湖北农村环境保护对策与技术
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二、农村环境污染现状

(一)饮用水源地

湖北省农村水源地类型包括河流型、湖泊型、水库型、地下水四种,2010年,湖北省农村饮水安全达标人口为2428.41万人,占湖北省农村人口的60%。由于农村多处偏远地带,经济生活条件都不发达,受地质条件影响的水源先天不足和农民对保护水源知识缺乏的后天影响使得农村饮用水安全存在严重的问题。见图3-9。

图3-9 农村被污染的白河水变成黑色

一是供水水源安全不容乐观。我省是千湖之省,虽然农村水厂供水水质中砷、氟和总硬度、溶解度总体固体等严重影响人体健康指标基本合格,水源选择基本合理,但目前工业废弃物、农业面源、养殖业及农村生活垃圾污染日益严重,对农村饮用水水源安全构成威胁。一些工业生产废水未经过处理或处理不达标就排入河流、水库;一些水库在乡镇、村组的管控下承包给个人进行投肥养鱼或大规模的网箱养殖,或在水库周边建大型养猪、养鸡场,随意将粪便排入河流、水库中;农村化肥农药的大量使用,生活垃圾未经处理四处堆放等等,这些因素叠加,致使部分地方水源遭受严重污染,优质水变成了劣质水,严重影响农村饮用水水质。

二是供水水质不容乐观。2010年,卫生部门所监测的全省28个县(市、区)、858处农村集中供水工程的水质监测报告表明,直取直供没有水处理设施的413处,占48.14%;没有消毒设施的613处,占71.45%;所监测工程丰水期末稍水水质综合合格率为46.15%。水质综合合格率低,主要是微生物指标和浑浊度、肉眼可见物、氨氮、铁等指标不达标,说明在饮水消毒和水质处理方面存在问题,主要集中在一些供水量小的单村联户工程上。有的是建设就没有配套建设水处理和消毒设施,有的是水处理和消毒设施不是天天使用。特别是一些单村、联户小型供水工程的消毒工作基本是空白状态。此外,管理人员对投加消毒药剂量的控制不精确,化验检测不及时,也是造成水质来达标的重要原因。

三是水厂供水能力不容乐观。目前我省已建农村的水厂难以发挥规模效益。根据国家水利部《村镇供水工程技术规范》,农民用水量人均高于60升/日才算安全,农村水厂供水量一般按人均综合70~100升/日的定额设计。全省418处农村集中供水工程的调查数据表明,目前农民实际用水量47升/日人,仅占设计供水量的47%~67%,只达到农民安全用水量的78%;水厂年销售量仅占设计供水量的32%。造成农村水厂供水量过少的原因:一是农民用水安全意识不强。以往,我省农民一直使用塘堰沟渠水或井水,取水方便,又不交费,对身体的损害也看不见摸不着。现推进饮水安全工程建设,用水需要交纳一定的水费,农民从生活习惯和经济上一时难以接受,目前相当部分农民只是做饭和烧开水使用自来水,洗菜、洗衣、冲厕仍然沿袭过去的用水方式,惜用自来水的观念较为普遍。二是农民外出打工造成用水量减少。农村饮水安全工程是按照户籍人口来规划设计的,而实际上目前农村大约用30%左右的农村人口在外打工,造成农民用水量减少。

四是水厂良性运行不容乐观。调查表明,全省418处农村集中供水工程目前近一半处于亏损状态,经营“划不来”,停供不允许,有的不得不限时供水,难以做到良性运行。现在农村饮水安全工程处于建设时期,维护开支尚少,今后工程将逐步老化,维护费用必然越来越多,水厂亏损也会越来越多。亏损的主要原因:一是水厂效益低。农村供水点多面广,供水管线长,供用规模小,建设投资大,维护管理难度大,单位供水成本高,工程的规模效益低。二是水价偏低。目前,我省多数县市考虑到农民的承受能力,农村供水价格按照“略低于县城水价”的原则确定,约有30%的供水执行两部制水价,70%的供水执行单部制计量水价,但总体上讲,农村供水价格远低于供水成本。据调查,基本水价每户每月一般为5~10元(包用3~5吨水),计量水价一般为1~2元/吨;农村水厂的综合水价为1.47元/吨,而全成本为2元/吨,水价只占成本的73.5%。三是电费不堪重负。目前,农村水厂规模较小,大多执行0.915~0.945元/千瓦时的一般工商业用电价格,而城市水厂因规模大,执行0.545~0.585元/千瓦时的大工业用电价格,比农民供水用电低近1倍。据测算,农村水厂每供1吨水,平均耗电0.6千瓦时,支出电费0.567元,占供水水价的38.6%。扬程高或者多级提水的,每吨水耗电2千瓦时以上,每吨水仅电费支出就达2元。农村供水用电价格优惠政策不落实,不利于农村供水工程降低运行成本,也直接影响这一德政工程长远效益的发挥。

