王 敏,許 楓,宋小燕,劉 銳,張永明,陳呂軍,4**

農(nóng)村生活污水處理設(shè)施優(yōu)先控制區(qū)域識別與監(jiān)管策略

王 敏1,2,許 楓3,宋小燕2*,劉 銳2,張永明1,陳呂軍2,4**

(1.上海師范大學環(huán)境與地理科學學院,上海 200234；2.浙江清華長三角研究院生態(tài)環(huán)境研究所,浙江省水質(zhì)科學與技術(shù)重點實驗室,浙江 嘉興 314006；3.嘉興市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局,嘉興 314006；4.清華大學環(huán)境學院,北京 100084)

選取嘉興市秀洲區(qū)和海寧市為研究對象,以鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)劃為研究單元,采用綜合源強估算法和GIS軟件,對處理設(shè)施的氨氮(NH3-N)、總磷(TP)、化學需氧量(COD)排放強度進行定量估算和空間分析.結(jié)果表明,秀洲區(qū)處理設(shè)施的NH3-N和COD排放強度高于海寧市,而TP排放強度與海寧市差不多.秀洲區(qū)內(nèi),洪合鎮(zhèn)各污染物的排放強度均最高;海寧市內(nèi),鹽官鎮(zhèn)NH3-N排放強度最高,許村鎮(zhèn)TP和COD排放強度最高.采用因子分析法和加權(quán)指數(shù)法計算排污權(quán)重,再結(jié)合生態(tài)敏感性評價和環(huán)境功能區(qū)劃,篩選出運維和監(jiān)管優(yōu)先控制區(qū).秀洲區(qū)內(nèi),洪合鎮(zhèn)、王江涇鎮(zhèn)、油車港鎮(zhèn)被劃分為優(yōu)先控制區(qū),該優(yōu)先控制區(qū)內(nèi)處理設(shè)施數(shù)量占比27.87%,排污權(quán)重占比72.42%,通過重點監(jiān)管17.66%的設(shè)施,可監(jiān)管秀洲區(qū)59.98%的污染物排放.海寧市內(nèi),長安鎮(zhèn)、許村鎮(zhèn)、海洲街道、鹽官鎮(zhèn)、袁花鎮(zhèn)被劃分為優(yōu)先控制區(qū),該優(yōu)先控制區(qū)內(nèi)設(shè)施數(shù)量占比69.10%,排污權(quán)重占比71.23%,通過重點監(jiān)管16.85%的設(shè)施,可監(jiān)管海寧市43.54%的污染物排放.研究結(jié)果可為提高設(shè)施的運維監(jiān)管效率提供技術(shù)支撐.

農(nóng)村生活污水處理設(shè)施；排放強度；生態(tài)敏感性評價；優(yōu)先控制；運維監(jiān)管

嘉興市位于杭嘉湖平原河網(wǎng)下游,來水水質(zhì)差,人口密度高,內(nèi)源污染物排放量大;地勢低洼,河水流動緩慢,水體自凈能力差.2017年,全市130個地表水監(jiān)測斷面,水質(zhì)達到地表水I~III類標準的僅占9.3%,IV類占85.3%,V類占3.1%,劣V類占2.3%[1],與“水十條”提出的III類水體為主的目標差距很大.嘉興市農(nóng)村人口約占全市人口總數(shù)的37%,農(nóng)村生活污水排放量約20萬t/d,占全市污水排放總量的19%.目前,全市工業(yè)廢水和城市生活污水基本通過污水管網(wǎng)收集后,進入大型污水廠集中處理,尾水排海,排入內(nèi)河的水量很少,要進一步提升內(nèi)河水質(zhì),處理好農(nóng)村生活污水至關(guān)重要.嘉興市“十二五”期間已建成了數(shù)千座農(nóng)村生活污水處理設(shè)施,“十三五”期間如何對已建成的農(nóng)村生活污水處理設(shè)施進行高效運維監(jiān)管成為迫切需要解決的問題.有必要研究制定高效經(jīng)濟的監(jiān)管策略,通過抽查少數(shù)的處理設(shè)施,最大限度地監(jiān)管污染物排放.農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的優(yōu)先控制區(qū)識別可為上述監(jiān)管策略的制定提供技術(shù)支撐.

