楊昊飛 谷瑞澤

（蘭州大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，甘肅 蘭州 730000）

引言

甘肅省農(nóng)村人口眾多，農(nóng)村人口比例高，農(nóng)村面積大，農(nóng)村生活污水排放量大。而大多數(shù)農(nóng)村地區(qū)未經(jīng)任何處理直接排放污水，水生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)較為薄弱。同時(shí)甘肅省農(nóng)村地區(qū)的污水處理設(shè)施起步晚，缺乏成體系污水收集處理設(shè)施系統(tǒng)，產(chǎn)生的生活污水主要通過溝渠排入附近河道、傾倒至地面使其自然蒸發(fā)或滲入土壤等方式進(jìn)行排放，而這會(huì)污染地下水、致使河流湖泊富營(yíng)養(yǎng)化，在夏季會(huì)滋生蚊蟲，引發(fā)疾病傳染。農(nóng)村的生活污水排放具有較強(qiáng)的隨意性，呈現(xiàn)出粗放型排放的特點(diǎn)，這使得農(nóng)村的各家各戶都構(gòu)成了一個(gè)點(diǎn)狀無序的污染體，嚴(yán)重威脅著村民的身體健康與農(nóng)村環(huán)境生態(tài)安全，農(nóng)村生活污水治理迫在眉睫。而現(xiàn)有研究成果大多數(shù)停留在簡(jiǎn)單匯總農(nóng)村生活污水的各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)的取值變化范圍，或局限于從季節(jié)、當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展水平等來分析農(nóng)村生活污水的水質(zhì)變動(dòng)情況，而對(duì)于地區(qū)農(nóng)村生活污水特性分析、農(nóng)村各類生活污水的特點(diǎn)與內(nèi)在指標(biāo)的相互聯(lián)系鮮有分析。故現(xiàn)有研究成果難以為榆中乃至甘肅農(nóng)村生活污水水質(zhì)的分析研究及處理提供針對(duì)性的措施。

鑒于此，本項(xiàng)目將針對(duì)榆中縣農(nóng)村進(jìn)行生活污水水質(zhì)特征的調(diào)查研究，了解榆中縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)水質(zhì)情況并根據(jù)榆中縣實(shí)際情況對(duì)農(nóng)村生活污水分類研究其水質(zhì)特征，最后對(duì)樣品的檢測(cè)水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析并尋找其內(nèi)在聯(lián)系，為榆中縣農(nóng)村生活污水處理提供理論支撐。

1.研究方法

1.1 采樣點(diǎn)選取與樣品采集

本項(xiàng)目選取榆中縣夏官營(yíng)鎮(zhèn)、金崖鎮(zhèn)、三角城鄉(xiāng)3個(gè)典型農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)作為研究對(duì)象，對(duì)當(dāng)?shù)厣钗鬯欧欧绞脚c水質(zhì)特征進(jìn)行調(diào)查研究。共計(jì)選取15個(gè)采樣點(diǎn)（住戶）作為調(diào)查對(duì)象，采樣點(diǎn)分布如圖1所示，紅色封閉區(qū)域?yàn)檗r(nóng)村集中區(qū)域，紅色標(biāo)點(diǎn)為各鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村生活污水采樣點(diǎn)的集中區(qū)域。

上述采樣均選擇晴天采樣以避免雨水影響，采樣時(shí)間固定每日10:00-14:30這個(gè)農(nóng)村用水與排水高峰的時(shí)間段。每瓶水樣的體積約為250ml，樣品的保存與運(yùn)輸按照ISO 5667-13-2011規(guī)范進(jìn)行。

1.2 水質(zhì)檢測(cè)指標(biāo)與分析方法

水質(zhì)檢測(cè)指標(biāo)參照榆中農(nóng)村生活污水處理的水質(zhì)考核指標(biāo)，選取4個(gè)水質(zhì)指標(biāo)即COD、NH3-N、TP、TSS進(jìn)行檢測(cè)。水質(zhì)檢測(cè)所采用的分析方法依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行。

2.結(jié)果與分析

2.1 榆中縣農(nóng)村生活污水水質(zhì)調(diào)查結(jié)果

榆中縣農(nóng)村生活污水水質(zhì)調(diào)查結(jié)果如表1所示，表中數(shù)據(jù)為各樣品4項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果，表末列出各鄉(xiāng)鎮(zhèn)樣本檢測(cè)結(jié)果的平均值、最大值與最小值。

