岷江是長江上游左岸重要的支流,又名汶江、都江,古時曾被認為是長江的正源。源出四川省岷山南麓,有東西兩源,西源潘州河,出自松潘縣朗架嶺;東源漳臘河,出自松潘縣弓杠嶺斗雞臺。二源匯合后,向南流經(jīng)松潘縣城。至都江堰市被都江堰引水工程分為內(nèi)外江,外江為干流,在“樂山大佛”處的凌云山,納入大渡河及其支流青衣江,到宜賓匯入長江。
岷江中下游自古以來農(nóng)墾發(fā)達,秦蜀守李冰建成都江堰后,成都平原成為沃野千里的“天府之國”,成都市的河流絕大部分屬于岷江水系,流域面積占全市流域面積的85%。目前成都市中心城區(qū)供水主要由自來水二廠、五廠和六廠以及七廠承擔(dān),4座水廠水源均取自岷江干流的都江堰水利工程內(nèi)江渠系。
2007年起,世界自然基金會(WWF)在郫縣組織實施了“成都水源地綜合保護示范項目”。該項目選擇郫縣安德鎮(zhèn)田園村、安龍村,新民場鎮(zhèn)的云橋村為示范區(qū),通過開展河流自然生態(tài)功能修復(fù)、不同類型和規(guī)模人工濕地的建設(shè)、沼氣池推廣、環(huán)保農(nóng)耕以及參與式環(huán)保管理等活動,全面實施水源地綜合保護項目。云橋用濕地涵養(yǎng)的水源地
三月的蓉城,春天已經(jīng)翩然來臨,一早驅(qū)車趕往位于成都西北部、川西平原腹心地帶的郫縣,成都市自來水六廠、七廠的水源保護地就坐落在那里。一路上太陽被水霧遮擋,使得田園風(fēng)光淳樸中帶著些許靜謐,遠遠望去,一片片鮮黃的油菜花點綴在鄉(xiāng)景之間。在郫縣新民場鎮(zhèn)云橋村,成都市主要水源河柏條河、柏木河、徐堰河由西向東流經(jīng)全村境內(nèi),云橋濕地就位于柏條河、徐堰河并流的最窄處。我們的人工濕地探訪就從這開始。
柏條河,為岷江流域內(nèi)江水系干渠之一,古名郫江、中江,為李冰“穿二江成都之中”的二江之一;徐堰河則是“二江”中的另一條——走馬河的主要分支。多年來,這里歷經(jīng)由河道到耕地的變遷。在60多年前,這里還是徐堰河的古河床;1951年,為了防治下游洪澇災(zāi)害,當(dāng)?shù)卮迕耖_始對徐堰河進行河道整治,自此,古河床慢慢被村民用于農(nóng)田耕作;1985年,由于獨特的地理位置和優(yōu)越的環(huán)境,使徐堰河與柏條河被選為了成都市飲用水的水源河,成都市自來水六廠開始在這里修建取水口。云橋濕地所在處多年來受自來水取水口影響,地下水位抬高,沉積成為沼澤型濕地,生物多樣性豐富。2011年,WWF以云橋村天然濕地為基礎(chǔ),通過一系列科學(xué)合理的規(guī)劃、設(shè)計和施工,結(jié)合濕地自然修復(fù)功能,進行云橋濕地生態(tài)恢復(fù)。
自來水六廠供應(yīng)成都市70%以上的飲用水,確保水六廠取水口水源安全就確保了成都市飲用水源安全。盡管在這個飲用水水源保護區(qū)內(nèi),與水源保護相沖突的項目已一律不予審批,同時已經(jīng)將飲用水水源一級保護區(qū)的長度從1000米擴大為5000米,寬度從50米擴大到1000米。但在濕地周邊的走訪中記者了解到,雖然大部分村民已經(jīng)按政府要求“生態(tài)搬遷”,現(xiàn)有農(nóng)田也不施用農(nóng)藥、化肥,但水源地附近仍有少量村民沒有搬走,生活污水依舊未經(jīng)處理直接排放。在這種情況下,云橋村附近的濕地對成都飲用水源地取水口起到的保護作用十分必要。
從前對郫縣水源地的保護主要采取種樹的方法,但其效果與濕地?zé)o法比肩。濕地像海綿一樣,可以調(diào)節(jié)降水量不均所帶來的洪澇與干旱,增加水源涵養(yǎng)。同時,濕地又是天然的凈水器,濕地是植物、土壤、微生物三位一體的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)。利用基質(zhì)、微生物及動植物群落的物理、化學(xué)及生物的相互作用,通過過濾、吸附、沉淀、離子交換、微生物分解、植物吸收等過程實現(xiàn)對污水中有機物、氮、磷等的去除。濕地植物在控制水質(zhì)污染,降解有害物質(zhì)上也起到了重要的作用,還能夠為水體輸送氧氣,增加水體的活性。濕地系統(tǒng)中的微生物是降解水體中污染物的主力軍。好氧微生物通過呼吸作用,將廢水中的大部分有機物分解成為二氧化碳和水,厭氧細菌將有機物質(zhì)分解成二氧化碳和甲烷,硝化細菌將銨鹽硝化,反硝化細菌將硝態(tài)氮還原成氮氣等等。
