河北省农村水环境问题分析及对策研究
2019-04-10王立璇
王立璇
(河北化工医药职业技术学院,河北石家庄 050026)
近年来,河北省对环境保护工作的力度逐渐加强,城市生活污水及工业废水均得到了全面、有效的治理,水环境质量日益提高。但随着生活水平的提高,农村水环境问题日益突出[1]。农村水环境问题主要体现在农作物种植过程中为提高农作物的产量,不合理或过量施用农药、化肥,大量使用地膜;农村养殖业中畜禽的粪便及其他农业废物任意排放;迅速崛起的乡镇企业排污等方面,在带动乡村经济全面高速发展的同时也加剧了农村水环境状况的恶化状况。河北省是农业大省,也是我国重要的粮棉产区,农业人口众多,绝大多数的农村人口生活在农村,针对目前农村水环境污染中出现的突出问题,在农村环境综合整治“十三五”规划中明确指出在“十三五”期间,对全国农村环境进行综合整治,全国范围内共涉及14万个建制村,其中河北省涉及的环境综合治理的建制村数量为12 694个,占全部河北省建制村数量的25%左右,覆盖面广,治理力度大、受益群众多。
农村水污染通常包括内生性污染及外生性污染[2]。内生性污染分为农业生产污染和农民生活污水污染,如农业种植、养殖过程中产生的废水、废弃物造成的农村水环境污染。外生性污染是城镇生活污水和工业企业排放导致的农村水污染,污染物是从农村之外转移过来的。针对目前河北省农村水环境现状,从农村水污染面源着手,重点调研农村化肥农药的过量施用、畜禽养殖污染、农村生活废弃物污染及乡镇企业排污等方面的情况,并在此基础上,提出河北农村水环境治理过程中存在的问题。通过综合分析,结合河北农村水环境的实际情况,针对存在问题提出解决对策。
1 农村水环境中存在的问题
1.1 化肥及农药的过量施用
化肥与农药是农业生产中必不可缺的农业物资,但目前农业生产中化肥、农药的不合理使用,是造成农村水体污染面源污染的重要因素。通常,农民在种植过程中认为施用化肥、农药越多,农作物的产量越高,病虫害越少。农业生产过程中,化肥的利用率在30%~40%[3],农药的利用率在10%~20%,剩余的化肥、农药进入到地表水、土壤中。农业生产过程中施用的化肥主要有氮肥、磷肥及钾肥,其中氮、磷属于植物性营养素,通过农田排水、地表径流等方式一旦大量的氮、磷进入到水体中,可导致地表水水体发生富营养化,严重污染地表水水体水质。同时,大量使用化肥、农药还会造成土壤板结、酸化、肥力下降。残留的农药、化肥通过下渗进入到地下水中,进一步影响地下水的水质,进而威胁农村饮用水源的安全。
1.2 畜禽养殖业中粪便污染
随着畜禽养殖业的发展,畜禽粪便的排放问题日益突出,已成为造成农村环境污染的主要污染源之一。畜禽粪便排放量与养殖类型、生长周期有关,差异较大。通过总结调研资料,畜禽不同养殖类型、不同生长周期的粪便排放量如表1、表2。
表1 农村散养条件下的不同畜禽粪便排放量
表2 规模化猪场粪尿及干物质排放量
畜禽粪便中含有大量严重影响环境的污染物质。如每吨牛粪中含COD 31.0 kg、TN 4.37 kg;每吨猪粪中含COD 52.0 kg、TN 5.88 kg;每吨鸡粪、鸭粪中含有的COD均高于45 kg,尤其是总氮含量较高,分别达到9.84 kg/t和11.00 kg/t。养殖一头牛产生的废水超过22个人生活生产的废水[4],因此在禽养殖业中废水产生量大,有机物含量高。目前,在畜禽养殖过程中产生的固体废弃物及废水仅有极少部分进行了资源化、减量化处理,主要用来生产清洁能源或堆肥,绝大部分畜禽养殖过程中产生的粪便及废水就近排入附近的水体或堆放。畜禽粪便排入水体后导致水体中有机物及氨氮含量过高,这些污染物可降低水体中的溶解氧含量,导致水体发黑发臭,严重时水生生物大量死亡,对农村的水环境造成了严重威胁。
1.3 农村生活废弃物污染
农村生活废弃物主要有生活污水及生活中产生的固体废弃物。随着城乡差异的逐渐减小,农村的生活条件及生活方式逐渐城市化,生活废弃物的排放数量日益增多。农村生活污水主要来自于厕所的冲洗水、厨房洗涤水、洗衣机排水、淋浴排水及其他排水。目前,河北省绝大部分农村没有污水收集及集中处理系统,农村生活污水得不到有效处理,多数地区的农村生活污水基本没有采取任何处理措施直接排入了附近水体,导致水体污染。农村生活污水的收集问题是制约农村生活废水集中治理的直接原因。此外,随着生活水平的提高,农村污水排放量越来越大,占废水总排放量的比例也越来越高。农村生活污水不同时段的水量、水质波动较大,早晚排放量较大、夜间量少、夏季多、冬季少,污水中含有大量的COD、悬浮物、氮磷,可生化性强[5],有利于采用生物处理技术处理。
