農(nóng)村生活污水資源化利用現(xiàn)狀及對策研究

中圖分類號：X703文獻標志碼：A

Current Situation and Countermeasures of Resource Utilization for Rural Domestic Sewage

Chen Xiaona1，2，Li Song2，Song Guangqing2，Wang Wenshuo2，Yang Jucai' （1.SchoolofesourcesandEnvironmentalEngineering，InnerMongoliaUniversityfTechnology，HohotOOo8，China; 2.TechnicalCenterofSoilandAgriculturalRuralEcologicalEnvironmentSupervision，MinistryofEcologyandEnvioment， Beijing 100020，China）

Abstract：Withthegradualprogressofruralsewage treatment，resourceutilisationhasbecomethemaindirectionoftreatment，the stateisincreasingpolicyupportndlocalpracticehalsoenluncedHoweverostrainedbyechologyfunding，i andotherfactors，theuseofruralsewageresourcesarestllfacingmanychallengesCombingChina’sruralsewageresouceusepolicyde velopmentprocss，ummarisedandefiedfourresourceuseodel，ointedoutthattheruralsewageresourceuseofverancede selectionisnotcientific，theelevantstandardstobeperfectedndtherisses，ndtargetedtoputforwardtheseletionofteology models，theestablishmentofaperfectresourceuseofthestandardsystemofcountermeasures，etc.，topromotetheuseofruralsewage resources to provide reference and reference.Use of work to provide reference.

Keywords：ruraldomesticsewage；resource utilization；irrgationreuse；governance model；problemcountermeasure

前言

根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設部《2022年城鄉(xiāng)建設統(tǒng)計年鑒》，目前中國擁有74.79萬個行政村，戶籍人口約6.36億人。據(jù)估算，農(nóng)村生活污水排放量約90億噸。據(jù)生態(tài)環(huán)境部新聞發(fā)布會數(shù)據(jù)表明，截至2024年6月，全國農(nóng)村生活污水治理（管控）率達到45% 以上，農(nóng)村生活污水橫流狀況大幅減少。鑒于農(nóng)村生活污水排放特點及水質特征，宜以資源化利用為主，充分利用污水中氮、磷等營養(yǎng)養(yǎng)分，不僅節(jié)約水資源，而且降低治理成本。第二次全國污染源普查顯示，2017年全國農(nóng)村生活污水中總氮和總磷排放量分別為44.65萬噸和3.69萬噸，經(jīng)初步核算，若加以充分利用可分別節(jié)約223.25萬噸氮肥、52.75萬噸磷肥。然而，農(nóng)村生活污水資源化利用還存在一些誤區(qū)：盲目照搬城市污水處理模式技術；將資源化利用簡單理解為農(nóng)村生活污水直排;忽略資源化利用的長期累積風險。文章總結了中國農(nóng)村生活污水資源化利用實踐進展及主要模式，剖析存在的主要問題并提出了相應對策，旨在為新時期推動農(nóng)村生活污水資源化利用工作提供參考。

1農(nóng)村生活污水資源化利用現(xiàn)狀

1.1 文獻分析

為深人探討農(nóng)村生活污水資源化利用現(xiàn)狀和未來趨勢，采用信息可視化、網(wǎng)絡分析的研究方法對中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫中以“農(nóng)村生活污水”“資源化”和“灌溉”為主題關鍵詞檢索2000年至2024年間發(fā)表的文獻，最終篩選出的257篇相關論文，關鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡圖譜如圖1所示。使用文獻計量軟件CiteSpace進行可視化分析，共產(chǎn)生了242個節(jié)點、296個相關鏈路，網(wǎng)絡密度為0.0102，這表明關鍵詞之間聯(lián)系雖然較多但并不緊密，可能是由于關鍵詞之間屬于不同領域。

