現(xiàn)象的主要原因。

2 錦州市農(nóng)村黑臭水體治理措施和技術(shù)比選

2.1 錦州市農(nóng)村黑臭水體點(diǎn)源污染治理措施

2.1.1 錦州市農(nóng)村生活污水進(jìn)出水特征

根據(jù)《農(nóng)村生活污水處理項(xiàng)目建設(shè)與投資指南》，鑒于所涉及村莊均屬于基礎(chǔ)條件為一般類型，因此設(shè)定日排水量為30～50 L/人。結(jié)合錦州市農(nóng)村居民用水現(xiàn)狀、生活習(xí)慣、經(jīng)濟(jì)條件及現(xiàn)有設(shè)施等情況，最終確定錦州市農(nóng)村生活污水的日排水量為30 L/人。

根據(jù)《農(nóng)村生活污水處理工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，農(nóng)村居民生活污水進(jìn)水水質(zhì)參考值如下：COD5為150～400 mg/L，SS為100～200 mg/L，NH4-N為20～40 mg/L，TN為20～50 mg/L，TP為2～7 mg/L。在錦州市農(nóng)村地區(qū)，雖然已有部分家庭進(jìn)行了衛(wèi)生廁所改造，但其中僅有少數(shù)家庭使用水沖式廁所，且存在衛(wèi)生廁所糞污不及時(shí)外運(yùn)的情況。因此，錦州農(nóng)村生活污水的實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)情況：COD5為200～400 mg/L，SS≤200 mg/L，NH4-N≤30 mg/L，TN≤45 mg/L，TP≤5 mg/L。

根據(jù)《遼寧省農(nóng)村生活污水處理設(shè)施水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡稱“遼標(biāo)”）規(guī)定，農(nóng)村居民庭院內(nèi)及村邊均具備資源化回用的條件，可參考《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡稱“農(nóng)標(biāo)”）中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前，錦州市的農(nóng)村集中和分散污水處理設(shè)施排放標(biāo)準(zhǔn)分別執(zhí)行“遼標(biāo)”一級、“遼標(biāo)”二級標(biāo)準(zhǔn)和“農(nóng)標(biāo)”的旱作標(biāo)準(zhǔn)。因此，結(jié)合“遼標(biāo)”“農(nóng)標(biāo)”、現(xiàn)有排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行情況和農(nóng)村黑臭水體治理目標(biāo)，確定了以下排放標(biāo)準(zhǔn)：COD5≤200 mg/L，SS≤100 mg/L，糞大腸桿菌數(shù)40 000 MPN/L，而對NH4-N和TP不作要求。

2.1.2 錦州市農(nóng)村生活污水處理技術(shù)模式

農(nóng)村生活污水處理方式主要有集中處理和分散處理。集中處理方式主要適用于村落較集中、街區(qū)道路不狹窄、地勢起伏平緩且人口密集的區(qū)域，分散處理方式主要適用于街區(qū)狹窄、施工難度大、地勢起伏大且人口稀疏的區(qū)域。由于錦州市農(nóng)村屬于典型的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)型農(nóng)村，分戶處理更有利于滿足農(nóng)戶需求和資源化利用，因此在生活污水處理上采用分散相對集中處理模式［3］，即每4～10農(nóng)戶設(shè)置1套污水處理設(shè)備。

農(nóng)村生活污水處理設(shè)施工藝主要采用AAO工藝、MBR工藝和AO工藝。AAO工藝由厭氧、缺氧和好氧3個(gè)階段組成，可以有效實(shí)現(xiàn)脫氮，對污染物去除效果好。但該工藝在處理過程中會產(chǎn)生相對較多的剩余污泥，工藝流程復(fù)雜，涉及的設(shè)備較多，運(yùn)行管理難度和投資都較高。MBR工藝以膜過濾替代沉淀池，高效去除污染物，產(chǎn)生的剩余污泥較少，污染物去除效果好。但該工藝設(shè)備膜維護(hù)較貴，運(yùn)行管理難度和投資較高。AO工藝通過缺氧和好氧兩段去除污染物，該工藝相對簡單，產(chǎn)生的剩余污泥較少，污染物去除效果也較好，運(yùn)行管理難度和投資成本低。但該工藝處理效果一般［4］?；谇捌诖_定的出水標(biāo)準(zhǔn)和分散相對集中處理方式，本項(xiàng)目采用AO工藝的分戶式凈化槽，設(shè)計(jì)參數(shù)：BOD5污泥負(fù)荷率達(dá)到0.18 kg/（m3·d）；好氧槽采用間歇曝氣，曝氣時(shí)長不低于16 h，溶解氧濃度不小于2 mg/L，缺氧停留時(shí)間為8～24 h。

