劉學(xué)虎

（江蘇省環(huán)境工程技術(shù)有限公司，江蘇 南京 210000）

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，農(nóng)民的物質(zhì)生活水平得到顯著提高，但農(nóng)村水域環(huán)境的污染問題也日益突出。農(nóng)村水環(huán)境指各類湖泊、河流、池塘和地下水等，污染物包括有機(jī)物、氮、磷、重金屬等。越來越多村莊里的河流、湖泊遭受污染，甚至形成黑臭水體，嚴(yán)重影響了農(nóng)作物生產(chǎn)、生態(tài)安全和群眾的身體健康[1]。根據(jù)《農(nóng)村人居環(huán)境整治提升五年行動(dòng)方案（2021-2025年）》[2]，加強(qiáng)農(nóng)村黑臭水體治理，改善農(nóng)村人居環(huán)境，是實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重點(diǎn)任務(wù)，事關(guān)農(nóng)民群眾的健康。本文旨在分析農(nóng)村水環(huán)境污染的原因，并提出治理對(duì)策，降低水環(huán)境污染濃度，恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)平衡，改善鄉(xiāng)村居民的用水環(huán)境和生活環(huán)境。

1 農(nóng)村水環(huán)境污染原因分析

1.1 工業(yè)源污染

近年來，我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)逐步發(fā)展壯大，部分企業(yè)由城市向農(nóng)村轉(zhuǎn)移，促進(jìn)了鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)的繁榮和農(nóng)民生活水平的提高，同時(shí)也帶來了污染。為追求更高的經(jīng)濟(jì)增速和就業(yè)機(jī)會(huì)，重污染企業(yè)進(jìn)入鄉(xiāng)村門檻相對(duì)較低，政府部門監(jiān)管不嚴(yán)格，加上企業(yè)本身重視程度不夠，相應(yīng)規(guī)劃和配套不足，違法亂排、亂放現(xiàn)象較為常見。特別是造紙、農(nóng)副食品、噴涂、紡織等重污染行業(yè)亂排亂放的廢水、廢渣和垃圾，經(jīng)過自流或雨水沖刷、轉(zhuǎn)移后，COD、氮、磷、重金屬等污染物最終匯集到水環(huán)境中，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。

1.2 農(nóng)業(yè)源污染

我國是農(nóng)業(yè)大國，全國耕地總面積達(dá)到19.18億畝，其中水田為4.71億畝，占24.55%；水澆地為4.81億畝，占25.12%；旱地為9.65億畝，占50.33%[3]。農(nóng)作物種植過程中，需要使用大量化肥和農(nóng)藥，其中含有大量氮、磷和其他污染因子。我國農(nóng)業(yè)尚未達(dá)到規(guī)模化、科學(xué)化種植水平，半數(shù)以上的農(nóng)藥和化肥通過逸散、揮發(fā)和雨水沖刷等途徑進(jìn)入地表水體、土壤和地下水，造成土壤板結(jié)、水體污染和生態(tài)系統(tǒng)破壞[4]。由于國家對(duì)焚燒秸稈的限制，各類秸稈回收率低，多直接還田。大量秸稈經(jīng)過雨水浸泡后腐爛，漚水通過溝渠隨雨水匯入水環(huán)境。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，每年種植業(yè)污染排放（流失）氨氮為8.30萬噸，總氮為71.95萬噸，總磷為7.62萬噸[5]。

目前，我國農(nóng)村禽畜養(yǎng)殖包括規(guī)?；B(yǎng)殖和家庭化散養(yǎng)。規(guī)?；B(yǎng)殖呈現(xiàn)養(yǎng)殖規(guī)模大小不一、技術(shù)水平偏低、相關(guān)手續(xù)缺失等特點(diǎn)。養(yǎng)殖場缺乏基本的污染物處理設(shè)備，未經(jīng)處理的禽畜糞便、垃圾、內(nèi)臟等污染物經(jīng)雨水沖刷，通過徑流流向河道、湖泊，造成水體水質(zhì)惡化。家庭化散養(yǎng)中，禽畜隨地排便，糞便也通常隨意堆放。部分糞便被農(nóng)民返田用于施肥，但因?yàn)檗r(nóng)民缺乏農(nóng)家肥制作、使用技術(shù)，導(dǎo)致田地土壤和水體污染，甚至滋生各類病菌。

