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关于云南省山区半山区农村生活污水收集处理及资源化利用的对策及建议

2022-06-23张春敏金竹静赵祥华吴学灿罗静思

环境科学导刊 2022年3期
关键词:资源化山区污水处理

张春敏,金竹静, 赵祥华,魏 翔, 吴学灿, 罗静思

(云南省生态环境科学研究院,云南 昆明 650034)

0 引言

农村人居环境整治是党中央作出的重大决策,是巩固脱贫成果的重要内容,是实施乡村振兴战略的一场硬仗。农村生活污水治理作为农村人居环境整治的重要内容,是实施乡村振兴战略的重要举措,是提升农村居民获得感幸福感的内在要求。发达国家以日本、美国和欧盟为代表早在20世纪就开始了关于农村生活污水治理的探索,日本通过净化槽技术极大程度解决了农村灰水污染问题,截至2007年末该技术在日本41个都道府县210个市町村中得到使用[1-2]。美国也形成了成熟的农村污水处理运行模式,其农村地区一般采用分散式污水处理系统(Decentralized Wastewater Treatment System)并根据农村环境敏感度配套使用不同的运行维护模式[3-4]。德国主要采用化粪池联合渗滤(湿地)系统或标准化的生物反应器以处理农村生活污水[5],意大利通过在农村地区铺设大量排污管道,集中收集处理使污水得到了有效治理[6]。我国对农村生活污水治理的研究晚于国外发达国家,但近年来随着地方经济的发展,以浙江为代表的发达省份逐步认识到农村生活污水处理问题的重要性,并开始率先采用一些实用、合理、低能耗和低运行费用的生态、生物处理技术来治理污水[7-10]。

相比于发达省份,云南省农村生活污水治理仍处于起步阶段,收集处理率较全国平均水平差距较大(我国农村生活污水平均收集处理率为25.5%,云南省行政村生活污水收集处理率为8.01%)。为了加快推进整个云南省农村生活污水治理的进度,提升云南省农村生活污水治理水平,有必要加快制定适宜云南省农村生活污水治理的处理模式。根据调查统计,云南省农村以山区、半山区为主,山区、半山区自然村数量占比81.50%,人口占比69.10%,并且69.86%的村庄人口为400人以下[11]。这些村庄往往具有距离水体较远、不具备接入城镇污水收集管网条件、水资源短缺但环境容量大等特点,不适宜采用污水集中收集处理模式,而优先采用资源化利用治理模式有望能解决该区域的污水处理问题。

1 云南省山区半山区农村生活污水治理现状及存在问题

1.1 治理现状

云南省有1.3万个行政村,12.7万个自然村[12],即平均每个行政村大约包括10个自然村。根据云南省农村生活污水信息管理平台统计数据(2020年12月31日),云南省村庄分布分散,人口数量少,400人以下自然村占比达80%以上(见图1),多处于山区半山区,全省山区半山区村庄占比81.48%,大部分州市山区半山区村庄占比只有20%以下(见图2)。虽然少数村庄生活污水通过农田浇灌等方式实现资源化利用治理,但全省山区半山区村庄已覆盖污水处理设施的仅为6%,绝大部分村庄没有生活污水收集和污水处理系统,生活污水乱排乱放,对村庄周边环境产生不良影响。

图1 云南省人口规模分布图

图2 各州市不同类型村庄占比

1.2 存在问题

(1)治理任务艰巨。全省山区半山区村庄有污水处理设施的仅为6%,远低于全国平均水平(25.5%)。仍有90%以上没有开展有效的农村生活污水治理工作,生活污水在村内乱排乱放,农村生活污水治理形势严峻,任重道远。

(2)治理模式单一。简单套用“城镇处理模式”,人均用水量取值过大,山区半山区农村(根据云南省农村生活污水信息管理平台统计数据(2020年12月31日)中山区半山区已建污水处理设施处理规模和受益人口,并按照0.8的排污系数,反推计算得出)人均设计用水量高达102L/人·d。生活污水治理多采用有动力设施或工艺,工程投资巨大、运行费用高、运行维护困难等问题,严重影响治理成效。

