潍坊市大宅科村的水污染特征及防治措施.docx
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潍坊市大宅科村的水污染特征及防治措施
本科毕业论文（设计）
题目潍坊市大宅科村的水污染特征及防治措施
专业环境科学
作者姓名田凯发
学号2010203527
单位环境与规划学院
指导教师姚昕
2014年5月
教务处编
原创性声明
本人郑重声明：
所提交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究取得的成果。
除文中已经引用的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得聊城大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均在文中以明确的方式表明。
本人承担本声明的相应责任。
学位论文作者签名：
日期：
指导教师签名:
日期：
目录
前言1
1大宅科村的水污染特征3
1.1农业化学污染3
1.2工业废水污染4
1.3生活废水污染5
1.4水环境治理力度不足5
2水污染的防治措施6
2.1加强水源保护，确保饮用水源安全6
2.1.1做好农村饮水安全规划工作7
2.1.2加强饮用水水源区保护与管理7
2.1.3加大水源水质监测力度7
2.2改善农业生产中对水体的污染7
2.2.1提高肥料利用率7
2.2.2减少废物污染7
2.2.3充分利用水体自净8
2.3工业的废水处理和循环利用8
2.3.1合理规划企业布局8
2.3.2工业废水的循环利用8
2.4生活废水集中处理9
2.5加强引导，增强农民的主人翁地位9
结语与展望9
参考文献11
致谢12
摘要
农村水污染治理及水环境综合整治是社会主义新农村建设的重要内容。
本文以潍坊市大宅科村为例，在农业化学污染、工业废水污染、农业废水污染以及治理方面综合分析农村水污染的主要特征，农村污水不同于城市和中小城镇污水,具有点多、面广、分散、量小等突出特点。
结合我国农村水污染特点和规律,以及现行的政策，提出了加强水源保护、改善农业生产中对水体的污染、工业的废水处理和循环利用、生活废水集中处理、增强宏观调控措施与意识、加强引导等几点适合大宅科村水污染处理的建议，并展望未来我国的农村水污染处理状况。
关键词:
农村水污染； 特征分析； 防治对策
Abstract
Thecomprehensivecontrolofwaterpollutionandwaterenvironmentinruralareasisimportantinsocialistnewruralconstructionactivities.ThistexttakesWeifang
Dazhaikevillageasanexample,intheagriculturalchemicalpollution,industrialwastewaterpollution,agriculturalwaterpollutionandthemaincharacteristicsofthecomprehensiveanalysisofruralwaterpollutiongovemance.Thesewagewithnotablecharactersofmanysources,widedistribution,disperseandsmallquantityinruralareasisdifferentfromthatincitiesandtowns.CombiningwiththecharacteristicsofruralwaterpollutioninChinaandlaws,aswellasthecurrentpolicy,putforwardtostrenghthenwaterconservation,theimprovementofagriculturalproduction,industrialwaterpollutioncausedbywastewatertreatmentandrecycling,domesticwastewatercentralizedtreatment,strenghenmacro-controlmeasuresandconsciousness,andstrengthentheguidingwhattimeissuitableforlargevillage,thewaterpollutiontreatmentadvice,andlookingforwardtothefutureofourcountryruralwaterpollutiontreatmentcondition.
