農(nóng)村面源污染治理技術(shù)

1、 浙江省農(nóng)業(yè)農(nóng)村面源污染治理技術(shù)簡(jiǎn)介（生活污水和畜禽養(yǎng)殖廢棄物治理篇）第一部分 基礎(chǔ)知識(shí)介紹一、農(nóng)村面源污染整治的背景和意義 所謂面源污染，是相對(duì)于點(diǎn)源污染而言的一種水環(huán)境污染類型。美國將其定義為 “污染物 以廣域的、分散的、微量的形式進(jìn)入地表及地下水體。 ”這里的微量是指污染物濃度通常較點(diǎn)源 污染低，但其總負(fù)荷卻非常巨大。與之相近的一種定義認(rèn)為，面源污染 “是指溶解的和固體的污 染物從非特定的地點(diǎn)，在降水（或融雪）的沖刷作用下，通過徑流過程而匯入受納水體（包括 河流、湖泊、水庫和海灣等） ，并引起水體的富營(yíng)養(yǎng)化或其它形式的污染 ”。通常，點(diǎn)源污染主 要包括工業(yè)廢水和城市生活污水污染，這類污染

2、一般有固定的排污口集中排放；相比之下，面 源污染則起源于分散、多樣的地區(qū)，地理邊界和發(fā)生位置難以識(shí)別和確定，隨機(jī)性強(qiáng)、成因復(fù) 雜且潛伏周期長(zhǎng)。事實(shí)上，面源污染更多地與農(nóng)業(yè)、農(nóng)民和農(nóng)村相聯(lián)系。我國農(nóng)村過量和不合 理地使用農(nóng)藥、化肥，小規(guī)模畜禽養(yǎng)殖的畜禽糞便，以及未經(jīng)處理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物、農(nóng)村生 活垃圾和廢水等，都是造成面源污染的直接因素。20 世紀(jì) 70 年代以來，面源污染及其治理成為國際環(huán)保界關(guān)注的新話題。一些發(fā)達(dá)國家 在控制面源污染方面積累了一定經(jīng)驗(yàn)，取得了一定的成效。相對(duì)而言，面源污染進(jìn)入中國環(huán)保 議程的時(shí)間較晚，與中國面源污染的嚴(yán)重情形很不相稱。整體上講，目前中國的面源污染控制 仍處于研

3、究和規(guī)劃階段。有限范圍內(nèi)的一些治理項(xiàng)目主要側(cè)重于從工程技術(shù)的角度分析面源污 染的成因并實(shí)驗(yàn)相應(yīng)的治理方案，取得的實(shí)際效果還非常有限。面源污染帶來的直接后果，就是地表水質(zhì)量嚴(yán)重下降；水源水質(zhì)污染增加了城市供水風(fēng) 險(xiǎn)和處理成本；農(nóng)村生活用水困難，相當(dāng)比例的農(nóng)村人口飲用不潔水，農(nóng)村人口的基本生活質(zhì) 量難以得到保障；水生動(dòng)植物消亡，生態(tài)平衡遭到破壞。因此，在目前工業(yè)點(diǎn)源水污染已經(jīng)基本得到有效控制的形勢(shì)下，農(nóng)業(yè)農(nóng)村面源污染已成 為影響地表水質(zhì)量的主要因素。對(duì)農(nóng)業(yè)農(nóng)村面源污染的治理已刻不容緩。并且，我省目前正全力開展生態(tài)省建設(shè)，其中重要內(nèi)容即是全面改善生態(tài)環(huán)境，加強(qiáng)生 態(tài)產(chǎn)業(yè)，推進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。農(nóng)

4、村村莊環(huán)境整治是生態(tài)省建設(shè)的重要步驟，控制面源 污染是其核心。因此，治理農(nóng)村面源污染的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟，我省作為沿海發(fā)達(dá)省份，社會(huì)的和經(jīng)濟(jì)的基 礎(chǔ)已經(jīng)初步具備。、浙江農(nóng)村污染特征和現(xiàn)狀概況根據(jù)省環(huán)保局和省農(nóng)業(yè)廳 2001 年度進(jìn)行的“浙江省農(nóng)業(yè)農(nóng)村面源污染狀況及防治對(duì)策” 研究報(bào)告， 2000 年全省共排放廢水 30.5 億噸，其中農(nóng)業(yè)農(nóng)村面源廢水排放占 30.2% ，化學(xué)需氧 量占全省排放總量的 37.2% 。1污染類型 在農(nóng)村面源污染中，以農(nóng)村生活污水、畜禽養(yǎng)殖和農(nóng)田流失產(chǎn)生的污染物為主。其中污 水排放量以農(nóng)村生活污水為主，約占91%，畜禽養(yǎng)殖污水約占 9%。但是化學(xué)耗氧量的排放卻是以畜禽養(yǎng)殖

