编者按
改善农村人居环境是建设社会主义新农村的重要内容。农村生活污水治理作为农村人居环境改善的主要任务,是实现乡村振兴的重要举措、新时期深入开展农业农村污染治理的关键所在。然而多年来,农村水污染防治进程明显滞后于工业和城镇水污染防治,农村人居环境质量和水环境质量整体不佳,生活污水随意排放、水体黑臭及富营养化等问题突出。
中国工程院院刊《中国工程科学》2022年第5期刊发同济大学环境科学与工程学院叶建锋教授研究团队的《我国农村生活污水综合治理研究》一文。文章梳理了我国农村生活污水治理在法规条例与标准完善、治理规模、技术提升、环保教育等方面的成效,分析了农村生活污水治理在能力、技术、标准、运行维护方面存在的问题;针对性提出了因地制宜、资源利用、经济简便、科学规划等治理方针,治理模式、技术工艺、资源利用、运行机制等工作要点,污染治理全系统、作用主体全联动的实施路径。文章建议,落实农村生活污水中氮和磷灌溉回用理念,科学制定排放标准;按照经济可行原则,推进农村污水生态与简便处理;完善市场机制,推动农村污水处理专业化托管运行。在国家层面的政策引导下,扎实推进农村生活污水综合治理工作,支持实现“美丽乡村”建设目标。
一、 前言
① 在理念上,我国农村生活污水治理执行的排放标准趋于严格,基本采用处理达标后直接排放,而国外尽可能对排放水进行资源化利用。
② 在技术上,我国农村生活污水基本参照城市污水处理技术模式,而国外以小型一体化设备、生态化、就地化等分散式处理技术为主。
③ 在管理上,我国农村生活污水治理的标准体系、监管运维机制、保障措施等有待进一步完善,建成的农村生活污水处理站在一段时间后较多处于闲置状态,不利于农村生活污水治理行业的健康发展。
积极开展农村生活污水的“低碳无废”处理处置,在加强农村生活污水资源化利用、实现减污降碳协同增效的同时,可促进农村绿色农业发展,将是我国农村生活污水处理处置的科学路径。本文梳理农村生活污水综合治理成效并总结存在的问题,提出治理原则、实施路径和发展对策,以期为新时期农村生活污水治理的深化推进起到参考作用。
二、 我国农村生活污水综合治理成效
(一) 法规文件和标准逐步完善
《中华人民共和国水污染防治法》新增条款明确,国家支持农村污水处理设施建设。《乡村振兴战略规划(2018—2022年)》《农村人居环境整治三年行动方案》《农业农村污染治理攻坚战行动计划》等系列文件发布,对农村水污染防治工作起到指导和规范作用。《中共中央 国务院关于实施乡村振兴战略的意见》提出,持续改善农村人居环境,以农村污水治理等为主攻方向。《中共中央 国务院关于坚持农业农村优先发展做好“三农”工作的若干意见》进一步将农村生活污水治理作为“乡村振兴战略”实施的重要内容。
《农村人居环境整治三年行动方案》要求,2020年东部地区、中西部城市近郊区等有条件的农村地区,生活污水处理率要有明显提高;中西部等基本具备条件的农村地区,生活污水乱排乱放现象得到管控。《关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的意见》提出,打好农业、农村污染治理攻坚战,持续开展农村人居环境整治行动。《关于加快制定地方农村生活污水处理排放标准的通知》开启了农村污水排放标准体系建设的新阶段。目前除了内蒙古自治区、青海省,其他省份的农村生活污水排放标准均已发布并开始施行。
(二) 治理规模和技术极大提升
国家政策支持和资源保障力度不断加大,实行生活污水治理的村庄数量逐年增加,各类处理工艺及成套设备研制完成并投入使用。2008—2017年,中央财政农村环保专项资金投入累计为435亿元,财政补贴扶持倾向更为明确、举措更为有力。2018年,全国有57 974个行政村依托农村环境综合整治项目开展农村生活污水治理。“十一五”期间,治理村庄数平均为779个/a,“十二五”期间治理村庄数平均为4993个/a,“十三五”期间治理村庄数平均为6015个/a。整体上,农村生活污水得到治理的村庄数量大幅增加,治理速度不断加快。
针对农村地区污水总量小、时段变化大、收集难度高等特点,结合农村地区的经济条件,扎实开展污水处理工艺创新、成套设备研制。在生物处理、生态处理的基础上,各种组合工艺(如“厌氧+人工湿地”“生物滤池+人工湿地”等)能够形成应用互补,降低了农村生活污水来源复杂、进水量及有机负荷波动大等不利影响。新型的一体化污水处理装置具有处理效率高、占地面积小等优点,可满足分散式农村废水治理的需求。
(三) 环保教育在农村地区不断推进
“十一五”时期开展了“农村小康环保行动计划”,旨在改善农村地区生产和生活环境,提升农村生态文明水平,促进农村的全面可持续发展。自2015年起,生态环境部“环保科普专项”重点任务中均有“农村环保科普电影”放映工作,以增强农村居民环境保护意识、提高农村生态环境保护工作水平。《“美丽中国,我是行动者”提升公民生态文明意识行动计划(2021—2025年)》进一步加强了新时期生态文明宣传教育工作。
