农村污水排放的影响与治理措施

陈伟华

（漳州市生态环境局高新区分局，福建 漳州 363118）

水污染问题一直是个世界性的问题。为加速补齐农村生活污水治理短板，逐步改善乡村人居环境，全面推进乡村振兴[1]，国家及地方各级政府陆续制定并发布了不少关于农村生活污水治理的相关政策、文件，要求各地因地制宜、合理制定农村生活污水治理方案，合理设计、精心施工、严把工程质量、规范运维及制度，有序推进农村污水治理工作；与流域黑臭水体整治、资源开发、绿色农业等项目统筹推进，提高农村地表水水环境污染治理效果。近年来，在各级政府及相关部门的持续推动下，农村地表水环境污染整治工作取得了一定效果，但问题依然严峻且突出，水环境污染治理工作仍须不断推进。

1 农村污水来源与现状

农村污水主要来自居民家庭生活污水、村庄周边企业排水、水产与畜禽养殖业废水及农业面源污水。

生活污水主要包括区域内公共设施配套的化粪池排放的污水，以及农村居民家庭日常生活中厨房清洗排放水、冲洗厕所水、沐浴洗澡等排放水等。上述污水中含丰富的氮、磷元素、以及有机物、无机物、病原微生物等，但一般不含重金属等难降解物质，可生化性较强。早期因工业区规划不完善，部分投资建设在村庄周边的企业排放的生产废水、生活污水。产生生产废水的企业一般都有配套建设的污水处理设施，企业运营过程产生的污水经处理达标后排放；但小型企业、小作坊因产生的废水量小且排放量不稳定，大多仅经化粪池处理后即直接排放。散养或规模化畜禽养殖业粪污冲洗废水、水产养殖废水等，含有的各类污染物浓度高且含有大量病原微生物，散发臭味，废水排放对周边环境产生很大影响，如果进入地表水体饮用水供应系统，病原微生物可能传播各类疾病，对人体健康产生危害。过度施用化肥会导致土壤板结、养分失调，使土壤内部肥力结构失去平衡[2]，残留部分随着雨水或者农田灌溉，进入周边水体而污染地表水，部分下渗也会对地下水环境产生危害。

2 农村水环境现状及存在的问题

由于农村多数都是自建房，缺乏合理规划，房子之间的距离比较远，相对比较分散，造成水污染源广而散。另外，农村污水收集与处理等基础设施建设相对滞后，各类污水基本上都是直接排放至房前屋后的排水沟，然后汇入周边的水体，造成受纳水体富营养指数显著上升，藻类大量繁殖生长。遇到不利季节引发河湖蓝藻爆发，水体中生物多样性急剧减少，受纳水体失去自净能力，水环境质量及容量下降，水体逐渐发黑发臭，影响了受纳水体的水环境功能，对周边环境与居民生活造成了不利影响。

以漳州高新区为例，近两年区内两个工业园区的配套污水处理厂均已投入运行，另外一个城镇生活污水处理厂也即将投入运行；随着漳州内河水环境综合整治PPP项目（高新区农村污水整治工程），及高新区山水林田湖草项目等的持续推进，部分村庄污水处理设施已陆续建成并投入运行。经过多方努力，近年来辖区内小流域、沟渠等水体水质均有一定程度的提升，区内所有河流断面已消除劣V类水体，但部分断面仍达不到相应水环境要求。由于园区内多数企业尚处于施工建设阶段，已投产的涉水企业数量还较少，因管网问题，周边村庄污水未能收集纳入，导致园区污水厂运行负荷偏低；部分已运营的农村污水处理设施，也存在着运营管理或者维护不到位、缺少运维队伍等问题。如何充分利用已建的污水处理设施，提高运营管理水平及污水处理效果，推进区域内水环境持续有效改善、水体水质稳步提升，仍是当前水环境治理工作的重点。

3 综合治理措施

3.1 源头截污

3.1.1 生活污水收集

因为乡镇大部分都是自建房，距离远且分散、地形差异较大，污染源广而散，农村居民用水量相对较少并存在明显的分时段排放特点。排水系统未加以科学合理的规划、设计、建设，乡镇家庭排水仅经三格化粪池厌氧处理后就直接排放。乡村的地理条件与水污染源分布特点，使乡村的污水全收集成为乡镇水污染治理过程中的难点、堵点问题。对于与辖区内城镇污水处理厂，或工业园区污水处理厂，及其配套管网距离较近的村庄，可实行雨污分流的排水系统，通过布设污水管线，将村庄生活污水统一收集后，就近纳入污水管网进入污水处理厂进行集中处理；对人口数量相对较大、居住地相对集中、居民污水容易集中收集、地形情况较为简单的乡镇、村落，应按适宜的规模设计、配套建设污水收集与集中处理设施，通过委托第三方进行运营，或由乡镇进行统一管理；对地势低、不易设计、难以开挖的村庄，尽量采取资源化利用方式或分散式整治措施，可因地制宜实施渠道清淤、曝气增氧、培育水生植物等，进行生态整治与恢复。要多举措并用，在确保农村污水全面收集、处理的同时，尽可能的降低管网及处理设施或者装置的建设、运营费用[3]。

