榆中縣農村生活污水水質分析及特征規律研究

楊昊飛 谷瑞澤

（蘭州大學 資源環境學院，甘肅 蘭州 730000）

引言

甘肅省農村人口眾多，農村人口比例高，農村面積大，農村生活污水排放量大。而大多數農村地區未經任何處理直接排放污水，水生態環境保護意識較為薄弱。同時甘肅省農村地區的污水處理設施起步晚，缺乏成體系污水收集處理設施系統，產生的生活污水主要通過溝渠排入附近河道、傾倒至地面使其自然蒸發或滲入土壤等方式進行排放，而這會污染地下水、致使河流湖泊富營養化，在夏季會滋生蚊蟲，引發疾病傳染。農村的生活污水排放具有較強的隨意性，呈現出粗放型排放的特點，這使得農村的各家各戶都構成了一個點狀無序的污染體，嚴重威脅著村民的身體健康與農村環境生態安全，農村生活污水治理迫在眉睫。而現有研究成果大多數停留在簡單匯總農村生活污水的各項水質指標的取值變化范圍，或局限于從季節、當地經濟發展水平等來分析農村生活污水的水質變動情況，而對于地區農村生活污水特性分析、農村各類生活污水的特點與內在指標的相互聯系鮮有分析。故現有研究成果難以為榆中乃至甘肅農村生活污水水質的分析研究及處理提供針對性的措施。

鑒于此，本項目將針對榆中縣農村進行生活污水水質特征的調查研究，了解榆中縣各鄉鎮水質情況并根據榆中縣實際情況對農村生活污水分類研究其水質特征，最后對樣品的檢測水質指標進行數據統計分析并尋找其內在聯系，為榆中縣農村生活污水處理提供理論支撐。

1.研究方法

1.1 采樣點選取與樣品采集

本項目選取榆中縣夏官營鎮、金崖鎮、三角城鄉3個典型農村鄉鎮作為研究對象，對當地生活污水排放方式與水質特征進行調查研究。共計選取15個采樣點（住戶）作為調查對象，采樣點分布如圖1所示，紅色封閉區域為農村集中區域，紅色標點為各鄉鎮農村生活污水采樣點的集中區域。

上述采樣均選擇晴天采樣以避免雨水影響，采樣時間固定每日10:00-14:30這個農村用水與排水高峰的時間段。每瓶水樣的體積約為250ml，樣品的保存與運輸按照ISO 5667-13-2011規范進行。

1.2 水質檢測指標與分析方法

水質檢測指標參照榆中農村生活污水處理的水質考核指標，選取4個水質指標即COD、NH3-N、TP、TSS進行檢測。水質檢測所采用的分析方法依據國家標準規范進行。

2.結果與分析

2.1 榆中縣農村生活污水水質調查結果

榆中縣農村生活污水水質調查結果如表1所示，表中數據為各樣品4項水質指標檢測結果，表末列出各鄉鎮樣本檢測結果的平均值、最大值與最小值。

表1 榆中縣生活污水水質情況

XGY2020S01-B 拖地水 有 248 9.3 9.51 360 XGY2020S02-C 刷鍋水 有 3779 5.5 9.33 736 XGY2020S03-C 刷鍋水 有 12398 15.2 12.55 3764 XGY2020S04-A 洗浴水 有 184 4.8 2.86 167 XGY2020S05-B 擦桌子水 無 4380 6.6 8.58 1798 XGY2020S06-C 泔水 有 6601 9.4 28.42 1122 XGY2020S07-B 洗衣服水 無 1456 3.8 3.11 450 XGY2020O01-C 洗菜水 無 160 6.9 0.65 304 XGY2020O02-C 洗菜、洗廚具水 無 72 4.7 1.27 371 XGY2020O03-B 拖地水 有 84 18.4 0.25 140 XGY2020O04-A 洗手水 無 480 14.2 23.92 554 XGY2020O05-B 拖地水 無 1872 10.5 1.36 460 XGY2020O06-B 洗衣服水 無 672 16.0 1.94 970 XGY2020O07-A 洗頭水 無 3740 15.1 1.02 1868 XGY2020O08-B 擦玻璃水 無 1680 6.5 7.92 198 XGY2020N01-B 洗衣服水 無 724 6.9 0.86 236 XGY2020N02-B 拖地水 有 3040 36.8 21.20 1352 XGY2020N03-A 洗手、洗臉水 無 1128 5.7 1.22 428 XGY2020N04-B 拖地水 有 2740 24.1 3.18 904 XGY2020N05-B 拖地水 有 918 7.7 1.00 234 JYZ2020O01-B 洗衣服水 有 2016 13.6 0.22 7464 JYZ2020O02-B 拖地水 無 34 15.4 Nd 62 JYZ2020O03-A 洗臉水 有 319 7.4 Nd 306 JYZ2020O04-B 拖地水 無 91 9.8 Nd 122 JYZ2020O05-B 拖地水 有 2050 14.6 0.10 2530 JYZ2020O06-A 洗臉、手水 無 218 7.7 Nd 380 JYZ2020O07-A 洗臉、手水 無 289 8.6 Nd 22 JYZ2020O08-B 洗衣服水 無 1646 21.3 0.05 1400 JYZ2020O09-C 刷鍋水、泔水 有 3091 31.4 0.07 1384 SJC2020N01-A 洗手水 無 181 3.8 1.33 510 SJC2020N02-A 洗臉、手水 無 836 0.1 0.89 274 SJC2020N03-B 洗衣服水 無 2387 4.9 2.76 1372 SJC2020N04-C 刷鍋水 有 4366 9.8 9.07 2800平均值 —— —— 1936 11.4 4.69 1062最大值 —— —— 12398 36.8 28.42 7464最小值 —— —— 34 0.1 0.01 22