優(yōu)先控制區(qū)的識別迄今為止經(jīng)歷了從定性研究到定量研究的轉(zhuǎn)變,其中,對污染物定量核算是評估污染現(xiàn)狀、識別優(yōu)先控制區(qū)的關(guān)鍵.國外常采用ANSWER、AGNPS、SWAT等數(shù)學模型對污染物進行定量核算[2-4],但上述模型所采用的經(jīng)驗公式和參數(shù)與我國實際情況相差較大,適用性較差.以綜合調(diào)查為基礎(chǔ)的綜合源強系數(shù)法逐漸受到重視,廣泛應用于污染物的定量核算,并與研究區(qū)域的生態(tài)敏感性相結(jié)合,進行優(yōu)先控制區(qū)識別.周亮等[5]對淮河流域研究發(fā)現(xiàn),沙河、潁河、北汝河、賈魯河以及清潩河等子流域為淮河流域農(nóng)業(yè)非點源污染的敏感區(qū)和優(yōu)先控制區(qū).盧少勇等[6]對洞庭湖區(qū)域研究發(fā)現(xiàn),桃源縣、漢壽、澧縣、鼎城、南縣、安化、華容、平江是農(nóng)業(yè)非點源污染的優(yōu)先控制區(qū).我國對優(yōu)先控制區(qū)的識別多集中在農(nóng)業(yè)非點源污染方面,而針對農(nóng)村生活污水處理設(shè)施進行污染控制區(qū)域識別和監(jiān)管策略的研究還未見報道.

本研究選取嘉興市秀洲區(qū)和海寧市為研究對象,以鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)劃為研究單元,采用綜合源強估算法核算農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的氨氮(NH3-N)、總磷(TP)、化學需氧量(COD)排放量和排放強度.采用因子分析法和加權(quán)指數(shù)法,確定排污權(quán)重;通過聚類分析,劃分排污區(qū);結(jié)合生態(tài)敏感性評價和環(huán)境功能區(qū)劃,識別出秀洲區(qū)和海寧市農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的優(yōu)先控制區(qū).最后,綜合分析比較優(yōu)先控制區(qū)內(nèi)不同處理規(guī)模設(shè)施的排污權(quán)重和數(shù)量,提出各區(qū)(市)內(nèi)處理設(shè)施的高效經(jīng)濟的運維監(jiān)管策略.研究結(jié)果有助于在有限人力物力情況下鎖定工作重點,提高對農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的運維監(jiān)管效率,促使農(nóng)村污水處理設(shè)施最大限度發(fā)揮污染物削減作用.

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

秀洲區(qū)位于嘉興市中北部,總面積為520.2km2,下轄5鎮(zhèn)2街道,農(nóng)村人口20.5萬,占總?cè)丝诘?0.0%.海寧市位于嘉興市南部,總面積731.2km2,下轄8鎮(zhèn)4街道,農(nóng)村人口26.6萬,占總?cè)丝诘?9.5%.截止2017年末,嘉興市秀洲區(qū)和海寧市納入建設(shè)部門監(jiān)管的集中式污水處理終端(規(guī)?！?t/d)分別為470,178座,占嘉興市已監(jiān)管處理設(shè)施總數(shù)的21.9%和8.3%;累計處理規(guī)模占嘉興市已監(jiān)管設(shè)施總處理規(guī)模的31.4%和11.4%;累計受益戶數(shù)占嘉興市已監(jiān)管設(shè)施總受益戶數(shù)的30.9%和18.2%.

1.2 農(nóng)村生活污水處理設(shè)施污染排放強度核算

本研究以秀洲區(qū)和海寧市各鎮(zhèn)(街道)為研究單元,利用綜合源強估算法[7-10],根據(jù)式(1)~(3)估算各研究單元農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的污染物排放系數(shù)、排放量、排放強度.利用因子分析法[11-13]和加權(quán)指數(shù)法,確定各研究單元排污權(quán)重.

