宋 平
改革開放30年來,蘇南農村的經濟得到了前所未有的發展。但是,在發展的同時,也給該地區的環境造成了巨大的破壞。由于農村生活污水、農業廢水、鄉鎮企業工業污水的無序排放和農村集約化養殖等因素的影響,農村環境污染和生態破壞問題日益突出,農村公共衛生安全和村民的健康受到了嚴重威脅。
蘇南農村經濟的飛速發展離不開其遍地開花的鄉鎮企業和幾乎是家家戶戶的手工作坊,在過去的30年為江蘇的經濟作出了巨大的貢獻。但是在帶動經濟飛速發展的同時,也對農村的環境造成了嚴重的污染。
在過去的30年中,鄉鎮企業由原先的零發展到現在的30多萬家,在其快速發展的同時,也對農村的環境尤其是水環境和生態環境造成了巨大的破壞。鄉鎮企業由于其產業結構、產業布局、污染治理方式導致農村低、小、散型工業化污染泛濫。其污染具有結構性污染(低)、規模污染(總量小,但單位產值排污量較高)和布局性污染(散)等特點[1]。絕大部分鄉鎮企業沒有相應的污廢水處理設備,污廢水未經處理就直接排放,導致區內的水體魚蝦絕代,惡臭難聞。
面源污染分為兩部分:一部分是在農業生產過程中使用后的被雨水淋溶而隨徑流進入水環境的化肥和農藥殘留物,以及水土流失過程中隨泥沙一起被帶入水環境的土壤養分和有機質。另一部分是農村生活污水的污染[1]。
2.2.1 農業生產污染
目前,我國的氮肥當季利用率為30%~35%,磷肥10%~20%、鉀肥35%~50%。江蘇省是高施肥量區(單位播種面積平均施肥量大于300 kg/hm2),平均施用量達734 kg/hm2。這在很大程度上導致了江蘇省內運河、平原河網、城市內河以及湖泊池塘水體的富營養化[2]。
另外,農藥污染是我國影響范圍最大的一種有機污染,農藥使用過程中僅有10%~20%殘留在農作物表面,1%~4%接觸到目標害蟲,其余的約80%則進入到大氣、水體、土壤。因此農藥對不同水體的危害程度從大到小依次為:田溝水、河水、地下水、自來水。
2.2.2 農村生活水污染
我省農村的生活污水排放基本還處于無序狀態,農村生活污水無害化處理率還很低,許多生活污水基本未經處理就近排入水體,對當地的水體及環境造成嚴重影響。即使在小康示范村和整治村這些設有污水處理設施的地方,處理效果也不盡人意。
2.2.3 農村養殖污染
隨著農業現代化進程和規模化養殖業日益發展,畜禽養殖污染問題越來越嚴重。畜禽糞尿是一種高濃度有機廢水,CODCr負荷在2000 mg/L~20000 mg/L之間,平均達到6000 mg/L~10000 mg/L,并含有大量的氮、磷等營養物質[3]。近年來,江蘇省在畜禽養殖廢棄物資源化利用方面努力實現生物質能轉化,有效地控制和治理了養殖污染,但仍有大多數養殖場的畜禽污水隨意排放,嚴重污染了水體和周邊環境,制約了畜牧業的持續健康發展。特別在環太湖地區,大量畜禽糞污隨意堆放或直接排入水體,造成農村環境質量的惡化。
針對以上存在的問題,如何找到既經濟又實用的農村污水控制方案。農村污染控制技術不能照搬城市的做法,應當因地制宜,綜合考量觀念、技術、制度、經濟等多種因素,從源頭削減,并加強回收利用和全過程控制。農村污染源更復雜、分散,但基礎設施建設滯后;適合村鎮環境污染防治的技術應用太少,實用性差,在技術政策引導和評價方面更是空白。由于農村地區經濟水平、產業格局以及居住布局都不同于城市,主要適用于城市地區的各種污染控制技術在農村難以實施,使村鎮污染治理出現或沿用城市集中處理手段投資太高,或放任污染排放造成更嚴重的環境危害等問題。根據以上特點,蘇南農村污水處理應優先考慮采用低耗能、無動力或微動力、自然生態的處理方式。
目前,農村生活污水首要問題是收集系統不完善,這是一個全國的共性問題。我國農村絕大多數沒有完善相應的排水系統,每家每戶都是自建簡易化糞池進行處理,或者是糞尿進入干廁;其他如洗衣、廚房等雜排水就近排放,或者是排入附近河道。因此,可根據各地地形合理敷設收集管道,將每家每戶的化糞池連接起來集中處理,統一排放。針對各自村鎮的不同建設發展需求,采取因地制宜的處理措施。
3.2.1 阿科蔓泛氧化塘