Keywords:
Ruralwaterpollution;Characteranalysis;Countermeasures
潍坊市大宅科村的水污染特征及防治措施
前言
水是地球万物的命脉所在，水哺育生命、滋润万物、创造文明。
我国现阶段的水资源状况：
中国大小河川总长4.2×105km2，湖泊7.56×104km2，占国土总面积的0.8%。
水资源总量2.8×104m3，人均约为2300m3，仅占世界人均拥有量的1/4，位居第121位，为世界13个贫水国之一。
根据国家环保部发布的中国环境质量公告，我国七大水系中，长江、珠江水质较好，黄河、淮河、辽河、松花江的水质较差，海河污染特别严重。
411个地表水检测断面中,Ⅰ~Ⅲ类的断面仅占41%，Ⅳ~Ⅴ类的断面占32%，劣Ⅴ类水质的断面达27%，这说明我国已经有59%的河段不适宜作为饮用水水源。
与河流相比，湖泊、水库的污染更为严重。
2010年，26个国家重点监控湖（库）的监测结果如表1，满足II类水质的湖
（库）1个，占3.8%；III类水质的湖（库）5个，占19.2%；IV类水质的湖（库）4个，占15.4%；V类水质的湖（库）6个，占23.1%；劣V类水质的湖（库）10个，占38.5%。
重度富营养的1个，占3.8%；中度富营养的2个，占7.7%；轻度富营养的11个，占42.3%；其他均为中营养，占46.2%。
主要污染指标为总氮和总磷。
表12010年重点湖泊水库类别
湖库类型
个数
Ⅰ类
Ⅱ类
Ⅲ类
Ⅳ类
Ⅴ类
劣Ⅴ类
主要污染指数
三湖
3
0
0
0
0
1
2
总氮、总磷
大型淡水湖
9
0
0
3
0
3
3
城市内湖
5
0
0
0
2
1
2
大型水库
9
0
1
2
2
1
3
总计
26
0
1
5
4
6
10
比例（%）
0
3.8
19.2
15.4
23.1
38.5
我国农村人口有7亿多人，但是根据国家环保部的统计数据，我国农村有3亿多人不能喝上安全的饮用水，其中超过60%是由于人为因素导致的饮用水水质不达标。
另据2005年建设部对全国部分村庄的调查显示，96%的农村没有污水处理系统和排水沟渠，污水直接排入周边水体，造成水塘、河流等水环境污染，是农村饮用水的重大安全隐患。
目前我国农村水污染源主要是乡镇企业废水、生活污水、农药化肥流失、养
殖的废水与废弃物[1]。
农村环境保护法制体系不健全，集约化养殖场的污染，公共财政长期忽视对农村的投入，农村环境保护管理缺位，环境监管能力不足，农村水处理设施欠缺，农药化肥不合理施用，农民环境维权意识薄弱是造成当前农村水污染的主要原因[2]。
根据目前的研究数据发现西方发达国家的水体污染重非点源污染占有率高达到70%以上[3]。
水体中的富营养化物质氮磷的来源主要是由于农业生态系统的养分流失，其对水体中硝酸盐的提供占据第一位，磷占据第2位[4]。
技术方面，各国都有适合自己的处理工艺。
日本最早在1977年设计了15种具有体积小、成本低、操作简单等特点的水处理装置，装置的处理工艺主要是浮游生物法和生物膜法[5]。
德国同样是个很重视污水处理的国家，1992年前，全国的污水管覆盖率就高达92.2%[6]。
在农村地区，分散的小型污水处理设施如腐化池等使用较为普遍，使用较多的还有生物滤池、生物接触池、稳定塘等生物处理方法[4]。
韩国、欧洲、北美、新西兰由于其农村居民多分散居住，采用的污水处理系统多为小型、简易装置，农村湿地污水处理系统因其能耗低、管理方便、适应能力强而广受青睐，但是该系统占地大、供氧难，且易受气温和气候影响[3]。
综上所述，国外学者的研究对象大多是发达国家的农村，其经济基础、人口资源环境以及社会所处的发展阶段均与中国不同。
