范美詩 晁雷 馮欣 李亞峰
(1. 沈陽建筑大學市政與環境工程學院,遼寧沈陽 110168;2. 遼寧省生態環境保護科技中心,遼寧沈陽 110161)
隨著我國經濟的快速發展,我國農村生活污水的排放量和污染物的濃度負荷呈現出不斷上升的趨勢[1-2]。近些年,我國一直十分注重對農村水污染的治理。2018 年,發布了《關于加快制定地方農村生活污水處理排放標準的通知》(環辦水體函〔2018〕1083號),要求各地加快制定鄉村生活污水的排放標準,從而提高鄉村生活污水的治理水平。2020 年1 月,遼寧省發布了《農村生活污水處理設施水污染物排放標準》,并于2021 年3 月實施。該標準依據遼寧省農村地區生活污水排放現狀、地表水環境功能分區以及污水處理設施運轉情況等確定了標準的分級以及各級污染物的標準限值,其中,總磷一級標準為2 mg/L、二級標準為3 mg/L 等,相比于《城鎮污水處理廠污染物排放標準》做了適當的放寬。
然而從遼寧省《農村生活污水處理設施水污染物排放標準》發布至今,對于總磷排放標準限值的確定存在爭議。農村生活污水總磷排放標準限值的確定應以控制總磷排放量、保護人體健康和改善生態環境為原則,應充分考慮地區發展情況與污水治理技術,并設置科學、合理的標準限值,引導農村污水處理設施的建設。本文將針對遼寧省《農村生活污水處理設施水污染物排放標準》中總磷排放標準限值確定的合理性進行探討。
2018 年課題組對遼寧省農村生活污水處理設施進行廣泛調研,統計結果見表1。

表1 遼寧省農村生活污水處理設施數量統計 座
表1 中的農村生活污水處理設施包含的工藝以土壤滲濾、小型一體化處理設施以及小型人工濕地居多,從處理方法上看,遼寧省農村生活污水處理使用生態處理的比例更高,如人工濕地、微生態濾床、人工快滲、土地處理法等。但從污水處理設施的建設時間上看,近年來生物處理法的使用比例越來越高[3]。
地方性的生活污水排放標準與該地區的經濟水平密切相關。上海市發布的地方性標準《農村生活污水處理設施水污染物排放標準》中規定出水排入Ⅱ,Ⅲ類水體的總磷標準為1 mg/L;天津市發布的地方性標準《農村生活污水處理設施水污染物排放標準》中,規定出水排入Ⅱ,Ⅲ類水體的總磷標準為1 mg/L;福建省發布的地方性標準《農村生活污水處理設施水污染物排放標準》中,規定出水排入Ⅱ,Ⅲ類水體的總磷標準為1 mg/L;廣東省發布的地方性標準《農村生活污水處理排放標準(征求意見稿)》中,規定出水排入Ⅱ,Ⅲ類水體的總磷標準為1.5 mg/L;山東省發布的地方性標準《農村生活污水處理處置設施水污染物排放標準》中,規定出水排入Ⅱ,Ⅲ類水體的總磷標準為1.5 mg/L;陜西省和遼寧省發布的農村生活污水排放地方性標準中,規定出水排入Ⅱ,Ⅲ類水體的總磷標準限值均為2 mg/L。
在我國2019 年全國各省市區GDP 排行榜中,上海市、天津市、福建省、廣東省、山東省等省市人均GDP 均遠遠超過遼寧省和陜西省,詳見表2。