農(nóng)村河湖里的水產(chǎn)養(yǎng)殖活動(dòng)，也可能對(duì)水環(huán)境造成危害。為了維持水產(chǎn)適宜的生活環(huán)境，需要投加殺菌劑、除草劑、殺蟲劑等化學(xué)試劑，若用量、用法不當(dāng)，可能造成化學(xué)試劑在水體中殘留。水產(chǎn)飼料的過量應(yīng)用，導(dǎo)致餌料殘留在水體中，提高了水體中的氮、磷和有機(jī)物含量，造成水體污染。另外，養(yǎng)殖人員在水體中留下的各類垃圾、廢物均會(huì)影響水環(huán)境。

1.3 生活源污染

生活源污染主要是生活污水污染，包括村民沖廁、餐廚、洗浴、洗滌等活動(dòng)所產(chǎn)生的污水，還包括農(nóng)家樂、賓館飯店等產(chǎn)生的污水。生活污水成分復(fù)雜，COD、氮、磷含量較高，污染風(fēng)險(xiǎn)高。目前，我國農(nóng)村污水處理設(shè)施擁有率較低，已建設(shè)施和管道維護(hù)不到位，“曬太陽”工程普遍，大量污水多以直接排放的形式進(jìn)入水環(huán)境中。根據(jù)范紅福[6]的研究，我國東部地區(qū)、中部地區(qū)和西部地區(qū)，村莊污水處理設(shè)施擁有率分別為31.82%、22.89%和21.05%，城中村、城郊村和農(nóng)村污水處理設(shè)施擁有率分別為37.50%、31.82%和24.20%。由此可知，我國農(nóng)村污水處理設(shè)施擁有率整體偏低，并存在東強(qiáng)西弱，城中村和城郊優(yōu)于農(nóng)村的特點(diǎn)。

2 污染治理對(duì)策

2.1 管理措施

2.1.1 引進(jìn)專業(yè)管理隊(duì)伍，提升政府部門管理水平

政府部門作為農(nóng)村水環(huán)境問題的監(jiān)管部門，具有重要的監(jiān)督、管理和指導(dǎo)職能。然而，我國各地政府對(duì)農(nóng)村的水環(huán)境管理情況不容樂觀：各地政府對(duì)現(xiàn)行法律法規(guī)及各類標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行力度不夠；高級(jí)別政府管理隊(duì)伍下沉不夠，地方政府管理隊(duì)伍專業(yè)水平偏低；發(fā)達(dá)地區(qū)和欠發(fā)達(dá)地區(qū)管理水平差異巨大，總體管理水平較低。

政府環(huán)境執(zhí)法部門應(yīng)依法查處亂排放的廢水、廢渣，嚴(yán)格限制外源污染物進(jìn)入水環(huán)境。對(duì)已經(jīng)污染的水體，應(yīng)多方籌措資金，尋求專業(yè)團(tuán)隊(duì)予以治理，降低水環(huán)境污染物濃度，重建生態(tài)系統(tǒng)。對(duì)于已經(jīng)建成的人工濕地、污水收集管道等，應(yīng)加大管理力度，督促相關(guān)單位做好運(yùn)營維護(hù)，防止因環(huán)保設(shè)施維護(hù)不當(dāng)而造成的污染物外溢。所以，政府部門必須引進(jìn)一批專業(yè)的環(huán)境管理隊(duì)伍，全面提高管理水平。