3.1.2 工业企业废水治理

加强对工业企业废水排放的监督与管理力度，防止辖区内的企业废水直排，逐步引导企业进入工业园区。对现有的企业，鼓励提升生产废水的重复利用率及回用率，尽可能地做到生产废水零排放；对仅产生少量生活污水的小企业、小作坊，引导其对产生的生活污水进行资源化利用，或定期由槽罐车运送至附近污水处理厂进行处理，不能直接排放。

3.1.3 水产与畜禽养殖业废水治理

推进规范化养殖，强化监督管理，积极推行、指导养殖户走绿色生态化饲养，配套建立粪污无害化及资源化利用系统，将畜禽-水产-林果等种殖与养殖产业进行科学合理地规划与运营，进一步提升畜禽粪污与养殖废水的资源化综合利用，统筹土地消纳与畜禽养殖产排污之间的矛盾，力争实现就地产污、就地消纳，变废为宝，达到社会效益、环境效益与经济效益最大化。同时严格控制化学肥料和杀虫剂的用量，鼓励并指导农业种植者合理地施用有机肥料[4]，选择防治效果好、毒性低、易降解的杀虫剂和除草剂等，减少农业面源污染的影响。

3.2 污水处理技术

目前的污水处理技术工艺很多，而且也比较成熟，根据污水处理过程的作用原理，通常可分为物理法、生物处理法、物理化学法等处理方法。物理方法一般有格栅、过滤器、隔油等；物理化学方法一般包括絮凝、气浮、离子闪换、膜分离等；生物、生态处理法一般有传统活性污泥法、生物膜法、厌氧消化法、生化塘和人工湿地处理法等；生物处理法，主要指在厌氧或好氧环境下，各种微生物吸收污水中的有机物质以及氮和磷等营养物，完成自身的新陈代谢活动，通过一系列的生物化学反应，使水体中各类指标能够达到相应标准的要求，从而完成污水的净化处理[4]。生物处理法有传统活性污泥工艺、氧化沟、厌氧状态－好氧法（A/O）、厌氧－缺氧－好氧法（A2/O）、序批式活性污泥法（SBR）、生物学转盘、生物接触氧化池、生物滤池等。乡镇污水具有排水总量大，污染源距离较远且分散、污染物成分简单、可生化性好等特点，综合地形特点、污水排放量以及经济方面考虑，可视具体情况，以村庄或者乡镇为单位建设100～1 000 t/d左右的小型农村生活污水处理站。

（1）厌氧－好氧法（A/O），A是厌氧段，O是好氧段，在厌氧区域异养菌，将大分子有机物分解为小分子有机物或者将蛋白质、脂肪等，进行氨化；进入氧气充足区域，好氧微生物进一步将有机物分解为二氧化碳跟水，硝化菌将NH3-N氧化为NO3-后回流至A段；在缺氧环境下异养菌通过反硝化作用将NO3-还原为分子态氮；在脱氮过程中废水中的有机物，可作为反硝化过程的碳源，同时得到降解，此举可大大节省运行成本[4]。该工艺对污水中的有机物、氨氮等污染物有较好的处理效果（氨氮去除率＞70%），工艺过程简单，易于维护，运行成本比较低，是农村污水处理中常用的处理方式。

（2）生物转盘工艺是属于污水生物膜法工艺之一，通过转盘的持续转动，使附着在其表面—膜状活性污泥中的微生物与污水、氧气充分接触，使氧化槽中的污水经持续的充氧、氧化分解、吸收，从而完成污水的净化过程。此工艺具有运行管理简单、能耗较少；生物膜脱落后易沉淀，固液混合物分离效果较好、产泥量较小；不同浓度的农村生活污水均可适用等优点。

（3）生物接触氧化池是将氧化池中的填料完全浸没在污水中，通过曝气补充氧化池中氧气含量，将污水、氧气、填料三者完全接触，利用填料中的微生物去除氨氮、有机物等污染物。根据农村污水的污染物源强等特点及处理后的水质要求，一般可选择二级生物接触氧化池，此工艺优势是适用范围广、构造、运行管理简单，占地小，耗能小，极少发生污泥膨胀现象，具有除臭功能，污水处理效果较好。但建设费用较高，除磷效果不够理想，对总磷有较高控制要求的地区需要增加深度除磷装置，对总磷进一步处理。

