張春敏,金竹靜, 趙祥華,魏 翔, 吳學(xué)燦, 羅靜思
(云南省生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究院,云南 昆明 650034)
農(nóng)村人居環(huán)境整治是黨中央作出的重大決策,是鞏固脫貧成果的重要內(nèi)容,是實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的一場硬仗。農(nóng)村生活污水治理作為農(nóng)村人居環(huán)境整治的重要內(nèi)容,是實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要舉措,是提升農(nóng)村居民獲得感幸福感的內(nèi)在要求。發(fā)達(dá)國家以日本、美國和歐盟為代表早在20世紀(jì)就開始了關(guān)于農(nóng)村生活污水治理的探索,日本通過凈化槽技術(shù)極大程度解決了農(nóng)村灰水污染問題,截至2007年末該技術(shù)在日本41個都道府縣210個市町村中得到使用[1-2]。美國也形成了成熟的農(nóng)村污水處理運(yùn)行模式,其農(nóng)村地區(qū)一般采用分散式污水處理系統(tǒng)(Decentralized Wastewater Treatment System)并根據(jù)農(nóng)村環(huán)境敏感度配套使用不同的運(yùn)行維護(hù)模式[3-4]。德國主要采用化糞池聯(lián)合滲濾(濕地)系統(tǒng)或標(biāo)準(zhǔn)化的生物反應(yīng)器以處理農(nóng)村生活污水[5],意大利通過在農(nóng)村地區(qū)鋪設(shè)大量排污管道,集中收集處理使污水得到了有效治理[6]。我國對農(nóng)村生活污水治理的研究晚于國外發(fā)達(dá)國家,但近年來隨著地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,以浙江為代表的發(fā)達(dá)省份逐步認(rèn)識到農(nóng)村生活污水處理問題的重要性,并開始率先采用一些實用、合理、低能耗和低運(yùn)行費(fèi)用的生態(tài)、生物處理技術(shù)來治理污水[7-10]。
相比于發(fā)達(dá)省份,云南省農(nóng)村生活污水治理仍處于起步階段,收集處理率較全國平均水平差距較大(我國農(nóng)村生活污水平均收集處理率為25.5%,云南省行政村生活污水收集處理率為8.01%)。為了加快推進(jìn)整個云南省農(nóng)村生活污水治理的進(jìn)度,提升云南省農(nóng)村生活污水治理水平,有必要加快制定適宜云南省農(nóng)村生活污水治理的處理模式。根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計,云南省農(nóng)村以山區(qū)、半山區(qū)為主,山區(qū)、半山區(qū)自然村數(shù)量占比81.50%,人口占比69.10%,并且69.86%的村莊人口為400人以下[11]。這些村莊往往具有距離水體較遠(yuǎn)、不具備接入城鎮(zhèn)污水收集管網(wǎng)條件、水資源短缺但環(huán)境容量大等特點(diǎn),不適宜采用污水集中收集處理模式,而優(yōu)先采用資源化利用治理模式有望能解決該區(qū)域的污水處理問題。
云南省有1.3萬個行政村,12.7萬個自然村[12],即平均每個行政村大約包括10個自然村。根據(jù)云南省農(nóng)村生活污水信息管理平臺統(tǒng)計數(shù)據(jù)(2020年12月31日),云南省村莊分布分散,人口數(shù)量少,400人以下自然村占比達(dá)80%以上(見圖1),多處于山區(qū)半山區(qū),全省山區(qū)半山區(qū)村莊占比81.48%,大部分州市山區(qū)半山區(qū)村莊占比只有20%以下(見圖2)。雖然少數(shù)村莊生活污水通過農(nóng)田澆灌等方式實現(xiàn)資源化利用治理,但全省山區(qū)半山區(qū)村莊已覆蓋污水處理設(shè)施的僅為6%,絕大部分村莊沒有生活污水收集和污水處理系統(tǒng),生活污水亂排亂放,對村莊周邊環(huán)境產(chǎn)生不良影響。