通過這一系列的作用,污水中的主要有機污染物都能得到降解同化,成為微生物細胞的一部分,其余的變成對環(huán)境無害的無機物質(zhì)回歸到自然界中。濕地生態(tài)系統(tǒng)中還存在某些原生動物及后生動物,甚至一些濕地昆蟲和鳥類也能參與吞食濕地系統(tǒng)中沉積的有機顆粒,然后進行同化作用,將有機顆粒作為營養(yǎng)物質(zhì)吸收,從而在某種程度上去除污水中的顆粒物。
云橋濕地恢復(fù)啟動至今,自然生態(tài)環(huán)境良好,成為多種動植物生長生活的優(yōu)質(zhì)區(qū)域,濕地中的野生植物多樣,截止2013年8月,云橋濕地范圍內(nèi)記錄有野生獸類8種,野生鳥類110種,兩棲爬行類10種,魚類5種,昆蟲超過90種,如子陵吻暇虎魚、澤蛙、噪大葦鶯、紫假二翅蜉等。觀察記錄成都平原首例灰喉鴉雀和噪大葦鶯繁殖行為。其中還不乏很多當(dāng)?shù)厮赜械奈锓N。目前,云橋濕地公園已向市民免費開放,野生動物調(diào)查監(jiān)測持續(xù)開展,物種名錄不斷增加。同時,這塊濕地也是當(dāng)?shù)刂匾倪z傳基因庫,對維持野生物種種群的存續(xù)、篩選均具有重要意義。
云橋濕地雖然僅僅占地56畝,但其作為一顆種子的力量已經(jīng)開始發(fā)芽,2014年郫縣政府完成了云橋濕地二期工程,2015年三期工程已經(jīng)開始,目前三期工程挖湖工作已經(jīng)完成,正等待蓄水,建成后將與云橋濕地一期、二期連成一片,形成345畝集水源涵養(yǎng)、凈化功能和知識性、觀賞性為一體的“生態(tài)屏障”。WWF在云橋村的示范無疑對帶動政府的二、三期云橋濕地建設(shè)起到了巨大作用,通過人工干預(yù)與水生植物的自然擴散生長,圍繞著成都自來水六廠取水口的濕地未來將是現(xiàn)在的十幾倍。
人工濕地農(nóng)家樂里的去污高手
在云橋村,由于大量原住民已經(jīng)遷居到集中安置地,水源地周邊農(nóng)戶產(chǎn)生的生活污水已經(jīng)較少,但是在我國更廣大的農(nóng)村地區(qū),農(nóng)戶居住分散,生活污水很難像城鎮(zhèn)一樣集中收集進入管網(wǎng),再通過污水處理廠或集中處理設(shè)施進行處理。長期以來,四川沿河地區(qū)農(nóng)戶的生活污水基本上未經(jīng)處理就直接排放進入小溪和江河,最終污染流域內(nèi)的水環(huán)境。
生活污水的可怕就在于積少成多。與普通農(nóng)戶相比,農(nóng)家樂污水排放量更大,對水環(huán)境的污染更為嚴重。近年來隨著城鎮(zhèn)化進程的不斷加快,以長江流域四川、重慶農(nóng)家樂為代表的鄉(xiāng)村旅游業(yè)的發(fā)展規(guī)模迅速增大,作為全國農(nóng)家樂發(fā)源地的四川省,農(nóng)家樂數(shù)量達全國總數(shù)的三分之一。然而,在當(dāng)?shù)剞r(nóng)民致富增收的同時,這些遍地開花的農(nóng)家樂大部分都存在廢水處理難的問題,產(chǎn)生的生活污水遠超出大自然的自凈能力。
在郫縣東北200多公里以外的閬中,嘉陵江穿城而過。有著2000多年建城歷史的閬中古城與云南麗江、山西平遙、安徽歙縣并稱為中國四大古城。隨著閬中古城旅游的升溫,路程不遠且經(jīng)濟方便的鄉(xiāng)村農(nóng)家樂不僅逐漸成為大部分閬中市民周末休閑的首選目標(biāo),而且也逐漸成為閬中新的旅游品牌。在閬中規(guī)模最大的一家農(nóng)家樂酒店“獨秀山莊”中,一位成都游客告訴記者:“幾個朋友介紹說閬中這個地方搞的很不錯,我們就過來看看,到了以后感覺很滿意,這里風(fēng)景好、環(huán)境好、價廉物美,人也很好客……”
