簡述

　　簡要說明目前農(nóng)村水環(huán)境的現(xiàn)狀，分析可用的工作，從規(guī)模，水量，經(jīng)濟(jì)投入，運行管理方面，論述，提出利用人工濕地的可行性。

　　農(nóng)村污水是指農(nóng)村地區(qū)居民在生活和生產(chǎn)過程中形成的污水。農(nóng)村生活污水是指居民生活過程中廁所排放污水、洗浴、洗衣服和廚房污水等。農(nóng)村生污污水量大面廣，2001年，全國農(nóng)村生活污水排放量約為83.2億t，生活污水中大量的污染物質(zhì)加重受納水體的污染，造成水體水質(zhì)惡化，特別是污水中含有大量氮、磷，會使水體富營養(yǎng)化，這個問題引起了人們的普遍關(guān)注[1]。

　　1 農(nóng)村水環(huán)境和污水治理現(xiàn)狀

　　1.1農(nóng)村水環(huán)境現(xiàn)狀

　　20世紀(jì)80年代以前，我國農(nóng)村水環(huán)境總體狀況良好，水污染問題是局部性的。1980年以來，我國農(nóng)村水環(huán)境質(zhì)量不斷惡化，目前農(nóng)村水環(huán)境問題主要表現(xiàn)在：①排污河兩岸、污水灌溉農(nóng)田及地下水污染嚴(yán)重，許多清水河變成了排污河；②鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)布局分散、生產(chǎn)工藝落后，排污種類多、濃度高，往往是一個企業(yè)污染了一條小河、一個池塘、一片農(nóng)村，對農(nóng)村水環(huán)境造成了嚴(yán)重威害；③城郊集約化畜禽養(yǎng)殖場和農(nóng)村生活排污問題日益突出，大量的糞便就地堆放、污水就地排放，污染了農(nóng)村內(nèi)部及周邊水環(huán)境和衛(wèi)生環(huán)境，使鄉(xiāng)村小河、池塘變成了臭水溝、臭水塘；④農(nóng)業(yè)內(nèi)部化肥和農(nóng)藥的大量使用、流失，已成為農(nóng)村地下水和大江、大河及湖泊污染的主要原因[2]。

　　農(nóng)村水環(huán)境狀況將面臨一個非常嚴(yán)峻的問題，灌溉水污染嚴(yán)重，地下水超采，污染嚴(yán)重，地表水呈不斷惡化趨勢，逐漸喪失其原有的生態(tài)環(huán)境功能[1]。

　　1.2農(nóng)村污水治理現(xiàn)狀

　　目前，特別是在湖北省中西部農(nóng)村及鄉(xiāng)鎮(zhèn)基本沒有污水集中處理設(shè)施，村民產(chǎn)生的生活污水處理率基本為零，人畜糞便因得不到妥善處理，糞便污染物會隨著雨水徑流間接排入附近水體，嚴(yán)重污染當(dāng)?shù)剞r(nóng)村的水源環(huán)境，這也是導(dǎo)致農(nóng)村疫病流行的重要因素。據(jù)調(diào)查，農(nóng)村周邊已很少有3類水質(zhì)以上水體，一些養(yǎng)殖業(yè)比較發(fā)達(dá)的的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，周邊水體甚至為劣5類水體，農(nóng)村濕地生態(tài)系統(tǒng)已遭受嚴(yán)重破壞，喪失了原有水體自凈的功能。污染嚴(yán)重的個別地區(qū)，農(nóng)民飲用水的主要水源淺表層地下水也已不同程度的受到污染。農(nóng)村人口居住分散，規(guī)劃滯后，農(nóng)村污水處理工作難度特別大。過去，我們一直把環(huán)保工作重點放在大中城市，而忽視了占全國總面積近90%的廣大農(nóng)村。從而致使農(nóng)村環(huán)境問題日益惡化，而水污染環(huán)境問題尤為突出，呈現(xiàn)出迅速惡化趨勢[2]。

　　目前農(nóng)村污水治理工作尚屬起步階段，仍存在許多困難和問題。一是建設(shè)資金嚴(yán)重缺乏。農(nóng)村生活污水治理設(shè)施屬于公益性項目，需要大量公共財政資金投入，由于各地財政比較困難，加上大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)薄弱，資金投入嚴(yán)重不足，導(dǎo)致治污項目很難開展；二是認(rèn)識不到位，農(nóng)村污水治理尚未引起人們的足夠重視。所以就湖北省而言，特別需要研究開發(fā)建設(shè)成本低、處理效果好、運行無費用或低費用、適合分散型處置的處理技術(shù)對農(nóng)村水污染問題進(jìn)行治理。同時可以查看中國污水處理工程網(wǎng)更多技術(shù)文檔。