圖1 云南省人口規(guī)模分布圖
圖2 各州市不同類型村莊占比
(1)治理任務(wù)艱巨。全省山區(qū)半山區(qū)村莊有污水處理設(shè)施的僅為6%,遠(yuǎn)低于全國平均水平(25.5%)。仍有90%以上沒有開展有效的農(nóng)村生活污水治理工作,生活污水在村內(nèi)亂排亂放,農(nóng)村生活污水治理形勢嚴(yán)峻,任重道遠(yuǎn)。
(2)治理模式單一。簡單套用“城鎮(zhèn)處理模式”,人均用水量取值過大,山區(qū)半山區(qū)農(nóng)村(根據(jù)云南省農(nóng)村生活污水信息管理平臺統(tǒng)計數(shù)據(jù)(2020年12月31日)中山區(qū)半山區(qū)已建污水處理設(shè)施處理規(guī)模和受益人口,并按照0.8的排污系數(shù),反推計算得出)人均設(shè)計用水量高達(dá)102L/人·d。生活污水治理多采用有動力設(shè)施或工藝,工程投資巨大、運(yùn)行費(fèi)用高、運(yùn)行維護(hù)困難等問題,嚴(yán)重影響治理成效。
(3)地方資金投入不足。云南省前三個五年計劃,投入到農(nóng)村環(huán)境整治的資金主要是財政資金,其中又以國家財政資金為主(國家10.42億元,地方4.24億元)。地方各級政府未將農(nóng)村生活污水治理和農(nóng)村黑臭水體整治納入當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會發(fā)展計劃,項目建設(shè)和運(yùn)維資金未納入當(dāng)?shù)毓藏斦A(yù)算,地方各級財政投入不足。處理設(shè)施建而不用、“曬太陽”的現(xiàn)象時有發(fā)生,全省正常運(yùn)行的現(xiàn)有污水處理設(shè)施不到1/3。
圖3 已建污水處理設(shè)施設(shè)計人均用水量及全省平均值
(4)運(yùn)維監(jiān)管機(jī)制不健全。農(nóng)村污水處理設(shè)施規(guī)模小且點(diǎn)多面廣,大部分地區(qū)尚未形成適合當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)村生活污水處理設(shè)施運(yùn)行管護(hù)機(jī)制,運(yùn)維管理任務(wù)重,監(jiān)管能力不足,且缺乏有效的長效運(yùn)維機(jī)制。
多數(shù)村莊處于非環(huán)境敏感區(qū):根據(jù)云南省農(nóng)村生活污水信息管理平臺統(tǒng)計數(shù)據(jù)(2020年12月31日),山區(qū)半山區(qū)自然村中又屬于非環(huán)境敏感區(qū)域村莊(九大高原湖泊流域、集中式飲用水源地保護(hù)區(qū)、赤水河流域以及重要河流主干流域、自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、濕地公園等環(huán)境敏感區(qū)以外的區(qū)域)占比約67.98%。劉云根等人對云南省農(nóng)村環(huán)境污染的分區(qū)分類新體系中的二級環(huán)境風(fēng)險分區(qū)結(jié)果[13],中低風(fēng)險自然村占比為72.36%。從以上兩種數(shù)據(jù)可以看出,云南省自然村大部分處于非環(huán)境敏感區(qū)域。
村莊污水產(chǎn)生量少,周邊環(huán)境容量大:云南省地處中國西南邊陲,屬于山地高原地形,山地面積占全省國土總面積的84%,81.50%的村莊位于山區(qū)半山區(qū),村莊分布分散,人口少,生活污水產(chǎn)生量小,村莊周邊環(huán)境容量大(云南森林面積為2493.58萬hm2,森林覆蓋率為65.04%[14])。
云南省農(nóng)村地區(qū)以農(nóng)業(yè)林業(yè)為主要產(chǎn)業(yè)支撐,生活污水資源化、能源化有去向:農(nóng)村地區(qū)大多以農(nóng)林牧漁業(yè)為主要產(chǎn)業(yè),可以有效結(jié)合利用農(nóng)林牧漁業(yè)(尤其為農(nóng)林業(yè)),實現(xiàn)農(nóng)村生活污水分散處理利用,就地就近資源化、能源化。云南省山區(qū)半山區(qū)農(nóng)村生活污水治理實現(xiàn)生活污水就地就近資源化利用具有先天的優(yōu)勢。