閬中市獨秀山莊座落在沙溪辦事處金鼓村,處于閬中和蒼溪縣之間,于2012年4月建成營業(yè),山莊建筑面積4300余平方米。獨秀山莊可同時容納500人就餐、品茗、娛樂。“春節(jié)‘黃金周’期間,平均每天接待游客近千名,每天餐飲收入達4萬余元。”獨秀山莊負責(zé)人鄧智平說。這里還有30間客房可供住宿。開業(yè)之初的很長一段時間里,獨秀山莊的污水都是直接順著溝渠流到山下的嘉陵江里,并且在獨秀山莊之后,周邊陸續(xù)開業(yè)多家中小型農(nóng)家樂酒店,已經(jīng)形成規(guī)模,與其對應(yīng)的是污水成規(guī)模地亂排,依舊是流到嘉陵江里。山莊修建的排水渠就流經(jīng)住在下坡的幾戶農(nóng)家門前,這幾戶人家常年飽受臭水的“摧殘”,屢次到政府反映問題,卻也無可奈何,因為政府不可能在這樣的山區(qū)專為幾家農(nóng)家樂酒店修建污水處理廠。
在此種情況下,WWF經(jīng)過考察,提出以修建人工濕地的辦法,以小投入解決大問題。達成共識后,WWF將濕地選址在污水排放口附近的一片橘樹林處,橘樹移栽他處,接下來,設(shè)計人員、建筑隊伍各司其職按部就班。在設(shè)計原理上獨秀山莊的人工濕地借鑒了人工濕地污水處理廠的原理,將其微縮化,并在結(jié)構(gòu)上進行優(yōu)化完善,減少了投入成本和中間環(huán)節(jié),從而降低建造和維護成本,施工上普通農(nóng)村建筑技工經(jīng)過培訓(xùn)后即可按照圖紙施工建設(shè),池子修好后就要往里栽植植物,一般30天左右即可發(fā)揮作用:系統(tǒng)根據(jù)重力原理,利用地形坡度,使污水自行流經(jīng)化糞池進入各級處理池,因此無需耗電抽水,低碳環(huán)保。
如今獨秀山莊的人工濕地已經(jīng)變成了一個小小綠色景觀,采用潛流式人工濕地能夠有效防止臭味散發(fā)和蚊蟲孳生,下一級淺水池里,美人蕉已經(jīng)由最初購買的3棵變成了一大叢,還有很多植物是工作人員從嘉陵江畔移栽過來一小簇后擴散生長出來的。這些濕地植物能夠吸引蝴蝶、蜜蜂及其它昆蟲,也為鳥類捕食提供了條件,用于收集人工濕地出水的小水塘還為蛙類、蜻蜓幼蟲等濕地動物提供了良好的棲息生境。因此,農(nóng)家樂微型人工濕地系統(tǒng)能夠豐富周邊的生物多樣性。該塘內(nèi)還可種植蕹菜、水芹、蓮藕等水生蔬菜或水生花卉,體現(xiàn)微型生態(tài)經(jīng)濟濕地的多功能價值。經(jīng)凈化后的出水最終進入溪溝或用于農(nóng)業(yè)灌溉。
農(nóng)家樂微型人工濕地系統(tǒng)后期維護簡單,只需每年清理一次化糞池,冬季割除枯萎的濕地植物,并定期清除雜草,運行費用可忽略不計。所形成的微型濕地景觀,不僅處理了污水,還增加了對游客的吸引力。
面源污染組合拳濕地+有機農(nóng)業(yè)
郫縣作為成都市重要飲用水源保護區(qū),涉及飲用水源保護禁區(qū)和一、二級保護區(qū),陸域范圍共60多平方公里,涉及幾十個自然村、5萬多農(nóng)民。自2006年榮獲“中國農(nóng)家樂旅游發(fā)源地”稱號至今,郫縣已經(jīng)先后獲得“全國休閑農(nóng)業(yè)與鄉(xiāng)村旅游示范縣”、“全國農(nóng)業(yè)旅游示范點”等多個稱號,這多少要得益于岷江潤澤之下的優(yōu)美生態(tài)環(huán)境和旖旎風(fēng)光。
距云橋村不遠的安德鎮(zhèn)安龍村就處于二級水源地保護區(qū)內(nèi),同時也一個農(nóng)家樂旅游十分發(fā)達的地方。安龍村是一個有著典型的川西林盤風(fēng)貌的村子,作為川西水網(wǎng)的典型縮影,安龍村的水系由毛細血管般的灌溉渠、村頭的人工湖構(gòu)成,最后所有的水都匯入走馬河,繞村而過,而走馬河就是成都清水河的上游。都說成都人的休閑、安逸是生在骨子里的,從成都市區(qū)出發(fā),順著成灌高速行駛,不到半個小時,就到了安龍村,優(yōu)美的景色和便利的交通使得這里一年四季都游人不斷,尤其是走馬河邊的十幾戶農(nóng)家樂最受歡迎,吃飯、喝茶、打麻將自不在話下,夏天在河邊乘涼、到河里游泳解暑更是成都、都江堰兩地市民的一大樂趣,就算是冬季,也有一群冬泳愛好者時常光顧這里。喝茶、吃飯自然需要洗米、洗菜、洗餐具,游完泳那就一定會沖涼。如此一來,污水不在少數(shù),而在從前農(nóng)民理所當(dāng)然地將污水排入僅十幾米開外的河里。事關(guān)千千萬萬人民健康和生命,飲用水水源地豈能遭此污染?