除檢索關鍵詞“農(nóng)村生活污水”和“資源化”外，“人工濕地”“控制指標”和“含鹽量”等是出現(xiàn)頻率最高的關鍵詞，表明達標排放依舊是近20年來農(nóng)村生活污水處理主要關注方向。近幾年資源化利用正成為農(nóng)村生活污水治理的新熱點，然而目前資源化利用方式尚存在一些不足，相關方面研究主要聚焦在“含鹽量”上。人工濕地經(jīng)常與其他資源化處理技術聯(lián)用，成為目前資源化利用重要研究方向之一。

1.2 政策演進

污水資源化是落實節(jié)水優(yōu)先方針的重要舉措，是適應中國水資源短缺狀況的必然選擇。近年來，國家和地方出臺了一系列政策和技術標準規(guī)范，為農(nóng)村生活污水資源化利用提供了技術指導和支持。

2019年7月，中央農(nóng)村工作領導小組辦公室等九部門聯(lián)合印發(fā)《關于推進農(nóng)村生活污水治理的指導意見》，明確要求地方根據(jù)實際情況融合污染治理與資源循環(huán)利用。2021年1月印發(fā)的《關于推進污水資源化利用的指導意見》指出，加強農(nóng)村生活污水資源化利用，積極探索符合農(nóng)村實際、低成本的農(nóng)村生活污水治理技術和模式。同期出臺的《農(nóng)村人居環(huán)境整治提升五年行動方案（2021年－2025年）》和《“十四五\"土壤、地下水和農(nóng)村生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》也均明確強調積極推進污水資源化利用。2024年1月，生態(tài)環(huán)境部印發(fā)《關于進一步推進農(nóng)村生活污水治理的指導意見》對農(nóng)村生活污水資源化利用技術模式、評定標準等作了進一步的明確。2024年11月，生態(tài)環(huán)境部印發(fā)《農(nóng)村生活污水資源化利用指南（試行）》進一步明確了農(nóng)村生活污水資源化利用的對象、路徑、考核要求等，指導地方開展就地就農(nóng)資源化利用技術試點示范，推廣應用適用模式。

1.3 治理模式

廣東、四川、貴州等省份均已出臺了地方性農(nóng)村生活污水資源化利用指南，并已開展資源化利用試點工作，根據(jù)農(nóng)村不同的地理自然條件、環(huán)境消納能力，經(jīng)過無害化處理，總結分析了四種資源化利用模式。

1.3.1 灌溉利用模式

灌溉利用是指將黑灰分離或混合的農(nóng)村生活污水收集后接入集中污水處理設施，經(jīng)適當處理后污水達到《農(nóng)田灌溉水質標準》（GB5084－2021），最終輸送至農(nóng)田進行灌溉，該模式的典型工藝示意圖如圖2所示。污水中的氮、磷等元素給農(nóng)作物提供了必要的養(yǎng)分，有助于促進作物生長。利用生活污水灌溉不僅實現(xiàn)了水資源循環(huán)利用，還促進了污水中有機物與無機物的自然分解，分解產(chǎn)物轉化為植物所需的寶貴養(yǎng)料，進而提升農(nóng)作物的產(chǎn)量。如山東省肥城市張家花峪村四面丘陵環(huán)繞，周邊土地量大，種植結構多樣，具有就地消納污水的潛力。該村在改廁的基礎上，黑水定期抽運至周邊茶園、果園、農(nóng)田作為肥料使用，同時建設灰水儲存池4個，經(jīng)消解后作為周邊農(nóng)田、林地、草地灌溉用水[1]

