巢湖流域农村面源污染特性及其综合整治措施

汪巧玲

（安徽省合肥市环境保护科学研究所，安徽 合肥 230041）

1 引言

面源污染是指溶解的和固体的污染物从非特定的地点，在降水或融雪的冲刷作用下，通过径流过程而汇入受纳水体（包括河流、湖泊、水库和海湾等），并引起水体的富营养化或其他形式的污染。农村面源污染是相对于点源污染而言的一种水环境污染类型，其污染物浓度通常较点源污染低，但其总负荷却非常巨大。农村面源污染起源于农村过量和不合理地使用农药、化肥，小规模畜禽养殖的畜禽粪便，以及未经处理的农业生产废弃物、农村生活垃圾和废水等，在农田、园地等区域，土壤中氮、磷养分和农药残留等污染物通过地表径流、土壤进入地表、地下水体，形成大面积污染，从而造成面源污染，使得各类农村面源污染所造成的水环境质量恶化问题日益明显和突出。

2 农村面源污染的表现形式

（1）肥料与农药的使用不当造成土壤、水质和大气的污染，进而通过食物、饮水和空气危害人体健康。肥料中的氮磷以及残留的农药进入地表和地下水体，造成水体NP和农药污染、水体富营养化和农产品质量下降等后果，此外还导致营养失调与NO3－积累，土壤结构破坏（如土地板结），促进土壤酸化，降低微生物活性。

（2）低效、高毒和水溶性农药生产量和使用量大是我国农药品种结构不合理的主要标志。在一些高产地区，每年施用农药可达30多次，用量高达300kg／hm2以上。1985年以来施用除草剂的农田每年也以200万hm2的速度在递增，土壤、水体和大量农产品受到污染，而且导致不少地区的农田生态平衡失调，病虫害越治越严重，进入恶性循环。农用化学品对农村生态环境的影响随着施用量和施用品种的增加以及施用区的扩大而越来越明显。

（3）水土流失。《2001年中国国土资源公报》数据显示，我国耕地现有数量为1.28亿hm2，其中坡度大于25°的陡坡耕地606.67万hm2，15°～25°之间的坡耕地0.12亿hm2，主要分布在耕地少、山地多的西部地区。人多地少矛盾导致了土地的利用的高负荷，毁林开荒的现象严重。根据全国土地资源调查的结果，全国耕地面积占土地总面积的13.7%，而水土流失面积约占全国水土流失面积的33.3%，每年的土壤流失量是全国的66.7%。土壤的大量流失导致了大量营养物质的流失，对水体的污染日趋严重。

（4）农村生活垃圾主要包括农业固体废弃物（主要是植物秸秆）、农村生活垃圾、农村生活污水。植物秸秆等农业固体废弃物每年的产生量十分巨大，但其中大部分没有得到充分利用。各类作物的废弃物产生量不同，专家估算任何干的农产品中25%的物质是废弃物。花卉蔬菜秸秆过去基本全用于肥料，农民将其或直接丢弃在田间地头，或放火焚烧或任其腐烂，资源浪费现象严重。秸秆产生量最大的9个省份为黑龙江、河北、山东、河南、江苏、安徽、湖北、湖南及四川。这些省份每年的秸秆产生量均超过3600万t，秸秆产生总量占全国秸秆产生量的59.5%，面临着严重的农田固体废弃物流失的问题。

（5）生活污水。由于农村生活污水处理设施的空白，排放的污水大部分未经处理就直接排入附近河道，最终流入巢湖，使氮磷富集于巢湖。

（6）畜禽养殖业的污染。主要是由于对产生的固体废弃物和废水未进行合理的处置造成的，其主要污染物是有机质、氮、磷和病原微生物，其主要影响是对地表水体的耗氧和水体的富营养化，以及硝酸盐带来的地下饮用水源的污染。此外，畜禽粪便发酵后会产生大量有害气体。从全国的分布来看，畜禽养殖分布依然是围绕经济发展较好的地区，成为经济发达地区的菜篮子基地，但东部地区由于集约化和土地占有量的矛盾使得畜禽污染显得十分突出。

3 巢湖流域农村生态治理分析

3.1 巢湖流域农村生态治理的必要性

巢湖是我国重要的淡水湖泊，巢湖流域是我国重要的粮棉油主产区。一个时期以来，巢湖污染加剧，水环境持续恶化，这主要是工业化、城镇化进程加快，但农村不合理生产生活方式造成的面源污染也起了一定作用，特别是氮、磷污染，加剧了水体富营养化。近年来，随着农业集约化程度的提高和养殖业的快速发展，过量和不合理使用化肥、农药农用化学品以及畜禽粪便随意排放造成污染问题越来越突出。农村每天产生的大量生活垃圾、畜禽粪便和部分农作物秸秆没有得到有效处理利用，农村面源污染情况与前几年比，呈上升趋势，污染问题不容乐观。目前巢湖流域农村面源污染所占比例已经超过巢湖外部污染总量的50%。当前巢湖流域污染严重，已直接威胁到合肥市居民的饮用水安全。更令人担忧的是，与农村水环境、农村饮用水源密切相关的次级河流及水库水体的水质已明显下降，而次级河流污染已经对巢湖构成严重威胁，农村面源污染目前已经严重威胁到了巢湖流域的整体水环境，因此必须采取有效的措施治理农村面源污染。