2009年,在可口可樂項目的支持下,WWF在安龍村走馬河邊陳士兵家建造了2分地大小的農(nóng)家樂人工濕地污水處理系統(tǒng)。據(jù)女主人熊巧蓉講,到了夏天高峰時期每天能達到一千人次光顧他家。若沒有相應(yīng)的處理手段,其造成的污染可想而知。陳家的人工濕地建成至今效果非常好,這些污水首先通過專用管道收集到化糞池,經(jīng)過前段初級處理之后,再進入到人工濕地污水處理系統(tǒng)進行深度凈化處理。陳士兵很自豪地說“污水從廚房流出來,經(jīng)過濕地層層處理,最后清水流入走馬河。我們這里是成都市冬泳協(xié)會的游泳基地,自從修了濕地,污水得到了處理,大家都到我們這一段來游泳,他們對我家門口的水質(zhì)放心,人多了,我們的生意也越來越好!”在有效減少對走馬河水環(huán)境污染危害的同時,其人工濕地也被打理成了一個綠意盎然的小花園,為他家門前添色不少,即使不游泳的人,也愿意選擇到這來喝茶,因為這里的環(huán)境相當(dāng)“巴適”。需要研究的是,濕地治理河水雖好,但卻與村民的切身利益“不掛鉤”,致使部分村民積極性不高。
除了農(nóng)家樂單戶修建人工濕地之外,安龍村還有一條緊鄰走馬河,遵循“借水還水”原則而建的濕地“走廊”。所謂“借水還水”,即岷江水通過走馬河從活水源注入,流程1.2公里,灌溉安龍村數(shù)百畝土地,利用天然溝渠以及原有挖沙遺留下的坑洞恢復(fù)成一個濕地系統(tǒng),通過植物和土壤、生物質(zhì)吸納并消解安龍村生產(chǎn)生活污水后,最后以同等水質(zhì)于溝渠末端還饋走馬河。宋代朱熹有詩云“問渠那得清如許?為有源頭活水來”。只說對了一半,水清之功一半歸于活水,一半則要歸功于濕地?,F(xiàn)在緊鄰走馬河的這一公里多濕地上已經(jīng)修起了步道,在水閘處觀走馬河水花激蕩,在蘆葦回蕩的濕地邊,欣賞自然的曼妙,是何等愜意。
不僅如此,四川首個以“農(nóng)耕水工文化”為特色的環(huán)境教育中心也落戶在安龍村。這個水環(huán)境教育中心由世界自然基金會、成都城市河流研究會共同設(shè)計修建。其建筑結(jié)構(gòu)采用川西平原傳統(tǒng)建筑常用的穿斗式木梁框架結(jié)構(gòu),還依照傳統(tǒng)復(fù)原了一座已經(jīng)淡出人們視線的水磨坊,告訴孩子在這樣一個川西水鄉(xiāng),過去就是用這種方式碾米、磨面,為大人展示從前我們是如何用古老的農(nóng)耕智慧與水和諧相處。WWF還攜手“可口可樂一滴水的快樂旅程”等公益活動在各示范點安置了講解人工濕地功能與可持續(xù)農(nóng)業(yè)的宣傳牌,同時把各農(nóng)家樂經(jīng)營者培訓(xùn)成了鄉(xiāng)村環(huán)保講解員,讓他們講述自己的環(huán)保故事,一方面為周邊農(nóng)戶經(jīng)營農(nóng)家樂提供了可資借鑒的環(huán)境友好型發(fā)展模式,另一方面也讓公眾的水環(huán)境保護意識得到了提升。
若按照常規(guī)農(nóng)業(yè)發(fā)展,化肥、農(nóng)藥的使用必將對水源地造成威脅,因此發(fā)展有機農(nóng)業(yè)是安龍村的唯一選擇。2005年底,由成都市河流研究會實施的“成都府南河上游安龍村可持續(xù)發(fā)展示范項目”在這里啟動。如今,安龍村是成都市8個“小規(guī)模、組團式、生態(tài)化”新農(nóng)村綜合體建設(shè)的試點之一,這里不少村民從2005年開始,便在種植作物時不施用化肥、農(nóng)藥,不使用生長劑和除草劑。農(nóng)作物生長全采用自然農(nóng)法,套種輪作,使用沼液、有機堆肥和自制營養(yǎng)液,物理控蟲生物防治,真正實現(xiàn)了綠色有機生產(chǎn)。
在安德鎮(zhèn)園田村,1969年出生的李學(xué)友,2004年之前都在外打工、漂泊,2004年之后回歸土地,開始了自己的農(nóng)耕生活,并在WWF的指導(dǎo)下于2009年加入生態(tài)健康蔬菜種植的行列。一開始接觸有機農(nóng)業(yè)是看重價格,但價高就意味著不好賣,也因此同一批接觸有機農(nóng)業(yè)的5戶現(xiàn)在只剩下他還在堅持。不過是金子總會發(fā)光,從一開始賣不出去菜到現(xiàn)在,他的“潮農(nóng)家庭農(nóng)場”已經(jīng)有72個會員,這些會員每年只需3600元,即可每周兩次收到李學(xué)友送來的足夠一家三口食用的最新鮮的有機蔬菜。時下,他的有機農(nóng)場正在逐漸實現(xiàn)盈利,他說:“現(xiàn)在的收入雖然沒有那些大田種蔬菜的多,但是通過自然農(nóng)耕我有很多其他收獲,明白了很多環(huán)保道理、健康觀念,最重要的是找到了很多志同道合的朋友?!本驮诓稍L的前幾天還有一家成都的親子教育機構(gòu)與他洽談有機農(nóng)園作為親子教育基地的合作事宜。