(3)地方资金投入不足。云南省前三个五年计划,投入到农村环境整治的资金主要是财政资金,其中又以国家财政资金为主(国家10.42亿元,地方4.24亿元)。地方各级政府未将农村生活污水治理和农村黑臭水体整治纳入当地经济社会发展计划,项目建设和运维资金未纳入当地公共财政预算,地方各级财政投入不足。处理设施建而不用、“晒太阳”的现象时有发生,全省正常运行的现有污水处理设施不到1/3。

图3 已建污水处理设施设计人均用水量及全省平均值

(4)运维监管机制不健全。农村污水处理设施规模小且点多面广,大部分地区尚未形成适合当地的农村生活污水处理设施运行管护机制,运维管理任务重,监管能力不足,且缺乏有效的长效运维机制。

2 资源化利用优势

多数村庄处于非环境敏感区:根据云南省农村生活污水信息管理平台统计数据(2020年12月31日),山区半山区自然村中又属于非环境敏感区域村庄(九大高原湖泊流域、集中式饮用水源地保护区、赤水河流域以及重要河流主干流域、自然保护区、风景名胜区、森林公园、湿地公园等环境敏感区以外的区域)占比约67.98%。刘云根等人对云南省农村环境污染的分区分类新体系中的二级环境风险分区结果[13],中低风险自然村占比为72.36%。从以上两种数据可以看出,云南省自然村大部分处于非环境敏感区域。

村庄污水产生量少,周边环境容量大:云南省地处中国西南边陲,属于山地高原地形,山地面积占全省国土总面积的84%,81.50%的村庄位于山区半山区,村庄分布分散,人口少,生活污水产生量小,村庄周边环境容量大(云南森林面积为2493.58万hm2,森林覆盖率为65.04%[14])。

云南省农村地区以农业林业为主要产业支撑,生活污水资源化、能源化有去向:农村地区大多以农林牧渔业为主要产业,可以有效结合利用农林牧渔业(尤其为农林业),实现农村生活污水分散处理利用,就地就近资源化、能源化。云南省山区半山区农村生活污水治理实现生活污水就地就近资源化利用具有先天的优势。

3 对策建议

(1)加强资源化利用技术研究,形成资源化利用治理模式

我国对农村生活污水处理技术的研究较国外发达国家晚,部分发达省份采用一些实用、合理、低能耗和低运行费用的技术来处理污水[7-10]。主要包括生态处理系统和生物处理系统。

但在农村生活污水资源化利用方面实际应用较少,更多是在粪便和黑水的资源化利用方面[15-16],但是针对灰水资源化利用较少。浙江省在安吉县[17]也开展了农村生活污水资源化利用研究和推广示范,研究了农村生活污水中表面活性剂、盐分和氮磷等污染物对土壤理化性质和微生物种群、作物产量和品质以及对地下水产生的影响,实验结果表明,在农田灌溉要求和水质要求下,控制好水力负荷,农村生活污水资源化利用对土壤以及地下水的影响较小,实现农田灌溉利用是完全可行的,在浙江省部分县区农村生活污水通过治理后用于冲厕和绿化等资源化利用。湖南省对农户生活污水做了较多的资源化利用工程案例,取得较好的效果,针对居住分散的农户生活污水主要工艺采用三格化粪池或四格化粪池进行处理,处理后的尾水作为灌溉回用于菜地。河北省[18]针对主要使用传统旱厕和无水式户用卫生厕所的村庄地区,在实现粪污无害化处理基础上,推进厕所粪污就地就近还田,并结合农田灌溉、景观建设,加强生活污水削减和水资源、氮磷资源的循环利用,实现农村生活污水资源化利用和农业水资源良性循环。