式中:p為農(nóng)村居民生活污水中污染物(NH3-N、TP、COD)的排放系數(shù),g/(d·人);P為農(nóng)村居民生活污水中污染物年排放量,t/a;P為農(nóng)村生活污水年排放強度,t/(km2·a);p為農(nóng)村居民人均用水量, L/ (d·人);為各研究單元設(shè)施的污染物排放濃度, mg/ L;Q為污水利用量,L/(d·人);為各研究單元實際受益人數(shù),人;為各研究單元面積,km2.

本研究通過水質(zhì)實測獲得.按照空間連續(xù)性、季節(jié)一致性、規(guī)模全面性原則,2018年5~6月在秀洲區(qū)和海寧市各隨機抽檢近30%處理設(shè)施共計出水181組,依據(jù)《浙江農(nóng)村生活污水處理設(shè)施水污染物排放標準》(DB33/973 2015)[14]選擇NH3-N、TP、COD為水質(zhì)評價參數(shù),根據(jù)國家標準方法[15]測試出水濃度,取各研究單元所調(diào)研設(shè)施NH3-N、TP、COD濃度平均值為各研究單元農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的污染物排放濃度.p參考《2017年浙江省水資源公報》[16],采用數(shù)值120.54L/(d·人).嘉興市已全域?qū)崿F(xiàn)城鄉(xiāng)一體化供水,而農(nóng)村生活污水重復利用情況較少,n取值0L/(d·人).參考嘉興市住房與城鄉(xiāng)建設(shè)局提供的嘉興市農(nóng)村生活污水處理設(shè)施基礎(chǔ)信息庫;參考《秀洲區(qū)統(tǒng)計年鑒2017》[17]、《2017年秀洲區(qū)國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》[18]、《海寧市統(tǒng)計年鑒2017》[19]和《2017年海寧市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》[20].

1.3 農(nóng)村生活污水處理設(shè)施污染生態(tài)敏感性評價

各研究單元農(nóng)村生活污水處理設(shè)施污染的生態(tài)敏感性主要用于反映地表水環(huán)境對農(nóng)村生活污水處理設(shè)施污染物排放的敏感程度[21].按照敏感性從大到小,一般可分為極度敏感區(qū)、高度敏感區(qū)、中度敏感區(qū)、輕度敏感區(qū)和不敏感區(qū)[22](根據(jù)實際情況可適當增減).本研究分別以秀洲區(qū)和海寧市各鎮(zhèn)(街道)為研究單元,綜合采用單因子水質(zhì)指數(shù)法[23-24]、內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法[25-29],根據(jù)式(4)和(5)分別估算單因子水質(zhì)指數(shù)和內(nèi)梅羅綜合指數(shù).以各研究單元農(nóng)村生活污水處理設(shè)施污染物(NH3-N、TP、COD)的單因子水質(zhì)指數(shù)和內(nèi)梅羅綜合指數(shù)為變量,進行聚類分析[30-32],并進行生態(tài)敏感性分級評價.

式中:為單因子水質(zhì)指數(shù),無量綱;W為污染物的環(huán)境質(zhì)量標準,mg/L.與式(1)為同一數(shù)據(jù)來源;W參考文獻[33]中的Ⅲ類標準.<1,表明不存在污染風險或污染風險小;>1,表明存在污染風險.因此,單因子水質(zhì)指數(shù)越大,污染程度越嚴重.

式中:為內(nèi)梅羅綜合指數(shù),max為單因子水質(zhì)指數(shù)的最大值,ave為單因子水質(zhì)指數(shù)的平均值.