　　1.3農(nóng)村水污染治理的對策

　　湖北是水資源相對充足的省份，所以在充分利用水資源的同時也應(yīng)積極保護(hù)水資源，對農(nóng)村水污染進(jìn)行治理。在制定水環(huán)境保護(hù)措施時，結(jié)合自身的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境特點，因地制宜地尋找適合湖北省農(nóng)村水環(huán)境治理與保護(hù)措施，達(dá)到治理和保護(hù)農(nóng)村水環(huán)境的目的。

　　農(nóng)村水污染治理應(yīng)著眼于長遠(yuǎn)，做好村鎮(zhèn)建設(shè)的規(guī)劃，目前湖北省農(nóng)村普遍存在規(guī)劃滯后、規(guī)劃不科學(xué)等問題。要加強(qiáng)村鎮(zhèn)規(guī)劃工作，將農(nóng)村污水和生活垃圾處理等作為重要內(nèi)容納入其中。因地制宜，采用分散治理和集中治理相結(jié)合的方式進(jìn)行。①對于畜牧業(yè)較發(fā)達(dá)的農(nóng)村，宜采用沼氣處理技術(shù)，結(jié)合改廁、改廚、改欄，綜合處理畜禽糞尿和生活污水；②另外積極推廣生活污水濕地處理模式，充分利用農(nóng)村池塘、水田的自凈能力，結(jié)合農(nóng)村景觀建設(shè)，開展清淤清潔、養(yǎng)魚養(yǎng)萍行動，恢復(fù)和重建濕地生態(tài)系統(tǒng)。

　　2 利用人工濕地治理農(nóng)村生活污水

　　2.1 人工濕地污水處理工藝簡介

　　人工濕地是由人工建造和控制運行的與沼澤地類似的地面，將污水、污泥有控制的投配到經(jīng)人工建造的濕地上，污水與污泥在沿一定方向流動的過程中，主要利用土壤、人工介質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用，對污水、污泥進(jìn)行處理的一種技術(shù)。其作用機(jī)理包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉淀、微生物分解、轉(zhuǎn)化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養(yǎng)分吸收及各類動物的作用。

　　人工濕地對廢水的處理有十分復(fù)雜的凈化機(jī)理，人工濕地運行穩(wěn)定后，填料表面吸附了許多微生物形成的大量生物膜，植物根系分布于濕地表面，人工濕地依靠物理、化學(xué)、生物的協(xié)同作用完成污水的凈化過程，強(qiáng)化了自然濕地生態(tài)系統(tǒng)的去污能力[3]。

　　2.1.1人工濕地對SS的去除

　　污水中可沉降的SS主要依靠濕地系統(tǒng)中物理沉降作用去除。由于濕地水流極其緩慢，水淺，加上植物莖桿的阻擋作用，SS在進(jìn)水口幾米內(nèi)能有效地去除。實驗表明，所有的固體物在系統(tǒng)最初的20%面積處得到去除。膠體狀的SS主要依靠微生物的作用、填料滲濾作用去除。

　　2.1.2人工濕地對有機(jī)物的去除

　　人工濕地對有機(jī)物有著較強(qiáng)的降解能力，污水中不溶有機(jī)物通過濕地的沉淀、過濾作用，可以很快地被截留而被微生物利用，而污水中的可溶有機(jī)物則可通過植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代謝降解過程被分解去除，因此濕地床對有機(jī)物的去除作用是物理的截留沉淀和生物的吸收降解共同作用的結(jié)果。反應(yīng)過程中主要氧源來自水面復(fù)氧和植物向根區(qū)的過量氧傳導(dǎo)。濕地系統(tǒng)對BOD5的去除可達(dá)80%以上。有研究表明，污水在濕地床內(nèi)流動時，污水COD的降解速率會隨著遷移距離的延長，呈現(xiàn)逐漸減慢的趨勢，關(guān)于這一現(xiàn)象還有待研究。

　　2.1.3人工濕地對氮的去除

　　氮是植物生長不可缺少的一種元素，污水中的無機(jī)氮通常包括NH3－N和NO3－N，它們均可以被濕地中植物吸收。合成植物蛋白質(zhì)，最終通過植物的收割從濕地中得到去除。另外，人工濕地中的填料也可通過一些物理和化學(xué)的途徑如吸收、吸附、過濾、離子交換等去除一部分污水中的氮。

　　但是，濕地系統(tǒng)中氮的去除是主要的還是通過濕地中微生物的硝化和反硝化作用。人工濕地中種植的水生物植物的重要功能之一就是將氧氣從上部輸送至植物根部，從而在植物根區(qū)附近形成一個好氧環(huán)境，而隨著離根系距離的逐漸增大，濕地中依次出現(xiàn)缺氧、厭氧狀態(tài)。這樣的條件有利于硝化菌和反硝化菌的生長。為硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)的進(jìn)行提供了條件。

　　2.1.4人工濕地對磷的去除

　　污水中磷的存在形態(tài)取決于污水中磷的類型。最常見的有磷酸鹽、聚磷酸鹽和有機(jī)磷酸鹽等。人工濕地對磷的卻除是通過植物的吸收、微生物的去除作用和填料的吸收過濾等幾方面的作用共同完成的。