5、污水為主，約占農(nóng)村面源的57%，生活污水占 42% 。各主要面源的污染物類型及排放負(fù)荷排列見下表：污染物排放水量化學(xué)需氧量總氮總磷面源類型及負(fù)荷生活污染 (90%)畜禽養(yǎng)殖 (57%)農(nóng)田流失 (64%)畜禽養(yǎng)殖 (62%)畜禽養(yǎng)殖 (9%)生活污染 (42%)畜禽養(yǎng)殖 (20%)農(nóng)田流失 (22%)其它 (1%)其它 (1%)生活污染 (15%)生活污染 (15%)上表數(shù)據(jù)說明，農(nóng)村生活污水產(chǎn)生量大；畜禽養(yǎng)殖廢水濃度高；農(nóng)田流失是總氮總磷污染物的主要源頭。在畜禽養(yǎng)殖中養(yǎng)豬業(yè)糞尿排放占畜禽養(yǎng)殖業(yè)排放的 60%強(qiáng)，廢水占 70%；養(yǎng)鴨業(yè)糞尿排放占 10%強(qiáng)，廢水占 18%；肉牛業(yè)糞尿排放占 10

6、%強(qiáng)。畜禽養(yǎng)殖不同品種各類污染物排放負(fù)荷順序：污染物負(fù)荷順序化學(xué)需氧量生化需氧量氨氮總氮總磷1養(yǎng)豬養(yǎng)豬養(yǎng)豬養(yǎng)豬養(yǎng)鴨2養(yǎng)鴨養(yǎng)鴨養(yǎng)鴨肉牛養(yǎng)豬3肉牛肉雞肉雞肉雞肉雞合計(jì)負(fù)荷78%73%81%71%80%另據(jù)調(diào)查，農(nóng)村老式建筑中普遍采用無底化糞池，再由于人糞尿得到適當(dāng)利用，因而生活污水中糞便污水比例較小，基本以洗滌污水為主。農(nóng)村新居開始采用三格式化糞池，糞便污 水滲漏現(xiàn)象有所改善。但所占比例仍然不高。2地區(qū)分布各地區(qū)由于農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)、生活習(xí)慣和自然條件的不同，主要污染特征存在一定的差異，按地區(qū)的分布情況見下表：污染類型畜禽養(yǎng)殖生活污染農(nóng)田流失水產(chǎn)養(yǎng)殖重點(diǎn)地區(qū)嘉興、衢州溫州、臺(tái)州、寧波、杭州嘉興、 寧波、金

7、華、杭州湖州、嘉興、 杭州、 臺(tái)州、 金 華3治理現(xiàn)狀另據(jù)最新資料，截止 2004 年底，全省已建沼氣池總?cè)?70 多萬立方米，可處理的農(nóng)村生 產(chǎn)生活污水規(guī)模已達(dá) 8400 多萬立方米 /年。其中在規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)中建設(shè)的大中型沼氣池為7.45 萬立方米， 年處理畜禽糞便污水 536萬立方米。 若農(nóng)村生產(chǎn)生活污水排放總量仍按 2000 年度數(shù)值 計(jì)算，處理率也僅為 9.1%。而實(shí)施沼氣化處理，主要是基于改善農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)廢棄物綜 合利用角度考慮。雖然在改善農(nóng)村水環(huán)境上有一定作用，但成效并不顯著。且沼氣處理系統(tǒng)存 在一定的局限性。主要面源污染治理情況見下表（ 2000 年數(shù)據(jù)）：污染類型畜禽養(yǎng)殖生

8、活污染污水處理率2.8 %2.5 %糞尿利用率-58 %糞尿處理率5 %24 %處理設(shè)施投資0.45 億元4.37 億元基于上述現(xiàn)狀，為使農(nóng)業(yè)農(nóng)村面源污染在總體上能夠得到有效控制，以（集約化養(yǎng)殖場(chǎng)） 畜禽養(yǎng)殖污水和農(nóng)村生活污水治理為重點(diǎn)，結(jié)合不同技術(shù)特點(diǎn)，因地制宜、有針對(duì)性的進(jìn)行治 理是現(xiàn)階段切實(shí)可行的并將有明顯成效的方法。三、農(nóng)村面源污染治理適用技術(shù)1、 農(nóng)村污染的水質(zhì)特征如前所述，農(nóng)村污染重點(diǎn)是生活污水和畜禽養(yǎng)殖尤其是養(yǎng)豬場(chǎng)廢水。生活污水的水質(zhì)又和當(dāng)?shù)氐淖》拷ㄖY(jié)構(gòu)集水設(shè)施有關(guān)。畜禽養(yǎng)殖廢水水質(zhì)與養(yǎng)殖場(chǎng)管理水平、飼料品種和清糞操作工藝有極大關(guān)系。一般可分為以下幾種情況：（1） 生活污水a(chǎn)、

