陕北地区小流域水污染存在问题及治理技术思路探索

王 芳，符 丹

（中圣环境科技发展有限公司，陕西 西安 710000）

近年来，陕北地区紧紧围绕经济建设，充分利用区位优势、人文优势，全面推进城市带动战略，特别城镇带动战略的实施，旧城改造和城市基础设施建设工程的实施，以及城市生产生活环境不断优化。但是，随着区域经济的快速发展，城乡一体化进程不断加快，城市规模迅速扩大，人口数量急剧增加和人民生活水平的不断提高，环境问题急剧上升，并对环境产生了较大的影响，尤其是对带动区域经济发展的流域水环境质量造成了威胁。

1 陕北地区小流域水环境存在的主要问题

水污染普遍具有复杂性和长期性的特点，小流域水污染问题也存在着普遍性和特殊性。

1.1 生活污染问题突出、环境保护投入不足、环境保护基础设施建设滞后

经济发展引起人口大量增加，使得生活污染源成为一个突出的问题，而城市排污管网、污水处理厂、垃圾处理场等市政基础设施建设严重滞后，环保投入不足[1]。总体而言，污水处理设施的削减能力始终跟不上污染负荷的增长速度，河流污染程度将会日益严重。究其原因，责任不到位、资金投入不足与收费渠道不畅是妨碍环保基础设施建设的瓶颈因素。

1.2 农村地区环境管理缺失、村民环保意识淡薄、面源污染较为严重

由于农村居民相对分散，基础建设落后，加上村民文化程度不高及长期养成的生活习惯，农村产生的生活垃圾杂物大多没有得到有效处理。垃圾随意倾倒司空见惯，随意弃置堆积在房前屋后的空地、洼地、农村道路两旁、河道及沟畔。畜禽养殖专业户缺少对畜禽养殖粪便处理设施，除了少量的施肥入田外，大部分也是任意堆放和倾倒。

1.3 环境监督管理存在薄弱环节

相关部门的环境保护能力由于资金短缺而严重滞后，监测设备仪器和专业技术人员严重短缺；环境监察大队在监察、取证、应急设备上同样存在短缺；环境监测、监察、信息化建设的装备水平跟不上发展需要。地方环保部门不同程度地存在着日常监督管理不到位的情况，对一些企业的违法行为不能及时发现查处。工业园区“三同时”制度执行不到位，污水处理厂和垃圾填埋场建设滞后，污水处理厂及管网、垃圾填埋场建设进度缓慢[2]。

2 小流域治理的整体技术思路

流域水污染治理不是短期就能解决的，治理上需要一定的时间周期，一般近期的3～5年为一个时间段，流域问题严重的远期在10年及以上。所以需要调查研究这个流域的污染现状和预测未来的污染负荷。

根据《水质达标方案编制技术指南（试行）》设计原则，以流域污染系统控制理论为指导，通过对污染源的详细调查分析，统计当前主要点源和面源污染贡献量，结合流域水质状况，进行水污染特征分析；结合当地水环境政策制定水质目标，并根据社会经济发展形势对未来污染源排放量进行预测计算；结合已有的水文数据选择适合流域的水环境容量模型进行容量计算；最后采取容量总量控制原则，对污染源采取有针对性的减排措施，确保规划范围内流域河段各阶段水质目标的实 现[3]。

本文针对污染源排放量预测计算进行展开阐述：生活污染源预测，主要是生活污水排放量，采用人均综合排污系数法，这里需要做的预测计算主要是人口预计，人口增长预测根据人口综合年均增长率预测人口规模；畜禽养殖污染源预测，首先需要将不同种类畜禽折算成以猪计量，然后根据畜禽养殖产污系数和排污系数估算粪便量、COD、氨氮及总磷排放量；面源污染预测，包括土壤侵蚀，农田化肥农药流失、农村生活污染、城镇地表径流夹带物产生的面源污染等[4]。水土流失污染预测，根据水土流失量、污染物富集系数和土壤中污染物平均含量进行估算；农村固体废弃物污染预测，主要根据固体废弃物垃圾产生量、排污系数和入河系数进行估算；城镇地表径流污染预测，根据年径流深、径流污染物平均浓度和集水区面积进行估算。

