农村水污染成因及其治理对策研究.docx

农村水污染成因及其治理对策研究摘要:根据我国农村水土流失严重、生态环境恶化、面源污染严重等水污染现状以及污染物控制收集困难、先进的处理技术难以应用等农村污染治理现状,提出发展污水无害化资源化技术,加强生态农业的建设,改革农业运作方式,加强人工及自然生物处理技术研究等水污染治理对策。1 农村水污染现状及特征分析1.1 水污染现状11111 水土流失严重 据报道,新中国成立50年,我国开垦荒地 0133亿hm2,而由于工业占地和土地沙化退化等原因减少耕地0131亿hm21。随着人口激增,人均耕地由1949年的0118hm2降到1990年的0108hm2。全国约1/3的农田存在明显的水土流失,植被破坏相当严重,由此造成农村河道淤积,水体自净能力下降,仅黄土高原每年因水土流失损失N,P,K养分达3800万t,相当于全国化肥1年的总产量,导致湖泊水容量减少,功能降低;同时也使江、河、湖泊、水库等水体淤积严重,进一步加快了富营养化进程。1.2 水生态环境恶化 农村水生态环境破坏,加重了农村水环境的恶化资料表明2,3,1995年全国乡镇工业废水排放量5911亿t,占全国工业废水排放量的2110%;废水COD排放量61113万t,占全国的4413%;悬浮物SS排放量74915万t,占全国的4719%;挥发酚排放量1195815t,占全国的6514%;重金属(Pb,Hg,Cr,Cd)排放量132114t,占全国的4214%。同1989年相比,乡镇工业废水排放量增加121%,COD增加了2416%。1999年乡镇工业废水排放量3615亿t,废水COD排放量25410万t,虽然与1995年相比有所下降,但乡镇工业污染物的大量排放已成为农村水环境污染的重要方面。“九五”期间1,全国受城乡工业三废危害的农田达667万hm2,不适当污灌已使66万hm2耕地受到污染。农村生活污水也是农村水环境污染的原因之 一。虽然农村人口分散,但由于人口数量多,没有任何生活污水的收集和处理措施,使农村生活污染源成为影响水环境的重要因素,且随着农村生活方式的改变而加剧。1.3 面源污染严重 农业面源污染一方面是因施肥而引起N,P等营养物的流失所致。据统计,在美国,进入地表水体46%的沉积物、52%的TN、47%的TP来自农田径流。据报道4,5,欧洲一些乡村农业活动造成的N,P污染分别占全部污染的70%80%和30%以上。美国河川污染中,将近65%的河川污染是由农业和非生产活动造成的。我国是农业大国,化肥施用量已达每年1亿t,其中50%70%的化肥通过各种途径流失。按平均计算,我国农村化肥施用量为20815kg/hm2,超出世界平均水平1倍多。化肥的大量施用,造成水体富营养化,使农村饮用水源受到污染,8200多万人饮水困难。 另一方面,农村水产养殖及畜禽养殖产生的粪尿、废水与粪尿堆置场的地面径流是造成地表水、地下水及农田污染的另一主要因素。试验表明5,畜禽粪尿的溶淋性极强,粪尿中所含N,P及BOD等的溶淋量很大,如不妥善处理,就会通过地表径流和土壤渗滤进入地表水体、地下水层,或在土壤中积累,致使水体严重污染,土地丧失生产能力,树木枯死,绿草不生。112 水污染特征分析 农村水污染治理与城市相比,无论在技术上还是经济上都具有较大困难,主要表现在以下方面: a1污染物控制、收集困难。农村面源污染如N,P污染,农药的污染,农业水产养殖污染,地表径 流污染等受到的影响因素多,难以控制。农村点源 污染首先表现在乡镇企业环保意识差,技术落后,污染源分散,涉及面广,污染物质浓度高,难以治理,尤其是一些大城市不准建的排污量大的工厂,在农村有广泛市场,如小造纸、小制革等企业。农村生活污染源分散,难以集中处理。 b1先进的治污技术难以应用。现行的污水处理技术虽然可能降解任何污废水,但投资高,运行费用大,管理技术要求高,因而在农村难以推广使用。因此,寻找适合于农村水污染治理的方法,对农村水环境保护及污染防治尤为重要。2 农村水污染治理对策 农村水污染治理应采用全过程控制措施,严格 控制源头污染,减少污染发生量,采用适合农村特点的污水治理技术,走污水处理与污水资源化相结合的道路。结合农村生态农业建设,根据不同区域农村气候地理特征,建设不同的生态农业模式,确保农业水肥的良性循环和农村经济的可持续发展。2.1 发展污水无害化资源化技术污水无害化资源化技术是有效地将污水处理和利用相结合,适合我国国情的污水处理技术,在干旱和半干旱地区显得更加重要。污水生态处理技术是利用生态学原理和工程学方法形成的生态工程技术,其生态学原理具体体现为对现代生态学的三项基本原则,即整体优化、循环和区域分异的充分运用。 污水生态处理技术包括污水土地处理技术和污水稳定塘系统。污水自然生态处理技术是农村乡镇污水治理的有效手段,美国及前苏联等都鼓励采用以自然生态处理为代表的革新代用技术。