1.4 優(yōu)先控制區(qū)的識別

本研究秉持農(nóng)村生活污水處理設(shè)施污染定性與定量分析相結(jié)合的原則,基于各研究單元農(nóng)村生活污水處理設(shè)施污染排放強度核算和排污權(quán)重聚類分析,識別出重度排污區(qū)、中度排污區(qū)、一般排污區(qū)和輕度排污區(qū)(根據(jù)實際情況可適當增減).同時綜合考慮生態(tài)敏感性評價結(jié)果和環(huán)境功能區(qū)劃,將重度排污區(qū)、中度排污區(qū)、一般排污區(qū)中含有高中度敏感區(qū)或者自然生態(tài)紅線區(qū)的研究單元識別為優(yōu)先控制區(qū),否則為重點控制區(qū),而輕度排污區(qū)識別為一般控制區(qū).具體識別方法如圖1所示.

圖1 農(nóng)村生活污水處理設(shè)施優(yōu)先控制區(qū)識別

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的建設(shè)現(xiàn)狀

秀洲海寧農(nóng)村污水設(shè)施的工藝和規(guī)模如圖2所示.秀洲區(qū)已運維監(jiān)管的470座設(shè)施,分布于王江涇鎮(zhèn)47座、王店鎮(zhèn)190座、油車港鎮(zhèn)39座、洪合鎮(zhèn)46座、新塍鎮(zhèn)148座.主要處理工藝為厭氧-缺氧-好氧(AAO)工藝和AAO與人工濕地的組合工藝,分別占處理設(shè)施總數(shù)的97.66%和1.70%,此外,有少量膜生物反應器(MBR)工藝.主要處理規(guī)模為5~20t/d(含5t/d不含20t/d,下同),占處理設(shè)施總數(shù)的63.19%;其次分別為50t/d及以上、20~30t/d、30~50t/d,分別占15.96%、11.70%、9.15%.

“”為污水處理設(shè)施規(guī)模,t/d,下同

海寧市已運維監(jiān)管的178座設(shè)施,分布于硤石街道7座、海洲街道7座、馬橋街道24座、許村鎮(zhèn)42座、長安鎮(zhèn)19座、周王廟鎮(zhèn)5座、丁橋鎮(zhèn)8座、斜橋鎮(zhèn)8座、黃灣鎮(zhèn)3座、鹽官鎮(zhèn)24座、袁花鎮(zhèn)31座.主要處理工藝為AAO工藝和生物濾池(BFP)工藝,分別占處理設(shè)施總數(shù)的78.65%和19.10%,少量涉及復合生物濾池及復合生物濾池與人工濕地的組合工藝.主要處理規(guī)模為5~20t/d,占處理設(shè)施總數(shù)的47.75%,其次為30~50t/d、50t/d及以上、20~30t/d,分別占25.84%、15.73%、10.67%.

2.2 農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的污染物排放強度分析

如圖3所示,秀洲區(qū)農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的NH3-N、TP、COD總排放強度分別為0.54,0.06,1.32t/ (km2×a);而海寧市分別為0.40,0.06,0.63t/(km2×a).總體上看,秀洲區(qū)處理設(shè)施的NH3-N和COD排放強度明顯高于海寧市,而TP排放強度與海寧市相當.

秀洲區(qū)內(nèi),洪合鎮(zhèn)處理設(shè)施的NH3-N、TP、COD排放強度均最大,為0.24,0.02,0.49t/(km2×a),分別占秀洲區(qū)總排放強度的44.44%、33.33%、37.12%.而海寧市內(nèi),鹽官鎮(zhèn)處理設(shè)施的NH3-N排放強度最大,為0.15t/(km2×a),占海寧市NH3-N總排放強度的37.50%;許村鎮(zhèn)處理設(shè)施的TP、COD排放強度均最大,為0.02,0.20t/(km2×a),分別占海寧市TP、COD排放強度的33.33%、31.75%.

2.3 農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的優(yōu)先控制區(qū)域識別

如表1所示,秀洲區(qū)內(nèi),洪合鎮(zhèn)的排污權(quán)重最大,為37.96%;其次是王江涇鎮(zhèn)、王店鎮(zhèn)、油車港鎮(zhèn),分別為18.58%、17.05%和15.89%;新塍鎮(zhèn)排污權(quán)重最小,為10.52%.海寧市內(nèi),許村鎮(zhèn)排污權(quán)重最大,為27.69%;其次是鹽官鎮(zhèn)、海洲街道、馬橋街道,分別為16.51%、10.95%和10.63%;其它研究單元排污權(quán)重均低于10%,其中黃灣鎮(zhèn)排污權(quán)重最小,僅為1.41%.