我国农村污水处理设施建设比较落后，对农村污水处理政治的提出比较晚。
但是国家对于农村水污染问题已经得到初步认识，国家“十一五”规划中明确提出推动农村污水处理基础建设，对农村污染物排放要求达到无公害。
但是由于我国农村经济发展长期滞后，建设完善的农村污水处理基础设施需要相当长的一段时间，对于才刚起步的农村水污染治理，应从中国的国情出发，治理农村水污染的经验不能完全照搬国外发达国家，要摸索出一套适合中国农村的污水处理体系。
1大宅科村的水污染特征
山东省潍坊市昌乐县红河镇大宅科村位于昌乐南30里处交通方便，民风淳朴。
现代农业助力新农村。
立足大姜、花生、畜禽养殖、果品等优势产业，大力引进农业龙头企业，先后培植发展起国家级农业龙头企业1家，市级农业龙头企业9家，县级农业龙头企业2家，农民合作经济组织55家，建成万亩无公害蔬菜种植基地、万亩国家级农业标准化花生种植示范区，埠南头果蔬、朱汉果品等4家生产基地达到有机食品基地标准，培育了“乐港”食品、“四季丰”食品、“奎山”食品、“原祥”韭菜、“乐帅”果品等一大批农产品等知名品牌,形成了畜禽、果蔬、花生三个现代农业产业链条，成为农民增收的主要途径。
大宅科村主要发展农业、养殖业及轻工业，水污染特征比较明显，且具有代表性，有利于调查研究。
随着经济的发展和人民生活水平的不断提高，人们越来越重视生活质量，日益追求健康舒适的生活环境，在各大中型城市高喊兴建环保型城市的时候，却大多忽视了广大的农村地区。
新农村建设不能只重视生产发展，而忽略了环境保护和治理。
农村经济发展、政策失衡、和环境意识都对农村水污染有一定的影响[7]。
农村水污染具有数量大、分布广、治理难、种类多等特点[8]。
以大宅科村为例，我国水污染的特征主要有以下几个方面：
1.1农业化学污染
我国农村大多数受污染地表水的主要污染特征表现为有机污染和富营养化。
山东省是我国有名的农业大省，大宅科村同样以农业生产为主。
化肥是经过化学或物理过程加工而成的植物生长所需营养元素的产品，它在农业生产中的使用是现代化进程的一个重要标志[9]。
据测算，目前全球化肥对现代农业产量的贡献率达到25%以上，这一数字在发达主义国家甚至更高达到50％,我国，这一数字达到30％左右，超过平均水平[10]。
农民在化肥的使用过程中存在着无限制地增施过施、偏施重施单一化肥和不合理的方式及时问施用等现象。
如图1我国2006—2008年的化肥施用量来看是逐年增长的。
农业化肥的无限制施用导致大量的氮磷进入水体导致水体的富营养化严重。
图12003-2008年我国农用化肥施用量（万t）[11]
在施肥方式上，大宅科地区多采用表施和撒施，特别是在6至8月的多雨期，农民为了保证农产值常常在这一阶段对农作物进行追肥，由于地表植被覆盖率低，经过大雨的冲刷，地表径流加剧，导致肥料流失严重，据调查,大宅科村地区受污染河流主要表现为有机污染，即化学需氧量（COD）和生物需氧量（BOD）浓度超标。
受到有机污染的河流往往同时接纳大量悬浮固体，它们中的相当一部分是有机物，排入水体先是沉淀至河底形成沉积物，然后形成潜在的二次污染源。
潍坊市白浪河及其支流水域都呈现出水质富营养化，主要表现为氮磷等营养物质过剩。
农田对化肥的需求量比较多，但是化学氮肥的不合理施用，导致氮素通过各种途径损失于环境中。
尤其是农田氮素流失引起的面源污染，对大宅科村的水环境造成了严重影响。
除此之外，大宅科村建有不少养殖场，而大多数规模化养殖场和养殖小区缺乏废弃物处理（置）设施，已经对周围的水体，土壤造成了严重污染。
而畜禽的增加，使得畜禽粪便产量急剧加大，我国畜禽粪便产量从1999年的1.9×109t到2001年的2×109t，与工业固体废弃物比例也从原先的2.4倍增加至2.7倍[12]。
