丹江口水源涵养区农村生活垃圾处理现状与农民环保意识调查分析

2018-03-18葛一洪张国治申禄坤魏珞宇封海东唐德剑施国中

中国沼气 2018年6期

葛一洪，张国治，申禄坤，魏珞宇，封海东，唐德剑，潘科，张敏，施国中

(1.农业农村部沼气科学研究所，成都 610041； 2.十堰市农业科学院，湖北十堰 442000； 3.农业农村部富硒产品开发与质量控制重点实验室，陕西安康 725000)

农村经济的快速发展已经造成了日趋严重的环境可持续性问题，随着我国农村地区人们生活质量的提升，日益增多的家庭生活垃圾，造成了环境污染并占用土地，已经成为人们关注的重要社会问题之一[1]。然而，不同于国外很多地区采用的垃圾分类处理方式，垃圾分类收集与集中处理模式在中国农村并不常见，聚焦于农村居民对家庭生活垃圾收集处理意愿的研究也相对较少。Wu[2]等对我国家庭废弃物的物理、化学性质及其时空分布进行了系统的研究，发现农村家庭生活垃圾的主要成分与城市生活垃圾无显著差异。Han[3]等近年来针对中国农户农村家庭垃圾特性和管理认知方面的影响因素做了调研，认为垃圾处理需要通过宣传和教育提升居民的公共环保意识，并提出了相应的建议。高海硕[4]等采用比例分层随机抽样方法对广东省农村垃圾的产生特征与处理方式进行了研究，发现处理方式主要是随意处置，所占比例为37.89%。张静、陈子爱、林丽梅[5-8]等分别针对海南省、四川省、福建省等地区的农村生活垃圾特性及集中处理状况进行了调研分析，发现各地区均有较大差异。

丹江口库区及上游地区位于秦巴、伏牛山区，是南水北调中线工程的水源区，承担着保障调水水质安全和实施移民搬迁安置的历史性任务[9]。针对已存在的诸多环境问题，当地采取了有效的举措对农户反映强烈、环境问题突出的村庄，采取集中和分散相结合的方式，建设了各类小型化农村污水处理和垃圾处理设施，并加强了农村垃圾收集、厕所等公共卫生设施的建设。然而，在农村生活垃圾的处置过程中，需要考虑当地经济、社会具体实际，为了全面了解当地农村生活垃圾的基本特征、当前的处置方式以及居民对不同垃圾收集和处理方式的态度，本文对丹江口水源涵养区进行了农村生活垃圾处理现状与居民意愿的调研分析，为该地区农村垃圾的科学处置与政策机制设计提供理论参考。

1 调研对象和方法

1.1 调研区域

以丹江口水源涵养区核心示范区域为基础，以村为单位于2017年9月调研了十堰市郧县谭家湾镇五道岭村和圩坪寺村，以及安康市石泉县池河镇明星村。其中谭家湾镇位于十堰市郧阳区东郊，是南水北调重要水源区，汉江主河道与此相邻，距县城2.3公里，距十堰市主城区25公里，占地159.6平方公里，耕地面积20235亩(水田7860亩、旱地12375亩)，辖13个行政村。

图1 调查村地理位置

池河镇位于安康市石泉县城以东12公里，镇域面积101平方公里，辖13个行政村和2个社区，总人口22534人，耕地资源面积20661亩，池河河水自东向西顺流5公里进入丹江口最大的支流汉江。研究区域3个调查村地理位置按照从上游流域到下游流域分布的规律选择，其分布情况详见图1，各个调查村的基本情况详见表1。

1.2 研究内容与方法

以问卷的形式进行实地调研，对丹江口库区谭家湾镇五道岭村和圩坪寺村，以及安康市石泉县池河镇明星村的农村垃圾、畜禽养殖业污染物的产生与排放、生活污水处理现状、农村村民的环保意识、水源地污染状况以及农村沼气的使用现状进行详细调查，并在调查结果基础上对当地不同区域的农村垃圾处理方式进行实证分析。调研组在五道岭村、圩坪寺村和明星村分别入户完成55份，18份和56份关于农户对生活垃圾处理意愿和建议的问卷调查，并在五道岭村和明星村分别随机选取24户和7户农户对其生活垃圾进行了实地分类称重。