四川號稱“千河之省”,面源污染是四川省河流濕地面臨的主要威脅之一。而岷江、嘉陵江兩流域生物多樣性豐富,不僅是大熊貓、金絲猴、雪豹等珍稀動物的重要棲息地,也是長江上游的天然“水塔”。“用小濕地處理好長江上游農(nóng)家樂生活污水的排放,對于保護長江流域生態(tài)環(huán)境,保障下游用水安全都己的環(huán)保故事,一方面為周邊農(nóng)戶經(jīng)營農(nóng)家樂提供了可資借鑒的環(huán)境友好型發(fā)展模式,另一方面也讓公眾的水環(huán)境保護意識得到了提升。
若按照常規(guī)農(nóng)業(yè)發(fā)展,化肥、農(nóng)藥的使用必將對水源地造成威脅,因此發(fā)展有機農(nóng)業(yè)是安龍村的唯一選擇。2005年底,由成都市河流研究會實施的“成都府南河上游安龍村可持續(xù)發(fā)展示范項目”在這里啟動。如今,安龍村是成都市8個“小規(guī)模、組團式、生態(tài)化”新農(nóng)村綜合體建設(shè)的試點之一,這里不少村民從2005年開始,便在種植作物時不施用化肥、農(nóng)藥,不使用生長劑和除草劑。農(nóng)作物生長全采用自然農(nóng)法,套種輪作,使用沼液、有機堆肥和自制營養(yǎng)液,物理控蟲生物防治,真正實現(xiàn)了綠色有機生產(chǎn)。
在安德鎮(zhèn)園田村,1969年出生的李學(xué)友,2004年之前都在外打工、漂泊,2004年之后回歸土地,開始了自己的農(nóng)耕生活,并在WWF的指導(dǎo)下于2009年加入生態(tài)健康蔬菜種植的行列。一開始接觸有機農(nóng)業(yè)是看重價格,但價高就意味著不好賣,也因此同一批接觸有機農(nóng)業(yè)的5戶現(xiàn)在只剩下他還在堅持。不過是金子總會發(fā)光,從一開始賣不出去菜到現(xiàn)在,他的“潮農(nóng)家庭農(nóng)場”已經(jīng)有72個會員,這些會員每年只需3600元,即可每周兩次收到李學(xué)友送來的足夠一家三口食用的最新鮮的有機蔬菜。時下,他的有機農(nóng)場正在逐漸實現(xiàn)盈利,他說:“現(xiàn)在的收入雖然沒有那些大田種蔬菜的多,但是通過自然農(nóng)耕我有很多其他收獲,明白了很多環(huán)保道理、健康觀念,最重要的是找到了很多志同道合的朋友。”就在采訪的前幾天還有一家成都的親子教育機構(gòu)與他洽談有機農(nóng)園作為親子教育基地的合作事宜。
四川號稱“千河之省”,面源污染是四川省河流濕地面臨的主要威脅之一。而岷江、嘉陵江兩流域生物多樣性豐富,不僅是大熊貓、金絲猴、雪豹等珍稀動物的重要棲息地,也是長江上游的天然“水塔”?!坝眯竦靥幚砗瞄L江上游農(nóng)家樂生活污水的排放,對于保護長江流域生態(tài)環(huán)境,保障下游用水安全都有著積極的意義。”WWF長江濕地項目經(jīng)理韋寶玉如是說。有機農(nóng)業(yè)加上人工濕地護航之下的生態(tài)觀光,或許可以為水源地保護區(qū)乃至整個中國鄉(xiāng)村經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供可資借鑒的“綠色模式”。
生態(tài)腎因地制宜
習(xí)近平總書記指出:中國要強,農(nóng)業(yè)必須強中國要美,農(nóng)村必須美;中國要富,農(nóng)民必須富。黨的十八大報告第一次提出了“美麗中國”的全新概念,中國是農(nóng)業(yè)大國,美麗鄉(xiāng)村是美麗中國的基礎(chǔ)之一。
實際上,農(nóng)家樂只是廣大鄉(xiāng)村地區(qū)面源污染的類型之一。服務(wù)區(qū)是高速公路上必不可少的服務(wù)設(shè)施,其在為高速公路使用者提供便利的同時,起到了保障行車安全和提高運輸效率的重要作用。根據(jù)《交通運輸“十二五”發(fā)展規(guī)劃》,到2015年,國家高速公路網(wǎng)將基本建成,高速公路總里程預(yù)計將達10.8萬公里,按照每50公里修建一對(公路兩側(cè)各一個)服務(wù)區(qū),全國將會保有約4300個高速服務(wù)區(qū)。高速公路服務(wù)區(qū)在為往來車輛及本身工作人員提供餐飲、住宿、洗車等服務(wù)的同時,也產(chǎn)生了大量的生活污水。由于服務(wù)區(qū)的污水排放終端大多處于農(nóng)田、魚塘,污水在未處理達標(biāo)的情況下直接排放,容易導(dǎo)致附近區(qū)域的二次污染。目前多數(shù)服務(wù)區(qū)均采用地埋式一體化污水處理設(shè)施進行污水處理,但該裝置的生物填料需要定期更換,費用高,操作繁瑣,且受污水量和運行管理因素的影響較大,處理效果難得到長期保證。另外一種序批式活性污泥法投資和運行費用也較高,對管理的要求高。據(jù)相關(guān)調(diào)查,全國大多數(shù)的高速公路服務(wù)區(qū)都在不同程度上存在著生活污水直接排放或未達標(biāo)處理排放的問題。因此亟需一種運行簡單、維護管理方便、處理效率較高的污水處理工藝對高速公路服務(wù)區(qū)的污水進行處理。
