农村水环境污染治理对策分析

刘学虎

（江苏省环境工程技术有限公司，江苏 南京 210000）

引言

随着我国经济的快速发展，农民的物质生活水平得到显著提高，但农村水域环境的污染问题也日益突出。农村水环境指各类湖泊、河流、池塘和地下水等，污染物包括有机物、氮、磷、重金属等。越来越多村庄里的河流、湖泊遭受污染，甚至形成黑臭水体，严重影响了农作物生产、生态安全和群众的身体健康[1]。根据《农村人居环境整治提升五年行动方案（2021-2025年）》[2]，加强农村黑臭水体治理，改善农村人居环境，是实施乡村振兴战略的重点任务，事关农民群众的健康。本文旨在分析农村水环境污染的原因，并提出治理对策，降低水环境污染浓度，恢复生态系统平衡，改善乡村居民的用水环境和生活环境。

1 农村水环境污染原因分析

1.1 工业源污染

近年来，我国乡镇企业逐步发展壮大，部分企业由城市向农村转移，促进了乡村经济的繁荣和农民生活水平的提高，同时也带来了污染。为追求更高的经济增速和就业机会，重污染企业进入乡村门槛相对较低，政府部门监管不严格，加上企业本身重视程度不够，相应规划和配套不足，违法乱排、乱放现象较为常见。特别是造纸、农副食品、喷涂、纺织等重污染行业乱排乱放的废水、废渣和垃圾，经过自流或雨水冲刷、转移后，COD、氮、磷、重金属等污染物最终汇集到水环境中，造成严重的环境污染和生态破坏。

1.2 农业源污染

我国是农业大国，全国耕地总面积达到19.18亿亩，其中水田为4.71亿亩，占24.55%；水浇地为4.81亿亩，占25.12%；旱地为9.65亿亩，占50.33%[3]。农作物种植过程中，需要使用大量化肥和农药，其中含有大量氮、磷和其他污染因子。我国农业尚未达到规模化、科学化种植水平，半数以上的农药和化肥通过逸散、挥发和雨水冲刷等途径进入地表水体、土壤和地下水，造成土壤板结、水体污染和生态系统破坏[4]。由于国家对焚烧秸秆的限制，各类秸秆回收率低，多直接还田。大量秸秆经过雨水浸泡后腐烂，沤水通过沟渠随雨水汇入水环境。根据相关数据，每年种植业污染排放（流失）氨氮为8.30万吨，总氮为71.95万吨，总磷为7.62万吨[5]。

目前，我国农村禽畜养殖包括规模化养殖和家庭化散养。规模化养殖呈现养殖规模大小不一、技术水平偏低、相关手续缺失等特点。养殖场缺乏基本的污染物处理设备，未经处理的禽畜粪便、垃圾、内脏等污染物经雨水冲刷，通过径流流向河道、湖泊，造成水体水质恶化。家庭化散养中，禽畜随地排便，粪便也通常随意堆放。部分粪便被农民返田用于施肥，但因为农民缺乏农家肥制作、使用技术，导致田地土壤和水体污染，甚至滋生各类病菌。

农村河湖里的水产养殖活动，也可能对水环境造成危害。为了维持水产适宜的生活环境，需要投加杀菌剂、除草剂、杀虫剂等化学试剂，若用量、用法不当，可能造成化学试剂在水体中残留。水产饲料的过量应用，导致饵料残留在水体中，提高了水体中的氮、磷和有机物含量，造成水体污染。另外，养殖人员在水体中留下的各类垃圾、废物均会影响水环境。

1.3 生活源污染

生活源污染主要是生活污水污染，包括村民冲厕、餐厨、洗浴、洗涤等活动所产生的污水，还包括农家乐、宾馆饭店等产生的污水。生活污水成分复杂，COD、氮、磷含量较高，污染风险高。目前，我国农村污水处理设施拥有率较低，已建设施和管道维护不到位，“晒太阳”工程普遍，大量污水多以直接排放的形式进入水环境中。根据范红福[6]的研究，我国东部地区、中部地区和西部地区，村庄污水处理设施拥有率分别为31.82%、22.89%和21.05%，城中村、城郊村和农村污水处理设施拥有率分别为37.50%、31.82%和24.20%。由此可知，我国农村污水处理设施拥有率整体偏低，并存在东强西弱，城中村和城郊优于农村的特点。

2 污染治理对策

2.1 管理措施

2.1.1 引进专业管理队伍，提升政府部门管理水平

政府部门作为农村水环境问题的监管部门，具有重要的监督、管理和指导职能。然而，我国各地政府对农村的水环境管理情况不容乐观：各地政府对现行法律法规及各类标准执行力度不够；高级别政府管理队伍下沉不够，地方政府管理队伍专业水平偏低；发达地区和欠发达地区管理水平差异巨大，总体管理水平较低。