五是工程维修财政补贴政策落实不容乐观。饮水安全工程是农村重要的准公益性公共设施。农村供水点多、面广,供水管线距离超长,跑冒滴漏严重,输水损耗大,农村居民自来水用量相对少,工程维护管理成本大,农民经济承受力低,单纯依靠市场行为——计收水费难以维持工程正常运转。目前,我省绝大多数农村水厂在未按规定计提折旧、大修的情况下勉强处于盈亏平衡,随着工程的逐步老化,维护保养费不断增加,亏损面将会逐步扩大。但由于各级财政困难,只有仙桃、宜都市和枝江、钟祥的部分乡镇,对部分农村饮水安全工程维护实行了财政补贴。

六是水厂监管体制不容乐观。属公共事业的农村饮水安全,政府必须实施强有力的监管。但目前我省运营监管机制不完善。一是监管机构不健全。省里尽管明确各级水行政主管部门为农村饮水安全的行政主管部门,但多数县市只开展了工程建设的监管工作,运行安全监管没有启动。同时,城市水厂向农村供水,在现行体制下,水行政主管部门没有对城市水厂实施监管的权力;乡镇水厂的行业监管暂时处于真空状态,水行政主管部门监管没有法规依据,建设行政主管部门监管无投资支撑。二是监管制度不完善。在目前状况下,若检查发现水厂经营者未按要求进行水质处理,生产出来的水质不合格、或者发现水厂经营者放弃偏远供水户,水行政主管部门还没有强有力的手段进行处理。

(二)工矿企业污染

农村工业化是湖北省工业化的重要组成部分,农村第二产业发展迅速,成为农村经济的重要支柱。然而在农村工业快速发展的同时,由于其内部结构不合理,企业生产方式以“高投入、高能耗、高污染”为主,使得农村工业化造成的环境污染、生态破坏问题日益严峻,直接制约农村走“生产发展、生活富裕、生态良好”的文明发展道路。

乡镇企业的发展对推动农村工业化和农村经济的发展发挥了巨大作用。但是乡镇企业普遍存在能耗高、规模小、技术含量低等特点,多数企业没有相应的环保处理措施,不合理的布局模式导致污染治理难度大,乡镇企业每年的二氧化硫、烟尘、粉尘排放量较大,直接污染严重,对农村群众健康危害大。见图3-10。

图3-10 采石场烟尘弥漫

(三)农村生活污水

湖北省农村共包含24975个行政村,村民总人数4031.73万人,参照全国污染源普查办发布的源强系数说明,农村人均生活污水量取80L/人·d,污染物产生量COD16.4g/人·d, TN5.0g/人·d, TP0.44g/人·d, NH3-N4.0g/人·d。该地区农村生活污水排放均以各自散排的方式,未经过处理,排放量等同于产生量,因此湖北省每年产生生活污水约117727万吨,生活污水中化学需氧量、总氮、氨氮、总磷的总量分别为241339吨、73579吨、58863吨、6475吨。

武汉市包含2010个行政村,村民总人数266.28万人,按人均排水系数80L/天计算,每年产生生活污水7775万吨,每年产生的污染因子化学需氧量、总氮、氨氮、总磷的总量分别为15940吨、4860吨、3888吨、428吨。

黄石市包含792个行政村,村民总人数149.93万人,按人均排水系数80L/天计算,每年产生生活污水4378万吨,每年产生的污染因子化学需氧量、总氮、氨氮、总磷的总量分别为8975吨、2736吨、2189吨、241吨。

十堰市包含1892个行政村,村民总人数244.01万人,按人均排水系数80L/天计算,每年产生生活污水7125万吨,每年产生的污染因子化学需氧量、总氮、氨氮、总磷的总量分别为140606吨、4453吨、3563吨、392吨。

宜昌市包括1389个行政村,村民总人数272.35万人,按人均排水系数80L/天计算,每年产生生活污水7953万吨,每年产生的污染因子化学需氧量、总氮、氨氮、总磷的总量分别为160300吨、4970吨、3976吨、437吨。