2.2 錦州市農(nóng)村黑臭水體污染治理措施

2.2.1 錦州市農(nóng)村居民生活垃圾處理

根據(jù)錦州市農(nóng)村生活垃圾處理現(xiàn)狀，考慮相關(guān)人員和設(shè)備的條件，為防止二次污染的產(chǎn)生，綜合考量投資成本、運(yùn)行成本、技術(shù)可靠性等方面因素，本項(xiàng)目采用轉(zhuǎn)運(yùn)集中處理的工藝路線。根據(jù)村莊實(shí)際情況，在部分缺乏戶用垃圾桶的村莊，每10戶設(shè)置一組垃圾桶，單組4個(gè)，單個(gè)垃圾桶容量為60 L。在生活垃圾影響村內(nèi)水體的村莊建立1個(gè)及以上的垃圾收集點(diǎn)，垃圾收集點(diǎn)盡可能實(shí)現(xiàn)密閉化、容器化管理，并配備頂蓋板或架設(shè)雨棚。在相關(guān)村莊配置垃圾專用收集車，其收集半徑約2 km。垃圾收集點(diǎn)和收集車的容量及數(shù)量，根據(jù)服務(wù)人口、垃圾日排出量、垃圾種類及收集頻率進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)各村莊實(shí)際情況和需求，組建保潔隊(duì)伍，針對村莊公共區(qū)域開展清掃保潔及垃圾清運(yùn)工作，包括定期清理村內(nèi)垃圾，并利用垃圾收集車將垃圾運(yùn)送到村內(nèi)垃圾收集點(diǎn)。

2.2.2 錦州市農(nóng)村黑臭水體垃圾和漂浮物治理

采用一次性治理、長期管控、分類實(shí)施及主動防控的方式，對錦州市農(nóng)村黑臭水體岸邊垃圾和漂浮物進(jìn)行清理與防治。具體措施包括：對農(nóng)村黑臭水體堤岸垃圾進(jìn)行全面清理；對農(nóng)村黑臭水體水面漂浮物實(shí)施長期清撈維護(hù)，建立長效打撈制度，并對水面漂浮物進(jìn)行無害化處置，避免引起二次污染；在現(xiàn)有農(nóng)村黑臭水體旁，以及易丟棄垃圾的位置，放置240 L垃圾收集桶，用于收集戶外垃圾，防止垃圾入河；在農(nóng)村黑臭水體居民活動密集區(qū)的兩側(cè)設(shè)置隔離圍欄，既能防止人員意外墜落河道，又可以防止垃圾或污染物進(jìn)入河道。

2.2.3 錦州市農(nóng)村分散養(yǎng)殖污染治理

2.2.3.1 錦州市農(nóng)村分散養(yǎng)殖糞污處理特征

錦州市擁有充足的消納糞污的土地。以黑山縣為例，2020年末，黑山縣蛋雞飼養(yǎng)量1 636.33萬只，肉牛飼養(yǎng)量23.68萬頭，生豬飼養(yǎng)量225.59萬頭，肉羊飼養(yǎng)量44.28萬只，畜禽存欄量126.813 1萬頭（以豬當(dāng)量計(jì)）。2020年黑山縣總畜禽糞污土地承載力為281.900 2萬頭（以豬當(dāng)量計(jì)），遠(yuǎn)超實(shí)際畜禽存欄量126.813 1萬頭（以豬當(dāng)量計(jì)），表明土地資源承載力能滿足畜禽養(yǎng)殖規(guī)模要求。

2.2.3.2 錦州市農(nóng)村分散養(yǎng)殖糞污處理技術(shù)模式

按照《糞便無害化衛(wèi)生要求》，可采取廢物規(guī)范貯存、堆肥后就近還田，以及厭氧發(fā)酵后就近還田的方式處理。錦州市針對農(nóng)村分散畜禽養(yǎng)殖圈舍及糞污貯存設(shè)施，建設(shè)了尿糞分流設(shè)施，并在每個(gè)村集中建設(shè)了畜禽糞便貯存設(shè)施，以促進(jìn)糞污就近還田。畜禽糞便貯存設(shè)施堆糞高度為1.5 m。根據(jù)養(yǎng)殖規(guī)模，貯糞場應(yīng)容納不少于6個(gè)月的畜禽糞便產(chǎn)生量。畜禽糞便貯存設(shè)施采用混凝土結(jié)構(gòu)，具有防滲透、防雨淋、防外溢的功能。畜禽養(yǎng)殖污水貯存設(shè)施采用三格式化糞池，用于收集畜禽養(yǎng)殖污水，并通過厭氧處理實(shí)現(xiàn)資源的再利用。