2.1.2 做好普法宣傳，明確企業(yè)的主體責(zé)任

政府部門應(yīng)積極向鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)宣傳環(huán)保相關(guān)法律法規(guī)，告知其亂排廢水對(duì)水環(huán)境的污染風(fēng)險(xiǎn)和違法成本，樹立企業(yè)環(huán)保主體責(zé)任。企業(yè)應(yīng)制定相關(guān)環(huán)保制度，從源頭上改進(jìn)生產(chǎn)工藝，科學(xué)生產(chǎn)，降低污染物排放量。對(duì)確需排放的，應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃，配套相關(guān)污染處理設(shè)施，嚴(yán)格按照要求處理后排放。

2.1.3 開展宣傳教育，增強(qiáng)村民的環(huán)保意識(shí)

村民作為最直接接觸水環(huán)境的群體，可通過各種渠道增強(qiáng)他們的環(huán)保意識(shí)，這對(duì)農(nóng)村水環(huán)境保護(hù)尤為重要。首先，村民可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)各類水體的污染情況，積極向政府部門報(bào)告，以及時(shí)阻斷污染來源，對(duì)已存在的污染水體進(jìn)行治理。其次，村民可以自覺地在日常生活中，避免或減少污染物排放，比如不亂向河道傾倒垃圾、排放污水，科學(xué)種田、綠色養(yǎng)殖等。再者，村民能科學(xué)地利用水體，降低污染對(duì)其健康的影響。最后，當(dāng)村民融入環(huán)保活動(dòng)中，可以形成政府、企業(yè)、村民的有效聯(lián)動(dòng)，形成政府管理、企業(yè)擔(dān)責(zé)、個(gè)人參與的動(dòng)態(tài)管理機(jī)制。

2.2 工程技術(shù)措施

2.2.1 源頭控制

截污納管是水環(huán)境污染防治的重中之重。對(duì)于工業(yè)企業(yè)排出的廢水，應(yīng)處理后排放至污水處理廠或直接排放至污水處理廠。農(nóng)村污水排放應(yīng)做到雨污分流，將污水統(tǒng)一收集后處理；不具備統(tǒng)一收集處理?xiàng)l件的，應(yīng)分散收集、處理后排放。楊少鵬等[7]指出，在生活污水分散式收集處理排水模式地區(qū)，水系地表水水質(zhì)明顯優(yōu)于直排式地區(qū)水系地表水的水質(zhì)。

“海綿措施”就是要用“滲、滯、蓄、凈、用、排”的措施，使雨水盡可能地在原地蒸發(fā)、下滲、消納，常用方式包括透水鋪裝、下凹式綠地、生物滯留、植草溝等[8]。農(nóng)村初期雨水或者污水排放時(shí)，通過“海綿體”的過濾、攔截、吸附、下滲等作用，可除去徑流中的大部分污染物，降低流入水環(huán)境的污染負(fù)荷。另外，“海綿措施”還有緩解內(nèi)澇、調(diào)節(jié)氣候等功效。

2.2.2 底泥疏浚

農(nóng)村河道等水體中的淤泥，對(duì)水體水質(zhì)而言是把“雙刃劍”。一方面，淤泥中的微生物可以持續(xù)分解水中的有機(jī)污染物，吸收氮、磷等，降低水體污染物濃度；另一方面，淤泥中的污染物會(huì)持續(xù)釋放，加劇水體污染。一般對(duì)于淤泥量較大、具備疏浚及淤泥處置條件的水體，常采用底泥疏浚的方式，如機(jī)械清淤、人工清淤、水力沖淤等。該方式具有見效快、效果好等優(yōu)勢，但需注意的是，處理不當(dāng)可能會(huì)造成水體生態(tài)系統(tǒng)破壞、底泥處置二次污染等風(fēng)險(xiǎn)。一般認(rèn)為，水體需要清除有機(jī)質(zhì)含量超過5%～10%的淤泥[9]。底泥應(yīng)經(jīng)過清除、暫存、運(yùn)輸、處置等環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)需做好防護(hù)措施，避免發(fā)生二次污染事件。