3.2 巢湖流域污染特性

巢湖流域污染有工业污染，但主要为农村面源污染。据《第一次全国污染源普查》结果，2007年，巢湖流域总氮2.74万t，总磷排放量约为0.33万t。其中城镇生活源是巢湖流域COD、氨氮、总氮和总磷排放的主要污染源，分别占各自排放总量的58%、82%、52%和68%；农业源总磷和总氮排放量分别占流域排放总量的48%和32%。主要污染原因为农村生活污水及生活垃圾无害化处理率低，畜禽粪便综合利用率低，面源污染防治对策难以落实；环境意识淡薄、环境治理资金投入严重不足；水资源价格低，没有形成节约用水和重复用水的价格约束；产业结构不合理，农村污水处理设施建设缓慢和运行资金缺乏，现行管理和运行机制不完善。

4 农村面源污染综合治理措施

4.1 加快农村生活污水治理

巢湖周边农村人口分散，人口数量多，目前基本没有任何农村生活污水的收集和处理措施，农村生活污染源成为影响水环境的重要因素，严重污染了农村地区居住环境，农村大部分地区河流水体普遍受到污染，最终排放到巢湖，使巢湖的水质安全受到严重威胁。

农村居民居住总体较为分散，局部相对集中，针对以上现状，应因地制宜地选择50户左右的集中连片的农户为一组，通过排污管、沟对污水进行集中，最终进入厌氧发酵－人工湿地处理系统进行污水治理，其特点是成本低、效率高，有利于污水的集中收集，节约工程投资，同时也可以减少堵塞、淤积等情况的发生，符合农村污水处理工艺要求和农村现状。污水经处理后可用于池塘养鱼或农田灌溉，在改善农民生活条件和农村生态环境的同时，节约水资源。

通过一、二级厌氧发酵池，利用厌氧微生物对有机质发酵、分解作用，降低污水的化学需氧量、生物耗氧量及悬浮物，达到污水的净化；再通过自流方式进入垂直式人工湿地床，在耐水植物和土壤（填料）的物理、化学和生物的三重协同作用下，污水中有机物通过过滤、根系截留、吸附、吸收和植物光合、输氧作用，促进兼性微生物分解来实现对污水的高效净化，从而实现对生活污水的达标处理。

4.2 加快农村户用沼气工程

针对巢湖流域地理位置、农村种植业状况及气候资源条件，可实施农村户用沼气工程，以“猪－沼－粮（菜、果、鱼）”能源生态模式为主，以农户为基本单元，以“一池三改”为建设内容，利用房前屋后的山地、水面、庭院等场地，每户建设容积为8m3的全混凝土结构家用水压沼气池，同步对畜禽舍、厕所、厨房进行改造，使沼气池的建设与畜禽舍和厕所改造结合，收集养殖粪便、污水以及生活污水，通过沼气池的厌氧发酵处理，变废为宝，构成养殖——沼气——种植三位一体的庭院经济格局，避免了污水向四周环境的排放，形成生态良性循环，增加农民收入（图1）。

5 社会效益和生态效益分析

5.1 农村生活污水处理工程实施的效益分析

（1）在项目区进行污水的集中收集、处理，可以有效的解决新农村建设的污水处理问题，实现农村城市化、田园化，积极促进新农村的建设。

图1 猪沼粮（菜、果、鱼）能源生态模式运行图

（2）目前我国农业因缺水而造成的粮食减产约为250～480亿kg，巢湖流域同样存在上述情况，直接影响农民的收入水平。通过生活污水治理工程的实施，收集农村污水，资源化处理后用于农业灌溉，将减少因缺水造成的农业损失，使农民得到实惠。

（3）农户生活污水处理工程可以有效的解决农村生活污水的无序排放，农村的脏、乱、差问题，极大的改善农村环境。

5.2 农村户用沼气工程实施效益分析

（1）使巢湖流域生态环境得到极大改善，带动周边农民大量使用有机肥，减少了化肥、农药的施用量，从而能够从根本上解决巢湖流域的农村面源污染问题，减轻巢湖流域的水污染。

（2）促进庭院经济发展，增加农民收入。加强农村户用沼气建设，通过开展多种模式的综合利用，充分合理地利用光、热、水、土和生物质能资源，种植与养殖并举，实现庭院经济和粮食生产的同步发展，建池户年节支增收1000元左右，既保证了农民温饱，又增加了经济收入，符合农村实际情况，是促进农业增效、农民增收、农村稳定的一条捷径。

（3）促进无公害农产品生产，增强农产品的竞争力。通过户用沼气池建设，一方面，农民大量使用沼气，减少农药化肥施用量，减轻农产品污染，并逐步按照无公害农产品标准进行生产，提高农产品食用安全水平。

6 结语

通过巢湖流域农村面源污染综合治理后，可有效减少农村污水的排放，改善巢湖流域整体生态环境，农业生产现状，可实现农业资源的可持续利用。可以大幅度提升农村生产、生活环境质量，促进资源循环利用，大力推进资源节约型、环境友好型社会和社会主义新农村生态家园建设，造福广大农民和子孙后代。巢湖流域可基本实现生态平衡，生态系统步入良性循环，洁净的灌溉水、优良土壤环境质量和稳定的农业生态系统，将为巢湖流域生态农业和其它生态经济的发展提供良好的环境条件，为巢湖流域的水污染治理和其它生态经济的发展发挥良好的作用。

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