1982年美国净化污水水生植物塘已达2200座,20世纪80年代中期,德国、意大利、丹麦、奥地利、荷兰等西欧国家建立了大量人工湿地芦苇床系统,主要用于小城镇污水处理,并建立协作组织,以推动进一步研究。目前,全世界已建有数万座氧化塘及土地处理系统。我国政府1986年在关于防治水污染技术政策的若干规定中建议各地要因地制宜采用自然处理技术。氧化塘土地处理用于污水处理已有数千年历史,至1990年,全国已建成氧化塘113座,处理废水18914万t/d。我国古代劳动人民早就懂得利用塘、泊水体的自净能力,桑基鱼塘就是其中一例。经过长期研究实践,污水生态处理系统已发展成为一种建设与运行费用低、适应范围广、生态环境影响小、再生水质优良的新型处理技术。研究表明有效、简便的解决小城镇、乡村及旅游景点水污染问题的方法而得到广泛应用。2.2 加强生态农业建设 农村污水生态处理技术要充分体现在生态农业过程之中。如何充分合理利用自然资源,持续稳定发展农业生产,同时又保护和改善农村生态环境,维护农业生态平衡,已成为农业可持续发展的重要课题。生态农业系统就是以生态学理论为依据,在一定的区域范围内建立起来的农业生产系统,不仅包括生物组成和环境条件组成,还包括人类生产活动和社会经济条件,是这些复杂因素的统一体。目前,我国农业生态建设可分为两类:一是面上生态农业,包括农田改造、滩涂开发、土地合理利用、增施有机肥、生物防治、合理安排植物布局、立体种植等;二是点上生态农业,如北京市民营生态树、珠江三角洲桑基鱼塘、沼气太阳能综合利用、农牧林结合的生态农业等。实践证明,只有生态农业,只有符合生态农业系统要求的乡村建设才是农业发展的必由之路。生态农业已成为世界农业发展的总趋势,并且对减少农业污染有极其重要的作用。2.3 改革农业运作方式 改革农业运作方式,如灌溉、施肥、水产、畜禽养殖技术改进,可以减少污染发生。合理的农业运作方式可以减少农田径流带走N,P,控制农业面源污染。国内外研究表明7,合理的农业运作方式可以减少农田径流带走的N,P达60%以上,太湖地区江苏部分如降低化肥施用量20%,每年可减少0163万t氮素流入水体。因而积极推广新型施肥方式,改进灌溉制度,合理种植,推广新型复合肥料,防止水土流失等是减少农业面源污染的有效途径。 根据国外经验8,有效控制农业非点源的办法是制定一系列限制性法规。对于农药、化肥的施用,需要指定一个切合实际的农药施用技术的管理办法,如德国于1996年1月开始实行的德国肥料条例是按欧盟硝酸盐法令的要求制定的,它规定了 有机肥料的最大用量(以N计):耕地不超过170kg/(hm2a),草地不超过210kg/(hm2a);同时还 限制有机肥料的施用时间,即在每年的11月15日至次年的1月15日养分最易流失的时间内禁止施用有机肥料,在土壤渍水、结冰和积雪期间禁止施用有机肥料。对于畜禽粪便污染的控制9,各地区在国家有关环保法规的基础上,要积极制定与本地区相适应的畜禽粪便污染防治法规,对畜牧养殖场的布局、污染物处理设施、废弃物排放标准、奖罚数额等给予明确的规定。2.4 加强人工和自然生物处理技术研究 a1加强人工和自然生物处理技术研究。研究 小型化适合农村污水治理的设备与技术,尤其是农村厕所污水治理技术。比如在某些日本的农村地区,家家户户都装有小型的生活污水净化槽,这就解决了农村生活污染源的问题。 b1研究生态处理技术的预处理措施及其有效的组合流程。在自然生物处理中研究和发展太阳能水生植物、活性藻、新型综合“菌藻系统”等新型氧化塘技术以及各种土地处理系统,进一步研究生物工程技术在农村水污染治理方面的应用技术,如新型微生物、新型生物种及新型作物品种等在上述系统中的应用,使得处理系统更加经济有效。2.5 研究农村小流域污水治理综合利用示范模式 研究农村小流域水体分布及来源,根据水质状况和水体功能制定不同水体应用途径,加强农村劣质水资源的综合利用和农村水土保持工作。通过生物措施和工程措施相结合,研究适合各地区特点的农村小流域水体合理利用示范模式。 因此,切实加强水土保持工作,通过生物措施和工程措施相结合,在各大小流域实行综合治理,对防止水土流失和水体富营养化非常必要。参考文献: 1田德旺,朱捷.环境与发展导论M.北京:中国环境科学 出版社,1997.8283. 2国家环境保护总局.全国乡镇工业污染源调查公报R. 1997.12.23. 3国家环境保护总局.全国乡镇工业污染源调查公R.2000.12.23. 4VollenweiderRA.Scientificfundamentaloftheeutrophication oflakesandflowingwaters,withparticularreferencetonitrogenandphosphorusasfactorsinfactorsineutrophicationR.TechnicalReport(OECD),1968(DAS/CSI68):27.5张忠祥,钱易.城市可持续发展与水污染防治对策M. 北京:中国建筑工业出版社,1998.167171.6Clark,John