以各研究單元農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的排污權(quán)重為變量,通過聚類分析,把秀洲區(qū)劃分為重度排污區(qū)(洪合鎮(zhèn)),中度排污區(qū)(王江涇鎮(zhèn)、王店鎮(zhèn)、油車港鎮(zhèn)),一般排污區(qū)(新塍鎮(zhèn));海寧市劃分為重度排污區(qū)(許村鎮(zhèn)),中度排污區(qū)(鹽官鎮(zhèn)),一般排污區(qū)(海洲街道、馬橋街道、袁花鎮(zhèn)、長安鎮(zhèn));輕度排污區(qū)(丁橋鎮(zhèn)、硤石街道、周王廟鎮(zhèn)、斜橋鎮(zhèn)、黃灣鎮(zhèn)).

同時,聚類分析各研究單元農(nóng)村生活污水處理設(shè)施污染物的單因子水質(zhì)指數(shù)和內(nèi)梅羅綜合指數(shù),把秀洲區(qū)和海寧市各研究單元的生態(tài)敏感性均劃分為三級(表2).

表1 各研究單元農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的排污權(quán)重排名

表2 各研究單元的生態(tài)敏感性分區(qū)

Table 2 The ecological sensitivity partition of each research unit

根據(jù)《嘉興市區(qū)環(huán)境功能區(qū)劃》和《海寧市環(huán)境功能區(qū)劃》,秀洲區(qū)王江涇鎮(zhèn)、油車港鎮(zhèn)和海寧市許村鎮(zhèn)、長安鎮(zhèn)含有自然生態(tài)紅線區(qū).按照優(yōu)先控制區(qū)劃分原則,綜合考慮排污分區(qū)結(jié)果、生態(tài)敏感性評價結(jié)果和環(huán)境功能區(qū)劃情況,秀洲區(qū)內(nèi)優(yōu)先控制區(qū)為洪合鎮(zhèn)、王江涇鎮(zhèn)、油車港鎮(zhèn)這3個鎮(zhèn)(街道),優(yōu)先控制區(qū)內(nèi)農(nóng)村生活污水處理設(shè)施有131座,占秀洲區(qū)處理設(shè)施總數(shù)的27.87%,排污權(quán)重占72.42%;而海寧市為長安鎮(zhèn)、許村鎮(zhèn)、海洲街道、鹽官鎮(zhèn)、袁花鎮(zhèn)這5個鎮(zhèn)(街道),有農(nóng)村生活污水處理設(shè)施123座,占海寧市處理設(shè)施總數(shù)的69.10%,排污權(quán)重占71.23%(圖4).秀洲區(qū)和海寧市優(yōu)先控制區(qū)內(nèi)設(shè)施數(shù)量占比少,而排污權(quán)重占比高,實地調(diào)研發(fā)現(xiàn),秀洲區(qū)洪合鎮(zhèn)和海寧市許村鎮(zhèn)兩鎮(zhèn)外來人口數(shù)量非常多,設(shè)施處理負荷普遍較高,分析是兩鎮(zhèn)農(nóng)村生活污水處理設(shè)施排污權(quán)重較高的原因,需要加大監(jiān)管力度,進一步探究原因,間接也說明本論文的優(yōu)先控制區(qū)識別方法具備相當程度的適用性.

2.4 優(yōu)先控制區(qū)內(nèi)農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的監(jiān)管策略

在優(yōu)先控制區(qū)內(nèi),農(nóng)村生活污水處理設(shè)施呈現(xiàn)不同的規(guī)模類型和工藝類型,需要對處理設(shè)施進行進一步監(jiān)管分級.由于優(yōu)先控制區(qū)內(nèi)AAO工藝類型的設(shè)施占比高達90%以上,故本部分僅考慮設(shè)施的規(guī)模類型作精細化排污權(quán)重分析.

