王立璇
(河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術學院,河北石家莊 050026)
近年來,河北省對環(huán)境保護工作的力度逐漸加強,城市生活污水及工業(yè)廢水均得到了全面、有效的治理,水環(huán)境質(zhì)量日益提高。但隨著生活水平的提高,農(nóng)村水環(huán)境問題日益突出[1]。農(nóng)村水環(huán)境問題主要體現(xiàn)在農(nóng)作物種植過程中為提高農(nóng)作物的產(chǎn)量,不合理或過量施用農(nóng)藥、化肥,大量使用地膜;農(nóng)村養(yǎng)殖業(yè)中畜禽的糞便及其他農(nóng)業(yè)廢物任意排放;迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)排污等方面,在帶動鄉(xiāng)村經(jīng)濟全面高速發(fā)展的同時也加劇了農(nóng)村水環(huán)境狀況的惡化狀況。河北省是農(nóng)業(yè)大省,也是我國重要的糧棉產(chǎn)區(qū),農(nóng)業(yè)人口眾多,絕大多數(shù)的農(nóng)村人口生活在農(nóng)村,針對目前農(nóng)村水環(huán)境污染中出現(xiàn)的突出問題,在農(nóng)村環(huán)境綜合整治“十三五”規(guī)劃中明確指出在“十三五”期間,對全國農(nóng)村環(huán)境進行綜合整治,全國范圍內(nèi)共涉及14萬個建制村,其中河北省涉及的環(huán)境綜合治理的建制村數(shù)量為12 694個,占全部河北省建制村數(shù)量的25%左右,覆蓋面廣,治理力度大、受益群眾多。
農(nóng)村水污染通常包括內(nèi)生性污染及外生性污染[2]。內(nèi)生性污染分為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污染和農(nóng)民生活污水污染,如農(nóng)業(yè)種植、養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的廢水、廢棄物造成的農(nóng)村水環(huán)境污染。外生性污染是城鎮(zhèn)生活污水和工業(yè)企業(yè)排放導致的農(nóng)村水污染,污染物是從農(nóng)村之外轉移過來的。針對目前河北省農(nóng)村水環(huán)境現(xiàn)狀,從農(nóng)村水污染面源著手,重點調(diào)研農(nóng)村化肥農(nóng)藥的過量施用、畜禽養(yǎng)殖污染、農(nóng)村生活廢棄物污染及鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)排污等方面的情況,并在此基礎上,提出河北農(nóng)村水環(huán)境治理過程中存在的問題。通過綜合分析,結合河北農(nóng)村水環(huán)境的實際情況,針對存在問題提出解決對策。
化肥與農(nóng)藥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中必不可缺的農(nóng)業(yè)物資,但目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥、農(nóng)藥的不合理使用,是造成農(nóng)村水體污染面源污染的重要因素。通常,農(nóng)民在種植過程中認為施用化肥、農(nóng)藥越多,農(nóng)作物的產(chǎn)量越高,病蟲害越少。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,化肥的利用率在30%~40%[3],農(nóng)藥的利用率在10%~20%,剩余的化肥、農(nóng)藥進入到地表水、土壤中。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中施用的化肥主要有氮肥、磷肥及鉀肥,其中氮、磷屬于植物性營養(yǎng)素,通過農(nóng)田排水、地表徑流等方式一旦大量的氮、磷進入到水體中,可導致地表水水體發(fā)生富營養(yǎng)化,嚴重污染地表水水體水質(zhì)。同時,大量使用化肥、農(nóng)藥還會造成土壤板結、酸化、肥力下降。殘留的農(nóng)藥、化肥通過下滲進入到地下水中,進一步影響地下水的水質(zhì),進而威脅農(nóng)村飲用水源的安全。
隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展,畜禽糞便的排放問題日益突出,已成為造成農(nóng)村環(huán)境污染的主要污染源之一。畜禽糞便排放量與養(yǎng)殖類型、生長周期有關,差異較大。通過總結調(diào)研資料,畜禽不同養(yǎng)殖類型、不同生長周期的糞便排放量如表1、表2。
表1 農(nóng)村散養(yǎng)條件下的不同畜禽糞便排放量
表2 規(guī)?;i場糞尿及干物質(zhì)排放量
畜禽糞便中含有大量嚴重影響環(huán)境的污染物質(zhì)。如每噸牛糞中含COD 31.0 kg、TN 4.37 kg;每噸豬糞中含COD 52.0 kg、TN 5.88 kg;每噸雞糞、鴨糞中含有的COD均高于45 kg,尤其是總氮含量較高,分別達到9.84 kg/t和11.00 kg/t。養(yǎng)殖一頭牛產(chǎn)生的廢水超過22個人生活生產(chǎn)的廢水[4],因此在禽養(yǎng)殖業(yè)中廢水產(chǎn)生量大,有機物含量高。目前,在畜禽養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的固體廢棄物及廢水僅有極少部分進行了資源化、減量化處理,主要用來生產(chǎn)清潔能源或堆肥,絕大部分畜禽養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的糞便及廢水就近排入附近的水體或堆放。畜禽糞便排入水體后導致水體中有機物及氨氮含量過高,這些污染物可降低水體中的溶解氧含量,導致水體發(fā)黑發(fā)臭,嚴重時水生生物大量死亡,對農(nóng)村的水環(huán)境造成了嚴重威脅。
農(nóng)村生活廢棄物主要有生活污水及生活中產(chǎn)生的固體廢棄物。隨著城鄉(xiāng)差異的逐漸減小,農(nóng)村的生活條件及生活方式逐漸城市化,生活廢棄物的排放數(shù)量日益增多。農(nóng)村生活污水主要來自于廁所的沖洗水、廚房洗滌水、洗衣機排水、淋浴排水及其他排水。目前,河北省絕大部分農(nóng)村沒有污水收集及集中處理系統(tǒng),農(nóng)村生活污水得不到有效處理,多數(shù)地區(qū)的農(nóng)村生活污水基本沒有采取任何處理措施直接排入了附近水體,導致水體污染。農(nóng)村生活污水的收集問題是制約農(nóng)村生活廢水集中治理的直接原因。此外,隨著生活水平的提高,農(nóng)村污水排放量越來越大,占廢水總排放量的比例也越來越高。農(nóng)村生活污水不同時段的水量、水質(zhì)波動較大,早晚排放量較大、夜間量少、夏季多、冬季少,污水中含有大量的COD、懸浮物、氮磷,可生化性強[5],有利于采用生物處理技術處理。
農(nóng)村生活中產(chǎn)生的爐渣等固體廢棄物,隨意堆放,會隨地表徑流流入地表水。生活垃圾長期散亂堆放,滲透液進入河流、湖泊等水體,甚至滲下滲進入土壤,造成地下水污染。
工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中排放的廢水是造成農(nóng)村水環(huán)境惡化的原因之一。一方面,迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)給農(nóng)民帶來了更多的就業(yè)機會,農(nóng)民收入大幅度增加,但鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)布局分散、工藝落后、能源利用率低、規(guī)模小、經(jīng)營粗放、生產(chǎn)量大,每年有大量廢渣、廢水未經(jīng)處理直接排放到河道、溝渠甚至田地,或者經(jīng)簡單處理后未達到排放標準排放。大量隨意堆放的工業(yè)固體廢棄物及生活垃圾對地表水、地下水造成二次污染,加重了農(nóng)村水環(huán)境的污染狀況。另一方面,隨著經(jīng)濟水平及環(huán)保意識的逐漸加強,城市中大批采用落后生產(chǎn)工藝、高污染的工業(yè)企業(yè)搬遷到農(nóng)村,仍舊采用落后的生產(chǎn)設備、生產(chǎn)工藝,未進行技術改造升級,生產(chǎn)過程中排放的污染物加重了農(nóng)村水環(huán)境污染狀況。