2.2 各鄉鎮水質調查結果分析

各鄉鎮采樣點4項水質指標濃度變化情況如圖2所示。其中，三鄉鎮除金崖鎮TP波動較小外，其余指標在三鄉鎮都有明顯波動，可見，農村生活污水水質的變化受鄉鎮大環境影響，同時受農戶個體的影響較大。三鄉鎮中，水質指標波動性最大的是夏官營鎮，波動性最小的是金崖鎮，三角城鄉波動較為適中。結合現場記錄進一步分析，農村生活污水的排放主要有容器儲存后排放與就地傾倒兩種方式，對其分類后進行水質波動分析，如圖3所示。結果含容器的污水水質波動較無容器就地傾倒的水質波動大，其中COD、TP、TSS反映情況較為明顯，推斷有無容器儲存是影響污水水質波動的原因之一。

從表1可知榆中縣農村生活污水各水質指標值的均值與波動范圍，與《農村生活污水處理設施水污染物排放標準》（DB62/ 4014-2019）的一級A標準對比，4項水質指標的均值都無法滿足一級A標準限值即COD 60 mg/L、NH3-N 8 mg/L、TP 2 mg/L、TSS 20mg/L。若污水用于農田灌溉，與《農田灌溉水質標準》（GB5084-2021）對比，反映水體污染程度的COD、TSS各自的平均濃度 1936 mg/L與1062 mg/L 已超出農灌旱作標準（COD 200 mg/L、TSS 100 mg/L）。進一步分析，對采集樣品的四個水質指標與上述標準進行比對，統計結果如圖4所示，農村未經處理的生活污水COD、TSS超出甘肅農村排放限值占比分別為97%與100%，若用于農田灌溉不符合條件的水樣也有93.9%、78.8%。可見，COD與TSS是榆中農村水質把控的重點水質指標。對于NH3-N、TP，樣品超標率為54.6%、39.4%，相較而言污染較輕，但也仍需進一步治理。

總體上看，榆中縣農村生活污水水質波動起伏較大，水質大都未滿足排放或者農田灌溉標準，本項目監測的四個水質指標均需進一步加強治理。

2.3 各類生活污水水質調查結果與分析

各類生活污水COD、NH3-N、TP、TSS的濃度變化情況如圖5所示。4個水質指標中，三類生活污水中，廚余廢水水質波動最大，洗滌廢水波動適中，洗浴廢水波動最小。根據樣品來源與三鄉鎮實際情況，廚余廢水與洗滌廢水波動較大的原因有各戶飲食習慣、經濟水平不同及農戶從事工作所致衣物附著物不同等，即農戶個體情況對廚余、洗滌廢水波動有較大影響。而洗浴廢水波動較小且指標數值較低，污染較輕多與榆中農戶經濟水平與生活習慣有關，農戶洗浴時化妝品類使用較少，多以清水清潔或香皂清洗為主。

各類廢水均值與波動范圍如表2所示，我們可以看出廚余廢水整體水質指標偏高，洗滌廢水水質指標較高，洗浴廢水水質指標相對較低。但與排放、灌溉標準對比，僅有洗浴廢水NH3-N指標合格，其余各類廢水的各項水質指標均未滿足排放/灌溉標準。

表2 榆中縣各類生活污水水質情況

2.4 榆中生活污水各水質指標間關系分析

提取榆中三鄉鎮生活污水與各類生活污水的水質檢測結果并繪制鄉鎮排序與生活污水類型排序的生活污水樣品-水質檢測結果對應變化圖，如圖6所示。經觀察圖像發現，TSS與COD間呈現出增減趨勢一致的相關關系，其余指標間波動無明顯相關。

3.結論

本文以榆中縣夏官營鎮、金崖鎮、三角城鄉的農村為研究對象，選取15個采樣區域進行三鄉鎮農村各類生活污水的采集與水質調查分析，并基于調查分析結果得出榆中縣農村生活污水水質情況與各類生活污水水質特征。主要結論如下：

榆中縣三鄉鎮農村生活污水水質指標與波動范圍見表1，水質情況波動較大，不能滿足排放或者農田灌溉標準，需進一步加強治理。

生活污水水質波動情況受農戶個體情況、有無容器盛放的影響較大。

洗浴、洗滌、廚余廢水水質均值與波動范圍見表2，且三類水均不滿足排放或灌溉標準。

三類生活污水中，受污染程度：廚余廢水>洗滌廢水>洗浴廢水；水質波動情況：廚余廢水>洗滌廢水>洗浴廢水。其原因主要為農村個體情況的生活習慣、經濟水平等存在差異性與普遍性。

榆中 縣農村生活污水COD與TSS指標有著較強的關聯性，二者呈現出正相關，但其余各項指標之間沒有明顯的相關關系。