如表3所示,秀洲區(qū)優(yōu)先控制區(qū)內(nèi),洪合鎮(zhèn)50t/d及以上處理設(shè)施的總排污權(quán)重最大(23.62%),其次為王江涇鎮(zhèn)50t/d及以上設(shè)施(18.22%)、洪合鎮(zhèn)30~50t/d設(shè)施(9.24%)、油車港鎮(zhèn)30~50t/d設(shè)施(8.90%),其它研究單元的設(shè)施處理規(guī)模權(quán)重均低于5%.海寧市優(yōu)先控制區(qū)內(nèi),許村鎮(zhèn)50t/d及以上處理設(shè)施的總排污權(quán)重最大(15.58%),其次為鹽官鎮(zhèn)30~50t/d設(shè)施(11.08%)、海洲街道5~20t/d設(shè)施(10.95%)、許村鎮(zhèn)20~30t/d設(shè)施(6.21%),其它研究單元的設(shè)施處理規(guī)模權(quán)重均低于5%.

單位處理設(shè)施的平均排污權(quán)重越大,則該規(guī)模區(qū)間內(nèi)設(shè)施的監(jiān)管優(yōu)先級應越高.因此,基于表3對優(yōu)先控制區(qū)不同規(guī)模單位處理設(shè)施平均排污權(quán)重分析結(jié)果,繪制優(yōu)先控制區(qū)內(nèi)不同處理規(guī)模農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的累計排污權(quán)重和累計數(shù)量分布如圖5所示.秀洲區(qū)優(yōu)先控制區(qū)內(nèi),根據(jù)監(jiān)管順序,洪合鎮(zhèn)50t/d及以上、油車港鎮(zhèn)30~50t/d、洪合鎮(zhèn)30~50t/d和王江涇鎮(zhèn)50t/d及以上設(shè)施,宜列入重點監(jiān)管,其它作為一般監(jiān)管設(shè)施.即重點監(jiān)管秀洲區(qū)17.66%的設(shè)施數(shù)量,達到監(jiān)管全區(qū)59.98%的農(nóng)村生活污染物排放.海寧市優(yōu)先控制區(qū)內(nèi),根據(jù)監(jiān)管順序,鹽官鎮(zhèn)30t/d及以上、長安鎮(zhèn)50t/d及以上、許村鎮(zhèn)50t/d及以上、海洲街道5~20t/d、袁花鎮(zhèn)50t/d及以上設(shè)施,宜列入重點監(jiān)管,其它作為一般監(jiān)管設(shè)施.即重點監(jiān)管海寧16.85%的設(shè)施數(shù)量,達到監(jiān)管全市43.54%的農(nóng)村生活污染物排放.

表3 優(yōu)先控制區(qū)內(nèi)不同處理規(guī)模內(nèi)單位農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的排污權(quán)重分析

注:“-”指處理規(guī)模設(shè)施數(shù)為0.

海寧市優(yōu)先控制區(qū)內(nèi),監(jiān)管優(yōu)先順序從高到低依次為:鹽官鎮(zhèn)50t/d及以上、長安鎮(zhèn)50t/d及以上、許村鎮(zhèn)50t/d及以上、海洲街道5~20t/d、袁花鎮(zhèn)50t/d及以上、鹽官鎮(zhèn)30~50t/d、長安鎮(zhèn)20~30t/d、長安鎮(zhèn)30~50t/d、許村鎮(zhèn)30~50t/d、袁花鎮(zhèn)20~30t/d、許村鎮(zhèn)20~30t/d、袁花鎮(zhèn)30~50t/d、許村鎮(zhèn)5~20t/d、鹽官鎮(zhèn)5~20t/d、袁花鎮(zhèn)5~20t/d、長安鎮(zhèn)5~20t/d.根據(jù)監(jiān)管順序,鹽官鎮(zhèn)30t/d及以上、長安鎮(zhèn)50t/d及以上、許村鎮(zhèn)50t/d及以上、海洲街道5~20t/d、袁花鎮(zhèn)50t/d及以上設(shè)施,宜列入重點監(jiān)管,其它作為一般監(jiān)管設(shè)施.即重點監(jiān)管海寧16.85%的設(shè)施數(shù)量,達到監(jiān)管全市43.54%的農(nóng)村生活污染物排放.