2.2.3 生物-生態(tài)法

2.2.3.1 生態(tài)駁岸

相對(duì)于石塊砌筑、混凝土澆筑的“光面”岸坡，生態(tài)駁岸更具有生態(tài)功能和水質(zhì)凈化意義。李樅林等[9]研究發(fā)現(xiàn)，兩級(jí)復(fù)式斷面，一級(jí)駁岸（水生植物區(qū)-植被緩沖帶-人行步道-綠化帶）及二級(jí)駁岸，可以在保證防洪安全的基礎(chǔ)上，提升河道水生態(tài)修復(fù)功能。駁岸護(hù)坡多采用杉木樁、松木樁等木制樁，除具有護(hù)土作用，同時(shí)作為微生物、水生動(dòng)植物的載體，可以起到促進(jìn)水質(zhì)凈化的作用。植被緩沖帶和綠化帶包括各類喬木、灌木和地被植物，可有效降低地表徑流污染物濃度，緩沖雨水對(duì)駁岸的沖刷。人行步道應(yīng)充分考慮海綿緩沖的原理，采用透水材料，利用邊岸空間構(gòu)建“海綿措施”。

2.2.3.2 水域生態(tài)修復(fù)

在水體中種植各類水生植物，并配置一定數(shù)量的水生動(dòng)物，可以通過水生動(dòng)植物的吸收、吸附和降解作用，降低水體污染物濃度。常用的水生植物包括沉水植物、浮葉植物和挺水植物，水生動(dòng)物包括大型魚類、底棲動(dòng)物及原生動(dòng)物等。水生動(dòng)植物的存在，可以優(yōu)化水體環(huán)境，如保障有氧或缺氧環(huán)境，促使微生物發(fā)揮凈化水體的作用，提升水域生態(tài)功能及景觀效果。水體中的藻類、水生植物、低端水生動(dòng)物、魚蝦類等作為食物鏈的不同環(huán)節(jié)，可以通過捕食、競爭、共存等關(guān)系達(dá)到一種動(dòng)態(tài)的生態(tài)平衡狀態(tài)，物質(zhì)和能量在食物鏈和食物網(wǎng)中循環(huán)流動(dòng)，同時(shí)氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)不斷被吸收與轉(zhuǎn)化。李秀芳等[10]通過對(duì)滏陽河三種原生水生植物兩兩組合，構(gòu)建出狐尾藻組、金魚藻組、篦齒眼子菜組、狐尾藻-篦齒眼子菜組、狐尾藻-金魚藻組及金魚藻-篦齒眼子菜組6種植物組，其對(duì)水體中氨氮、TN、TP、CODMn的去除率分別達(dá)到95%、75%、47%、58%以上，對(duì)葉綠素抑制效果明顯。水生蔬菜不僅能在富營養(yǎng)化水體中正常生長，還能對(duì)富營養(yǎng)化水體有較強(qiáng)凈化能力，且凈化能力隨著處理時(shí)間的延續(xù)而提高[11]。在湖水中放養(yǎng)蚌、螺類等動(dòng)物，TN、TP、COD和色度的去除率可分別達(dá)到98.89%、95.66%、88.13%和57.14%[12]。