（4）生物过滤池是利用滤料表面生物膜的絮凝、截留功能及微生物的生化作用，利用物化原理对滤池设计了反冲洗功能，它将曝气、高滤速、拦截悬浮液、生化处理、定期反冲洗等功能进行综合设计，处理性能较稳定。对于水量、水质波动较大，温度、海拔等变化较大的地区都适用，但投资及运营费用也较高。

（5）生态处理技术则是依靠土壤、植被、微生物之间的相互作用，利用过滤拦截、吸附和转化等物理、化学、生物过程，对低污染的污水进行自然净化，生态处理的常见工艺有人工湿地[5]、生化塘等。

（6）人工湿地主要由基质、植物、微生物组成，通过物理、物化、生化等相互作用，对低污染水或者污水厂尾水的进行净化。水中大部分有机物是靠土壤中的微生物的吸收、同化及异化作用而被除去，而氮、磷则是依靠植物根部对氧的传递，形成好氧、缺氧、厌氧的土壤环境带后通过硝化、反硝化等作用去除，湿地处理后的水还可用于农作物灌溉，河流景观补水等，形成生态循环体系。

（7）生化塘处理。生化塘是指利用池塘、河道、水库、沼泽地等进行适当的人工修整后培育水生植物，投放鱼、虾、蟹及贝类种苗，在太阳能的作用下，通过自然生态系统的食物链，建立良性循环的水体生态自净体系。

以上各种处理工艺均有自己的特色与优势，生物处理技术具有较好的净化效果；生态处理技术适用于低污染污水的处理，成本也较低，但需具备独特的地理优势。根据乡镇、村落不同的地形地貌、污水特性、出水水质要求等实际情况，采取两种及以上不同处理工艺的组合方案，能够提高污水处理的效果[5]及水环境质量。

3.3 清淤疏浚

污水排入河道后，部分污染物随着水体中的悬浮物，及河面漂浮的垃圾等一起沉积在河道内，富集于底泥中。当河底淤泥中的污染物负荷较高时，底泥中的氮、磷等物质，将在适当的环境条件下向水体释放；在一定的温度、水动力、浓度等因素影响下，不断地向整个水域中蔓延，使水体的浑浊度及臭味增大、酸碱度降低，给水体中的藻类等生物带来了丰富的养分，促使其不断生长并向水域中排放藻毒素，对人群健康不利，使河流水域产生二次污染。对河底进行清淤，清除河道中有害物质。可采用人工与挖掘机、清淤设备等相结合的方式将底泥挖出，处理后进行资源化综合利用，或外运至弃土场，这样就直接清除了积聚于河底的氮、磷、有机质等污染物，一方面减少了河流的内源污染，改善了河流水质，另一方面也扩大了河流的容量。

3.4 生态恢复

通过采取源头截污、分类治理等方式，从源头控制农村污水对周边河流等的污染，同时辖区内黑臭水体的整治工作也改善了河流水质，为确保农村污水及黑臭水体治理成果的持续有效性，维护和修复河流生态系统，可按各乡镇实际情况建设生态恢复工程，对水环境治理效果进行巩固与提升。生态恢复工程包括水域曝气充氧、跌水充氧、河流推进、人工浮岛、低底质植物培育等，可增强河流水体自净功能；另外，在河道岸边也可退耕还林，建立与乔灌草有机结合的入河生态缓冲区，保护河岸、拦截地表径流及泥沙，培育、种植净化效果好的乔、灌、草等植物，进行生态恢复。

3.5 污水处理设施运维管理

针对部分地方存在“重建轻管”，只重视农村生活污水处理设施建成数量，对水环境治理基础设施的运营效果，和可持续性运营维护缺乏关注等问题。可根据国家及地方相关政策、文件精神，进一步强化对农村生活污水整治计划、施工建设、验收移闪管理和运营维护等的全过程监督。建立完善的污水管网及处理设施日常维护、定时巡检等运行维护管理制度，以及规范合理的监督考核制度，实现生活污水有效收集、污染治理设施正常稳定运转、出水水质稳定达标，实现辖区水环境质量持续有效改善、水体水质逐步提升的目标。

4 结语

农村地表水环境污染整治，是改善农村人居环境的重要举措，是落实乡村振兴政策工作的重要环节，必须根据乡村地形状况、经济状况、农村人口数量以及生活污水排放源强等具体情况，因地制宜选择适宜地收集方式和处理工艺。逐步健全、完善乡村污水处理系统的运维机制，提高管理能力，确保污水处理系统及设施的平稳运转，使乡镇污水治理工作持续有效地进行，促进水生生态系统的良性循环，提升乡村的生活环境。