針對秀洲區(qū)和海寧市內(nèi)優(yōu)先控制區(qū)內(nèi)的重點監(jiān)管設(shè)施,根據(jù)設(shè)施特點,可進一步分為A、B、C三個監(jiān)管等級,其中:

(1)A監(jiān)管等級的設(shè)施監(jiān)管要求最高,主要指水量較大、運行要求高、有動力、周邊環(huán)境影響顯著、生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)域等.即按照高要求配置適用條件與監(jiān)控參數(shù),對泵、風機等主要動力設(shè)備進行在線監(jiān)控,同時根據(jù)不同工藝類型與水質(zhì)排放要求,有針對性地篩選并安裝運行在線監(jiān)測設(shè)備以及水質(zhì)水量在線監(jiān)測設(shè)備,結(jié)合不定期巡檢進行校準,并要求實現(xiàn)設(shè)施節(jié)能降耗的監(jiān)管考核目標.

(2)B級監(jiān)管等級的設(shè)施其次,為中小規(guī)模、運行要求不高、生態(tài)環(huán)境不敏感區(qū)域等.即按照常規(guī)要求配置適用條件與監(jiān)控參數(shù),對泵、風機等主要動力設(shè)備、運行狀態(tài)和水量進行在線監(jiān)控,但不使用價格較高的水質(zhì)在線監(jiān)測設(shè)備,并要求實現(xiàn)設(shè)施有效運行率提高的監(jiān)管考核目標.

(3)C級監(jiān)管的設(shè)施為處理規(guī)模較小、位置偏遠、運維人員難到位、管理與經(jīng)濟條件弱的區(qū)域等.即按照低要求配置適用條件與監(jiān)控參數(shù),僅對泵、風機等主要動力設(shè)備(必要時可增加液位、水量)進行在線監(jiān)控,并要求實現(xiàn)設(shè)施運行故障率降低的監(jiān)管考核目標.

通過對設(shè)施進行精細化監(jiān)管分級,細分運維頻率、運維內(nèi)容、運維人員素質(zhì)等,從而實現(xiàn)高效經(jīng)濟的運維監(jiān)管,最大限度的發(fā)揮農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的污染物削減作用.但未來面對提高的排放達標要求,需要進一步探索從管理層面,完善監(jiān)督管理保障措施.首先,政府應加強組織機構(gòu)建立,扎實開展農(nóng)村生活污水治理設(shè)施運行維護管理.各級運行維護主管部門要配強配足專職人員,深刻認識農(nóng)村生活污水處理設(shè)施監(jiān)管的重要性、系統(tǒng)性.其次,加強水量水質(zhì)監(jiān)測、巡查維修、設(shè)備更換等運行維護管理制度,提高運維管理水平,并綜合運用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),提高信息化、智能化管理水平.最后,建立資金籌措機制,加強項目組織實施和對績效目標實施情況的監(jiān)控.

圖5 優(yōu)先控制區(qū)內(nèi)農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的累計排污權(quán)重和累計設(shè)施數(shù)量分布

3 結(jié)論

3.1 秀洲區(qū)農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的NH3-N和COD總排放強度高于海寧市,而TP排放強度與海寧相當.秀洲區(qū)內(nèi)洪合鎮(zhèn)設(shè)施的NH3-N、TP、COD排放強度在全區(qū)最高,分別占秀洲全區(qū)的44.44%、33.33%、37.12%.