表1 榆中縣生活污水水質(zhì)情況

XGY2020S01-B 拖地水 有 248 9.3 9.51 360 XGY2020S02-C 刷鍋水 有 3779 5.5 9.33 736 XGY2020S03-C 刷鍋水 有 12398 15.2 12.55 3764 XGY2020S04-A 洗浴水 有 184 4.8 2.86 167 XGY2020S05-B 擦桌子水 無 4380 6.6 8.58 1798 XGY2020S06-C 泔水 有 6601 9.4 28.42 1122 XGY2020S07-B 洗衣服水 無 1456 3.8 3.11 450 XGY2020O01-C 洗菜水 無 160 6.9 0.65 304 XGY2020O02-C 洗菜、洗廚具水 無 72 4.7 1.27 371 XGY2020O03-B 拖地水 有 84 18.4 0.25 140 XGY2020O04-A 洗手水 無 480 14.2 23.92 554 XGY2020O05-B 拖地水 無 1872 10.5 1.36 460 XGY2020O06-B 洗衣服水 無 672 16.0 1.94 970 XGY2020O07-A 洗頭水 無 3740 15.1 1.02 1868 XGY2020O08-B 擦玻璃水 無 1680 6.5 7.92 198 XGY2020N01-B 洗衣服水 無 724 6.9 0.86 236 XGY2020N02-B 拖地水 有 3040 36.8 21.20 1352 XGY2020N03-A 洗手、洗臉?biāo)?無 1128 5.7 1.22 428 XGY2020N04-B 拖地水 有 2740 24.1 3.18 904 XGY2020N05-B 拖地水 有 918 7.7 1.00 234 JYZ2020O01-B 洗衣服水 有 2016 13.6 0.22 7464 JYZ2020O02-B 拖地水 無 34 15.4 Nd 62 JYZ2020O03-A 洗臉?biāo)?有 319 7.4 Nd 306 JYZ2020O04-B 拖地水 無 91 9.8 Nd 122 JYZ2020O05-B 拖地水 有 2050 14.6 0.10 2530 JYZ2020O06-A 洗臉、手水 無 218 7.7 Nd 380 JYZ2020O07-A 洗臉、手水 無 289 8.6 Nd 22 JYZ2020O08-B 洗衣服水 無 1646 21.3 0.05 1400 JYZ2020O09-C 刷鍋水、泔水 有 3091 31.4 0.07 1384 SJC2020N01-A 洗手水 無 181 3.8 1.33 510 SJC2020N02-A 洗臉、手水 無 836 0.1 0.89 274 SJC2020N03-B 洗衣服水 無 2387 4.9 2.76 1372 SJC2020N04-C 刷鍋水 有 4366 9.8 9.07 2800平均值 —— —— 1936 11.4 4.69 1062最大值 —— —— 12398 36.8 28.42 7464最小值 —— —— 34 0.1 0.01 22

2.2 各鄉(xiāng)鎮(zhèn)水質(zhì)調(diào)查結(jié)果分析

各鄉(xiāng)鎮(zhèn)采樣點(diǎn)4項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)濃度變化情況如圖2所示。其中，三鄉(xiāng)鎮(zhèn)除金崖鎮(zhèn)TP波動(dòng)較小外，其余指標(biāo)在三鄉(xiāng)鎮(zhèn)都有明顯波動(dòng)，可見，農(nóng)村生活污水水質(zhì)的變化受鄉(xiāng)鎮(zhèn)大環(huán)境影響，同時(shí)受農(nóng)戶個(gè)體的影響較大。三鄉(xiāng)鎮(zhèn)中，水質(zhì)指標(biāo)波動(dòng)性最大的是夏官營(yíng)鎮(zhèn)，波動(dòng)性最小的是金崖鎮(zhèn)，三角城鄉(xiāng)波動(dòng)較為適中。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)記錄進(jìn)一步分析，農(nóng)村生活污水的排放主要有容器儲(chǔ)存后排放與就地傾倒兩種方式，對(duì)其分類后進(jìn)行水質(zhì)波動(dòng)分析，如圖3所示。結(jié)果含容器的污水水質(zhì)波動(dòng)較無容器就地傾倒的水質(zhì)波動(dòng)大，其中COD、TP、TSS反映情況較為明顯，推斷有無容器儲(chǔ)存是影響污水水質(zhì)波動(dòng)的原因之一。

從表1可知榆中縣農(nóng)村生活污水各水質(zhì)指標(biāo)值的均值與波動(dòng)范圍，與《農(nóng)村生活污水處理設(shè)施水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB62/ 4014-2019）的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比，4項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)的均值都無法滿足一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)限值即COD 60 mg/L、NH3-N 8 mg/L、TP 2 mg/L、TSS 20mg/L。若污水用于農(nóng)田灌溉，與《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB5084-2021）對(duì)比，反映水體污染程度的COD、TSS各自的平均濃度 1936 mg/L與1062 mg/L 已超出農(nóng)灌旱作標(biāo)準(zhǔn)（COD 200 mg/L、TSS 100 mg/L）。進(jìn)一步分析，對(duì)采集樣品的四個(gè)水質(zhì)指標(biāo)與上述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對(duì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖4所示，農(nóng)村未經(jīng)處理的生活污水COD、TSS超出甘肅農(nóng)村排放限值占比分別為97%與100%，若用于農(nóng)田灌溉不符合條件的水樣也有93.9%、78.8%?？梢?，COD與TSS是榆中農(nóng)村水質(zhì)把控的重點(diǎn)水質(zhì)指標(biāo)。對(duì)于NH3-N、TP，樣品超標(biāo)率為54.6%、39.4%，相較而言污染較輕，但也仍需進(jìn)一步治理。