农村生活中产生的炉渣等固体废弃物,随意堆放,会随地表径流流入地表水。生活垃圾长期散乱堆放,渗透液进入河流、湖泊等水体,甚至渗下渗进入土壤,造成地下水污染。
1.4 工业企业排污
工业企业生产过程中排放的废水是造成农村水环境恶化的原因之一。一方面,迅速崛起的乡镇企业给农民带来了更多的就业机会,农民收入大幅度增加,但乡镇企业布局分散、工艺落后、能源利用率低、规模小、经营粗放、生产量大,每年有大量废渣、废水未经处理直接排放到河道、沟渠甚至田地,或者经简单处理后未达到排放标准排放。大量随意堆放的工业固体废弃物及生活垃圾对地表水、地下水造成二次污染,加重了农村水环境的污染状况。另一方面,随着经济水平及环保意识的逐渐加强,城市中大批采用落后生产工艺、高污染的工业企业搬迁到农村,仍旧采用落后的生产设备、生产工艺,未进行技术改造升级,生产过程中排放的污染物加重了农村水环境污染状况。
2 农村水环境保护和防治对策
2.1 加强科普宣传教育,提高农民环保意识
随着义务教育的普及,农民的教育水平有了很大的提高,但受教育水平仍普遍较低,环境保护意识相对薄弱。因此,应利用各种舆论媒体大力宣传农村环境保护的科普知识,提高广大农民的环境保护意识,具体可从如下两方面进行。(1)增强农村基层干部的环保意识,农村基层干部是农村各项工作的带头人,只有农村基层干部认识到农村水环境保护的重要性,才能带领村民建设社会主义新农村、建设美丽乡村。(2)推进农村水环境保护的主体是农民,通过村务公开栏、播放宣传片、科技入户、组织高校师生下乡实践,宣传环境保护的政策法规,增强对水污染的认识,提高广大农民的环保意识。
2.2 控制农业面源污染
造成农业面源污染的原因主要是农民认识不足,在农业生产中过量施用农药、化肥来提高农作物产量。因此,需要积极开展农业科技下乡活动,通过讲座或学习班的形式,培养一批基层的农技人员和农村示范户。通过农技人员或示范户的带头作用,推广施用低毒、低残留农药,严格按照说明书喷洒农药、推广精准施肥技术和机具、推广有机农业,减轻农业生产过程中产生的环境污染问题。
2.3 畜禽粪便资源化
针对畜禽养殖业中动物粪便的特点,依据就近利用的原则,目前可以采用好氧堆肥技术对畜禽粪便进行综合利用。
畜禽粪便中含有大量的不稳定有机物,这些不稳定有机物通过好氧堆肥处理,经过升温、高温、降温和腐熟四个过程,能够形成理化性质稳定、对农作物无害的堆肥产品,堆肥产品是良好的土壤改良剂,能够明显改善土壤的墒情,避免化肥使用过量造成的土壤板结、酸化等情况,是优良的农作物肥料。堆肥处理技术不受季节限制,发酵过程中没有臭味,生产周期约10天,此外投资及占地面积小,运行管理的费用低,通过好氧堆肥,可实现资源的无害化、资源化、减量化。
畜禽粪便堆肥操作简单,影响堆肥的因素有含水量、通气状况、C/N和C/P比、温度、接种剂和酸碱度等。畜禽粪便堆肥工艺流程见图1。
图1 畜禽粪便好氧堆肥工艺流程
2.4 农村生活污水处理对策
目前,河北省绝大多数农村没有配套的排水管网,相对城市人口,建制村中人口规模小,居住密度低,生活污水来源分散,根据农村生活污水水污染源的特点,可以采用分散处理、村落集中处理和纳入城镇排水管网三种模式对农村生活污水进行处理。
分散处理模式主要适用于单户或几户村民,采用小型污水处理设备或者生物氧化塘、人工湿地等技术处理生活污水。对于村庄人口稀少、地形复杂、污水不易集中收集的乡村,可以采用分散处理模式污水处理,应用较多的是庭院式分散处理、街道式局部集中就地处理。对于连片的人口比较集中的村落采用集中处理模式处理农村生活污水。集中式处理类似污水处理站,一般采用生物-生态组合处理工艺。距离城镇较近的近郊区村落,通常经济条件较好,产生的生活污水可以直接接入市政污水管道,纳入城镇污水管网,统一进行集中处理。目前河北省根据村落分布的具体情况,主要适于推行连片村落集中污水处理模式。
3 结语
农村水环境治理是“十三五”期间的重要问题,农村水环境问题关系到农民生活质量的提高、农村面貌的改善等方面,造成农村水环境问题的因素较多,切实解决目前农村环境保护工作中出现的各种问题,才能改善农村的生态环境,促进农村经济发展,今后在农村污水收集方法、治理技术及设备等方面需要进一步加强研究,符合农村水环境治理的实际情况。