据相关报道，现今我国畜禽粪便每年产生量约为3×109t，畜禽粪便大部分没有得到处理利用，如果加上圈舍冲洗废水在内接近3×1010t。
畜禽粪便含有大量的氦，磷等营养物质及有机污染物。
大宅科村的养殖业也是存在着这些问题，导致大宅科村的水体产生严重的化学污染。
1.2工业废水污染
随着大宅科村城镇化步伐的加快，污水不在仅仅是单一的生活污水，工业废水的比例逐渐增大，水质特征逐渐向复杂的混合型废水转变[13]。
2006年,全国农村乡镇工业废水排放量8.95×109t。
大宅科村乡镇企业众多，且大多数为技术水平低的小塑料、印染和冶炼等大耗水企业。
大量的废水未经有效地处理直接排入到白浪河河道，造成了水体大面积污染，严重地影响了村民生活生产。
大宅科村工业废水污染的后果十分严重，水的相对流动性和农村的相对封闭性使得该村水污染会直接严重影响到村民的生产和生活，污染物的富集作用会给村民的生活质量带来严重的威胁，水的流动性还会将污染扩散到农村以外的环境，给大宅科村的水污染治理带来巨大的难题。
大宅科村点源污染首先表现在村内企业环保意识差，技术落后，污染源分散,涉及面广，污染物质浓度高，难以治理，尤其是一些大城市不准建的排污量大的工厂，在农村有广泛市场，但农村生活污染源分散，难以集中处理。
1.3生活废水污染
随着大宅科村经济的迅速发展，村民的生活习惯已经发生了很大的变化。
村里生活污水的来源主要是厨房用水和洗涤用水，由于村内没有完善的排水系统，渗漏严重，村内生活污水的化学需氧量（COD）、5日生化需氧量（BOD5）普遍高于城镇生活污水，如表2所示。
表2大宅科村各项水质指标
水质指标
浓度/mg/L
COD
350～770
BOD5
200～400
水中悬浮物（SS）
250
水质凯氏氮（TKN）
30～40
PH
6～9
TP
2.5～3.5
长期以来形成的农村陋习，村民的环境保护意识落后，生活污水和饲养家畜的污水随处排放，生活垃圾随处堆放，使得村里水环境日益恶化，水质污染越来越严重，在很大程度上已经严重地影响到广大村民的生活质量。
在对潍坊市大宅科村的水质状况抽样调查中发现，其水质大多已被污染，洁净率较低，并已经污染到了地下水源，在几米、几十米甚至到了几百米的深处都能找到污染物。
白浪河大宅科村段水体同样存有不同程度的污染。
1.4水环境治理力度不足
目前，潍坊市对农村水环境污染的治理还没有受到足够重视。
基本上没有采取措施进行治理和预防。
白浪河河道、周围河塘污染仍很严重。
大宅科村目前虽已基本形成了较为完善的灌排体系，但河道淤积严重，引排能力不足，沙土地区河道淤积速度快。
白浪河河道堤防标准不足，部分圩堤不封闭。
导致水体流动不足，水质水环境大受影响。
有的河道内垃圾成堆，水草丛生，影响了大宅科村的村容村貌，有的河水污染、发臭，已直接影响了村民生活环境。
大宅科村供排水设施建设与运营缺乏可靠的资金来源是阻碍大宅科村水污染治理的一大难题。
实践证明，工艺再简单、操作管理再简便的污水处理站,也需要动力消耗，需要一定的运行管护经费和定期大修资金。
以一个处理规模为200m3/d的污水处理站为例，采用常规工艺，日常运行费用以0.5元/m3计，则运行费用为3.60万元/d，对大宅科村是一个沉重的负担。
先进的治污技术难以应用，现行的污水处理技术虽然可能降解任何污染废水,但投资较高,运行费用大,管理技术要求比较高,因而在大宅科村难以推广使用。
因此,寻找适合于农村水污染治理的方法,对大宅科村水环境保护及污染防治尤为重要。
2水污染的防治措施