政府环境执法部门应依法查处乱排放的废水、废渣，严格限制外源污染物进入水环境。对已经污染的水体，应多方筹措资金，寻求专业团队予以治理，降低水环境污染物浓度，重建生态系统。对于已经建成的人工湿地、污水收集管道等，应加大管理力度，督促相关单位做好运营维护，防止因环保设施维护不当而造成的污染物外溢。所以，政府部门必须引进一批专业的环境管理队伍，全面提高管理水平。

2.1.2 做好普法宣传，明确企业的主体责任

政府部门应积极向乡镇企业宣传环保相关法律法规，告知其乱排废水对水环境的污染风险和违法成本，树立企业环保主体责任。企业应制定相关环保制度，从源头上改进生产工艺，科学生产，降低污染物排放量。对确需排放的，应统筹规划，配套相关污染处理设施，严格按照要求处理后排放。

2.1.3 开展宣传教育，增强村民的环保意识

村民作为最直接接触水环境的群体，可通过各种渠道增强他们的环保意识，这对农村水环境保护尤为重要。首先，村民可以及时发现各类水体的污染情况，积极向政府部门报告，以及时阻断污染来源，对已存在的污染水体进行治理。其次，村民可以自觉地在日常生活中，避免或减少污染物排放，比如不乱向河道倾倒垃圾、排放污水，科学种田、绿色养殖等。再者，村民能科学地利用水体，降低污染对其健康的影响。最后，当村民融入环保活动中，可以形成政府、企业、村民的有效联动，形成政府管理、企业担责、个人参与的动态管理机制。

2.2 工程技术措施

2.2.1 源头控制

截污纳管是水环境污染防治的重中之重。对于工业企业排出的废水，应处理后排放至污水处理厂或直接排放至污水处理厂。农村污水排放应做到雨污分流，将污水统一收集后处理；不具备统一收集处理条件的，应分散收集、处理后排放。杨少鹏等[7]指出，在生活污水分散式收集处理排水模式地区，水系地表水水质明显优于直排式地区水系地表水的水质。

“海绵措施”就是要用“渗、滞、蓄、净、用、排”的措施，使雨水尽可能地在原地蒸发、下渗、消纳，常用方式包括透水铺装、下凹式绿地、生物滞留、植草沟等[8]。农村初期雨水或者污水排放时，通过“海绵体”的过滤、拦截、吸附、下渗等作用，可除去径流中的大部分污染物，降低流入水环境的污染负荷。另外，“海绵措施”还有缓解内涝、调节气候等功效。

2.2.2 底泥疏浚

农村河道等水体中的淤泥，对水体水质而言是把“双刃剑”。一方面，淤泥中的微生物可以持续分解水中的有机污染物，吸收氮、磷等，降低水体污染物浓度；另一方面，淤泥中的污染物会持续释放，加剧水体污染。一般对于淤泥量较大、具备疏浚及淤泥处置条件的水体，常采用底泥疏浚的方式，如机械清淤、人工清淤、水力冲淤等。该方式具有见效快、效果好等优势，但需注意的是，处理不当可能会造成水体生态系统破坏、底泥处置二次污染等风险。一般认为，水体需要清除有机质含量超过5%～10%的淤泥[9]。底泥应经过清除、暂存、运输、处置等环节，各环节需做好防护措施，避免发生二次污染事件。

2.2.3 生物-生态法

2.2.3.1 生态驳岸

相对于石块砌筑、混凝土浇筑的“光面”岸坡，生态驳岸更具有生态功能和水质净化意义。李枞林等[9]研究发现，两级复式断面，一级驳岸（水生植物区-植被缓冲带-人行步道-绿化带）及二级驳岸，可以在保证防洪安全的基础上，提升河道水生态修复功能。驳岸护坡多采用杉木桩、松木桩等木制桩，除具有护土作用，同时作为微生物、水生动植物的载体，可以起到促进水质净化的作用。植被缓冲带和绿化带包括各类乔木、灌木和地被植物，可有效降低地表径流污染物浓度，缓冲雨水对驳岸的冲刷。人行步道应充分考虑海绵缓冲的原理，采用透水材料，利用边岸空间构建“海绵措施”。

