河北省农村环境综合整治投资估算与情景分析
2017-12-25张晓晴万宝春付素静成雪峰
张晓晴,万宝春,付素静,成雪峰,李 巍
(1.河北省环境科学研究院,河北 石家庄 050037;2.河北省环境保护厅,河北 石家庄 050051)
河北省农村环境综合整治投资估算与情景分析
张晓晴1,万宝春1,付素静1,成雪峰1,李 巍2
(1.河北省环境科学研究院,河北 石家庄 050037;2.河北省环境保护厅,河北 石家庄 050051)
根据河北省农村状况和环境综合整治的基础,建立了静态投资估算模型。模型在不考虑投资价格变化、城镇化率增加和建制村合并的条件下,根据农村污水排放标准的不同,估算了河北省农村环境综合整治完成生活污水处理任务的投资情况。结果表明,“十三五”期间完成农村环境综合整治生活污水基础设施建设,需要投入6.91~46.06亿元;远期全面完成任务需要投入23.93~159.47亿元。
农村环境;污水处理;投资;模型
国家实施农村环境综合整治政策以来,农村环境治理取得了积极成效,但是农村环境基础设施依旧严重滞后,生活污水、垃圾和畜禽粪便的排放量不断增加,生态环境形势总体上仍然比较严峻,加快农村环境整治十分必要。“十三五”期间,河北省农村环境综合整治任务艰巨,各级财政需要不断加大资金投入,积极探索有效的运营模式。本研究对河北省农村生活污水综合整治基础设施建设进行投资估算,为农村环境管理工作提供了技术支持。
1 河北省农村环境综合整治区域概况
河北省下辖11个地级市,171个县(市、区),2 246个乡、镇,48 551个建制村,农村人口约5 000万。河北省从2009年开始在省财政设立农村环保专项资金,推进农村环境综合整治工作。截止到2015年,使用中央、省、市农村环保专项资金实施环境综合整治的建制村超过7 000个,受益人口超过730万人,占农村人口总数的15%[1-2]。
南水北调工程贯穿河北省京南全部区域,包括中线工程和东线工程,涉及邯郸、邢台、石家庄、保定、廊坊、沧州、衡水7个设区市和定州1个省直管市,共计58个县(市、区)。其中,中线工程总干渠河北段起自冀豫界的漳河北岸,沿京广铁路西侧经过邯郸、邢台、石家庄、定州、保定5市的34个县(市、区),于保定涿州西疃村穿过北拒马河中支后进入北京市,渠线总长465.92 km。南水北调东线工程从山东省临西县刘口村进入河北省境内,沿途经过沧州、衡水2市所辖24县(市、区),由青县马场镇进入天津市[1]。根据国家和河北省生态环境保护“十三五”规划,“十三五”期间农村环境综合整治工作主要以山区农村扶贫攻坚重点区域、环京津县、南水北调沿线和重要水源地周边农村为重点,集中解决农村垃圾、污水、饮用水、畜禽养殖污染等突出的环境问题,主要开展生活垃圾和污水治理[3-4]。“十三五”期间河北省新增完成12 000个建制村的环境整治;到“十三五”末,全省38%以上的建制村将完成环境综合整治工作。本研究主要针对河北省“十三五”期间农村生活污水基础设施建设作投资估算,为农村环境整治综合决策提供技术指导。
2 河北省农村生活污水综合整治投资模型构建
农村生活污水主要以县级行政区域为单元,实行农村污水处理统一规划和管理。采取集中或分散处理的方式,经过处理后的水质应达到河北省《农村生活污水排放标准》(DB 13/2171—2015)要求。农村生活污水综合整治投资分析中,有诸多变动因素,如基础设施投资价格、城镇变化率、建制村合并等。研究在不考虑投资价格变动、城镇化率增加和建制村合并的条件下,根据《环保部农村污水处理投资指南》[5],设定不同的情景模型对生活污水综合整治基础设施建设进行投资估算。模型建立如下:
2.1 计算污水处理规模
集中污水处理项目的设计处理规模可按照以下公式计算:
Q=q×n×r×污水处理率(≥60)×k
式中:Q为单位农村日处理污水量,L/d;q为人均日生活用水量,L/d;n为当地常住人口,人;r为排水系数;k为生活污水量的总变化系数(生活污水量的总变化系数参考CJJ 124—2008、GB 50014—2006)。
2.2 计算投资总额
S=Q×A×N×10-3
式中:S为生活污水基础设施建设投资总额,元;A为吨水投资额,元(吨水投资额应考虑《环保部农村污水处理投资指南》中不同的排放标准和处理技术);N为农村数量,个。
3 计算结果及情景分析
3.1 污水处理规模计算结果
农村生活污水综合整治投资分析中,对于人均日生活用水量[6],发达型农村为100~120 L/(人·d-1),较发达型农村为50~100 L/(人·d-1),欠发达型农村为30~50 L/(人·d-1),参数选取平均值为75 L/(人·d-1);根据人均日生活用水量,查取生活污水的总变化系数为2.3[7];当地单位农村常住人口数为:
根据《华北地区农村生活污水处理技术指南》[8],农村生活污水排水系数为0.33~0.39,参数选取平均值为0.36。保障集雨区内村庄污水处理率不低于90%,其余区域生活污水处理率达到60%以上。把上述参数代入模型公式得出:
3.2 投资总额计算结果及情景分析
农村生活污水处理包括预处理、生化处理与深度处理三个阶段。在农村生活污水集中治理项目中,为使污水达标排放,一般根据村庄实际情况选取“预处理+生化处理”和“预处理+生化处理+深度处理”等组合模式。本研究根据农村污水排放标准的不同,采取不同的情景分析分别进行投资估算。
3.2.1 达到《河北省农村生活污水排放标准》中二级以下(含二级)的处理要求
达到此处理要求通常采用预处理+生化处理模式和预处理+人工湿地处理模式。预处理+生化处理模式一般采用预处理+污泥曝气沉淀法、预处理+生物接触氧化法[6]。常用的生化处理方法有传统活性污泥法、A/O、A2/O、氧化沟法、生物接触氧化法、SBR法、MBR法、其基础设施建设(含预处理系统、生化处理系统及辅助配套系统) 吨水总投资分别为3 100~4 000元、3 200~4 200元、3 100~4 000 元、3 200~4 200元、3 200~4 200 元、3 200~4 200 元、4 200~5 200元,吨水总投资范围在3 100~4 200元之间。此技术模式下“十三五”期间新增完成12 000个建制村的生活污水环境整治基础设施建设投资金额为:
远期全面完成河北省建制村的生活污水环境整治基础设施建设投资金额为:
预处理+人工湿地处理模式中,人工湿地分为表流人工湿地、水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地,其基础设施建设(含预处理系统及人工湿地系统) 吨水总投资分别为1 500~2 100元、2 200~3 000元、2 800~3 900元,吨水总投资区间为1 500~3 900元。此技术模式下“十三五”期间新增完成12 000个建制村的生活污水环境整治基础设施建设投资金额为:
远期全面完成河北省建制村的生活污水环境整治基础设施建设投资金额为:
3.2.2 达到《河北省农村生活污水排放标准》中一级B以上(含一级B)的处理要求
达到此处理要求一般采用预处理+生化处理+深度处理的技术模式。常用的有预处理+A2/O法+稳定塘,预处理+污泥曝气沉淀法+人工湿地,预处理+膜生物法+土地处理[9-10]。其中生化处理基础设施建设吨水总投资区间为3 500~5 500元,深度处理基础设施建设吨水总投资区间为2 200~4 500元,此技术模式下“十三五”期间新增完成12 000个建制村的生活污水环境整治基础设施建设投资金额为:
远期全面完成河北省建制村生活污水环境整治基础设施建设投资金额为:
4 小结
农村环境综合整治是一项长期而系统的工作,需要大量的资金投入。“十三五”期间完成河北省农村环境综合整治生活污水基础设施建设,需要投入6.91~46.06亿元,新增受益农村人口960万人;远期全面完成河北省农村环境综合整治生活污水基础设施建设,需要投入23.93~159.47亿元。筹资难依然是农村环境整治的最大瓶颈。因此,建立系统的农村环境整治资金扶持政策,充分调动农村环境治理的市场化机制,对推动农村环境综合整治目标的有效实现,具有重要的意义。
[1]河北省环境保护厅.河北省农村环境综合整治工作方案(2016—2020年)[Z/OL].(2016-10-11)[2017-07-04].http://info.hebei.gov.cn/eportal/ui?pageId=1981538& articleKey=6672831&columnId=330110,2016.09.
[2]付素静,曹阳.河北省农村环境综合整治重点任务研究[J].绿色科技,2016(16):74-76.
[3]河北省人民政府.河北省生态环境保护“十三五”规划[Z/OL].(2017-03-07)[2017-07-04].http://info.hebei.gov.cn/eportal/ui?pageId=1962757&articleKey=6732806 &columnId=329982,2017.03.
[4]环境保护部,财政部.全国农村环境综合整治“十三五”规划[Z/OL].(2017-01-20)[2017-07-04].http://www.xjepb.gov.cn/xjepb/_639/_3042/_3046/162732/2017032418243978843.pdf,2016.12.
[5]环境保护部.农村生活污水处理项目建设与投资指南[S].2013.11.
[6]河北省环境保护厅.农村环境治理技术指南(生活污水、生活垃圾)(试行)[S].2011.11.
[7]中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB 50014—2006室外排水设计规范[S].北京:中国计划出版社,2006.06.
[8]中华人民共和国住房和城乡建设部.华北地区农村生活污水处理技术指南[S].2010.09.
[9]王伟,万宝春,田凤秀.加强水源地管理保障农村饮水安全[J].环境保护,2011(24):61-62.
[10]中共河北省委,河北省人民政府.关于加快推进美丽乡村建设的意见[R].(2016-01-13)[2017-07-04].http://www.hb12369.net/ztbd/nchjlpzz/gztsxd/201603/t20160323_49781.html.
Investment Estimation and Scenario Analysis of Rural Environmental Comprehensive Improvement in Hebei Province
Zhang Xiaoqing1,Wan Baochun1,Fu Sujing1,Cheng Xuefeng1,Li Wei2
(1.Hebei Institute of Environmental Sciences,Shijiazhuang Hebei 050037,China;2.Hebei Environmental Protection Bureau,Shijiazhuang Hebei 050051,China)
According to the basic situation and the comprehensive improvement of rural environment in Hebei Province,the static investment estimation model was established.Without taking the price changed into account,the urbanization rate increased and the villages merged,the investment of sewage treatment of the rural environment comprehensive improvement in Hebei Province has been estimated according to the difference of rural sewage discharge standard.During the"13th Five-Year Plan"the completion of the infrastructure construction of sewage need to invest 6.91~46.06 billion Yuan.In the long term the completion of the infrastructure construction of sewage need to invest 23.93~159.47 billion Yuan.The research results will be of great significance for governments at all levels to estimate the rural financial input and establish financial support policies for the rural environmental improvement.
rural environment,sewage treatment,investment,model
X321
A
1008-813X(2017)06-0054-03
10.13358 /j.issn.1008-813x.2017.06.14
2017-07-04
张晓晴(1982-),女,河北石家庄人,毕业于中科院生态环境研究中心生态学专业,博士,工程师,主要从事环境规划、生态环境方向的研究工作。
(编辑:程 俊)