我国是发展中国家，前期为了寻求经济发展，“先污染后治理”的指导思想在我国持续了较长一段时间，我国污染治理规模极其广，且在污染治理过程中还需要保证工业化进程的合理发展[14]。
解决我国农村水污染问题必须优先考虑目前农村的社会经济状况，其经济投入要控制在村镇、企业和居民的可承受范围以内。
新农村建设与我国的经济发展、社会稳定息息相关，农村的水污染问题也是国家着力解决的重点问题。
学者们多侧重从经济学角度分析环境污染原因，且把主要原因都归向市场失灵和政府失灵方面，而学者们的分析也多从这两方面展开；而对环境污染治理的方面则较为侧重技术手段和政府的管理政策手段[15]。
为实现农村污水处理“建得起、用得起、管得好的目标，构建“资源节约型、环境友好型社会”，促进农村建设可持续发展,在水污染治理工作中应从农村实际特点出发，坚持“低投入、低成本、重回用、易管理”的原则，从工艺选择、工程设计、施工和运行管理等各个环节做好统筹规划，使农村水污染治理步入“建得起、用得起、管得起、有长效”的良性发展轨道。
2.1加强水源保护，确保饮用水源安全
农村水污染防治必须把饮用水安全放在第一位，作为“红线”。
上世纪80年以前，黄河进入山东省的年均水量为437亿m3/年，90年减少至222亿m3/年，平均减少了42.4％。
按目前的供水能力测算，2010年全省缺水量将达到124亿m3/年[16]。
2.1.1做好农村饮水安全规划工作
明确目标任务和分年实施计划，加大区域供水建设力度，进一步普及巩固大宅科村集中供水率，从根本上解决村民饮水问题。
2.1.2加强饮用水水源区保护与管理
要做好农村饮用水的安全，首先要保障农村水源地的安全，这就需要合理的布局与规划，划分饮用水水源保护区，加强水源保护区的管理，限制水源地周围的排污总量，实现从源头进行控制[17]。
根据大宅科村镇、区调整和乡镇企业发展，对原有的水源区进行适当的调整，建立地表供水为主、地下供水互补、适当建设农村供水水库的农村饮用水供水系统，在水源区禁止各类排污活动及有可能影响水质的生产生活。
强化饮用水保护区非点源污染的管控，全面清理化工集中区，关闭、搬迁区外化工生产企业，提高化工行业集中程度。
同时，结合新农村建设，加强大宅科村卫生户厕的改造，建立污水、垃圾、粪便收集处理系统。
2.1.3加大水源水质监测力度
加强对供水工程水源、出厂水、末梢水的水质检验和监测，改善饮用水源水质，保证水质达到饮用水卫生标准。
建立健全县（市）级供水技术服务体系，确保饮用水工程长效和持续运行。
2.2改善农业生产中对水体的污染
2.2.1提高肥料利用率
针对大宅科村种植业化肥施用量多、比例不合理等问题。
在农田耕作中根据作物种类、需肥特性，结合当地土壤肥力特点，选择测土配方施肥、叶面施肥、分次施肥、定点施肥等施肥方式，将常规肥与生物肥相结合，以有效地提高化肥利用率。
2.2.2减少废物污染
鼓励施用天然肥料和实施秸秆还田技术,努力控制农业非点源污染。
要求政府将投资重点放在生态工程的研究和利用上,从根源上制止农业污染,使农业生产体现出经济和环境双重效益,并达到整体效益的最大化。
将以往的粗放型的农业生产方式改为依靠科技提高农业生产率的精密型生态农业生产。
强化对规模化畜禽养殖场的综合治理,推广畜禽养殖业粪便综合处理,建设养殖业和种植业紧密结合的生态工程。
生态工程主要包括:
水土流失控制工程、营养元素植物带控制生态工程、农田径流污染控制生态工程等。
另外，针对农作物秸秆焚烧造成的污染状况，建议在大宅科村推广建设沼气池，以解决人跟农畜粪便以及农作物秸秆可能对水体造成的污染。
2.2.3充分利用水体自净
在可持续发展观下，大宅科村水污染宜采用天繁净化即利用天然水体或土壤自净作用对废水进行处理。