1.3.2 生態(tài)消納模式

生態(tài)消納模式是將農(nóng)村生活污水經(jīng)過預處理后引入自然生態(tài)系統(tǒng)，利用生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力對污水進行凈化處理，最終使污水中的污染物得到降解或去除，多余的污水實現(xiàn)達標排放，該模式的典型工藝示意圖如圖3所示。生態(tài)消納技術依靠系統(tǒng)中填料的吸附和過濾、微生物降解和植物的富集吸收作用去除污染物，主要包括土壤滲濾系統(tǒng)、人工濕地和穩(wěn)定塘等。土壤滲濾系統(tǒng)采用間歇運行方式，氮磷處理效率可達到 80% 以上。人工濕地由基質和植物組成，基質通過吸附、過濾以及微生物等不同過程去除污染物，生化需氧量和懸浮物去除率分別達到85%90% 。穩(wěn)定塘的凈水過程類似于水的自凈過程，較大的占地面積和適宜的氣候條件會提升治理效果。如廣州市南沙區(qū)結合地形和氣候特點提出了“三級化糞池 + 人工濕地 + 穩(wěn)定塘”生態(tài)消納模式，治理約450戶農(nóng)村生活污水，日處理污水量約337.5m³ ，相比于集中式污水處理站每年節(jié)省成本約12.7萬元[3]

1.3.3分散就地利用模式

分散就地利用模式是指農(nóng)村生活污水結合改廁，將黑水、灰水進行收集處理，并達到無害化及相關標準后，用于澆灌房前屋后“四小園”（小菜園、小果園、小花園、小公園），該模式的典型工藝示意圖如圖4所示。將處理后的生活污水引入“四小園”，既解決了灌溉水源問題，又為植物生長提供了必要的養(yǎng)分。該治理模式布局靈活、占地面積小且施工簡單，省去了污水長距離運輸和管網(wǎng)建設等基礎費用，運行能耗低無二次污染。如新疆高寒干旱缺水地區(qū)，在經(jīng)濟條件較差且居住分散、人口稀少的村莊，農(nóng)村生活污水治理大多采用分散就地利用模式，黑水通過三格化糞池、衛(wèi)生旱廁等無害化處理后，用于“四小園”施肥澆灌；冬季糞污轉運至集中處理點處理利用，灰水直接用于“四小園\"澆灌或庭院清潔、綠化[4]

1.3.4其他利用模式

很多農(nóng)村缺水地區(qū)將自來水用于日常生活雜用水，在某種程度上是對水資源的浪費[5]。農(nóng)村道路清洗、清洗載具、公共廁所沖洗、景觀環(huán)境用水等生活雜用水水質要求相對較低，可以用處理后的農(nóng)村生活污水代替。道路清洗用水需具備良好的去污能力和較低的濁度；綠化灌溉要求再生水中不含對植物生長有害的物質，同時保持一定的營養(yǎng)成分；公共廁所沖洗用水需將細菌總數(shù)、大腸菌群數(shù)等嚴格控制在安全范圍內。如江西省上饒市余干縣，將處理后的水用于園林綠化灌溉、道路噴灑等用途，該項目每天可提供約1萬噸的中水，基本滿足全縣雜用水需求。

2 主要問題分析

2.1 資源化利用技術模式選擇不科學

農(nóng)村生活污水的排放特性在時間、空間分布以及季節(jié)變換上均表現(xiàn)出顯著的波動性，且部分農(nóng)村地區(qū)所采用的污水資源化利用方法尚處于發(fā)展階段，導致處理效果不穩(wěn)定。由于對本地區(qū)水資源特性認識不足、生態(tài)適應性考慮不足和技術模式選擇較為單一等問題導致大多數(shù)地區(qū)資源化利用模式選擇不科學不合理，進一步引發(fā)了資源浪費與環(huán)境污染問題

2.2資源化利用相關標準規(guī)范體系亟待建立

農(nóng)村生活污水是灌溉用水和肥料的重要來源，但是目前農(nóng)村生活污水資源化利用尚無全國標準或規(guī)范。一方面，大部分地區(qū)資源化利用方式仍較為粗放，村民仍按原始農(nóng)業(yè)種植習慣進行資源化利用，忽略了不同作物對水分和氮磷等營養(yǎng)物質的需求量之間的差異。另一方面，農(nóng)村生活污水排放與農(nóng)業(yè)灌溉的用水需求不平衡，農(nóng)田灌溉具有明顯的季節(jié)性和非連續(xù)性，污水連續(xù)灌溉會超過農(nóng)田自凈能力并對周邊環(huán)境造成二次污染。