目前,全国农村居民的环保意识明显提升,为农村生态文明建设和可持续发展筑牢了坚实基础。2021年本研究开展的海南省农村调研问卷结果表明:多数农村居民意识到农村生活污水中富含氮、磷资源,对已建污水处理设施效果表示满意,积极配合使用处理尾水进行农业灌溉。这体现了基层环保教育的良好效果。
三、 我国农村生活污水综合治理存在的问题
(一) 处理处置能力较低
(二) 处理技术因地制宜体现不够
农村地区的经济水平整体偏低,加之居住分散,生活污水难以集中。
在相同的处理标准下,农村生活污水处理如采用城镇污水或工业废水处理工艺,建设成本将是生态处理技术的11倍,运行成本将是生态技术的3倍。农村生活污水处理设施建设往往不会优先考虑污水和氮、磷资源的农业生产利用,而基本按照高标准达标排放到河湖的思路开展建设。农村污水的水量、水质波动较大,处理设施难以长效稳定运行;相当部分已建设施的尾水排放达不到设计标准,尤其是总氮和总磷难以达标排放。调研报告显示,苏南农村地区的设施设计污水处理量为231~371 L/(户·d),而实际污水产生量小于150 L/(户·d),造成了建设资源浪费,而仍有部分设施出水超标。
(三) 处理标准过于严格
部分省份制定的农村污水处理标准明显偏高,
截至2020年4月,共有29个省份发布了农村生活污水排放标准;如北京市在2013年第一版的基础上发布了2018年修订版,天津市2019年发布的征求意见稿堪称当前最严标准。在总氮排放限值方面,河北省、河南省的标准与国家城镇污水处理排放标准最严限值相同,北京市、天津市的标准则严于国家城镇污水处理排放标准的最严限值。在总磷排放限值方面,河北省、山东省、河南省、北京市的标准与国家城镇污水处理排放标准最严限值相同,天津市的标准严于国家城镇污水处理排放标准最严限值,其余省份的标准基本等同于国家污水处理排放一级B标准。
(四) 已建处理设施运行保障不力
目前建成使用的农村生活污水处理设施,多数不能正常运行甚至长期撂荒,主要原因在于前期建设难度考虑不充分、管网不配套、维护管理费用不到位。
① 一些农村生活污水治理工程,在设计前期未深入了解村庄实情并听取村民意见,对农村生活污水的治理现状和难度考虑不全面,对污水治理特点和规律把握不充分;前期实地摸底调查不扎实、技术方案设计不科学,也导致工程设计质量不高。
② 管网投资额约为污水处理构筑物投资额的2.5倍,维护管理难度大;因管网建设和处理设施建设不配套而导致部分农村地区的污水处理设施“建而不用”。
③ 很多农村地区的设施管理人员以当地村民为主,不具备污水处理的专业知识、设备操作管理的必要技能,只能负责设备的日常看护,无法承担专业的系统维护;运营管理不规范导致污水处理设施运行不稳定、故障频出。
④ 多数乡镇难以长期承担污水处理设施的运行费用,市场化融资渠道欠缺;如果没有财政直接支持、专业化运行管理,必然导致设施荒废闲置,这是农村污水处理设施运营维护管理不善、工程效益低下的根本性原因。
四、 我国农村生活污水治理的发展路径
(一) 治理方针与工作要点
1. 农村生活污水治理方针
一是因地制宜。
二是资源利用。
三是经济简便。
四是科学规划。
2. 农村生活污水治理要点
农村生活污水处理的技术选用,应该坚持三方面原则:
在治理模式方面,按照农民新村、自然村落、散居农户的分类方式推进农村污水治理工作。
在资源利用方面,协同推进资源化治理与农村改厕工作,形成粪污清运、污水处理处置联动方案;
在运行机制方面,开展农村污水、粪污、农业废弃物的治理规划,
(二) 实施路径
1. 污染治理全系统考虑
图1 农村地区污染综合治理模式
协同推进人畜粪污“低碳无废”治理工作,实现氮、磷资源的生产利用,解决农业面源污染问题。
实施农村生活污水资源化利用,辅助解决灌溉水量缺失问题。
2. 污染治理作用主体全联动
鉴于农村地区经济发展相对滞后的实际情况,生活污水治理应充分发挥政府、市场、村民三方面作用。
地方政府发挥主导作用,
充分发挥市场的主体作用,
鼓励农村居民积极参与并发挥作用。
五、 对策建议
(一) 落实农村生活污水中氮、磷灌溉回用理念,科学制定排放标准
(二) 按照经济可行原则,推进农村污水生态与简便处理
自然村落生活污水具有组团式分布特点,分散处理、就地排放的处理模式更为适宜;
在非敏感水体的农村地区,因地制宜选择组合生态处理技术(如人工湿地、自然塘、土壤渗滤等)
(三) 完善市场机制,推动农村污水处理专业化托管运行
农村生活污水处理设施的数量逐年增加,需在明确管理模式、明晰责任体系、筹措运行资金的同时,合理运用农户自主、合同维护、运行许可、集中运行、特许运营等模式。
① 建立政府主导的农村生活污水处理设施运营机制及其政策体系,明确责任主体并完善监管模式。
② 设立农村生活污水治理资金保障体系,推动政府和社会资本合作(PPP)模式在相关设施建设和运行维护中的应用,吸纳社会资金及人员,缓解公共投入压力并提高运行管理效率。
③ 形成第三方专业机构市场化运行服务体系,专业化保障农村生活污水处理设施的稳定运行。
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