(1)加強(qiáng)資源化利用技術(shù)研究,形成資源化利用治理模式
我國對農(nóng)村生活污水處理技術(shù)的研究較國外發(fā)達(dá)國家晚,部分發(fā)達(dá)省份采用一些實用、合理、低能耗和低運(yùn)行費(fèi)用的技術(shù)來處理污水[7-10]。主要包括生態(tài)處理系統(tǒng)和生物處理系統(tǒng)。
但在農(nóng)村生活污水資源化利用方面實際應(yīng)用較少,更多是在糞便和黑水的資源化利用方面[15-16],但是針對灰水資源化利用較少。浙江省在安吉縣[17]也開展了農(nóng)村生活污水資源化利用研究和推廣示范,研究了農(nóng)村生活污水中表面活性劑、鹽分和氮磷等污染物對土壤理化性質(zhì)和微生物種群、作物產(chǎn)量和品質(zhì)以及對地下水產(chǎn)生的影響,實驗結(jié)果表明,在農(nóng)田灌溉要求和水質(zhì)要求下,控制好水力負(fù)荷,農(nóng)村生活污水資源化利用對土壤以及地下水的影響較小,實現(xiàn)農(nóng)田灌溉利用是完全可行的,在浙江省部分縣區(qū)農(nóng)村生活污水通過治理后用于沖廁和綠化等資源化利用。湖南省對農(nóng)戶生活污水做了較多的資源化利用工程案例,取得較好的效果,針對居住分散的農(nóng)戶生活污水主要工藝采用三格化糞池或四格化糞池進(jìn)行處理,處理后的尾水作為灌溉回用于菜地。河北省[18]針對主要使用傳統(tǒng)旱廁和無水式戶用衛(wèi)生廁所的村莊地區(qū),在實現(xiàn)糞污無害化處理基礎(chǔ)上,推進(jìn)廁所糞污就地就近還田,并結(jié)合農(nóng)田灌溉、景觀建設(shè),加強(qiáng)生活污水削減和水資源、氮磷資源的循環(huán)利用,實現(xiàn)農(nóng)村生活污水資源化利用和農(nóng)業(yè)水資源良性循環(huán)。
云南省缺乏農(nóng)村生活污水用于農(nóng)業(yè)和林業(yè)等灌溉的研究,而且各縣區(qū)農(nóng)村環(huán)境條件差異大,資源化利用技術(shù)模式不同,推廣應(yīng)用難度大,需要加強(qiáng)農(nóng)村生活污水資源化利用應(yīng)用研究,要結(jié)合農(nóng)業(yè)、林業(yè)灌溉設(shè)計、水質(zhì)要求以及土壤條件等因素,加強(qiáng)開展農(nóng)村生活污水資源化利用的可行性和可能對農(nóng)業(yè)、林業(yè)的相關(guān)影響研究,形成云南省本土可實施可推廣的農(nóng)村生活污水資源化利用模式。
(2)加強(qiáng)山區(qū)半山區(qū)水質(zhì)水量監(jiān)測,指導(dǎo)項目決策
雖然云南省制定了地方標(biāo)準(zhǔn)《DB 53/T 953-2019農(nóng)村生活污水處理設(shè)施水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,生活污水處理設(shè)施不再采用《GB 18918-2002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,對生活污水設(shè)施排放要求有所降低,但仍缺少農(nóng)村用水量以及水質(zhì)數(shù)據(jù),在農(nóng)村生活污水工程決策階段導(dǎo)致許多山區(qū)半山區(qū)村莊的污水處理設(shè)施設(shè)計水量和水質(zhì)偏大,造成污水設(shè)施無法正常運(yùn)行或運(yùn)行效果差等問題。因此,需加強(qiáng)對農(nóng)村地區(qū)特別是山區(qū)半山區(qū)水質(zhì)水量監(jiān)測??筛鶕?jù)地形、氣候、村莊特點(diǎn)等因素調(diào)查全省農(nóng)村地區(qū)用水及排放特征,開展水質(zhì)監(jiān)測,形成云南省農(nóng)村分區(qū)分類的用水及水質(zhì)數(shù)據(jù)清單。
(3)生活污水資源化利用需因地制宜,因地施策