2.3資源化利用長期風險有待研究

當前，農(nóng)村生活污水資源化利用長期風險尚不明確。研究表明，再生水短期灌溉基本不會對土壤及農(nóng)作物帶來安全隱患，但長期灌溉會導致大量污染物的累積，對土壤養(yǎng)分和微生物環(huán)境有影響[6]張丹丹等人發(fā)現(xiàn)農(nóng)村生活污水中鹽分過量累積對土壤健康有直接影響[7]。高濃度的鈉離子會使土壤孔隙率變低及導致其他陽離子缺乏。農(nóng)村生活污水中的油脂也會在土壤中積累，影響土壤的吸水能力，使其具有拒水性。

3 對策建議

3.1 因地制宜選取技術模式

結合地形地貌、經(jīng)濟條件、污水排放特征、水質水量變化情況以及村民用水習慣等推廣適用污水處理技術，盡量選用低成本、無動力等簡單的資源化利用模式，推薦工藝如表1所示。對于居住集中的村莊，可采用集中式資源化利用，黑水灰水分別收集處理，通過厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣沼渣沼液，沼液再經(jīng)人工濕地等進一步凈化后用于農(nóng)田灌溉。而居住分散、管網(wǎng)建設不便利的村莊，則可采用分散式資源化利用，黑水經(jīng)化糞池處理后直接回用于周邊農(nóng)田，灰水通過人工濕地或貯存池處理后用于庭院綠化。

3.2建立完善污水資源化利用標準規(guī)范體系

國家層面應針對不同用水需求，圍繞“用”“管”“評”三方面完善農(nóng)村生活污水資源化利用相關標準并制定相關技術規(guī)范、環(huán)境監(jiān)測方法等。地方層面可根據(jù)本地實際情況完善并確立農(nóng)村生活污水資源化利用的技術指南或實施細則，構建一套與本地條件相匹配的污水處理與資源化利用的管理體系，如圖5所示。農(nóng)業(yè)灌溉時期和非灌溉時期，均要考慮污水去向。灌溉期加強對污水水質的監(jiān)測和管理，使灌溉水質符合《農(nóng)田灌溉水質標準》要求。春夏用水量多的時期，根據(jù)灌溉需要提高污水處理設施的負荷，利用滴灌、噴灌等方法，減少水的蒸發(fā)和流失。在非灌溉期，污水必須進行深度處理或在缺水且土地面積較豐富地區(qū)集中建設污水儲存池，實現(xiàn)“冬儲春用”。此外，還需加強農(nóng)田土壤和水質監(jiān)測，確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境安全。

3.3開展資源化利用長期風險跟蹤研究

在中國東、中、西部選擇典型區(qū)域開展農(nóng)村生活污水資源化利用長期風險跟蹤研究，定期實施土壤及地下水污染物檢測和風險評估工作，明確各種污染物遷移轉化規(guī)律以及土壤理化性質和微生物群落結構。還應加強污水處理力度，確保水質達到相關回用標準，合理規(guī)劃灌溉區(qū)域，避免長期單一區(qū)域灌溉。

4結論

農(nóng)村生活污水資源化利用工作目前仍面臨技術瓶頸、資金短缺以及監(jiān)管不足等多重挑戰(zhàn)。針對這些問題不僅需要加大政策支持力度，還需要從實際出發(fā)，探索科學、有效的治理模式。農(nóng)田灌溉模式、生態(tài)消納模式和分散就地利用模式均具有一定的實踐基礎和可行性。對于水資源短缺且農(nóng)田灌溉需求大的地區(qū)，可優(yōu)先推廣農(nóng)田灌溉模式；對于生態(tài)環(huán)境敏感且具備自然凈化條件的地區(qū)，可選擇生態(tài)消納模式；對于居住分散、污水產(chǎn)生量小的農(nóng)村地區(qū)，則可采用分散就地利用模式。通過因地制宜、科學規(guī)劃，推動農(nóng)村生活污水資源化利用工作取得更大成效。

參考文獻：

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