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农村水环境污染防治的认识和建议
http://www.eedu.org.cn    作者:未知    文章来源:网友收集    点击数:    更新时间:2008-4-20

  农村水环境污染防治正日益受到有关部门的关注。针对我国农村近期的现实情况:社会经济发展水平相对较低,公共基础设施建设相对落后,农民收入相对较低,国家尚无法投入大量资金于农村环保工作等,笔者认为农村水环境污染治理应充分利用农村的自然资源优势,即合理利用农村自然界固有的土壤、池塘、植物和阳光对污染物的天然净化作用,构成良性循环的自然净化生态系统,最大限度地达到基建费用低、净化成本低、运行维护简单、满足当地居民身体健康和环境质量要求以及资源循环利用等目标。据此,收集国内外有关资料,经过认真思考,对防治丁作有一定认识,分析各类自然净化系统的特点,提出农村水环境污染防治适宜的T艺技术方案,建议在农村推广应用。
   
    1农村水环境污染防治的初步认识
   
    我国农村的主要特征是住户分散,地广人稀,污水量小但变化幅度大,污水水质较稳定,无特殊污染物质,缺乏公共基础设施,居民环保知识贫乏,但都自发地采用传统的土法防治水污染,其基本机理是利用当地的大自然天然净化能力(包括土壤。池塘、植物和阳光等)。笔者认为科学合理地利用农村大自然的天然净化潜力是最可取的水污染防治技术措施,并有下列初步认识:
   
    (1)技术路线以采用自然净化系统为主,辅以必要的配套设施,尽量减少污水工程的基建投资。采用基建造价昂贵,运行成本高,维护管理复杂的人工净化系统在我国农村建不起、用不起。
   
    (2)排水系统划分宜根据当地地形,以河沟、坎丘、山岗等地物为界,自流就近收集,分散处理。不宜花较大代价将分散的污水集中,尽量减少收集输送污水管渠的长度,节省管渠造价。因为在污水工程投资中,管道造价所占比例很大。
   
    (3)净化工艺的选定以能在当地持续长期运行的永久性工程为出发点,不宜按临时性过渡性工程措施考虑,应维护管理简单,长效管理。
   
    (4)净化水质宜符合当地的排放标准,包括在雨季或冬季等不利时期,全年均能保证当地居民的身体健康和环境质量。
   
    (5)净化T程不宜对周围环境构成二次危害,防止土壤板结、植物质量下降,避免散发臭气对周围居民造成影响。
   
    2自然净化系统的分类
   
    自然净化系统主要分土地处理系统、稳定塘处理系统和湿地处理系统三大类。土地处理系统主要由土壤层作为净化介质,包括地表渗滤和地下渗滤。稳定塘处理系统主要由藻菌共生生物体作为净化手段,包括好氧塘、兼性塘和厌氧塘。湿地处理系统是由土壤层、藻菌浮游生物和水生植物作为净化手段,包括表流湿地和潜流湿地。
   
    上列三类自然净化系统的净化机理各有特点,在开发和应用有关自然净化系统时,应结合当地的地质、气候和地形等自然条件慎重选用。
   
    2.1土地处理
   
    土地处理是应用历史最悠久,应用范围最广泛的污水自然净化法。污水灌溉在我国广大农村长期使用,积有丰富经验。其净化机理主要依靠污水在土壤表面和下部几厘米原土壤层生成的生物团,通过渗透过程发生的物理、化学和生物处理作用,去除大部分悬浮物、有机物、病原菌、氨氮和磷等污染物质,并且在有氧的条件下,使生物团不断新陈代谢,渗透层永远处于活性状态。供氧可有两种方式,一种是污水在土壤层表面间歇输入,如地表渗滤;另一种是污水在土层渗滤过程中,使空气在渗滤层两侧
   
    输入,如地下渗滤,故该处地下水位应较深,使渗滤层和地下水层之间保持一定距离的不饱和层。地表渗滤按灌水方式分为漫灌、垅灌和喷灌,易散发臭气,必须远离居民点。地下渗滤主要为穿孔管在沟内配水,配水长度受限制,故地下渗滤场规模不宜过
   
    大。它不散发臭气,故可靠近居民点,特别适用于分散的小流量就地处理方案。
   
    2.2稳定塘处理
   
    其净化机理主要依靠塘中形成的藻菌共生生物体,藻类在阳光照射下进行光合作用,固定CO。,摄取氮磷等营养物和有机质,同时释放氧,供水中微生物氧化降解有机质,二者相辅相成。有时藻类释出的氧量不能满足微生物群体氧化需要时,要由塘水
   