在選擇山區(qū)半山區(qū)生活污水治理技術(shù)時,要結(jié)合“改廁”情況和農(nóng)業(yè)林業(yè)種植情況,根據(jù)當(dāng)?shù)乜傮w規(guī)劃、經(jīng)濟(jì)條件、技術(shù)水平、地形地貌等條件進(jìn)行技術(shù)論證,通過經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、管理等綜合因素的分析比較,確定合理的農(nóng)村生活污水資源化利用治理模式。例如在滇南地區(qū)(普洱市、西雙版納州等)山區(qū)半山區(qū)農(nóng)村部分村莊村民有在房前屋后種菜養(yǎng)花的習(xí)慣,其洗米水、洗衣水、洗菜水等灰水可以直接用于澆灌菜地、花園和果園,從源頭上直接減少污水的排放,進(jìn)行資源化利用。在干旱缺水地區(qū)(元謀等)村莊可利用洼地改造為穩(wěn)定塘存儲并適度處理生活污水,可用于澆菜地、果園等資源化利用,既解決缺水問題,又可用于農(nóng)田灌溉。在云南省其他山區(qū)半山區(qū)可因地制宜的采用適度處理方式(集中式化糞池[19-20]、穩(wěn)定塘[21]、厭氧發(fā)酵技術(shù)(凈化沼氣池)[22-23]、生態(tài)溝渠[24-25]等)處理污水來滿足灌溉水質(zhì)要求。
(4)加強(qiáng)政府分類指導(dǎo)和技術(shù)支持,完善相關(guān)機(jī)制
加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo),形成工作合力。各地生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門要認(rèn)真貫徹中央1號文件關(guān)于“統(tǒng)籌農(nóng)村改廁和污水、黑臭水體治理,因地制宜建設(shè)污水處理設(shè)施?!钡囊?,加強(qiáng)對農(nóng)村生活污水治理的組織領(lǐng)導(dǎo),形成工作合力,從污水源頭收集到末端資源化利用治理,統(tǒng)籌研究、一體部署、一體落實。省市縣各級生態(tài)環(huán)境部門要結(jié)合縣域農(nóng)村生活污水治理專項規(guī)劃,切實做好山區(qū)、半山區(qū)村莊生活污水分類治理指導(dǎo)工作,按照典型引路,示范帶動的要求,加強(qiáng)農(nóng)村生活污水資源化利用治理。各縣完善農(nóng)村生活污水治理建設(shè)、管理、監(jiān)督機(jī)制,研究制定生活污水治理設(shè)施運(yùn)行維護(hù)和監(jiān)督辦法。統(tǒng)籌謀劃農(nóng)村改廁、糞污利用與農(nóng)村生活污水治理,實現(xiàn)統(tǒng)一規(guī)劃、相互銜接,避免改廁與農(nóng)村生活污水孤立處理設(shè)施重復(fù)建設(shè)的問題,減輕資金投入的負(fù)擔(dān),減少基層相關(guān)部門的后期工作。
(5)加強(qiáng)培訓(xùn)宣傳,鼓勵公眾參與
借助農(nóng)村污染防治技術(shù)、研討會、培訓(xùn)會等形式,加強(qiáng)實用技術(shù)以及成功示范案例推介交流,提供生活污水收集處理及資源化利用從規(guī)劃設(shè)計施工到日常運(yùn)行維護(hù)等全過程管理指導(dǎo)和技術(shù)培訓(xùn)。利用電視報刊、“三微一端”等宣傳平臺,采用群眾喜聞樂見形式,加強(qiáng)農(nóng)村生活污水治理案例宣傳。充分發(fā)揮村黨組織戰(zhàn)斗堡壘作用、黨員干部模范帶頭作用,發(fā)動組織群眾積極參與農(nóng)村生活污水治理規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營、管理。引導(dǎo)農(nóng)村居民利用村規(guī)民約等自治辦法,倡導(dǎo)節(jié)約用水,提高環(huán)保意識,從源頭減少生活污水產(chǎn)生,依托工青婦等群團(tuán)組織和老年人協(xié)會等民間組織開展農(nóng)村生活污水治理宣傳教育工作。設(shè)立群眾舉報平臺和舉報電話,接受媒體監(jiān)督,廣泛動員社會力量參與監(jiān)督。