阿科蔓生態修復技術由于微生物、水生動物、水生植物等各類微生物的存在,構成了阿科蔓泛氧化塘一個完整的水生態系統,使其同時具有水質凈化和生態景觀池的功能[4],阿科蔓工藝流程如下:生活污水→預處理池→泛氧化塘掛設阿科蔓生態基→外排。
它采用“泛氧化塘”工藝對池塘進行水體維護,并對每天排入池塘的生活污水、畜禽廢水、菜地殘留的化肥、農藥污水等進行生態性處理,處理后的池塘水用于下游農田澆灌,可節省清潔水源。此種方法可利用蘇南農村水塘眾多的優勢,在村鎮的下游選擇合適的水塘作為氧化塘。通過完善的收集系統收集至氧化塘內進行處理。在水體生態修復的同時,可放養魚類、底棲動物等水生動物,延長生物鏈,取食生物膜,轉移污染物。可種養一些水生植物,如挺水植物荷花、美人蕉;漂浮植物大萍、水花生等。可起到美化水面,給水生動物提供庇護場所,并能吸收部分營養鹽。也可在池塘中設置噴泉,在池塘周邊建設生態公園。阿科蔓技術充分體現出其在農村污水處理方面的優勢——因地制宜實現就地處理、實施維護簡單、經濟適用。
3.2.2 垂直潛流式人工合成濕地
在垂直潛流系統中(見圖1),污水由表面縱向流至床底,在縱向流的過程中污水依次經過不同的專利介質層,達到凈化的目的。垂直潛流式濕地具有完整的布水系統和集水系統,其優點是占地面積較其他形式濕地小,處理效率高,整個系統可以完全建在地下,地上可以建成綠地和配合景觀規劃使用。此種處理方式適用于用地緊張,對環境有一定要求,工業污染較少的村鎮。

圖1 垂直潛流人工合成濕地系統圖
3.2.3 一體化處理設備的應用
針對蘇南城市近郊的農村發展特點,可以選擇合適的一體化污水處理設備。這種污水處理設備就相當于一個小型的污水處理廠,工藝流程見圖2。

圖2 一體化處理設備工藝流程圖
該設備去除有機物污染物及氨氮主要依賴于設備中的AO生物處理工藝。其中工作原理是在A級,由于污水有機物濃度很高,微生物處于缺氣狀態,此時微生物為兼性微生物,它們將污水中的有機氮轉化分解成NH-N,同時利用有機物作為電子供體,將NO-N轉化成N,而且還利用部分有機碳源和NH-N合成新的細胞物質,所以A級池不僅具有一定的有機物去除功能,減輕后續好氧池的有機負荷,以利于消化作用的進行,而且依靠原水中存在的較高濃度有機物,完成反消化作用,最終消除氮的富營養化污染。在O級由于有機物濃度已大幅度降低,但仍有一定量的有機物及較高NH-N存在,為了使有機物得到進一步氧化分解,同時在碳化作用處于完成情況下消化作用能順利進行,在O級設置有機負荷較低的好氧生物接觸氧化池。在O級池中主要存在好氧微生物及自氧型細菌(消化菌),其中好氧微生物將有機物分解成CO2和H2O,自養型細菌(消化菌)利用有機物分解產生的無機碳或空氣中的CO2作為養源,將污水中的NH-N轉化成NO-N。O級池的出水部分回流到A級池,為A級池提供電子接受體,通過反消化作用最終消除氮污染。
此種處理方式適用于經濟較發達的蘇南村鎮。設備可根據需要埋設在地表以下,上面覆土或種植綠化。采用此種處理方式時,也可根據當地的水質特點要求設備廠家定做。
蘇南農村是我國較發達的農村之一,但是它面對的水環境污染也是十分嚴峻的,且水環境也在不斷的惡化。對此我們必須對癥下藥,盡快采取全方位的、綜合性的治理措施來應對這種不利情況。只有對農村的水環境問題引起重視,才能不斷的提高農村的生活和健康水平,實現人與自然的和諧發展。
[1]白 楊,劉變葉.簡析農村水污染問題及其對策[J].安徽農業科學,2006,34(11):2496-2497.
[2]江蘇省統計局.江蘇省2010年統計年鑒[EB/OL].http://www.jssb.gov.cn/jstj/tjsj/tjnj/.
[3]賀志麗,張建強,王慶安,等.新農村建設中的水污染問題研究[J].廣東農業科學,2008(4):87-89.
[4]虞益江,竺 強,方 琦.阿科蔓人工水草生態處理技術在農村生活污水治理中的應用[J].水處理技術,2010,36(5):45-47.
[5]蔡 強,岳秀萍,趙朋飛.A2/O復合工藝處理城鎮污水工程實例[J].山西建筑,2011,37(12):127-128.