2.2.3.2 水域生态修复

在水体中种植各类水生植物，并配置一定数量的水生动物，可以通过水生动植物的吸收、吸附和降解作用，降低水体污染物浓度。常用的水生植物包括沉水植物、浮叶植物和挺水植物，水生动物包括大型鱼类、底栖动物及原生动物等。水生动植物的存在，可以优化水体环境，如保障有氧或缺氧环境，促使微生物发挥净化水体的作用，提升水域生态功能及景观效果。水体中的藻类、水生植物、低端水生动物、鱼虾类等作为食物链的不同环节，可以通过捕食、竞争、共存等关系达到一种动态的生态平衡状态，物质和能量在食物链和食物网中循环流动，同时氮、磷等营养物质不断被吸收与转化。李秀芳等[10]通过对滏阳河三种原生水生植物两两组合，构建出狐尾藻组、金鱼藻组、篦齿眼子菜组、狐尾藻-篦齿眼子菜组、狐尾藻-金鱼藻组及金鱼藻-篦齿眼子菜组6种植物组，其对水体中氨氮、TN、TP、CODMn的去除率分别达到95%、75%、47%、58%以上，对叶绿素抑制效果明显。水生蔬菜不仅能在富营养化水体中正常生长，还能对富营养化水体有较强净化能力，且净化能力随着处理时间的延续而提高[11]。在湖水中放养蚌、螺类等动物，TN、TP、COD和色度的去除率可分别达到98.89%、95.66%、88.13%和57.14%[12]。

2.2.3.3 生物膜法

生物膜法指微生物附着在载体表面，污水流经载体表面时，通过其对有机营养物的吸附、氧化、向生物膜内部的扩散以及通过在膜中所发生的生物氧化等作用，对污染物进行分解。生物膜主要由微生物组分和其分泌的胞外多聚物（EPS）组分构成，其中EPS占90%以上，主要成分是糖类、蛋白质。治理效果的主要影响因素是填料类型、营养物质（碳、氮、磷等）、生长条件（温度、pH值、DO、盐度等）[13]。国内外水环境污染生物膜治理案例中，常采用的载体包括天然材料（卵石、砾石等）和人工合成材料（塑料、纤维等）[14]。田伟君等[15]以宜兴林庄港120 m长的河道为研究对象，通过布设新型弹性填料作为生物膜载体进行净化研究，有机污染物在半年的试验期间，总去除率在10%以内；氨氮去除率在5.35%～39.91%之间；TP的去除率最高达到了28.6%。在日本某7处采用该方法处理的河流中，平均处理水量为10 300 m3/d，上游水的平均BOD浓度为22 mg/L，处理后的平均BOD浓度为6 mg/L以下，BOD的平均去除率达到73%[16]。金竹静等[17]在滇池北岸典型重污染河道采用仿生填料、人工接种菌群和曝气增氧组合技术，其旱季对COD、BOD5、TN的平均去除率分别达到40.1%、40%和13.5%。

2.2.3.4 人工湿地

人工湿地净化技术是在特定载体上种植植物，以及合理投放水生动物，并利用附着微生物等建立起一套湿地生态系统。当污水通过系统时，其中的污染物被吸收和降解，使水质得到净化。人工湿地一般分为表面流湿地、水平潜流湿地和垂直潜流湿地。其结构类似，包括载体材料（基础及碎石、陶粒等填料）、水生植物、水生动物及附着微生物等部分。对于场地面积受限的项目，如果进水有机物浓度较高，可首选垂直潜流湿地；对于场地面积限制较小的工程，当进水有机物浓度较低时，可优先考虑表面流湿地[18]。

肖文海等[18]研究发现，某地农业径流水通过表面流湿地处理后，COD、NH4+-N、TN、TP和浊度的去除率分别达到81%、63%、74%、53%和78%以上，有效降低了湖水的面源污染输入。研究者[19]选择种植芦苇的人工湿地净化造纸废水，结果显示，其对COD、BOD5的平均去除率分别能够达到60%和50%以上，对挥发酚、悬浮物、氮、磷均有良好的去除效果。刘竞依等[20]研究表明：经人工湿地净化后的污水水质显著提高，BOD及COD的去除率最高为58.8%及51.1%，出流浓度分别降低至11 mg/L及30 mg/L以下；对TN及TP的去除率最高可达51.4%及52.3%，出流浓度分别为8.4 mg/L及0.5 mg/L。

3 结语

针对日益严重的农村水环境污染和生态破坏问题，将保护和治理的主攻方向从城市转移到乡村已然十分必要。成熟的管理措施可以充分调动政府、企业、村民的参与热情，形成良性互动，达到良好效果。从源头上控制污染排放，做到“预防为主”，有利于减少水环境中污染物负荷及后续处理负担。工程处理措施，特别是日渐成熟的生物-生态法，可有效降低水环境污染浓度，恢复生态系统平衡，改善乡村居民的用水环境和生活环境，提高人们的生活质量。