3 针对水污染治理措施提出的几点建议

结合“水十条”水污染防治相关政策和当地水污染治理工作行动计划以及农村综合整治方案，划分行政区域治理单位，实行统一规划、建设、管理，并落实责任人，根据统计的污染源实施有针对性的治理措施[5]。

3.1 点源治理方面

主要在于污水的收集和治理，坚持能收集则收集，能集中则集中原则，提高收集率的同时达到治理效率，将未处理的污水串联到现有和已规划污水处理厂。对未能集中处理的污水，需结合当地地理环境和运行管理能力选择合适的工艺。

针对集中污水处理厂工艺选择方面，陕北属于偏寒冷地区，人工快渗污水处理技术相对于其他污水处理工艺有投资费用低，运营维护简单，运营费用低；抗冲击负荷能力强；不产生活性污染及二次污染；对地形无特殊要求；使用寿命长等优势，并且能在冬季持续运行。因此推荐人工快渗污水处理技术作为污水处理厂的工艺方案。

而对于农村分散生活污水处理，在进行技术选择时宜根据污水处理规模选择适宜的技术。对于便于统一收集污水的村落，通过技术经济对比和环境影响评价后，宜采用村落污水处理站集中处理。结合目前用地紧张，用地条件有限而排水管网不变的情况下，可以采用接触氧化法为主的物化+生化法地埋式一体化污水处理工艺。

至于畜禽粪便污染，规模化治理技术主要采取堆肥屋、畜禽尿液厌氧发酵池处理。

畜禽养殖干粪堆肥和尿液厌氧处理工艺见图1所示：

图1 畜禽养殖干粪堆肥和尿液厌氧处理工艺

堆肥屋也叫储粪池，是一种高温厌氧堆肥工艺，可实现畜禽粪便的资源化利用。在高温条件下，畜禽粪便和农作物秸秆等有机物料按一定比例混合，在厌氧条件下，借助厌氧微生物的作用，使堆料自行升温、除臭、降水，在短期内实现有机堆肥，肥料用于农田。堆肥屋为砖混和彩钢结构，地面防渗漏处理，设置彩钢屋顶以防雨水。

尿液厌氧发酵池是以畜禽尿液为原料，在厌氧条件下，通过微生物的作用，将其中的有机物分解，停留时间为30 d，尿液经厌氧发酵后作为肥料回用农田。为将尿液池产生的甲烷气体排放，设计时在每个单池设置一根排气管，管子高出地面2.2米以上，PVC管在楼板上开孔，用水泥砂浆固定，管子外用砖砌保护，防止损坏。

3.2 面源治理方面

根据陕北地区流域环境，主要有土壤侵蚀，农田化肥农药流失、农村生活污染、城镇地表径流夹带物产生的面源污染等。相比治理措施，这里需要更加注意对于污染量的预算，选择好与本地实际情况相适应的折算公式非常重要。在治理措施方面，需重点加强畜禽养殖污染源治理，这是陕北地区普遍的农村环境问题，建议采取规模化污染治理技术。生活垃圾这方面更要注重源头的收集处理，做好分类收集，资源化处理，特别是农村，要做好收集责任单元划分，村村有收集点，改掉任意堆放垃圾的陋习。

3.3 流域承载力恢复建设方面

可以采取国内以成熟的河流人工湿地（浮岛）和河道清淤技术，既能美化环境，又能对流域污染物进行消解，提高流域环境承载能力，一举多得。在设计的时候，可以根据流域干支流的污染情况并结合流域实际地域条件，优先考虑面源污染重、河流污染通量大、水质达标难度大的河段或者支流河段建设河流人工湿地系统。河道综合整治工程主要包括河道的清淤工程、堤岸整治与护坡工程、堤岸绿化美化工程等。这些工程的实施对河流污染控制也具有较重要的意义，建议污染整治工程中考虑综合整治工程，同时建议清淤工作尽量选择在枯水期进行。