农村面源污染综合污水治理研究

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摘要：农村面源污染是指农村生活和农业生产活动中大量污染物进入受纳水体所引起的污染。在降水和径流冲刷作用下，溶解的或固体状的污染物从非特定的地域通过农田地表径流、农田排水和地下渗漏等方式进入受纳水体中。当前，有必要采取合理措施，对农村面源污染进行综合防治。一是通过农田生态塘改造，对农田退水中的N、P等元素进行有效拦截与净化利用；二是通过生活污水治理和畜禽养殖废弃物减量化等措施，从源头上减少地表径流污染负荷，实现废弃物的资源化利用。以上污染治理技术在湖南省农村环境综合整治及农业面源污染治理中广泛使用，效果较好。

关键词：农村面源污染；生态塘；三格式化粪池；沼气池

农村面源污染主要指农村生产生活中所产生的污染，污染类型较多，面源较为复杂，主要来自农村生活源、养殖业及种植业。

1农村面源污染现状

1.1农村生活污染

农村生活污染主要来源于三个方面：一是厕所污水，即人体的粪尿排泄物；二是生活洗涤污水；三是厨房污水。污水中主要是人体排泄和生活中排放的有机物，一般不含有毒物质，但含有氮、磷等水体富营养物质，还有大量的细菌、病毒和寄生虫卵。

1.2养殖污染

农村小户养殖较多，畜禽粪便多以干清粪方式收集，绝大多数的畜禽粪尿经沼气池处理，部分畜禽养殖粪便没有经过处理肆意堆放，导致氮、磷、化学需氧量（CODCr）等富营养化物质直接或间接排入水体，造成水质污染。

1.3农田径流

农业面源污染主要源自区域内化肥的施用，肥料的利用率低，极易造成水体的富营养化、土壤的酸化和次生盐渍化。相应地，用氮、磷污染的富营养化水灌溉农田，使得农田中的氮、磷大量剩余，除对河流的富营养化做出贡献外，还可能影响农产品的品质。根据有关资料统计，农田养分被植物利用的部分很少，氮肥的利用率仅为30%～35%，磷肥为10%～20%，钾肥为35%～50%[1]，剩余的养分通过各种途径，如径流、淋溶、反硝化、吸附和侵蚀等进入环境，改变原有土壤的结构和特性，造成土壤酸化、土壤板结、有机质减少等后果。

2农村面源污染治理难的原因

一是相对于工业点状源污染，农业污染是面状源污染，这使之更难监测和控制，其治理难度比工业更大；二是农村建设缺乏监管和设计规划，农村面源污染的成因和防治方法宣传不够，大多数农村居民的环境保护意识较为淡薄；三是由于技术、经费、人才等方面的原因，治理的手段和技术相对滞后，一些科技成果的转化、见效还不快。

3农村面源污染治理案例分析

湖南省益阳市桃江县高桥镇横马塘村属于典型的农业村，境内农田面积为412hm2，果园面积为13.87hm2，旱地面积为43.87hm2，以农业种植与养殖为主，农业种植作物主要为水稻，养殖对象多为牛、猪、鸡、鸭等家禽。根据现场调查结果，横马塘村共有1425户，农村人口有5489人，目前，农户建有三格化粪池245个，改厕完成率为17.2%。横马塘村水系较为发育，水体两侧分散着很多大大小小的村落。由于农村市政设施极为落后，卫生环境状况极差，目前，横马塘村无下水道系统和集中式污水处理设施。近年来，随着农村居住条件的改善，大量水冲厕所建设和使用，农村生活污水量增大，大部分独立收集。农村排水基本为合流制，未铺设管网，屋前多明沟排水，屋后多自然散排。根据现场调研，横马塘村完成改厕农户的冲厕水、洗浴水均经三级化粪池处理后用于房前屋后小菜园、小花园等，实现就地消纳，未完成改厕农户生活污水直接外排，且农户的厨房废水、洗衣废水未能收集直接排入附近的沟渠，与雨水合流排放至附近地表水体。

3.1横马塘村农村面源污染治理设施建设和运行情况

目前，横马塘村农村面源污染治理设施主要有两种。一是生活污水三级化粪池。当前，横马塘村正在进行改厕工作，完成改厕户数245户，污水经三级化粪池处理后用于房前屋后小菜园、小花园等，实现就地消纳。经现场踏勘，设施运行良好。二是畜禽养殖沼气池。横马塘村畜禽养殖户共计13户，完成沼气池建设5户，现场踏勘可知，粪污经管道进入沼气池处理后，定期清掏作为农肥，目前运行正常。

3.2治理目标

农村居民生活污水治理水平明显提高，新增三格化粪池20套，示范村组横马塘村5组、14组改厕工作完成率达到100%，生活污水分散治理率为100%；畜禽养殖污染得到严格控制，畜禽养殖户粪污处理设施配套率提高到100%；建设村域地表径流污水净化示范工程一处。效益分析表明，预计减排COD36.37t/a，减排NH3-N3.8t/a。