與此類似的還有散布在廣大農(nóng)村的學(xué)校和一些遠離城市的景區(qū)。據(jù)《2013年中國環(huán)境狀況公報》,2013年,我國共建成供水工程近5萬處、分散供水工程4萬處,解決了6343萬農(nóng)村居民和農(nóng)村學(xué)校師生的飲水安全問題;全國農(nóng)村用水普及率達59.4%,集中供水的行政村比例達61.3%。但對生活污水進行處理的行政村比例僅為9%,對生活垃圾進行處理的行政村比例為35.9%。與高速公路服務(wù)比,農(nóng)村校園的污水處理更為急迫。
旅游景區(qū)都是人間美景,但大量涌入的游客所帶來的公廁廢水、餐飲廢水一旦處理不好,就會破壞景區(qū)美景。通過采取分散式小面積作業(yè),能夠保護景區(qū)原有生態(tài)環(huán)境,凈化后的水還可以進行二次利用。
此外,我國的軍隊人員總數(shù)世界第一。軍隊營區(qū)產(chǎn)生的生活污水屬于分散式生活污水,污染源主要來自營區(qū)辦公樓、家屬樓、宿舍、食堂、小型加油站、小型飼養(yǎng)場、車輛及各種裝備沖洗場等場所,廚房廢水所占比例在85%。駐城市軍隊營區(qū)產(chǎn)生的生活污水雖然已納入市政管網(wǎng)進行統(tǒng)一處理;但更多的駐城市以外軍隊營區(qū)的生活污水,基本無法依托地方市政設(shè)施進行處理。這些營區(qū)數(shù)量多,產(chǎn)生的生活污水如果直接排放,將會不同程度地影響周圍水體以及生態(tài)環(huán)境。而軍隊目前用于污水處理的運轉(zhuǎn)經(jīng)費很少,地方上先進的污水處理技術(shù)大多投資較大,能耗和運行費用較高,不適合軍隊實際情況。
人工濕地這一方式具有因地制宜,出水水質(zhì)好、抗沖擊力強,建造和運行費用低和維護方便,氨氮去除率高,同時可使污水處理與環(huán)境生態(tài)建設(shè)有機結(jié)合等優(yōu)點,能夠有效減少農(nóng)村分散式面源污染對流域水環(huán)境造成的破壞,在解決以上污水處理問題上應(yīng)得到更多的推廣。
如何建造一方家庭人工濕地
我國是一個水資源短缺的國家,人均水資源占有量不足2200立方米,只有世界平均水平的三分之一,是全球人均水資源最貧乏的國家之一,水資源面臨著“水多、水少、水臟、水渾”四大問題。總體而言,我國農(nóng)村生活污水治理尚處于起步階段。中國大多數(shù)地區(qū),尤其是中西部地區(qū),還未開展農(nóng)村生活污水治理工作。大部分農(nóng)村地區(qū)生活污水都是不加處理,直接排放到自然水體。很多農(nóng)村無力建設(shè)排水管網(wǎng)系統(tǒng),以及集中的污水處理設(shè)施。
2005年,建設(shè)部村莊的《村莊人居環(huán)境現(xiàn)狀與問題》調(diào)查報告顯示,超過90%的村莊沒有合理的污水處理系統(tǒng)。水利部農(nóng)村飲水安全中心2013年對全國農(nóng)村生活排水典型(涉及16個省、市、自治區(qū))調(diào)查顯示:沒有經(jīng)過處理的生活污水直接排放村莊占調(diào)查村莊總數(shù)的67%。東部調(diào)查村莊數(shù)的40%、中部調(diào)查村莊數(shù)的94%和西部調(diào)查村莊數(shù)的73%生活污水直接排放。有污水處理措施村莊僅占調(diào)查村莊總數(shù)的6.1%。
那么,一位農(nóng)家樂經(jīng)營者如何才能建立一個家庭式人工濕地污水處理系統(tǒng)?人工濕地由具有透水性的各類人工填料、水生植物、微生物群落、填料表面及內(nèi)部流動的水體等幾部分組成。首先,要根據(jù)宅院地形確定建造濕地的類型。人工濕地主要有四種類型:表流型、水平潛流型、垂直潛流型及混合性四種。幾種類型在污水處理中各有利弊,在實際運用中如何選擇和搭配,揚長避短是關(guān)鍵。經(jīng)過WWF的實際運用,在農(nóng)村生活污水的處理上主要提倡以水平潛流+表流為主,或表流+水平潛流+表流。
所謂表流型人工濕地,即水流在濕地表面呈推流式前進,有利于廢水的自然復(fù)氧,在流動過程中,與土壤、植物及植物根部的生物膜接觸,通過物理、化學(xué)以及生物反應(yīng),污水得到凈化,并在終端流出。但表流人工濕地不能充分利用填料及植物根系的作用,水力負荷較低、占地面積大、容易生長蚊蠅、產(chǎn)生臭味,影響景觀。潛流型則是指污水在濕地床的內(nèi)部流動。潛流型人工濕地,水面位于濕地填料層以下,污水在填料床中沿水平方向緩慢流動,通過填料表面生長的生物膜,豐富的植物根系及填料截留等的作用對污染物進行去除由于水流在地表下流動,保溫性較好,受氣候影響較小,衛(wèi)生條件好,是目前研究及應(yīng)用最為廣泛的濕地流態(tài)。垂直流人工濕地,水流在填料床中處于自上而下的垂直流動狀態(tài),水流流經(jīng)床體后被鋪設(shè)在出水端底部的集水管收集而排出,與水平潛流濕地相比,該類型濕地增大了污水與空氣接觸面積,有利于氧的傳輸,提高了處理效果,但系統(tǒng)控制復(fù)雜,落干/淹水時間長,夏季易滋生蚊蠅。垂直潛流型人工濕地是在垂直潛流系統(tǒng)中,污水由表面縱向流至床底,在縱向流的過程中污水依次經(jīng)過不同的介質(zhì)層,達到凈化的目的。其占地面積較其它形式濕地小,單位面積處理效率高。而水平潛流型人工濕地是潛流式濕地的另一種形式,污水由進水口一端沿水平方向流動的過程中依次通過砂石、介質(zhì)、植物根系,流向出水口一端,從而凈化水體。幾類人工濕地各有優(yōu)缺點,需針對不同的污水類型和地理條件靈活選用。