表1 研究区域五道岭村、圩坪寺村和明星村基本情况表

注：“—”表示无法取样或暂无数据。

本研究还根据《生活垃圾采样和分析方法》(CJ/T313-2009)所述的方法，对丹江口水源涵养区农村生活垃圾样品的容重、物理组分、含水率、可燃物、灰分进行了测定和相应的热值计算，生活垃圾产生量的测定采用直接称量法。此外，数据分析和统计采用Excel 2016和SPSS 19.0软件。生活垃圾产生量以户为单位进行测定和统计，生活垃圾特性以村为单位进行测定和统计，区域值采用该区域单位调查值的加和进行计算。

2 结果与讨论

2.1 受访者概况分析

受访家庭的经济情况按照种植、养殖、外出务工及其不同结合方式分类，其占比分析见表2。由表中数据可得，在丹江口水源涵养区的受访家庭中，外出务工结合种植或养殖为最多的收入方式，占到全部受访家庭的1/3及以上。其次是单独种养结合或外出务工。单纯养殖或种植为主要收入来源的受访家庭所占比例均较小。

2015年五道岭村的人均纯收入8971元，明星村该村农民人均纯收入达到16669元。受访家庭的日常用能主要以薪柴和电能为主，液化气、沼气、秸秆为辅助用能(见表3)，这与韩智勇[10]等调研四川藏区主要生活用能类似。

表2 受访家庭收入分析 (%)

表3 受访家庭用能分析 (%)

2.2 生活源污染物产生和排放情况

丹江口库区湖北水源区32个乡镇的总人口数为85.36万，因地形及气候因素与三峡库区比较接近，故在本研究中将污染物分为固体生活垃圾和污水两部分，人均产排污系数参照三峡库区的平均水平取值，具体如表4所示。与侯京卫[11]等调研得到的11个省市的农村污水质量相比，丹江口水源地农村人均污水排放量较少(19.86 L·d-1)，低于全国平均的人均60.1 L·d-1，出现该现象的原因，可能是因为水源地居民的环境保护意识较强。

表4 研究区域农村生活源人均产排污系数 (L·d-1)

由表5可知，湖北水源库区农村生活源的污染物，包括有机垃圾，污水，COD，总氮，总磷和氨氮。库区农村生活源垃圾总产生量和总排放量分别为15.89万吨和12.15万吨，排放率76.46%；污水总产生量和总排放量分别为618.69万m3和189.34万m3，排放率为30.6%，尚有提高利用率减少排放的空间。

表5 研究区域农村生活源污染物产生与排放情况

此外，根据调研和分析，丹江口库区湖北水源区固体废弃物的产生总量中，种植业源、畜禽养殖业源和农村生活源的固体废弃物产生量分别占库区总量的69.86%，4.73%和25.4%；固体废弃物的排放总量中，种植业源和农村生活源排放量分别占库区总量的37.18%和62.82%。湖北水源区污水的产生总量中，畜禽养殖业源、水产养殖业源和农村生活源3种来源的污水产生量分别占库区总量的1.21%，36.47%和62.33%；污水的排放总量中，畜禽养殖业源、水产养殖业源和农村生活源3种来源的污水排放量分别占库区总量的2.75%，25.24%和72.01%。种植业源、畜禽养殖业源、水产养殖业源和农村生活源4种来源总氮、总磷的流失(排放)量分别占库区总流失(排放)量的71.77%，8.14%，12.04%和8.05%，以及52.47%，15.49%，20.48%和11.55%。畜禽养殖业源、水产养殖业源和农村生活源3种来源的COD的产生量和流失(排放)量分别占库区总量的39.73%，1.43%和58.84%，以及30.5%，4.54%和64.97%。

表6 研究区域畜禽养殖业各类污染物产生与排放情况

全库区畜禽养殖业总体规模较大，其中生猪出栏量近11万头，肉牛出栏量738头，蛋鸡存栏量524.67万羽，肉鸡出栏量230.091万羽，因此，对丹江口水源涵养区的畜禽粪污进行调研和分析具有重要意义。对于重金属铜和锌，主要来源于畜禽养殖业源和水产养殖业源，又以畜禽养殖业源贡献率最大。由表6可知，与陈闯[12]等对四川农村地区畜禽粪污随意排放率16.0%相比，丹江口库区畜禽养殖业各类污染物产生与排放量较高，处理方式不得当，排放率高达41.51%。畜禽养殖业污水排放对周围环境的水体污染直接而且严重，表明畜禽养殖业污水资源化利用的要求很迫切，可推进农田污水灌溉的实施。

