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全国村镇污水治理专家委员会委员、村镇环境科技产业联盟理事长、住建部农村污水处理技术北方研究中心主任、中科院生态研究中心研究员刘俊新
一、我国农村污水处理现状与问题
长期以来,我国村庄排水和污水处理设施严重不足,随着国家对农村污水治理力度的加大,近几年处理生活污水的行政村比例增长迅速。农村污水与城市污水有所不同,不同地域生活习惯不同,人均生活用水量、排放强度和规律存在差异,平均水平远低于城市人均用水标准和污水排放量;农村污水排放比较分散,个体水量较小,呈不连续状态;对于人口流动大的村庄,污水排放量的季节性波动大,统计困难。
目前农村污水治理面临的问题主要有:农村污水排放标准缺失、缺乏科学的决策系统、缺少设备质量认证体系、缺乏有效的农村污水处理设施长效运营机制,许多已建农村污水处理设施不能正常运行。
二、农村生活污水处理常用方式与技术
目前我国农村生活污水处理常用方式有三种:纳管区域集中处理、村落集中就近处理、分户原位处理。常用技术包括:化粪池、厌氧生物膜反应池等初级处理技术;生物膜反应器、SBR、氧化沟、A2/O工艺等生物处理技术;人工湿地、稳定塘、土地渗滤等生态处理技术以及化学除磷、消毒等化学法处理技术。尽管已有多种多样的污水处理技术,但什么技术适合农村污水处理?许多时候依然却难以定论。单就某项技术而言,都有成功的案例,也有失败的案例。
《晏子春秋》中有句名言:桔生淮南则为桔,生于淮北则为枳。这句话强调了环境的重要性。对于污水治理而言,同样如此。只有在相应的体系内,技术才能长效发挥作用。污水处理体系包括法规标准、科学选择的技术和管理。需要建立长效的运营机制、有效的监管机制和资金保障机制。资金保障需要考虑建设成本、运营成本和监管成本。目前比较重视建设成本及运营成本,而监管成本通常被忽略。
三、因地制宜构建农村污水处理体系
我国幅员辽阔,各地区环境、经济差异较大,需要结合当地情况因地制宜构建农村污水处理体系。
1.与市政设施相适应的农村污水治理体系
在城镇化率高、人口密度大、经济发达的地区,将农村污水处理设施作为市政基础设施的一部分,与城镇污水处理设施统一管理。通过城乡统筹和专业化管理,以及固定的资金保障,可以保障农村污水处理设施的长期稳定运行。在欧美等发达国家的一些小镇和居民区采用此方式较多。我国江苏省、浙江省等一些经济发达的地区城镇化率较高,实施城乡一体化管理,在此方式的农村污水处理方面也积累了经验。该体系的优点是污水处理设备效率高、占地小、处理水质好,不足之处是污水处理设施的建设和运行成本高,管理人员的专业化程度要求高。
2.与农业生产相适应的农村污水治理体系
中国是一个历史悠久的农业古国,传统农业延续了近3000年。传统农业以自给自足的自然经济为主导,具有低能耗、低污染特征。现代农业注重农业生产效率,将种植与养殖分离,割断了传统农业种养结合、相互依赖的内在循环,用化肥代替传统的农家肥。因此,原先进入农业生产循环的人畜粪尿成为污染源,需要对其进行处理和处置。自上世纪70年代以来,人们逐渐认识到化肥超量施用所带来的环境污染、食品安全受到威胁、能源浪费等一系列的问题。
中国是资源缺乏的国家,水资源人均拥有量仅是世界人均量的1/4。污水作为非常规水资源利用是弥补水资源不足的有效途径之一,而农村具备污水资源化利用的先决条件。中国的耕地面积占世界耕地总面积7%,养活的人口占世界人口的22%,使用了世界上30%的化肥,施用量远超过发达国家的安全施用上限。人粪尿含污水中有机污染物总量的60%,氮和磷总量的90%以上,将人粪尿回用于农田可减少污染物的外排。但长期以来农民已经习惯于依赖化肥的使用,很少有人愿意再使用传统的人畜粪尿收集和还田的方式,因此需要针对从源分离到资源的分类分质利用全过程,建立相应的现代化的方法和管理模式。
3.与农村改厕相适应的农村污水治理体系
农村改厕是目前国家重点关注的领域。改厕重点解决了农户的卫生问题,但若厕所粪尿和污水得不到有效的处理与处置,则会产生环境问题,因此需要配套相应的处理设施。但不同类型的厕所对于处理设施要求是不同的。根据发达国家经历的改厕经验,在考虑厕所粪尿和污水处理的同时,尽可能与厨房等其它污水处理综合考虑。此外,应结合农村的环境条件及农业生产需求,优先考虑粪尿和污水的农业资源化利用。我国的一些地方已有成功的经验。
需要注意的问题是:在农村污水资源化方面,还需要考虑公众安全问题,因为污水处理的起源于防止瘟疫传染病,所以在农村污水资源化利用的时候,公共安全问题也应纳入整个体系的考虑范畴内。
四、结语
总体而言,我国农村污水处理既不能照搬城市污水处理的模式,也不可能采用统一的农村污水处理模式,需要因地制宜构建适宜的农村污水处理体系。同时,我国是人口大国,又是资源不足的国家,主要资源人均拥有量低于世界平均水平。应结合农村的特点,注重污水及其所含有机物和营养物质的资源化利用。目前,发达国家已经形成比较完善的乡村污水治理体系,具有借鉴意义,但需要结合中国国情发展我国的农村污水治理体系。我国农村污水处理应逐渐从粗放管理向精细管理转变。从重视数量向质量控制转变。
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