表2 地方人均GDP 與出水排入Ⅱ,Ⅲ類水體總磷標準對比
由表2 可知,我國各省市的地方性總磷排放標準隨著人均GDP 的增長而更加嚴格,遼寧省與陜西省的人均GDP 均落后于上述其他省市,而農村生活污水總磷排放標準限值也隨之放寬。由于總磷的去除對工藝要求較高,盡管人工濕地等生態措施有一定的去除效果,但處理的效果并不穩定。總磷的穩定去除主要采用化學法,經過投加化學藥劑去除水中的磷,對鄉村污水處理而言,存在投藥費用大、管理水平要求過高等問題。遼寧省農村500 t/d 以下規模處理設施運行經費普遍來自政府財政收入,鄉村生活污水排放執行的標準越嚴格,污水處理廠的建設運轉以及維修管理成本越高。
在遼寧省地方標準出臺之前,遼寧省已經建設的農村污水處理設施普遍執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》的一級B 標準。地方標準出臺后,遼寧省農村生活污水治理由實際出發,總磷的標準限值與遼寧省地方經濟更相適應。
一直以來日本都倡導將污水處理設施尾水進行資源化利用。回用和生態處置是目前日本污水處理的主要方向。為實現水環境的持續改善、水資源的綜合利用,日本在對污水進行處理后會將其大部分用于農田灌溉、景觀用水、再生水回用(沖廁)以及融雪等方面,同時加強對現有污水處理設施的改進以提高對雨水的處理和利用,進而構建更為合理的水資源循環系統[4]。
2021 年1 月11 日國家發改委、生態環境部等十部委聯合發布《關于推進污水資源化利用的指導意見》(發改環資〔2021〕13 號),明確提出穩妥推進農業農村污水資源化利用,推動農村生活污水就近就地資源化利用。推廣種養結合、以用促治方式,采用經濟適用的肥料化、能源化處理工藝技術促進畜禽糞污資源化利用,鼓勵漁業養殖尾水循環利用。
“十四五”期間將尾水回用是我國農村污水處理的主要發展方向和趨勢,我國農村地區也可將農村生活污水處理后進行資源化利用,基于可持續發展和保護生態的思路,構建和完善農村水資源循環系統。李欣[5]分析得出鄉村生活污水農業資源化利用具有可行性,土壤-作物系統能夠有效地消納生活污水中的氮磷等污染物,使作物的產量有所提高。處理農村生活污水需要去除掉水中的磷元素,而遼寧省大部分農村地區均為農業區域,每年均要向農田投加大量磷肥供作物生長所需,因此可考慮將尾水進行農田灌溉,其對污水中總磷的處理要求較低,污水中總磷含量與農田灌溉水質標準的要求較為接近,詳見表3。

表3 生活污水總磷含量與灌溉用水水質標準對比 mg/L
我國農田灌溉水質標準中將一些金屬元素如汞、鎘、鉻、鉛、銅、鋅等均設為控制項目并規定了指標限制。王樂[6]對遼寧省水環境污染成因進行分析,得出遼寧省農村生活污水主要包括廚房泔水、洗漱水和洗衣水等,生活污水性質單一,幾乎不含有重金屬等污水農用標準限值的污染物,對于總磷指標而言,只需將灌溉水田作物的污水進行適度處理,使其滿足農田灌溉水質標準的要求即可排放至農田。此方式可以減少水肥資源的浪費,降低農業投資,同時還能夠降低污水處理的費用。因此,遼寧省農村生活污水排放標準充分考慮將污水資源化利用,更有利于實施農業農村污水以用促治工程。
日本從20 世紀五六十年代起便關注水環境污染的防治,采用村落排水設施和凈化槽技術治理農村污水[7]。日本建立的鄉村污水治理法律體系與城市的治理體系不同,城市污水的排放主要依據《下水道法》,而鄉村地區則主要依據《凈化槽法》,其是根據凈化槽的處理工藝來確定污水的排放標準限值。目前,日本使用凈化槽處理過的出水水質可達到以下標準:合并處理凈化槽出水總磷在2 mg/L 以下,而單獨處理凈化槽出水總磷在1 mg/L 以下[8],詳見表4。

表4 日本鄉村分散式農村污水排放標準 mg/L
目前遼寧省處理農村生活污水的工藝主要包括生物膜法、人工濕地、土地處理法、穩定塘、膜生物反應器法以及其他的小型一體化設施等。但不論是生態處理法還是生物處理法,其對于總磷的去除效果都不夠顯著,農村生活污水除磷仍需投加大量化學藥劑。遼寧省農村生活污水處理技術和處理設施的設計、運行和維護管理水平均落后于日本農村地區。
水環境治理工作涉及深化流域管理、防止工業污染和面源污染以及加強管網建設等多個方面,執行過嚴的污水排放標準并非解題之道。相比于《城鎮污水處理廠污染物排放標準》的一級B 標準,地方性標準遼寧省《農村生活污水處理設施水污染物排放標準》中總磷的標準限值更加合理。
當前遼寧省水環境污染防治工作處在關鍵階段,污水排放標準限值的確定與遼寧省污水處理工藝技術、經濟水平、尾水排水去向以及污水處理設施的管理水平等密切相關。通過分析得出遼寧省《農村生活污水處理設施水污染物排放標準》中總磷指標限值的制定是合理的,且更符合遼寧省農村地區經濟、社會的發展水平,能更好地為遼寧省農村水環境污染防治工作服務。