2.3 錦州市農(nóng)村黑臭水體內(nèi)源治理措施

本項(xiàng)目將河道底泥清淤及其安全處理并重，避免重疏挖、輕處理的問題。在實(shí)際操作過程中，先開展底泥勘測與污染狀況調(diào)查，將河道污染底泥進(jìn)行等級劃分，并確定清淤疏浚的范圍，隨后根據(jù)既定的施工工藝實(shí)施工程［5］。本項(xiàng)目涉及的肖家河、牛心河等河道的污染源主要來自塑料回收企業(yè)排污，淤泥中存在重金屬污染，而其他河道污染源主要來自生活污水和畜禽養(yǎng)殖糞污。

河道底泥清淤方法包括原位清淤、異位清淤及原位與異位相結(jié)合的方式。由于錦州市農(nóng)村黑臭水體分布廣泛但單個(gè)水體面積較小，采用原位清淤方式所產(chǎn)生的費(fèi)用較高且清淤效果難以保證，因此本項(xiàng)目采用異位清淤的方法。在進(jìn)行異位清淤時(shí)，需要進(jìn)行脫水處理。表5對比了5種常用的清淤疏浚脫水工藝，在實(shí)際操作中可根據(jù)具體情況靈活選擇。

3 結(jié)論和建議

3.1 結(jié)論

研究提出從流域整體出發(fā)謀劃水環(huán)境整治，以在農(nóng)村局部治理污染源為基礎(chǔ)的治理模式。該治理模式解決了當(dāng)前農(nóng)村黑臭水體治理局限于水體本身，忽視了全流域環(huán)境治理對局部水體影響的問題。此外，該治理模式還避免了水環(huán)境治理工程的重復(fù)實(shí)施，有效銜接了治理成果。從全流域視角審視農(nóng)村水環(huán)境治理，該模式能更大限度地實(shí)現(xiàn)流域內(nèi)水系聯(lián)通，促進(jìn)水環(huán)境的整體改善和優(yōu)化。

研究提出以分散集中處理和資源化利用為核心的農(nóng)村生活污水治理方式。該治理方式不僅解決了集中生活污水處理設(shè)施成本高、鋪設(shè)管網(wǎng)難度大等問題，而且有利于靈活選擇處理設(shè)施安裝位置，還提高了第三方運(yùn)營的便捷性。為了保證運(yùn)行效果，根據(jù)本項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)行情況，建議分散集中式的凈化槽設(shè)計(jì)參數(shù)為：BOD5污泥負(fù)荷率達(dá)到0.18 kg/（m3·d）；好氧槽應(yīng)采用間歇曝氣，曝氣時(shí)間不低于16 h，溶解氧濃度不小于2 mg/L，缺氧停留時(shí)間為8～24 h。

研究提出建立集中養(yǎng)殖與分散養(yǎng)殖區(qū)分的創(chuàng)新治理模式，實(shí)現(xiàn)種養(yǎng)平衡與糞污資源化利用。根據(jù)農(nóng)村畜禽集中養(yǎng)殖和分散養(yǎng)殖所產(chǎn)生的糞污特性，結(jié)合當(dāng)?shù)赝恋爻休d力進(jìn)行核算，針對分散畜禽養(yǎng)殖圈舍及糞污貯存設(shè)施，建設(shè)尿糞分流設(shè)施，包括固體糞便堆放場和液體糞污暫存池，以促進(jìn)糞污就近還田。

3.2 建議

針對農(nóng)村黑臭水體治理工作，建議構(gòu)建不同層級政府之間的多元化協(xié)作機(jī)制、以鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府為實(shí)施主體的創(chuàng)新項(xiàng)目管理模式。在市級層面，市生態(tài)環(huán)境保護(hù)相關(guān)部門負(fù)責(zé)總體方案的制訂和監(jiān)管。這既能把控項(xiàng)目的整體技術(shù)方向，還可以充分發(fā)揮該部門的監(jiān)管職能，有效彌補(bǔ)鄉(xiāng)鎮(zhèn)在技術(shù)人才和項(xiàng)目質(zhì)量監(jiān)管上的不足。鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府作為實(shí)施主體負(fù)責(zé)項(xiàng)目的具體實(shí)施和推進(jìn)，不僅可以發(fā)揮鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府工作積極性，而且能夠有效調(diào)動村“兩委”的工作熱情，引導(dǎo)村民支持并參與農(nóng)村環(huán)境治理，從而保障工程順利實(shí)施?？h（市、區(qū)）生態(tài)環(huán)境保護(hù)相關(guān)部門作為鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府和上級主管部門的溝通橋梁，不僅可以解決鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府和上級主管部門溝通不暢等問題，還能通過市、縣、鄉(xiāng)三級聯(lián)動，將工作無縫地延伸到基層，有利于及時(shí)解決項(xiàng)目推進(jìn)中各種政策、技術(shù)、質(zhì)量等方面問題，從而有效推動農(nóng)村黑臭水體治理工作的開展與落實(shí)。

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（欄目編輯：劉 敏）