9、舊住宅采用無底化糞池，糞便污水除少量利用外，其余基本滲入地下，僅有洗滌廢水排放進(jìn)入地表或可被收集，廢水的污染物濃度不高；b、新建筑采用三格式化糞池，污水全部被收集，經(jīng)化糞池處理后溢流排放。（2） 畜禽養(yǎng)殖廢水a(chǎn)、干清糞工藝畜禽糞便一經(jīng)產(chǎn)生便分流， 干糞由機(jī)械或人工收集清掃運(yùn)出，尿液及沖洗水進(jìn)入排水系統(tǒng)處理。因此，水中污染物濃度較低；b、水沖清糞工藝畜禽圈舍經(jīng)常性的由人工或自動(dòng)沖洗系統(tǒng)用清水沖洗，能保持圈舍潔凈。但用水量大，水中含大量糞便固體，污水產(chǎn)生量大，濃度高，后期處理難度較大；c、自流清糞工藝在水沖清糞工藝上改良而來，即用少量水稀釋糞便成半流體，使其自流進(jìn)入貯存池然后定期清運(yùn)。用水量比水沖

10、工藝減少，但糞便在圈舍中停留時(shí)間較長(zhǎng)，易造成厭氧發(fā)酵，影響圈舍環(huán)境和產(chǎn)生疫病。糞水混合物濃度更高，處理更難。污水的水質(zhì)情況見下表：污水產(chǎn)生條件水質(zhì)濃度 （mg/l）種類CODCrBOD5NH 3-NP生活洗滌廢水1002005010010205污水含化糞池污水25040015020020405畜禽干清糞30008000150040005008005070養(yǎng)殖水沖清糞130002000065001000020003300100130廢水自流清糞900030000800012000280048001201402、 適用技術(shù)的基本原理由于生活污水和畜禽養(yǎng)殖污水的性質(zhì)都具有易生化性，且生化處理運(yùn)行成本

11、低，管理 簡(jiǎn)單等，因此此類廢水往往采用以生物處理為主和生態(tài)型的處理方法。廢水的生物處理，即是利用微生物（主要是細(xì)菌）在厭氧或好氧條件下消化吸收水 中的有機(jī)污染物，并轉(zhuǎn)化成無害物質(zhì)的過程。一般可分為厭氧處理及好氧處理。此類設(shè)施 有厭氧發(fā)酵池、厭氧酸化池、曝氣池、氧化塘等。近年來又開發(fā)出了生態(tài)型的處理技術(shù)，即利用自然界動(dòng)植物的吸收轉(zhuǎn)化作用消除水 中污染物，并將處理設(shè)施結(jié)合景觀建設(shè)一并進(jìn)行，使建成后的污水處理設(shè)施兼具綠化帶和 園區(qū)水景的作用，此類設(shè)施有人工濕地、生態(tài)型泛氧化塘等。各種技術(shù)的基本原理分述如下：a、厭氧發(fā)酵在隔絕空氣條件下，利用厭氧菌的作用，將高濃度污水中有機(jī)物分 解產(chǎn)生 CH4、H2S

12、、NH3、有機(jī)胺和 N2 以及 CO2、H2O、大分子降解為小分子的過程，出水 有惡臭。由于厭氧發(fā)酵所需時(shí)間較長(zhǎng)，因而設(shè)施往往做得較大，污染物濃度一般仍較高。 厭氧發(fā)酵主要目的是回收污水中的能量，典型的應(yīng)用是沼氣池。b、厭氧酸化也是在隔絕空氣條件下，利用厭氧菌對(duì)污水進(jìn)行處理的一種方式。 對(duì)于低濃度污水，其中的能量有限，進(jìn)行厭氧發(fā)酵并無經(jīng)濟(jì)意義，因而采用污水停留時(shí)間 較短的厭氧酸化工藝。其目的是將污水中的有機(jī)污染物降解成較小分子，但未到達(dá)CH4 階段，污水經(jīng)厭氧酸化處理后，其中的有機(jī)污染物在后續(xù)的處理中更易被好氧菌所分解。因 此，厭氧酸化的目的就是為了提高后續(xù)處理效果， 其本身的處理效果并不能保證達(dá)標(biāo)排放。c、好氧曝氣污水在富氧條件下， 利用好氧菌的作用， 將有機(jī)污染物分解為 CO2、 H2O 的過程。往往采用機(jī)械曝氣系統(tǒng)對(duì)水體充氧，以滿足微生物生長(zhǎng)的需要。其特點(diǎn)是處 理負(fù)荷較高，水力停留時(shí)間短，設(shè)施體積小，出水水質(zhì)好。但曝氣系統(tǒng)投資較大，運(yùn)行費(fèi) 用高。d、氧化塘好氧處理的一種。利用自然復(fù)氧，即空氣在水面進(jìn)行氧氣交換，使氧 氣溶入水中以供微生物生長(zhǎng)需要。特點(diǎn)是可以利用自然塘，建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用低。但由于處 理負(fù)荷較低，因此需要較長(zhǎng)的停留時(shí)間，因而占地