云南省缺乏农村生活污水用于农业和林业等灌溉的研究,而且各县区农村环境条件差异大,资源化利用技术模式不同,推广应用难度大,需要加强农村生活污水资源化利用应用研究,要结合农业、林业灌溉设计、水质要求以及土壤条件等因素,加强开展农村生活污水资源化利用的可行性和可能对农业、林业的相关影响研究,形成云南省本土可实施可推广的农村生活污水资源化利用模式。

(2)加强山区半山区水质水量监测,指导项目决策

虽然云南省制定了地方标准《DB 53/T 953-2019农村生活污水处理设施水污染物排放标准》,生活污水处理设施不再采用《GB 18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准》,对生活污水设施排放要求有所降低,但仍缺少农村用水量以及水质数据,在农村生活污水工程决策阶段导致许多山区半山区村庄的污水处理设施设计水量和水质偏大,造成污水设施无法正常运行或运行效果差等问题。因此,需加强对农村地区特别是山区半山区水质水量监测。可根据地形、气候、村庄特点等因素调查全省农村地区用水及排放特征,开展水质监测,形成云南省农村分区分类的用水及水质数据清单。

(3)生活污水资源化利用需因地制宜,因地施策

在选择山区半山区生活污水治理技术时,要结合“改厕”情况和农业林业种植情况,根据当地总体规划、经济条件、技术水平、地形地貌等条件进行技术论证,通过经济、技术、管理等综合因素的分析比较,确定合理的农村生活污水资源化利用治理模式。例如在滇南地区(普洱市、西双版纳州等)山区半山区农村部分村庄村民有在房前屋后种菜养花的习惯,其洗米水、洗衣水、洗菜水等灰水可以直接用于浇灌菜地、花园和果园,从源头上直接减少污水的排放,进行资源化利用。在干旱缺水地区(元谋等)村庄可利用洼地改造为稳定塘存储并适度处理生活污水,可用于浇菜地、果园等资源化利用,既解决缺水问题,又可用于农田灌溉。在云南省其他山区半山区可因地制宜的采用适度处理方式(集中式化粪池[19-20]、稳定塘[21]、厌氧发酵技术(净化沼气池)[22-23]、生态沟渠[24-25]等)处理污水来满足灌溉水质要求。

(4)加强政府分类指导和技术支持,完善相关机制

加强组织领导,形成工作合力。各地生态环境和农业农村部门要认真贯彻中央1号文件关于“统筹农村改厕和污水、黑臭水体治理,因地制宜建设污水处理设施。”的要求,加强对农村生活污水治理的组织领导,形成工作合力,从污水源头收集到末端资源化利用治理,统筹研究、一体部署、一体落实。省市县各级生态环境部门要结合县域农村生活污水治理专项规划,切实做好山区、半山区村庄生活污水分类治理指导工作,按照典型引路,示范带动的要求,加强农村生活污水资源化利用治理。各县完善农村生活污水治理建设、管理、监督机制,研究制定生活污水治理设施运行维护和监督办法。统筹谋划农村改厕、粪污利用与农村生活污水治理,实现统一规划、相互衔接,避免改厕与农村生活污水孤立处理设施重复建设的问题,减轻资金投入的负担,减少基层相关部门的后期工作。

(5)加强培训宣传,鼓励公众参与

借助农村污染防治技术、研讨会、培训会等形式,加强实用技术以及成功示范案例推介交流,提供生活污水收集处理及资源化利用从规划设计施工到日常运行维护等全过程管理指导和技术培训。利用电视报刊、“三微一端”等宣传平台,采用群众喜闻乐见形式,加强农村生活污水治理案例宣传。充分发挥村党组织战斗堡垒作用、党员干部模范带头作用,发动组织群众积极参与农村生活污水治理规划、建设、运营、管理。引导农村居民利用村规民约等自治办法,倡导节约用水,提高环保意识,从源头减少生活污水产生,依托工青妇等群团组织和老年人协会等民间组织开展农村生活污水治理宣传教育工作。设立群众举报平台和举报电话,接受媒体监督,广泛动员社会力量参与监督。

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