    表面补充供氧。在此过程中可去除大部分悬浮物、有机物、病原菌、氮和磷等污染质。根据塘水中氧的存在情况分为好氧塘、兼性塘和厌氧塘。处理负荷较小,故占地面积较大。在土地辽阔、气候适宜的地区被广泛应用。近年来我国在不少城市采用稳定塘
   
    处理污水,效果较好。适用于当地阳光充足、气温适宜、土壤渗滤率慢的地区。一般均处于厌氧状态,即使在好氧塘也是,易散发臭气,故应远离居民点,限制了稳定塘的应用。
   
    2.3湿地处理
   
    湿地不仅是“湿的地”,它是一种既不同于水体、又不同于陆地的特殊过渡类型生态系统,为水生、陆生生态系统界面相互延伸扩展的重叠空间区域。湿地类型包括沼泽、河口三角湾、泥滩、泥沼、水塘、三角洲、珊瑚礁、季节性河流、泻湖、浅海、泥炭地和泛滥草原等。湿地具有生物多样性富集的特定生物区系,生长栖集着众多的植物、动物和微生物,因此生物氧化作用强烈。湿地有三大特征:①地表长期或季节性处在过湿或积水状态,地表生长着湿生、沼生、浅水生植物,且具有较强的生长能力。②生活着适应该特殊环境的微生物类群。③具有水成或半水成土壤。污水在湿地通过土壤建立起来的水生生物生态系统对悬浮物、有机物、植物营养素和病原体等进行净化,并形成平衡的水生生态系统,形成藻类一浮游生物一水生植物一鱼类一水鸟的生态循环系统,使荒芜的洼塘泥泽变成生机勃勃、风景秀美的湿地,因此在有条件的地区很值得推广。有的国家应用人工湿地已获成功,我国在20世纪90年代开始试验研究人工湿地也取得一定成果。根据污水在湿地内的流态可分为表流湿地和潜流湿地。但人工湿地为满足天然湿地的生态条件,必须采取许多措施。良好的人工湿地甚至可比天然湿地获得更好的污水净化效果,但造价较高,其占地面积比稳定塘小。
   
    3自然净化系统的分析比较
   
    3.1土地处理系统优缺点
   
    (1)适用范围最广泛,我国广大农村长期使用污水灌溉,有丰富的实践经验;
   
    (2)适用于砂质类土壤,土壤渗滤率O.5m/d左右,最高地下水位在渗滤层底部距离大于1.2m,场地坡度小于15%的地区;
   
    (3)在渗滤率过快或过慢土层、喀斯特地层和地下有裂隙岩层的地区不可采用;
   
    (4)地表渗滤可能会造成人体与污水直接接触,会散发臭气,应远离居民点;
   
    (5)地下渗滤不会发生上述问题,可在居民点附近应用,场地面积不宜过大,适用于中小流量污水处理。
   
    3.2稳定塘处理系统优缺点
   
    (1)适用于阳光充足、气温适宜、土壤渗滤率较小的地区;
   
    (2)占地面积较大;
   
    (3)塘底土壤渗水严重时应加铺防渗层;
   
    (4)在春秋季散发臭气严重,即使是好氧塘也应远离居民点;
   
    (5)四周应有保护围栏。
   
    3.3湿地处理系统优缺点
   
    (1)是值得推广应用的处理工艺,天然湿地不如土地和池塘广泛存在,采用机会少;
   
    (2)必要时可采用人工湿地,但建造符合湿地生态条件的人工湿地系统投资较大;
   
    (3)占地面积比稳定塘少。
   
    4讨论和建议
   
    (1)自然净化系统的净化效果已有大量国内外文献资料报道,在规划、场址选定、设计、施工、运行和维护都处于有效管理程序下,基本能满足当地环境质量标准,我国环境质量标准主要适用于城镇,建议根据各地农村的具体情况制定适用于当地农村的地方环境质量标准,以利因地制宜地执行。
   
    (2)自然净化系统均是利用自然界的土壤、池塘、植物和阳光的天然净化能力,其净化负荷远低于人工净化系统,宜分散就地处理,零星地充分利用附近小规模的土地或池塘净化污水,使基建造价最低,维护最方便。不宜按传统习惯集中大量污水在大面积土地或池塘净化污水。大量的基建投资和维护工作量不适用于农村。
   
    (3)为保证自然净化系统持续长期地正常运行,宜采用预处理。根据国外经验宜采用腐化池,因为它造价低、维护管理较简单。它可截留大量悬浮物和油脂,防止土壤堵塞,池塘内沉积。
   
    (4)如何选定自然净化系统,笔者根据其各自特点认为:在存在天然湿地的地区,选用天然湿地系统;在土壤渗滤率适当的地区,选用土地处理系统,其中污水量较小时,可选用地下渗滤系统;在土壤渗滤率较低地区,且气候自然条件适当时,选用稳定塘系统;如土地面积紧张时,可选用人工湿地系统。
   
