【導讀】湖南省雙峰縣農村環(huán)境。連片綜合整治項目。國家環(huán)境保護部南京環(huán)境科學研究所。XX農業(yè)大學資源環(huán)境學院

　　

【正文】 按照每人每天產生 100L廢水量進行計算，項目區(qū)所產生的廢水量如表 45。 表 45 連片整治示范區(qū)生活污水概況表 27 序號 村莊名 所在鄉(xiāng)鎮(zhèn) 戶數 人口 排放量（ t/d） 分布情況 1 曹路村 甘棠鎮(zhèn) 396 1669 較分散 2 曹林村 甘棠鎮(zhèn) 420 1406 較分散 3 衛(wèi)星村 青樹坪鎮(zhèn) 320 1350 較分散 4 謝泥塘村 經開區(qū) 158 778 較分散 5 月龍村 永豐 鎮(zhèn) 342 1165 較集中 6 思誠村 印塘鄉(xiāng) 140 615 較分散 7 石灣村 蛇形山鎮(zhèn) 167 678 部分集中 8 梅山坪村 走馬街鎮(zhèn) 212 824 較分散 9 檀山村 永豐鎮(zhèn) 286 976 較分散 總計 2441 9461 項目區(qū) 環(huán)境污染的危害 污染 地表水 體 畜禽糞尿淋溶性極強，可通過地表徑流污染地表水，也可經土壤滲透 污染地下水。畜禽糞污含有高濃度 N、 P 營養(yǎng)物質進入河流或者池塘會導 致河流和池塘富營養(yǎng)化，導致地下水中 NO2N， NO3N 濃度超出飲用水標準。通過實地調研雙峰鎮(zhèn)的 項目區(qū) 9 個村莊 飲水井 發(fā)現 ，整治區(qū)內 所有 口 水塘 都 受到不同程度污染，其中嚴重富營養(yǎng)化的有 312口水塘 ， 占水塘 總數 的 50%， 如 表 46 所示。 表 46 連片整治 項目區(qū) 水塘分布及污染情況 序號 村莊 名稱 村莊所 在鄉(xiāng)鎮(zhèn) 水塘數 （口） 水塘總面積 （畝） 嚴重富營養(yǎng) 化水塘數 （口） 所占比例 （ %） 1 曹路村 甘棠鎮(zhèn) 170 290 81 48 2 曹林村 甘棠鎮(zhèn) 150 277 74 49 3 衛(wèi)星村 青樹坪鎮(zhèn) 45 118 28 62 4 謝泥塘村 經開區(qū) 32 110 12 38 5 月龍村 永豐鎮(zhèn) 86 271 44 48 6 思誠村 印塘 33 98 17 52 7 石灣村 蛇形山鎮(zhèn) 50 89 27 54 28 8 梅山坪村 走馬街鎮(zhèn) 29 70 15 52 9 檀山村 永豐鎮(zhèn) 35 151 14 40 總計 630 1474 312 50 污染地下水體 （ 1）飲水井水質超標。 項目整治 區(qū) 的 9 個村 2020 年 飲 水 水井總廢棄率 高達 %，尚在飲用 的 水井抽樣調查顯示，水質超標率 53%。如表 47 所示 。 （ 2） 生活用水 問題。根據 2020 年 6 月 1521 日實地調查發(fā)現， 許多 水井 被 廢棄 ，村民不得不 去 數十里外的地方取 水， 一天至少兩趟，用水極其不便，整治區(qū)內有近 60%人口出現飲用水困難 。 （ 3）集中供水水源地監(jiān)管方面存在嚴重缺陷。連片整治區(qū)內的 9村中，甘棠鎮(zhèn)的曹路村、曹林村、楊林村、長沖坪村，蛇形山鎮(zhèn)的石灣村，青樹坪鎮(zhèn)的衛(wèi)星村， 印塘鄉(xiāng) 的思誠村 均位于 謎 水河縣城自來水取水的上游。養(yǎng)殖糞尿及生活垃圾 、生活污水 的隨意排放、堆放 現象嚴重 。 