2.2.3.3 生物膜法

生物膜法指微生物附著在載體表面，污水流經(jīng)載體表面時(shí)，通過其對(duì)有機(jī)營養(yǎng)物的吸附、氧化、向生物膜內(nèi)部的擴(kuò)散以及通過在膜中所發(fā)生的生物氧化等作用，對(duì)污染物進(jìn)行分解。生物膜主要由微生物組分和其分泌的胞外多聚物（EPS）組分構(gòu)成，其中EPS占90%以上，主要成分是糖類、蛋白質(zhì)。治理效果的主要影響因素是填料類型、營養(yǎng)物質(zhì)（碳、氮、磷等）、生長條件（溫度、pH值、DO、鹽度等）[13]。國內(nèi)外水環(huán)境污染生物膜治理案例中，常采用的載體包括天然材料（卵石、礫石等）和人工合成材料（塑料、纖維等）[14]。田偉君等[15]以宜興林莊港120 m長的河道為研究對(duì)象，通過布設(shè)新型彈性填料作為生物膜載體進(jìn)行凈化研究，有機(jī)污染物在半年的試驗(yàn)期間，總?cè)コ试?0%以內(nèi)；氨氮去除率在5.35%～39.91%之間；TP的去除率最高達(dá)到了28.6%。在日本某7處采用該方法處理的河流中，平均處理水量為10 300 m3/d，上游水的平均BOD濃度為22 mg/L，處理后的平均BOD濃度為6 mg/L以下，BOD的平均去除率達(dá)到73%[16]。金竹靜等[17]在滇池北岸典型重污染河道采用仿生填料、人工接種菌群和曝氣增氧組合技術(shù)，其旱季對(duì)COD、BOD5、TN的平均去除率分別達(dá)到40.1%、40%和13.5%。

2.2.3.4 人工濕地

人工濕地凈化技術(shù)是在特定載體上種植植物，以及合理投放水生動(dòng)物，并利用附著微生物等建立起一套濕地生態(tài)系統(tǒng)。當(dāng)污水通過系統(tǒng)時(shí)，其中的污染物被吸收和降解，使水質(zhì)得到凈化。人工濕地一般分為表面流濕地、水平潛流濕地和垂直潛流濕地。其結(jié)構(gòu)類似，包括載體材料（基礎(chǔ)及碎石、陶粒等填料）、水生植物、水生動(dòng)物及附著微生物等部分。對(duì)于場地面積受限的項(xiàng)目，如果進(jìn)水有機(jī)物濃度較高，可首選垂直潛流濕地；對(duì)于場地面積限制較小的工程，當(dāng)進(jìn)水有機(jī)物濃度較低時(shí)，可優(yōu)先考慮表面流濕地[18]。

肖文海等[18]研究發(fā)現(xiàn)，某地農(nóng)業(yè)徑流水通過表面流濕地處理后，COD、NH4+-N、TN、TP和濁度的去除率分別達(dá)到81%、63%、74%、53%和78%以上，有效降低了湖水的面源污染輸入。研究者[19]選擇種植蘆葦?shù)娜斯竦貎艋旒垙U水，結(jié)果顯示，其對(duì)COD、BOD5的平均去除率分別能夠達(dá)到60%和50%以上，對(duì)揮發(fā)酚、懸浮物、氮、磷均有良好的去除效果。劉競依等[20]研究表明：經(jīng)人工濕地凈化后的污水水質(zhì)顯著提高，BOD及COD的去除率最高為58.8%及51.1%，出流濃度分別降低至11 mg/L及30 mg/L以下；對(duì)TN及TP的去除率最高可達(dá)51.4%及52.3%，出流濃度分別為8.4 mg/L及0.5 mg/L。

3 結(jié)語

針對(duì)日益嚴(yán)重的農(nóng)村水環(huán)境污染和生態(tài)破壞問題，將保護(hù)和治理的主攻方向從城市轉(zhuǎn)移到鄉(xiāng)村已然十分必要。成熟的管理措施可以充分調(diào)動(dòng)政府、企業(yè)、村民的參與熱情，形成良性互動(dòng)，達(dá)到良好效果。從源頭上控制污染排放，做到“預(yù)防為主”，有利于減少水環(huán)境中污染物負(fù)荷及后續(xù)處理負(fù)擔(dān)。工程處理措施，特別是日漸成熟的生物-生態(tài)法，可有效降低水環(huán)境污染濃度，恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)平衡，改善鄉(xiāng)村居民的用水環(huán)境和生活環(huán)境，提高人們的生活質(zhì)量。