    (5)自然净化系统在净水过程中,可附带生产农作物、水生植物等副产品,净化水可回注地下水。为了保证质量,需要采取一定的技术措施,达到人与水、自然的和谐共处,生态平衡。要遵循各自然净化系统的净化规律,考虑到冬季、雨季等对净化的影响;不能投入其无法降解的污染物质;不能破坏自然的和谐生态状态,防止最终导致破坏自然净化系统。
   
    (6)农村水环境污染防治工作涉及面广,影响人口多,对防治我国水环境的面源污染有重大意义,是一项政策性极强的工作,建议明确有关管理部门全面负责,制定适合我国国情的管理程序,补充有关的政策法规,在当地土地利用和水用途规划指导下,制定各地农村水环境污染防治地方规划。
   
    (7)要制定完善自然净化系统技术规程。此类生态条件的人工湿地系统投资较大;
   
    (3)占地面积比稳定塘少。
   
    4讨论和建议
   
    (1)自然净化系统的净化效果已有大量国内外文献资料报道,在规划、场址选定、设计、施工、运行和维护都处于有效管理程序下,基本能满足当地环境质量标准,我国环境质量标准主要适用于城镇,建议根据各地农村的具体情况制定适用于当地农村的地方环境质量标准,以利因地制宜地执行。
   
    (2)自然净化系统均是利用自然界的土壤、池塘、植物和阳光的天然净化能力,其净化负荷远低于人工净化系统,宜分散就地处理,零星地充分利用附近小规模的土地或池塘净化污水,使基建造价最低,维护最方便。不宜按传统习惯集中大量污水在大面积土地或池塘净化污水。大量的基建投资和维护工作量不适用于农村。
   
    (3)为保证自然净化系统持续长期地正常运行,宜采用预处理。根据国外经验宜采用腐化池,因为它造价低、维护管理较简单。它可截留大量悬浮物和油脂,防止土壤堵塞,池塘内沉积。
   
    (4)如何选定自然净化系统,笔者根据其各自特点认为:在存在天然湿地的地区,选用天然湿地系统;在土壤渗滤率适当的地区,选用土地处理系统,其中污水量较小时,可选用地下渗滤系统;在土壤渗滤率较低地区,且气候自然条件适当时,选用稳定塘系统;如土地面积紧张时,可选用人工湿地系统。
   
    (5)自然净化系统在净水过程中,可附带生产农作物、水生植物等副产品,净化水可回注地下水。为了保证质量,需要采取一定的技术措施,达到人与水、自然的和谐共处,生态平衡。要遵循各自然净化系统的净化规律,考虑到冬季、雨季等对净化的影响;不能投入其无法降解的污染物质;不能破坏自然的和谐生态状态,防止最终导致破坏自然净化系统。
   
    (6)农村水环境污染防治工作涉及面广,影响人口多,对防治我国水环境的面源污染有重大意义,是一项政策性极强的T作,建议明确有关管理部门全面负责,制定适合我国国情的管理程序,补充有关的政策法规,在当地土地利用和水用途规划指导下,
   
    制定各地农村水环境污染防治地方规划。
   
    (7)要制定完善自然净化系统技术规程。此类净化系统的良好运行主要与自然条件密切相关,我国幅员辽阔,各地自然条件差异悬殊,现有技术规程对自然净化系统仅作原则规定,难以具体指导此类工程建设,建议制定各类自然净化系统的规划、场址评估、设计、施1=、运行和维护的地方技术规程,具体指导工程建设,保证丁程质量和长期有效运行。
   
    (8)农村水环境污染防治工程能否上马关键是资金。建议的自然净化系统虽然比人工净化系统的投资少得多,但毕竟要有一定的建设和维护资金。建议有关行政管理部门制定有效的、能保证系统长期运行的财政机制,对财务作出合理安排。
   
    5小结
   
    农村水环境污染防治工作已开始提到议事日程。本文从宏观出发,针对我国农村的现状,根据防治工作的初步认识,提出自然净化系统是最适合农村实际的技术方案。它是可行的,因为它主要利用农村固有的自然净化资源作为防治手段;它是可操作的,因为它投资最少,维护管理最简单,最易于操作;它是可靠的,因为它已获得国内外大量文献资料证实,在有效管理下可保护居民的身体健康和环境质量。为了有序有效地开展此项丁作,有些基础工作应该进行,为此提出若干建议,希望对推动农村水环境污染防治工作有所帮助

文章录入:therocker    责任编辑:ahaoxie 
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