其次,根據(jù)“預(yù)處理+人工濕地+濕地生態(tài)經(jīng)濟塘”的組合思路做整體規(guī)劃。預(yù)處理階段廚房廢水通過格柵濾除粗大雜質(zhì)后,與廁所沖洗廢水一起排入改進型三格化糞池(三格容積比為2:1:3),通過厭氧發(fā)酵處理使生活污水得到初步降解,提高其可生化降解性,同時實現(xiàn)水質(zhì)、水量調(diào)節(jié)作用,從而降低人工濕地處理負荷。根據(jù)實際地形和可用土地面積,采用多級水平潛流人工濕地對化糞池出水進行深度處理。
再次是填料選擇,填料一方面通過吸收、吸附、離子交換、絡(luò)合反應(yīng)等物理化學(xué)途徑來凈化污水中的污染物;另一方面為微生物及植物的生長提供穩(wěn)定依附表面,常用的填料有粗砂、礫石、沸石、石灰石等,所選填料應(yīng)比表面積大、孔隙率高、吸附能力強、水頭損失小、穩(wěn)定性好,以利于增加生物量、防止系統(tǒng)堵塞、提高使用壽命。
最后,選擇人工濕地的植物。目前全球發(fā)現(xiàn)的濕地植物有6700余種,但是已經(jīng)被應(yīng)用于濕地污水處理的只有幾十種,大概分為漂浮植物、根莖植物、挺水植物、沉水植物幾種。漂浮植物中常用作人工濕地系統(tǒng)處理的有水葫蘆、大藻、水芹菜、李氏禾、浮萍、水蕹菜、豆瓣菜等。根莖、球莖及種子植物主要包括睡蓮、荷花、馬蹄蓮、慈姑、荸薺、芋、澤瀉、菱角、薏米、芡實等。挺水草本植物包括蘆葦、茭草、香蒲、旱傘竹、皇竹草、草、水蔥、水莎草、紙莎草等,為人工濕地系統(tǒng)主要的植物選配品種。沉水植物是指整個植株都生活于水中,只在花期將花及少部分莖葉伸出水面的水生植物,如蓖齒眼子菜、菹草、金魚藻、輪葉狐尾藻、大茨藻、角茨藻、輪葉黑藻,沼生植物如莎草、蔗草、燈心草等。植物的種類不同地區(qū)有不同選擇,在四川,濕地植物可以選擇風(fēng)車草、美人蕉、鳶尾、狐尾藻等具有較強凈化能力常見物種,總而言之,需要篩選凈化效果好、生態(tài)經(jīng)濟價值高的濕地植物。
關(guān)于建造費用和建筑周期。人工濕地的建造材料主要是水泥、磚、砂石、土壤及排污管,農(nóng)村建材市場就能滿足需要,建造技術(shù)也簡單,一般鄉(xiāng)村建筑施工隊伍即能勝任。由于取材容易,每平方米費用只需600到800元左右,不同地區(qū)因建材和勞動力成本不同而有差異。家庭式人工濕地的建設(shè)周期一般為一周左右。建成后無需動力裝置,管理成本低,占地面積小,靈活程度高。在中國南方如果日排污量為1噸污水的話,那么大約需要10到15平方米大小的人工濕地就能把污水盡數(shù)處理掉,而且可以根據(jù)地形變化來設(shè)計,形態(tài)可以多樣化,還可根據(jù)排污量的變化不斷調(diào)整、優(yōu)化。排污量增加,只需再增加處理單元即可。
人工濕地應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生、物質(zhì)循環(huán)再生的原理,以結(jié)構(gòu)與功能相協(xié)調(diào)為原則,在促進廢水中污染物質(zhì)良性循環(huán)的前提下,充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力,防止環(huán)境的再污染,獲得污水處理與資源化的最佳效益。
美麗中國,從鄉(xiāng)村起步。通過建設(shè)庭院式的人工濕地,用水生植物從生活污水中吸收氮、磷和其他污染物質(zhì),可在一定程度上有效化解日益嚴峻的農(nóng)村污染問題。建設(shè)美麗鄉(xiāng)村,承載著廣大農(nóng)民的新期待,是我國生態(tài)文明建設(shè)最堅實的載體。
飲水危機下的治水新思路
2015年的3月22日是第23屆“世界水日”,也是第28屆“中國水周”的開啟。本屆“世界水日”的宣傳主題是“水與可持續(xù)發(fā)展”,而中國的宣傳主題為“節(jié)約水資源,保障水安全”。