由于 生活垃圾和畜禽糞便具有極強的淋溶性， 導致 謎 水 河水質惡化嚴重 ，桿菌 數、總磷和氨氮等多項指標超標率 100%，給城鎮(zhèn)和農村飲水帶來 極大 威脅。 謎 水河上游的飲水源 已 劃分有一個一級保護區(qū)和一個二級保護區(qū)，蛇形山鎮(zhèn)、甘棠鎮(zhèn)、青樹坪鎮(zhèn)的一部分以及 印塘鄉(xiāng) 一部分均處在自來水取水口的上游。實地調研顯示，取水口上游流域覆蓋范圍廣， 約 5 萬多人生活在 此區(qū)域內 。然而，據統(tǒng)計， 2020 年出欄生豬 6 萬余頭，說明 當年有 豬糞 23880 噸，豬尿 39360 噸， BOD 1560 噸， COD 1620 噸，氨氮 120 噸，總磷 102 噸，總氮 3660 噸 在 取水口上游流域 內 排放 。 表 47 連片整治區(qū)地下水飲水井分布及受污染情 況 29 序號 村莊名稱 村莊所在 鄉(xiāng)鎮(zhèn) 飲水井 水質污染水井數 廢棄率（ %） 1 曹路村 甘棠鎮(zhèn) 300 160 53 2 曹林村 甘棠鎮(zhèn) 330 198 60 3 衛(wèi)星村 青樹坪鎮(zhèn) 110 61 55 4 謝泥塘村 經開區(qū) 93 35 38 5 月龍村 永豐鎮(zhèn) 330 220 67 6 思誠村 印塘 93 42 45 7 石灣村 蛇形山鎮(zhèn) 85 50 59 8 梅山坪村 走馬街鎮(zhèn) 60 40 67 9 檀山村 永豐鎮(zhèn) 206 112 54 總計 1607 918 57 污染 農村 大氣環(huán)境 畜禽糞便中含有硫化氫、胺等有害氣體，若 未 及時清除或清除后不能及時處理，將會使臭味成倍增加，產生甲基硫醇、二甲二硫醚、甲硫醚、二甲胺及多種低級脂肪酸等有惡臭的氣體，造成空氣中含氧量相對下降，污濁度升高，輕則降低空氣質量、產生異味妨礙人體健康生存；重則引起吸道系統(tǒng)的疾病，造成人畜死亡。 畜禽 養(yǎng)殖場發(fā)生的惡臭污染事件中，豬場居首。由畜禽養(yǎng)殖場排出的 大 量粉塵攜帶種類 及數量 眾多的微生物，大大增強了微生物的活力 且 延長了其生存時間。這些塵埃和微生物可隨風傳播 30 km以上，從而擴大了其污染和危害的范圍。塵埃污染使 大氣可吸人顆粒物增加，惡化了養(yǎng)殖場周圍人氣和環(huán)境的衛(wèi)生狀況，使人和動物眼和呼吸道疾病發(fā)病率提高；微生物污染可引起口蹄疫和大腸埃希菌、炭疽、布氏桿菌、真菌孢子等引起的疫病的傳播，危害人和動物的健康。 2020年某地的禽流感、豬霍亂、口蹄疫等疫情的發(fā)生就是例證。據筆 者對 檀山村某 連片 豬場 （ 該片 養(yǎng)殖場豬的存欄數 近 1000頭 ） 的現場測定，其每小時可向大氣排放 3 kg的 NH kg的 H2S、 kg粉塵和 15106個菌體，這些物質的污染 30 半徑可達 Km，在養(yǎng)殖場周圍 1001000 m范圍內惡 臭與粉塵的感覺比較明顯，尤其 100 m以內的下風向區(qū)域，惡臭的感覺非常明顯。 對土壤和農作物的影響 畜禽 糞污未經無害化處理直接進入土壤，糞污中的蛋白質、脂肪、糖等有機質將被土壤微生物分解，其中含氮有機物被分解為氨、胺和硝酸鹽，氨和胺可被硝化細菌氧化為亞硝酸鹽和硝酸鹽：糖和脂肪、脂類等含碳有機物最終被微生物降解為 CO2和 H2O，從而通過土壤得到自然凈化。