2.3 生活垃圾产生量及处置方式分析

2.3.1 生活垃圾产生量及成分分析

五道岭村生活垃圾的调研显示，农户家中的生活垃圾存放时间一般在2～7 d，大部分在3～4 d，由于垃圾桶露天放置，加上阴雨天气，生活垃圾已经开始腐解、长蛆并散发恶臭，就此类现象而言，应及时倾倒垃圾桶内的垃圾，不可做长期堆放处理。另外还发现在生活垃圾中常混有农业生产垃圾，如芝麻杆，花生茎叶，大蒜皮等。对生活垃圾分类称量的结果表明，该村平均每户生活垃圾的产生量为1.075 kg·d-1，其中有机垃圾0.951 kg·d-1，无机垃圾0.081 kg·d-1。生活垃圾中有机垃圾为主要成分，占总重的88.48%，无机垃圾占7.57%，其它垃圾占3.95%，详见图2。有机垃圾中一半都为果蔬残渣和果壳，占比重最大，为50.06%，其它依次为塑料、织物和纸屑，分别占比重为19.32%，9.89%和9.21%。无机垃圾中占比最多的是碎石和沙土，占总重的6.17%，其次是玻璃和金属，分别占1.13%和0.27%。此外从分类结果还可得出各种生活垃圾的产生概率，塑料的产生率最高占91.67%，其次为果蔬残渣和果壳，占87.5%；其它生活垃圾产生概率的高低依次为纸屑(70.83%)、织物(20.83%)、碎石和沙土(12.5%)、金属(4.17%)、玻璃(4.17%)。通过该村基本情况得知，共有农户560户，结合垃圾分类称重结果可得出五道岭村每年全村共产生生活垃圾约220 t，可被资源化利用用于厌氧消化产沼气的生活垃圾约为130 t。

明星村农户家中的生活垃圾存放时间大部分在3～5 d，最长的有保存超过1周。对其生活垃圾分类称量，发现该村平均每户生活垃圾的产生量为1.807 kg·d-1，其中有机垃圾1.557 kg·d-1,无机垃圾0.211 kg·d-1。生活垃圾中有机垃圾为主要成分，占总重的86%，无机垃圾占12%，其它垃圾占2%，详见图2。有机垃圾中占比重最大的是果蔬残渣和果壳，占比67%；其它依次为纸屑、塑料和织物，分别占比重为21%，10%和2%。无机垃圾中占比最多的是玻璃，占63%；其次是碎石、沙土和金属，分别占36%和1%。另外从分类结果还可得出各种生活垃圾的产生概率，果蔬残渣和果壳、纸屑和塑料的产生概率均为100%，即所有称重的生活垃圾中都含有这3种垃圾，其次为玻璃，概率为71.43%；其它生活垃圾产生概率的高低依次为织物(42.86%)、碎石和沙土(28.57%)和金属(14.29%)。通过该村的基本情况调研得知，该村共有农户1049户，结合垃圾分类称重结果可得出每年全村共产生生活垃圾约690 t，可被高效资源化、无害化处理的生活垃圾约为522 t。

图2 生活垃圾产生量

由图2可知，明星村的人均生活垃圾产生量要多于五道岭村，而相应地明星村人均收入要高于五道岭村人均收入，这与郑好[13]等的研究相一致，说明农村垃圾的产生量与当地经济状况基本呈正相关。另外，以上两个水源地调研村生活垃圾有机质的含量均超过了85%，该结果远高于王翎均[14]等调研的北方部分农村生活垃圾中的有机质含量。

2.3.2 家庭生活垃圾处理方式分析

由图3生活垃圾处理方式调研结果可知，五道岭村78%的农户选择将家庭垃圾投放至村中设置的公共垃圾箱，只有20%的农户选择将垃圾扔在自家的垃圾桶，更有2%的农户仍然随意丢弃垃圾。在每户均配有垃圾桶的情况下，仍有大部分农户选择将垃圾扔在垃圾箱。经了解发现，由于每户配发的垃圾桶过大，留守老人很难将大垃圾桶运送至公共垃圾箱倾倒，此外村委要求垃圾桶每次倾倒后要洗刷干净，部分村民认为比较麻烦，于是选择把垃圾扔进垃圾箱。