毋庸置疑,在中國越來越多的城鎮(zhèn)居民已經(jīng)享受到公共供水服務(wù),但供水水質(zhì)到底如何,仍不得而知。2011年起,中國設(shè)立了一系列著眼于提升“從水源到水龍頭”的飲用水水質(zhì)保障能力的目標(biāo),并將之納人“十二五”(2011-2015)規(guī)劃。2012年頒發(fā)的《全國城鎮(zhèn)供水設(shè)施改造與建設(shè)“十二五”規(guī)劃及2020年遠景目標(biāo)》中顯示,4100億元會在“十二五”期間投入全國城鎮(zhèn)供水領(lǐng)域,分別用于水廠改造465億元、管網(wǎng)改造835億元、新建水廠940億元、新建管網(wǎng)1843億元、水質(zhì)監(jiān)測監(jiān)管能力建設(shè)15億、供水應(yīng)急能力建設(shè)2億,可以看到其中重點是放在了水廠和管網(wǎng)改造上。這巨額投資成效如何,或許2013年啟動的“十二五”規(guī)劃的中期評估能夠給出答案,但這些評估報告并未對外公開,理由為“涉密”。在此背景下,民間的自檢報告紛紛出爐,這些報告雖不足以還原中國飲用水水質(zhì)的全景,卻足以勾勒出中國飲用水安全面臨的風(fēng)險和挑戰(zhàn)。
飲用水處于水鏈條的末端。這意味著,為實現(xiàn)飲用水水質(zhì)的高標(biāo)準,需要在整個供水鏈條上采取從源頭到龍頭的全面配套標(biāo)準、政策法規(guī)與行動。從源頭看,我國一直沒有出臺“飲用水水源標(biāo)準”,而是參照現(xiàn)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準》和《地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準》中的相關(guān)規(guī)定。以地表水水源為例,根據(jù)環(huán)保部《飲用水水源保護區(qū)污染防治管理規(guī)定》,飲用水地表水源取水口一級保護區(qū)內(nèi),水質(zhì)應(yīng)不低于地表水Ⅱ類標(biāo)準,二級保護區(qū)水質(zhì)應(yīng)不低于地表水Ⅲ類標(biāo)準。但實際上,水源地保護區(qū)的水質(zhì)遠未達到此標(biāo)準。往上追溯。工業(yè)污染無須贅述,中國也是農(nóng)藥和化肥使用大國,而且使用效率極低,這意味著,大部分化肥和農(nóng)藥都流向了河流和土壤,再加上無處不在的生活污染。
再從水源地往下看,自來水廠處境尷尬。2006年,原衛(wèi)生部于國家標(biāo)準化委員會聯(lián)合發(fā)布最新生活飲用水水質(zhì)國家標(biāo)準《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準》,與1985年發(fā)布的舊標(biāo)準比,水質(zhì)指標(biāo)從35項躍升到106項,這不僅是中國史上最嚴格的飲用水標(biāo)準,更使得中國飲用水水質(zhì)標(biāo)準躋身國際領(lǐng)先水平。將世界上最復(fù)雜的水源水變成符合世界上最先進水質(zhì)標(biāo)準的安全飲用水,成了中國絕大多數(shù)屬供水企業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn):不合格水源加重水處理難度,常規(guī)處理工藝難以去除水源中的復(fù)雜成分,深度處理工藝被推崇,但投資成本過高。目前中國僅5%的城鎮(zhèn)水廠上馬深度處理設(shè)備,可以預(yù)見的是,中國的城市擴張速度將在很長一段時間內(nèi)快于供水系統(tǒng)的改進速度。顯然,以基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為主的飲用水安全解決方案并不適合中國,綜合治理手段下的水源保護和水污染防控才能使飲用水水質(zhì)進入良性循環(huán)的軌道上來。
以當(dāng)今的水處理技術(shù),縱然再污濁的水也可以處理成直飲水,但代價是高耗能、昂貴,此外還需消耗大量化學(xué)品。而濕地與森林、海洋并稱為全球三大生態(tài)系統(tǒng),以自然的辦法治理自然使“人工濕地”成為當(dāng)今國內(nèi)外最具開發(fā)及應(yīng)用前景的污水處理工藝之一。從WWF在郫縣水源地、閬中五星級農(nóng)家樂等地實施的“人工濕地”治理污水的案例來看,在保護水源地和控制污染,尤其是解決我國分散、面廣的農(nóng)村生活污水處理難題上,“人工濕地”都是非常有效的途徑,特別是在脫磷、脫氮方面的顯著效果。微環(huán)保,聚力量。作為兼具多功能效益的人工濕地生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng),以其環(huán)保經(jīng)濟、低碳高效,既幫助農(nóng)民解決環(huán)境和發(fā)展問題,也為流域水環(huán)境保護提供了借鑒,具有良好的示范作用和推廣價值。試想如果每個直排口的水都是經(jīng)過人工濕地凈化過的,那么自來水廠的負擔(dān)也會減輕許多。
人工濕地,不僅是從源頭解決城鎮(zhèn)、農(nóng)村飲水安全的有效方法之一,也為解決統(tǒng)籌城鄉(xiāng)環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施、美麗鄉(xiāng)村建設(shè)提供了樣板,更為中國生態(tài)文明的建設(shè)提供了一個重要的結(jié)實抓手。