如果污染物排量超過了土壤本身的自凈能力，便會出現降解不完全和厭氧腐解，產生惡臭物質和啞硝酸鹽等有害物質，引起土壤的組成和性狀發(fā)生改變，破壞其原有的 生態(tài) 功能；導致土壤孔隙 度下降 ，造成土壤透氣、透水性下降及板結，嚴重影響土壤質量；作物徒長、倒伏、晚熟或不熟，造成 嚴重 減產、甚至毒害作物，使之出現大面積腐爛。此外，畜禽糞便常 含有一些有毒金屬元素，如砷、鎘 、銅、鐵等，過多的施用畜禽糞便在土壤中可能導致這些元素在土壤中的積累，對植物生長產生潛在的危害作用。 根據對雙峰縣某豬場 (該養(yǎng)殖場豬的存欄數量為 1000頭 )污水漫及土壤的觀察和檢測發(fā)現，這些土壤的孔隙已經堵塞，形成了嚴重的板結，基本失去了種植農作物的能力。 在另外的一些稻田由于 過量的 N、P營養(yǎng)元素導致作物 “ 瘋長 ” ，致使產品質量下降，產量減少。實地調研發(fā)現，水稻產量近年來下降趨勢明顯，從 2020年雙峰縣開始規(guī)模化養(yǎng)殖生豬以來，產量就持續(xù)下降，到 2020年污染區(qū)域的水稻平均畝產已不足 600斤。 31 020040060080010001200140016002020 2020 2020 2020 2020 2020 2020 2020 2020 2020 年水稻畝產量 （斤/畝）水稻畝產 （單位：斤 / 畝） 圖 42 雙峰縣 2020年來畜禽養(yǎng)殖廢水排放區(qū)水稻產量走勢 產生病菌 ，危害人體健康 畜禽糞便含有大量的病原微生物、寄生蟲卵及滋生的蚊蠅，會使環(huán)境中病原種類增多、菌罐增人，出現病原菌和寄生蟲的人量繁殖，造成人、舀傳染病的蔓延。據相關研究， 養(yǎng)殖場 場所在地排放的每毫升污水中平均含 33104 個大腸桿菌利 69104個腸球菌，在這樣的環(huán)境中仔豬 （ 雞 ） 成活率低、育肥豬增重慢、蛋雞產蛋少、料肉 (蛋 )比增高，阻礙了養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。據對局部環(huán)境污染較為嚴重的規(guī)模化養(yǎng)豬場調查，其仔豬黃痢、白痢、傳染性胃腸炎、支原體病及豬蛔蟲病的發(fā)病率可高達 50%以上，不僅影響畜禽生產力水平和經濟效益，還威脅畜禽的生存條件。尤其是人畜共患病的疫情發(fā)生會給人類帶來災難性危害。據世界衛(wèi)生組織和聯合國糧農組織的有關資料報道，目前已有 200 種人畜共患傳染病。其中較為嚴重的至少有 89 種，如由豬傳染的約 25 種、由鳥 (含家禽 )傳染的約 24 種、由牛傳染的約 26 種、 由羊 32 傳染的約 25 種、由馬傳染的約 13 種。而這些人畜 (禽 )共患傳染病的傳播載體主要是畜禽糞尿排泄物。 通過 2020 年 6 月 1521 日的實地調研得知，由于大量豬舍沖洗污水、新鮮畜禽糞便排入稻田，導致水田水土中含有大量病菌、禽畜類血吸蟲尾蚴、肝菌類等大量有害微生物。人們在田間勞動時出現的皮膚炎癥越來越嚴重（稻田皮炎） ，見圖 43， 尤其是 近 幾 年來 ， 皮膚潰爛 非常常見，基本 要 3 個月以上才能痊愈。可見，畜禽養(yǎng)殖以及生活廢水的隨意排放給農業(yè)生產帶來極大的不便，且嚴重危害了人體健康。 圖 43 因 2020 年 4 月種植水稻導致的手部皮膚潰爛依然未痊愈（攝于 2020 年 6 月 22 日 ） 國內外 農村 環(huán)境污染治理技術動態(tài) 國內外 畜禽養(yǎng)殖 糞便處理利用技術 目前國內外處理糞便的方法很多，較為常見的有 ① 生物法：厭氧消化、好氧消化； ② 化學法：藥物混凝沉淀、高壓高溫法、濕式氧化處理； ③ 糞便污泥自然處理法等 。 （ 1） 厭氧消 化處理：厭氧消化是一個復雜的生物學過程；糞便中碳水化合物、脂肪及蛋白質等，在缺氧的條件及微生物的作用下，有機物可轉化為甲烷。 33 （ 2） 好氧處理法：利用好氧菌進行消化的過程，稱之為好氧消化。好氧處理規(guī)模小時，可只做最終稀釋后曝氣、沉淀；中等以上規(guī)模，經過前處理和二次稀釋后，可按標準活性污泥法進行處理；好氧消化的速度較厭氧消化快得多，但它需要大容量的消化槽；同時處理過程中需要大量氧氣，因此要消耗大量的能量。 （ 3） 藥物混凝沉淀 法：在糞便中加入適量化學藥劑，使糞便發(fā)生絮凝作用，并通過沉淀分離成液體和脫水污泥。該處理 法的最大特點是：糞便在較短的時間內形成固液分離。其不足之處在于：操作復雜，機械設備數量較多；分離出的液體 BOD在 5000mg/L左右，比厭氧消化槽的脫離液 2500mg/L要高得多。另外，其基建費及日常運行管理費用也較其它方法要高。 （ 4） 高溫高壓處理法 (濕式氧化法 )：糞便中的有機物，在高溫高壓的條件下，經過約 1小時連續(xù)不斷地氧化分解可達到較好的處理效果。此種方法的關鍵在于反應塔的設計，它的容量，應根據糞便的發(fā)熱量、反應速度和氧化的程度來確定。 （ 5） 高溫堆肥法：將糞便按一定比例摻入垃圾中，應用高溫堆肥的方法 進行處理。若垃圾中含氮量較高，則不宜采用此法。 （ 6） 化糞池處理：其功能是接收、儲存家庭生活污水。池內分為漂浮層、淤泥層和中間清水層 3個區(qū)域。清水可采用污水灌溉的方式作最終處理。用作灌溉的污水通過蒸發(fā)和滲透消化對環(huán)境污染不大，但可降低總廢物的清運量。當前由于化工產品的廣泛使用，家庭生活污水的成分日趨復雜，污水中有害物質含量增加，化糞池 “清水層 的直接排放就成為污水灌溉區(qū)域的污染源。對這種污染的控制僅僅是通過在化糞池內使用大量化學藥物分解沉淀有害物質，然而在擴大污水灌溉 34 區(qū)域，增加土壤處理功能上是難以有效的。但 是伴隨著許多化糞池專用設備的出現，對現有設備的革新改造，以及產品的標準化，這種環(huán)境污染的問題正在逐步得到解決。 在國外，近幾年工業(yè)應用的厭氧消化技術廣泛應用于糞便處理中，目前這種技術的發(fā)展主要表現在池型的變化和攪拌方式的變化上。池型正在由圓柱型向 “ 水滴 ” 型發(fā) 展；攪拌方式正在由機械攪拌，氣攪拌向無動力壓差自攪拌方式發(fā)展 。其中上流式過濾床厭氧消化技術是近幾十年發(fā)展起來的一種新型技術。由于這種技術具有停留時間短，產氣率高，設備體積小等優(yōu)點，因而在各個領域內普遍得到重視。為了達到更高的 處理要求，在日本濾膜技術已經應 用于糞便處理，但處理費用 較為 昂貴 。 上述幾種糞便處理方法各有其優(yōu)缺點，針對當前所面臨的糞便污染和促進農村環(huán)境衛(wèi)生技術持續(xù)發(fā)展的現實，并結合現實國情，需要一套相對投資少，易于操作，便于維護且適用范圍廣的技術。以處理效率高、資源綜合利用率高、低費用為主要目標，從長遠觀點看，它是有較大發(fā)展前途的。要求它比傳統(tǒng)的技術要先進，適合我國的國情，并具有明顯的社會和環(huán)境效益，而目前的經濟能力又是完全可以承受的。 國內外農村生活污水處理技術 概述 日本從 1977年開始實行農村污水處理計劃，日本采用的小型污水處理系統(tǒng) 多為日本農村污水處理協會研制的 JARUS模式。從廣