隨著義務教育的普及,農(nóng)民的教育水平有了很大的提高,但受教育水平仍普遍較低,環(huán)境保護意識相對薄弱。因此,應利用各種輿論媒體大力宣傳農(nóng)村環(huán)境保護的科普知識,提高廣大農(nóng)民的環(huán)境保護意識,具體可從如下兩方面進行。(1)增強農(nóng)村基層干部的環(huán)保意識,農(nóng)村基層干部是農(nóng)村各項工作的帶頭人,只有農(nóng)村基層干部認識到農(nóng)村水環(huán)境保護的重要性,才能帶領村民建設社會主義新農(nóng)村、建設美麗鄉(xiāng)村。(2)推進農(nóng)村水環(huán)境保護的主體是農(nóng)民,通過村務公開欄、播放宣傳片、科技入戶、組織高校師生下鄉(xiāng)實踐,宣傳環(huán)境保護的政策法規(guī),增強對水污染的認識,提高廣大農(nóng)民的環(huán)保意識。
造成農(nóng)業(yè)面源污染的原因主要是農(nóng)民認識不足,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中過量施用農(nóng)藥、化肥來提高農(nóng)作物產(chǎn)量。因此,需要積極開展農(nóng)業(yè)科技下鄉(xiāng)活動,通過講座或學習班的形式,培養(yǎng)一批基層的農(nóng)技人員和農(nóng)村示范戶。通過農(nóng)技人員或示范戶的帶頭作用,推廣施用低毒、低殘留農(nóng)藥,嚴格按照說明書噴灑農(nóng)藥、推廣精準施肥技術和機具、推廣有機農(nóng)業(yè),減輕農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的環(huán)境污染問題。
針對畜禽養(yǎng)殖業(yè)中動物糞便的特點,依據(jù)就近利用的原則,目前可以采用好氧堆肥技術對畜禽糞便進行綜合利用。
畜禽糞便中含有大量的不穩(wěn)定有機物,這些不穩(wěn)定有機物通過好氧堆肥處理,經(jīng)過升溫、高溫、降溫和腐熟四個過程,能夠形成理化性質(zhì)穩(wěn)定、對農(nóng)作物無害的堆肥產(chǎn)品,堆肥產(chǎn)品是良好的土壤改良劑,能夠明顯改善土壤的墑情,避免化肥使用過量造成的土壤板結、酸化等情況,是優(yōu)良的農(nóng)作物肥料。堆肥處理技術不受季節(jié)限制,發(fā)酵過程中沒有臭味,生產(chǎn)周期約10天,此外投資及占地面積小,運行管理的費用低,通過好氧堆肥,可實現(xiàn)資源的無害化、資源化、減量化。
畜禽糞便堆肥操作簡單,影響堆肥的因素有含水量、通氣狀況、C/N和C/P比、溫度、接種劑和酸堿度等。畜禽糞便堆肥工藝流程見圖1。
圖1 畜禽糞便好氧堆肥工藝流程
目前,河北省絕大多數(shù)農(nóng)村沒有配套的排水管網(wǎng),相對城市人口,建制村中人口規(guī)模小,居住密度低,生活污水來源分散,根據(jù)農(nóng)村生活污水水污染源的特點,可以采用分散處理、村落集中處理和納入城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)三種模式對農(nóng)村生活污水進行處理。
分散處理模式主要適用于單戶或幾戶村民,采用小型污水處理設備或者生物氧化塘、人工濕地等技術處理生活污水。對于村莊人口稀少、地形復雜、污水不易集中收集的鄉(xiāng)村,可以采用分散處理模式污水處理,應用較多的是庭院式分散處理、街道式局部集中就地處理。對于連片的人口比較集中的村落采用集中處理模式處理農(nóng)村生活污水。集中式處理類似污水處理站,一般采用生物-生態(tài)組合處理工藝。距離城鎮(zhèn)較近的近郊區(qū)村落,通常經(jīng)濟條件較好,產(chǎn)生的生活污水可以直接接入市政污水管道,納入城鎮(zhèn)污水管網(wǎng),統(tǒng)一進行集中處理。目前河北省根據(jù)村落分布的具體情況,主要適于推行連片村落集中污水處理模式。
農(nóng)村水環(huán)境治理是“十三五”期間的重要問題,農(nóng)村水環(huán)境問題關系到農(nóng)民生活質(zhì)量的提高、農(nóng)村面貌的改善等方面,造成農(nóng)村水環(huán)境問題的因素較多,切實解決目前農(nóng)村環(huán)境保護工作中出現(xiàn)的各種問題,才能改善農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境,促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展,今后在農(nóng)村污水收集方法、治理技術及設備等方面需要進一步加強研究,符合農(nóng)村水環(huán)境治理的實際情況。