生态敏感地区农村生活污水治理规划研究——以长春市乐山镇为例

李 晶，安相宇，孙宏亮，张 婧，张 莉

(1.长春市城乡规划设计研究院，长春 130033；2.长春市市政工程设计研究有限责任公司，长春 130000)

引 言

随着农村饮水安全工程的实施与提质增效，农村居民的饮水条件得到极大改善，2020 年全国村庄户籍人口为 7.77 亿，村庄年生活用水量约 191×108m3[1]。在快速城镇化进程中生活污水产生量急剧增加，但全国农村生活污水处理率约为30%[2]，远低于城镇生活污水处理率，农村生活污水处理设施严重缺失，从而成为农村人居环境整治的难点之一。因此，各地针对分析农村生活污水排放的特点以及处理中存在的问题，探索农村生活污水处理的适宜模式[3～5]。目前关于农村生活处理的研究过于关注污水终端处理工艺，污水处理的模式较为单一，忽视了污水收集系统的研究[6]。同时关于农村污水收集问题的研究，大多集中在宏观分析及方向性的建议[7]。

本研究针对饮用水水源地保护区的农村污水治理的难点，村庄点多面广、村民分散不均，水源地生态环境敏感，以长春市乐山镇实际情况出发，系统性的进行水源地生态敏感地区生活污水收集处理建设案例研究，为农村污水治理的实施提供参考。

1 研究区域现状

1.1 行政区划及现状人口

长春市朝阳区乐山镇，位于长春市南部，镇域空间狭长，紧临新立城水库。乐山镇辖12个行政村(乐山村、兴中村、长红村、辛屯村、长兴村、晓光村、长胜村、塘坊村、杨木村、松林村、莲花村、二道村)，1个街道居民委员会，64个自然屯，行政区划见图1。截止到2020年，乐山镇共有居民6859户，常住人口23361人，近几年人口增长缓慢。村庄点多面广、村民居住分散，污水收集困难。

图1 乐山镇行政区划及人口分布图Fig.1 Administrative division and population distribution of Leshan town

1.2 地形地势

乐山镇位于属长白山余脉，大黑山脉末端，位于新立城水源地汇水区范围内。整个辖区处于阴山隆起带与松辽凹陷带，境内沟岭交错，地势西北与东南高，东南至东北伊通河流域为低洼平川地，海拔260～325m，地形地势分析见图2。

图2 乐山镇地形地势分析图Fig.2 Topography of Leshan town

1.3 污水处理现状

图3 乐山镇污水处理设施现状图Fig.3 Present situation of sewage treatment facilities in Leshan Town

乐山镇镇区污水管网基本形成，排入乐山污水处理厂(位于区域外永春镇长岭子村)，除杨木村配备小型处理设施，大部分无污水收集和排放设施，生活污水大都没有经过任何处理就任意排放，对水源地水质造成一定程度污染，乐山镇污水处理设施现状见图3。

1.4 生态敏感因素分析-地表水水源地保护区

乐山镇域面积134.0km2，地势西北与东南高，总体地势向水库倾斜。其中位于一级水源保护区内面积为2.8km2，占全镇面积的2.1%；二级水源保护区内面积为86.9km2，占全镇面积的64.9%；剩余区域位于准保护区范围内，占全镇面积的33.1%，见图4。饮用水水源各级保护区及准保护区建设要求见表1。

1.5 水环境质量

根据初步调查，乐山镇10条河流均为劣五类水质，河流现有较严重的污染。根据单项参数水质评价结果分析，地表水污染严重、水质恶化，水质污染以有机污染为主，水环境容量较低。

图4 新立城水源地保护区划图Fig.4 Zoning map of Xinlicheng water source protection area

表1 饮用水水源各级保护区建设要求Tab.1 Requirements for protected areas of drinking water sources at all levels

1.6 现状问题分析

1.6.1 污水收集、处理系统不完善

镇区已建设完成污水主干线，污水支管及入户管网不完善；区内重大项目(吉林省反恐基地、伊通高速服务站)污水没有集中收集至污水厂；其余大部分村屯收集处理基础设施基本空白，严重影响水环境。特别是乐山镇处于水源地保护区内，生态敏感性较高，污水没有得到有效收集处理，对水源地保护存在较大隐患。

1.6.2 农村生活污水运营的长效管理机制缺失

运行维护资金短缺、无保障；工程管理水平普遍较低；技术支撑、标准规范、管理机制等仍待完善。

1.6.3 农村生活污水处理设施的监管机制

缺乏完善的监管机制，治理设施产权不明确，运维管理的基础支撑能力薄弱，管理水平不高，有效评价和激励机制尚未形成。

2 污水量预测

乐山镇与长春市中心城区联系非常密切，村内劳动力去长春市务工现象非常频繁，由于中心城区对人口的集聚效应，未来辖区中心村人口将出现负增长的趋势。同时由于发展受到长春市产业外延及饶盖公路改扩建占有现状宅基地等影响，本区的人口规模预测必须要考虑本区域的特殊性。

2.1 人口预测

由于农村劳动力外流，选取各行政村现状统计的常住人口为基准进行污水量预测，确保预测人口的科学性、准确性。根据乐山镇2013～2019年镇域现状常住人口统计数据，确定各村人口自然增长率与机械增长率，以2020年常住人口规模为基准年进行人口规模预测，预测结果见表2。