3.3面源污染治理

3.3.1农村生活污染治理近年来，农村生活日渐城市化，生活污水主要来自农家的厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣机排水、淋浴排水、餐饮废水及其他排水等[2]。参考《湖南省农村生活污水治理技术指南》（试行），湖南省农村生活污水水质情况如表1所示[3]。主要监测指标有pH、悬浮物（SS）、化学需氧量（CODCr）、五日生化需氧量（BOD5）、氨氮（NH4+-N）、总氮（TN）和总磷（TP）.根据《湖南省农村生活污水治理专项规划指导意见》，采用分散处理与资源化利用模式的农户必须严格做到“黑灰”分离，坚持“黑灰分离、资源化利用、就近就地分散治理优先”的原则[3]。因此，本案例生活污水处理工艺的设计流程如图1所示。厕所污水采用三格化粪池进行无害化预处理，经无害化处理后优先就近就地资源化利用。洗浴水排入储液池。厨房污水数量较少，污染物浓度较低，含有少量的油。黑灰分离措施主要是将农村厕所台面增高10～15cm，使洗浴等其他废水无法进入厕所管道，分别接管道将冲厕水和洗浴等废水分开处理。3.3.2畜禽养殖污染治理根据养殖种类、养殖规模、当地的自然地理环境条件以及排水去向等因素，合理确定畜禽养殖污染的治理工艺路线及处理目标。横马塘村地形较为平坦，种植面积大，按每667m2农田可消纳5头猪产生的养殖废弃物计，可消纳35230头猪产生的粪便。据统计，横马塘村目前养殖量约为1640头猪（鸡、鸭、牛按标准折算）[4]，村内土地完全可消纳目前养殖粪污，故采用种养平衡（沼气池+种养平衡）的模式对村内8个养殖户排放的粪污进行治理。养殖粪、尿全部进入沼气池/化粪池，经发酵后变成液态肥，粪便经堆肥后成为腐熟堆肥，液态肥和堆肥施用于果园、茶园、稻田、菜地等地方，使粪、尿变废为宝，减少化肥的施用量，产生可观的经济效益和显著的环境效益。3.3.3农村地表径流污染治理根据项目区水塘污染现状，对现有村域内1口池塘进行生态化改造，改造池塘拟选址横马塘村18组，池塘面积约为8616m2，上游汇水面积约为0.2km2。采用生态浮床，结合悬挂式生物填料技术，减少氮磷流失，实现废水治理后进行农田利用，减少地表径流污染。地表径流污水通过沟渠接入生态塘，通过植物拦截吸收，进一步去除水中的有机物，将上游雨污水通过沟渠接入生态塘。生态塘采用生态浮床结合悬挂式生物填料技术的方式，利用生态浮床作为固定基点，浮床之间悬挂与水密度相近的软性填料，形成浮岛式生态净化带。生态浮床采用强化塑料作为框架结构，采用发泡聚苯乙烯作为浮力材料，浮床尺寸为5m×5m，浮床上种植美人蕉、鸢尾等观赏性植物。生态浮床8个为一组，相互间隔一定距离，之间连接悬挂式软性填料，形成一个大的浮岛式生态净化系统。项目的实施解决了横马塘村农村面源污染问题，并将该村建设成为农村面源污染治理项目示范村，为湖南省农村面源污染整治提供了样板和经验。

4农村面源污染防治的建议

一是加大宣传力度，提高农村面源污染治理意识。建议政府部门充分利用电视、广播、自媒体、宣传栏等农民喜闻乐见的形式，加强农村面源污染的危害宣传，加强农民生态环境保护和参与意识，充分调动农民参与农业面源污染防治的积极性和主动性。二是落实责任，建立分工协助齐抓共管工作机制。将农村面源污染防治纳入政府重点工作，建立政府统一领导、各部门分工协助、全社会共同参与的工作机制。建议各级政府加强农村面源污染防治监管能力建设，有选择地在乡镇一级成立专门机构，落实职能、编制、经费，配备专职人员，加强农村面源污染监管能力。三是促转型，大力开发和推广新型农业。根据水环境容量和国内外农村面源污染控制的规程和标准，制定合理的农业发展规划；通过激励机制，加强新型高效肥料、高效低毒农药、生物防控技术以及农业废弃物循环利用技术的研发和推广应用，并引导农民科学施肥用药。

参考文献

1张晓楠，邱国玉.化肥对我国水环境安全的影响及过量施用的成因分析[J].南水北调与水利科技，2019（6）：104-114.

2林喜芳.南方农村生活污水处理技术的探讨[J].技术创新，2010（12）：54-56.

3湖南省生态环境厅.湖南省生态环境厅办公室关于印发《湖南省农村生活污水治理专项规划指导意见》《湖南省农村生活污水治理技术指南（试行）》的通知[EB/OL].（2020-08-31）[2021-08-02].

4熊昭昭，王书月，童雨，等.江西省农业面源污染时空特征及污染风险分析[J].农业环境科学学报，2018（12）：2821-2828.

作者：宁辉龙 单位：湖南德邦环保科技有限公司