3.2 秀洲區(qū)農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的優(yōu)先控制區(qū)為洪合鎮(zhèn)、王江涇鎮(zhèn)、油車港鎮(zhèn),該優(yōu)先控制區(qū)內(nèi)處理設(shè)施數(shù)量占全區(qū)的27.87%,排污權(quán)重占全區(qū)的72.42%.重點監(jiān)管洪合鎮(zhèn)50t/d及以上、油車港鎮(zhèn)30~50t/d、洪合鎮(zhèn)30~50t/d和王江涇鎮(zhèn)50t/d及以上設(shè)施,即可通過監(jiān)管全區(qū)17.66%的設(shè)施數(shù)量,而監(jiān)管全區(qū)59.98%的農(nóng)村生活污染物排放.

3.3 海寧市農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的優(yōu)先控制區(qū)為長安鎮(zhèn)、許村鎮(zhèn)、海洲街道、鹽官鎮(zhèn)、袁花鎮(zhèn),該優(yōu)先控制區(qū)內(nèi)處理設(shè)施數(shù)量占全市的69.10%,排污權(quán)重占全市的71.23%.重點監(jiān)管鹽官鎮(zhèn)50t/d及以上、長安鎮(zhèn)50t/d及以上、許村鎮(zhèn)50t/d及以上、海洲街道5~20t/d、袁花鎮(zhèn)50t/d及以上和鹽官鎮(zhèn)30~50t/d設(shè)施,即可通過監(jiān)管全市16.85%的設(shè)施數(shù)量,而監(jiān)管到全市43.54%的農(nóng)村生活污染物排放.

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Priority control area identification and supervision scheme for rural domestic sewage treatment facilities.

WANG Min1,2, XU Feng3, SONG Xiao-yan2*, LIU Rui2, ZHANG Yong-ming1, CHEN Lü-jun2,4**

(1.College of Environmental and Geographic Science, Shanghai Normal University, Shanghai 200234, China；2.Zhejiang Provincial Key Laboratory of Water Science and Technology, Department of Environment,Yangtze Delta Region Institute of Tsinghua University in Zhejiang, Jiaxing 314006, China；3.Jiaxing City Housing and Urban-rural Construction Bureau,Jiaxing 314006, China；4.School of Environment, Tsinghua University, Beijing 100084, China)., 2019,39(12)：5368~5376

Xiuzhou district and Haining county in Jiaxing were chosen as the research objects in the present work,and the emission intensity of ammonia nitrogen (NH3-N), total phosphorus (TP) and chemical oxygen demand (COD) from rural sewage treatment facilities in each town were quantitatively estimated and spatially analyzed using a comprehensive source intensity estimation method based on global information system (GIS). The results showed that higher emission intensities of NH3-N and COD were observed in Xiuzhou district, and similar intensity of TP in both areas.And in Xiuzhou district, Honghe town had the highest emission intensities in all the three pollutants. While in Haining county, the highest emission intensity of NH3-N was fonud in Yanguan town and the highest emission intensities of TP and COD were in Xucun town. Rural sewage discharge weights were calculated via both factor analysis and weighted index methods. The priority zones for maintenance and supervision were then screened out based on the rural sewage discharge weights combining with ecological sensitivity assessment and environmental function zoning. In Xiuzhou district, Honghe, Wangjiangjing and Youchegang were selected as the priority control zones, which accounted for 27.87% of facilities and 72.42% of the pollutants discharge. By supervising 17.66% of all the facilities, 59.98% of the pollutants discharge in this district could be monitored. In Haining county, Changan, Xucun, Haizhou, Yanguan and Yuanhua were chosen as the priority control zones, which accounted for 69.10% of facilities and 71.23% of the total pollutant weight. 43.54% of the pollutants discharge in the country could be monitored by supervising 16.85% of the total facilities. The obtained research results could provide technical support to improve the efficiency of facility operation and maintenance supervision.

rural domestic sewage treatment facilities；emission intensity；ecological sensitivity assessment；priority control；operation and maintenance supervision

X321

A

1000-6923(2019)12-5368-09

王 敏(1993-),女,江蘇南京人,上海師范大學碩士研究生,主要從事水污染控制研究.

2019-05-08

國家水體污染控制與治理科技重大專項(2017ZX07206-004)

* 責任作者, 工程師, gaoyangmzy88@163.com; ** 教授, chenlj@mail. tsinghua.edu.cn