在污水塘中,可以适当种植芦苇等沼生植物，并进行水产和水禽养殖，通过生态系统中多条食物链的物质迁移、转化和能量的逐级传递、转化，将进入该系统污水中的有机污染物进行降解和转化。
这种方式不仅能去除污染物，而且还可以将富营养物质以水生植物、水产或水禽的形式作为资源回收，实现了污水处理资源化。
2.3工业的废水处理和循环利用
2.3.1合理规划企业布局
对于村内蓬勃发展起来的企业,政府和有关部门要统一规划、合理布局、综合治理,并将这些措施与村内企业产业结构调整和区域布局结合起来。
对村内企业带来的污染物进行集中处理,也就是要因地制宜地建设城镇污水处理设施和污水处理厂。
在这些活动中,政府的引导和督促将起到关键性的作用,因为企业不会主动投入太多的环保资金,这就要求政府加大对环保的投入。
发达国家的环境保护经验表明,要控制水环境恶化的趋势,环保投入要达到国内生产总值（GDP）的1.5%,环境改善将达到GDP的2.5%。
而我国目前乡镇企业的环保投入仅达到GDP的0.1%,与水环境保持与改善的投入标准差距太大。
2.3.2工业废水的循环利用
在大宅科村开展污水重复利用技术可使企业污水排放量减少，乡镇政府应鼓励乡镇企业在污水治理方面开展污水循环利用，对于有效开展污水资源化的企业给予一定奖励措施。
同时把分散在村里的乡镇企业相对集中，使污染源集中，建立集中污水处理厂。
将规模小而无力建污水处理设施的企业排放的废水集中统一处理。
企业根据排污量缴纳费用。
严格地执行国家有关环境保护法律和法规，对规模小、能耗大、污染严重的企业实行关停措施，在村内企业推行清洁生产。
政府部门还应采取若干优惠政策和技术支持，促使村里企业转变产业结构。
采用先进生产技术，提高能源利用率，减少废水的产生。
2.4生活废水集中处理
大宅科村生活废水应先进行化粪处理，再利用土壤、湿地和生物工程等生态技术脱氮、脱磷后排放，城镇则集中纳入污水管道进行处理。
处理村民的生活污水可以从以下几个方面：
一是建设污水收集沟渠和管道，使污水可以汇集入污水处理设施；二是建立垃圾收集体系，避免垃圾乱堆乱放现象；三是规范畜禽养殖，设立畜禽粪便堆放及处理场所，防止高浓度畜禽污水进入水体。
采用适用于农村的治理技术与模式，大宅科村受居住分散、污水收集系统不完善、经济发展水平有限等条件的约束，需要开发低成本、易管理的污水处理技术，推行集中式与分散式处理相结合的处理模式。
在居住相对集中、污水浓度较低的平房地区，以处理成本较低的厌氧处理和生态处理为主，采用多级厌氧、人工湿地、氧化塘及土地渗透等处理技术。
在污水发生量较大，污水浓度较高的楼房区，可采用有动力集中式污水处理，保证出水效果。
在污水收集困难地区，可采用小型一体化污水处理装置、庭院式自然处理等技术。
2.5加强引导，增强农民的主人翁地位
农村水污染问题政府的主导作用起关键作用，社会力量和农民社区自身的作用也不可忽视[18]。
从对村民的调查走访和工程建设管理中可以看到，一些村民甚至村干部对污水处理认识还很肤浅，他们欢迎政府投资污水处理设施,但不愿意支付污水站运行管护费用，大部分村民存在着“等、靠、要”思想，有的村在工程建设中不积极配合，甚至收取场地费、临时设施费等。
农村水污染问题的解决不仅依赖于国家对新农村基础设施的硬件投入,还依赖于农民自身的生活习惯、支付意愿、认识程度等软件环境支撑。
村民素质的提升和农民自身参与的积极性是新农村建设能否成功的核心。
如果村民素质没有得到提升,对新农村建设的认识程度不够,那么基础设施的建设效果会因此而大大削弱,甚至出现大量的投资浪费,结果与预期相悖离
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