Pn=P0×(1+α+β)t

其中：Pn—研究期末人口规模；P0—研究基年人口规模；α—人口自然增长率；β—人口机械增长率；t—相对于基期的预测期长度(年)。

2.2 污水量预测

依据现行国家标准镇(乡)村给水工程规划规范(CJJ/T 246-2016)》、《室外给水设计规范(GB50013-2018)》和吉林省地方标准《用水定额(DB22/T389-2019)》，同时结合北方居民生活习惯、卫生器具普及率、经济条件、发展潜力等情况，确定居民生活平均日用水定额。乐山镇镇区位于乐山村，乐山村居民生活平均日用水定额取乡镇居民生活平均日用水定额110L/(人*d)；其余村庄居民生活平均日用水定额取农村居民生活平均日用水定额90L/(人*d)。乐山镇居民生活平均日污水量2302 m3/d。

同时考虑区域内现状重大项目集中排水大户，吉林省公安厅国家反恐训练基地，伊通高速服务区的污水量，分别为598 m3/d、299 m3/d。

考虑到乐山镇位于新立城水库周边，地下水位较高，地下水入渗系数取0.2。

综合考虑乐山镇镇域居民、反恐基地、伊通高速服务区污水产生量，全口径进行污水量的预测，预测2025年乐山镇污水量为3660m3/d。

3 生活污水收集处理模式选择

3.1 流域统筹，设施共建

根据《中华人民共和国水污染防治法》规定，饮用水水源二级保护区禁止新建、改建、扩建排放污染物的建设项目。同时污水厂出水受纳水体应符合经批准的水域功能类别的环境保护要求，现有水体或采取引水增容后水体应具有足够的环境容量。目前，乐山镇镇域内水体均无足够的水环境容量。

同时考虑乐山镇下游永春镇无现状污水处理设施，永春河能够满足污水厂尾水排水的水环境容量要求。在永春镇布局乐山污水处理厂，以南北向主干线为轴线收集周边村屯污水，整体推进乐山镇、永春镇农村生活污水治理。

3.2 差异化的治理模式

合理划分“镇区、村屯、重大项目”三类区域，采用集中收集与分散处理的模式，乐山镇生活污水收集处理模式见图5。

图5 乐山镇生活污水收集处理模式图Fig.5 Domestic sewage collection and treatment modes of Leshan town

3.2.1 乐山镇镇区

镇区污水通过沿抚长高速敷设的污水主干线，排入水源地准保护区外乐山污水处理厂处理。乐山污水处理厂统一处理乐山镇、永春镇污水，现状处理规模1万m3/d，远期2万m3/d，尾水排入新立城准保护区外的永春河。

3.2.2 村屯

结合村庄规划类型，污水主干线周边乐山村、晓光村、兴中村、二道村4个村庄为集聚提升类村庄，采取纳管方式，新建污水管网收集系统，污水管线主要布置于各个村屯内乡路上以及两村屯之间的乡路上，汇至现有污水主干管内。水源地一级保护区内长胜村、长兴村、莲花村、乐山村、 松林村、塘房村、新屯村、杨木村8个村庄为撤并村庄，综合考虑建设成本及水源地保护要求，采取“户收集、村转运”的模式，收集至污水厂处理，乐山镇生活污水收集处理设施布局见图6。

3.2.3 重大项目

重大建设项目及分散用户，采用分散处理或泵站提升的形式进行收集处理。吉林省公安厅国家反恐训练基地，位于新立城准保护区，根据二级水源地保护区的规定禁止新建、改建、扩建排放污染物的建设项目，故需要将基地内的污水统一收集，通过提升的方式排入保护区外的污水处理厂统一处理。

图6 乐山镇生活污水收集处理设施布局图Fig.6 Layout of domestic sewage collection and treatment facilities in Leshan town

在反恐基地内新建集水池1座及一体化泵站2座，集水池负责收集反恐基地内的污水及伊通服务区内的污水。伊通服务区内新建一体化泵站1座，将该区域内的污水收集后提升至反恐基地内的集水池内。最后统一通过反恐基地内的一体化泵站提升至乐山镇既有污水管道内，排入乐山污水处理厂统一处理。

3.3 污泥的处理与处置

乐山污水处理厂污泥优先在镇区内进行资源化利用，达到相关污泥利用标准要求；在不能进行资源化利用的情况下，考虑乐山污水处理厂日常管理工作由长春市水务集团负责，污泥送至长春市有机固体废弃物综合处置中心进行处理与处置。

远期，随长春市循环产业园建成，乐山污水处理厂污泥远期送至长春市循环产业园区集中进行资源化处理。

3.4 运维管理模式

建立以朝阳区政府为农村生活污水处理设施运维管理的责任主体、乐山镇镇政府为管理主体、村级组织为落实主体、农户为受益主体和第三方专业运维服务机构为服务主体“五位一体”的运维管理模式[8]。

4 结 论

农村生活污水治理任重道远，生态敏感地区的农村应坚持生态优先、因地制宜、实事求是的原则，探索全覆盖、差异化的污水收集处理模式，强化管护机制。

(1)农村生活污水治理应突出“全域治理”的总体目标，不能片面只考虑镇区污水收集处理，治理范围涵盖镇域全域范围，特别是重大项目，一次系统规划，分步实施，推进污水收集“广覆盖”。

(2)打破污水收集处理的行政区划分隔，以流域为整体，统筹上下游，优化调整污水处理设施服务范围，统筹厂网布局，跨区共享排污资源，实现基础设施共建共享。

(3)采取差异化治理模式，不可盲目“一刀切”的方式，合理采取纳管的收集方式，要结合村庄的发展定位、性质与经济性比较分析，因地制宜的采取多种差异化的方式。

(4)本研究针对生态敏感地区农村生活污水，提出的全域差异化处理模式，为其他中小城镇污水治理提供参考依据，对生态敏感地区的污水处理提供新的治理思路。