图3 五道岭村农户家庭生活垃圾处理方式

图4 明星村农户家庭生活垃圾处理方式

据明星村56户受访农户生活垃圾处置方式调研结果显示(见图4)，该村仅有36%的受访农户将垃圾丢入离家较近的垃圾池，由于村委配发的垃圾桶数量不足以满足每户一个，因此有48%的受访者习惯将垃圾堆放在自家院旁，待其自然腐烂或直接焚烧。更有7%的受访农户选择将垃圾扔进家门附近的河流或沟渠内，调研期间发现此现象不占少数；还有9%的受访者选择将生活垃圾随意丢弃。结合该村基本情况分析，由于村落较大，且处于丘陵地形，山上较偏远地方只设有垃圾池，没有可移动式的垃圾箱，因此调研期间也发现垃圾池内存在不少焚烧垃圾的现象。

2.4 典型固体污染物处置方式

2.4.1 作物秸秆处理方式

图5农作物秸秆处置方式的调研结果显示，五道岭村25%的农户家中未种植秸秆类作物，75%的农户种植水稻、玉米等作物，其中33%的农户选择将秸秆作为炊事燃料，14%选择用作青贮饲料喂养家畜，13%选择直接还田用作肥料，2%选择堆沤后用作肥料，这部分农户以不同的方式虽不算高效，但也做到了部分秸秆的资源化利用；另有4%的受访农户直接将秸秆随意丢弃浪费资源，更甚者有9%的农户直接在田间焚烧秸秆，严重破坏了当地的生态环境。

图5 作物秸秆处理方式

圩坪寺村共有约11%的农户家中未种植秸秆类作物，89%的农户种植水稻、玉米等作物，其中最主要的处理方式是直接还田当肥料使用，占到受访农户的28%，其次有22%农户选择将秸秆用作青贮饲料喂养家畜，17%的农户选择将秸秆作为炊事燃料，还有11%的受访农户表示作物秸秆由村上统一回收做成肥料；仍有12%的受访农户直接将秸秆随意丢或直接在田间焚烧。

而于明星村仅有9%的受访农户家中未种植秸秆类作物，91%的农户种植小麦、玉米等作物，其中29%的农户选择将秸秆作为炊事燃料，34%选择用作青贮饲料喂养家畜，7%选择直接还田用作肥料，调研结果显示，该村也存在浪费秸秆资源和破坏生态环境的现象。

此外，本调研还发现丹江口水源涵养区采样地秸秆的焚烧率相对较低(均小于10%)，明显低于四川农村地区秸秆田间焚烧率19.8%[10]，丹江口水源库区农村秸秆的焚烧率也仅为四川农村地区的1/3[12]，这说明丹江口水源涵养区的秸秆综合利用率及村民环保意识相对较高。

2.4.2 粪污处理方式

对五道岭村的粪污处理方式进行分析，发现该村农户家中的厕所基本为旱厕，受访者中80%将人、畜粪便直接排入旱厕的化粪池中，沤肥后当肥料使用；有12%的农户家中建有户用沼气池，因此粪污就直接先排入沼气池，产沼气后用剩余的沼液沼渣当肥料使用；4%的农户选择将粪污直接堆沤成肥料使用；表示自家无厕所需到村内公厕如厕的农户和使用户用生活污水处理设备(村内建有小型污水处理装置数座)处理粪污的各占2%。

圩坪寺村处理粪污的方式较为简单，有94.4%的受访农户将人畜粪污直接堆沤成肥料使用，另外的5.6%则将人、畜粪便排入旱厕的化粪池中，沤熟后当肥料使用。

而明星村农户家中的厕所以旱厕为主，如图6所示，受访者中69%将人、畜粪便直接排入旱厕的化粪池中，沤熟后当肥料使用；有11%的农户家中建有户用沼气池，因此粪污就直接先排入沼气池，产沼气后用剩余的沼液沼渣当肥料使用；11%的农户选择将粪污直接堆沤成肥料使用；使用水冲厕的农户占7%(靠近国道的农户生活污水汇入镇污水处理管网)；表示自家无厕所需到村内公厕如厕的农户占2%。