總體上看，榆中縣農(nóng)村生活污水水質(zhì)波動(dòng)起伏較大，水質(zhì)大都未滿足排放或者農(nóng)田灌溉標(biāo)準(zhǔn)，本項(xiàng)目監(jiān)測(cè)的四個(gè)水質(zhì)指標(biāo)均需進(jìn)一步加強(qiáng)治理。

2.3 各類生活污水水質(zhì)調(diào)查結(jié)果與分析

各類生活污水COD、NH3-N、TP、TSS的濃度變化情況如圖5所示。4個(gè)水質(zhì)指標(biāo)中，三類生活污水中，廚余廢水水質(zhì)波動(dòng)最大，洗滌廢水波動(dòng)適中，洗浴廢水波動(dòng)最小。根據(jù)樣品來源與三鄉(xiāng)鎮(zhèn)實(shí)際情況，廚余廢水與洗滌廢水波動(dòng)較大的原因有各戶飲食習(xí)慣、經(jīng)濟(jì)水平不同及農(nóng)戶從事工作所致衣物附著物不同等，即農(nóng)戶個(gè)體情況對(duì)廚余、洗滌廢水波動(dòng)有較大影響。而洗浴廢水波動(dòng)較小且指標(biāo)數(shù)值較低，污染較輕多與榆中農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)水平與生活習(xí)慣有關(guān)，農(nóng)戶洗浴時(shí)化妝品類使用較少，多以清水清潔或香皂清洗為主。

各類廢水均值與波動(dòng)范圍如表2所示，我們可以看出廚余廢水整體水質(zhì)指標(biāo)偏高，洗滌廢水水質(zhì)指標(biāo)較高，洗浴廢水水質(zhì)指標(biāo)相對(duì)較低。但與排放、灌溉標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比，僅有洗浴廢水NH3-N指標(biāo)合格，其余各類廢水的各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)均未滿足排放/灌溉標(biāo)準(zhǔn)。

表2 榆中縣各類生活污水水質(zhì)情況

2.4 榆中生活污水各水質(zhì)指標(biāo)間關(guān)系分析

提取榆中三鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水與各類生活污水的水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果并繪制鄉(xiāng)鎮(zhèn)排序與生活污水類型排序的生活污水樣品-水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果對(duì)應(yīng)變化圖，如圖6所示。經(jīng)觀察圖像發(fā)現(xiàn)，TSS與COD間呈現(xiàn)出增減趨勢(shì)一致的相關(guān)關(guān)系，其余指標(biāo)間波動(dòng)無明顯相關(guān)。

3.結(jié)論

本文以榆中縣夏官營(yíng)鎮(zhèn)、金崖鎮(zhèn)、三角城鄉(xiāng)的農(nóng)村為研究對(duì)象，選取15個(gè)采樣區(qū)域進(jìn)行三鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村各類生活污水的采集與水質(zhì)調(diào)查分析，并基于調(diào)查分析結(jié)果得出榆中縣農(nóng)村生活污水水質(zhì)情況與各類生活污水水質(zhì)特征。主要結(jié)論如下：

榆中縣三鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村生活污水水質(zhì)指標(biāo)與波動(dòng)范圍見表1，水質(zhì)情況波動(dòng)較大，不能滿足排放或者農(nóng)田灌溉標(biāo)準(zhǔn)，需進(jìn)一步加強(qiáng)治理。

生活污水水質(zhì)波動(dòng)情況受農(nóng)戶個(gè)體情況、有無容器盛放的影響較大。

洗浴、洗滌、廚余廢水水質(zhì)均值與波動(dòng)范圍見表2，且三類水均不滿足排放或灌溉標(biāo)準(zhǔn)。

三類生活污水中，受污染程度：廚余廢水>洗滌廢水>洗浴廢水；水質(zhì)波動(dòng)情況：廚余廢水>洗滌廢水>洗浴廢水。其原因主要為農(nóng)村個(gè)體情況的生活習(xí)慣、經(jīng)濟(jì)水平等存在差異性與普遍性。

榆中 縣農(nóng)村生活污水COD與TSS指標(biāo)有著較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，二者呈現(xiàn)出正相關(guān)，但其余各項(xiàng)指標(biāo)之間沒有明顯的相關(guān)關(guān)系。