图6 粪污处理方式

2.4.3 塑料薄膜处理方式

本研究还对丹江口水源库区农村塑料薄膜的处理方式进行了调研，由图7可知，五道岭村约有82%的农户使用塑料薄膜，绝大多数农户(约占60%)将使用后的塑料薄膜扔进垃圾箱，把塑料薄膜交废品回收站的和用来炊事生火的各占7%，另有6%做其它方式处理，仅有2%的农户将塑料薄膜随意丢弃。圩坪寺村33%的农户家中不使用塑料薄膜，39%的农户将塑料薄膜直接在田间焚烧，造成了严重的大气污染；只有28%的农户把塑料薄膜交废品回收站回收利用。对于明星村，86%的受访农户家中有使用塑料薄膜。54%的受访农户有效处理了塑料薄膜，其中32%用于炊事,18%丢入垃圾箱，只有4%将其作为废品交给废品回收站回收利用。32%的受访用户没有很好的处理塑料薄膜，对环境造成了较大污染，其中直接焚烧和随意丢弃各占16%，表明该村村民缺乏该方面的环保意识。

图7 农膜处理方式

2.5 垃圾分类及环保服务支付意愿分析

2.5.1 垃圾分类认知情况

五道岭村调研结果显示(见图8)，该村农户对垃圾分类处理的认知程度较高，了解垃圾分类的占33%，一般了解的占53%，只有14%表示不了解垃圾分类。圩坪寺村受访农户都知道垃圾分类，其中33%表示了解，67%表示一般了解，但都表示支持农户生活垃圾进行分类处理，其中72%的受访农户表示愿意由村委集中处理分类垃圾，有28%农户表示更愿意自己进行分类处理。而在明星村的调研中发现，57%的受访者不了解垃圾分类，18%表示一般了解，25%表示了解垃圾分类。因此，结合以上3个村的垃圾分类认知调查结果可以得出明星村对垃圾分类处理政策的宣传不到位，急需加强村民对垃圾分类处理的意识。

2.5.2 垃圾分类处理及环保支付意愿分析

由五道岭村，圩坪寺村和明星村垃圾分类处理意愿调研可知(见图9和图10)，其中五道岭村的调研显示，该村农户对垃圾分类处理的认知程度较高，了解垃圾分类的占33%，一般了解的占53%，只有14%表示不了解垃圾分类。圩坪寺村该村受访农户都知道垃圾分类，其中33%表示了解，67%表示一般了解，但都表示支持农户生活垃圾进行分类处理，其中72%的受访农户表示愿意由村委集中处理分类垃圾，有28%农户表示更愿意自己进行分类处理。从垃圾分类处理意愿的调研结果可知，54%的受访者愿意由村集中处理生活垃圾，46%愿意由自己处理；82%受访农户支持垃圾分类处理，13%表示无所谓，仅有5%不支持生活垃圾分类处理。可以看出绝大部分的村民是支持垃圾分类处理且愿意由村集中处理，郑凤娇[15]在以湖南攸县垃圾分类处理中指出“一氹两池三桶四筐”垃圾分类方式能够有效地使垃圾就地解决，论证了在农村地区垃圾先分类再集中处理的可行性。

图8 垃圾分类认知调查

五道岭村受访农户也表达了较高的垃圾分类处理意愿，有98%的农户表示支持垃圾分类处理，但都表示，希望村集中收集的垃圾箱距离自家不要超过200米，步行在3分钟以内；另外可能由于农户经济条件的限制，有37%的农户表示不愿意缴费支持垃圾分类处理，但愿意缴费支持的仍占多数，其中有35%赞成每月缴纳1～3元的垃圾分类处理费，24%赞成缴纳4～6元，还有4%强烈表达了希望进行垃圾分类处理的意愿，愿意每月缴纳10元以内的生活垃圾分类处理费。

圩坪寺村村民对垃圾分类村委集中处理的意愿较高，如图11所示，72%的受访农户愿意缴费支持垃圾分类处理，其中55%赞成每月缴纳1～3元的垃圾分类处理费，17%表示愿意缴纳4～6元；此外，根据调研分析，发现约有89%的农户接受农村集中式垃圾箱距自家200米，步行在3分钟以内，甚至有11%的受访农户愿意步行5分钟倾倒分类垃圾。

图9 村民垃圾分类处理意愿

图10 村民垃圾分类处理方式

而根据明星村有偿处理生活垃圾的调研结果，如图13所示，发现约有68%的受访农户表示愿意支付费用处理生活垃圾，其中27%愿意支付1～3元，32%愿意支付4～6元，有5%愿意支付7～10元，而4%表示随大流支付费用，以上调研结果都表明村民较迫切地希望村委能有效地处理好生活垃圾，减少环境污染。此外，根据采访结果，50岁左右人群及收入可观的家庭较易接受有偿集中处理生活垃圾，60岁以上的人群普遍不愿意支付费用。另外，村民的垃圾分类和环保意识与文化程度呈正相关。