襄阳市包含2410个行政村,村民总人数364.32万人,按人均排水系数80L/天计算,每年产生生活污水10638万吨,每年产生的污染因子化学需氧量、总氮、氨氮、总磷的总量分别为21808吨、6649吨、5319吨、585吨。

鄂州市包含316个行政村,村民总人数76.83万人,按人均排水系数80L/天计算,每年产生生活污水2243万吨,每年产生的污染因子化学需氧量、总氮、氨氮、总磷的总量分别为4599吨、1402吨、1122吨、123吨。

荆门市包含1395个行政村,村民总人数188.46万人,按人均排水系数80L/天计算,每年产生生活污水5503吨,每年产生的污染因子化学需氧量、总氮、氨氮、总磷的总量分别为11281吨、3439吨、2752吨、303吨。

孝感市包含2931个行政村,村民总人数410.9万人,按人均排水系数80L/天计算,每年产生生活污水11998万吨,每年产生的污染因子化学需氧量、总氮、氨氮、总磷的总量分别为24596吨、7499吨、5999吨、660吨。

荆州市包含1395个行政村,村民总人数423.43万人,按人均排水系数80L/天计算,每年产生生活污水12364吨,每年产生的污染因子化学需氧量、总氮、氨氮、总磷的总量分别为25347吨、7728吨、6182吨、680吨。

黄冈市包含4311个行政村,村民总人数577.06万人,按人均排水系数80L/天计算,每年产生生活污水16850万吨,每年产生的污染因子化学需氧量、总氮、氨氮、总磷的总量分别为34543吨、10531吨、8425吨、927吨。

咸宁市包含909个行政村,村民总人数211.31万人,按人均排水系数80L/天计算,每年产生生活污水6229吨,每年产生的污染因子化学需氧量、总氮、氨氮、总磷的总量分别为12769吨、3893吨、3114吨、343吨。

随州市包含883个行政村,村民总人数195.63万人,按人均排水系数80L/天计算,每年产生生活污水5712万吨,每年产生的污染因子化学需氧量、总氮、氨氮、总磷的总量分别为11710吨、3570吨、2856吨、314吨。

恩施市包含2540个行政村,村民总人数343.25万人,按人均排水系数80L/天计算,每年产生生活污水10023万吨,每年产生的污染因子化学需氧量、总氮、氨氮、总磷的总量分别为20547吨、6264吨、5011吨、551吨。

仙桃市包含639个行政村,村民总人数115.6万人,按人均排水系数80L/天计算,每年产生生活污水3376吨,每年产生的污染因子化学需氧量、总氮、氨氮、总磷的总量分别为6920吨、2110吨、1688吨、186吨。

潜江市包含329个行政村,村民总人数56.79万人,按人均排水系数80L/天计算,每年产生生活污水1658万吨,每年产生的污染因子化学需氧量、总氮、氨氮、总磷的总量分别为3399吨、1036吨、829吨、91吨。

天门市包含767个行政村,村民总人数128.63万人,按人均排水系数80L/天计算,每年产生生活污水3756万吨,每年产生的污染因子化学需氧量、总氮、氨氮、总磷的总量分别为7700吨、2347吨、1878吨、207吨。

神农架包含67个行政村,村民总人数4.95万人,按人均排水系数80L/天计算,每年产生生活污水145万吨,每年产生的污染因子化学需氧量、总氮、氨氮、总磷的总量分别为296吨、90吨、72吨、8吨。

湖北省农村各行政区污水现状详见表3-1,图3-11。

表3-1 湖北省农村地区生活污水现状一览表

图3-11 湖北省农村生活污水污染指标现状图

(四)农村固体废弃物污染

近几年,随着城乡一体化进程的加快,湖北省农村的生活和生产方式发生了很大变化,随之而来,农村垃圾的产生量呈爆发式增长,而与此不相适应的是,湖北省农村的垃圾处理体系建设却相对滞后。这个矛盾使湖北省大部分农村地区的垃圾处理长期处于无序状态,“垃圾靠风刮,污水靠蒸发”的现象还比较普遍。这不仅困扰着农民的日常生活,也是危害农村生态环境的一大顽疾。农村固体废弃物分农村生活垃圾和农业固体废弃物两个方面来分析。

1.农村生活垃圾

卫生部2006年8月至2007年11月首次调查全国农村环境卫生现状显示,农村每人每天平均产生0.86公斤生活垃圾。如果按此推算,湖北省农村已“储存”了相当数量的生活垃圾。其中,除部分生活垃圾可利用并且已利用(比如将一些垃圾堆肥)外,大部分还在污染环境,成为农村环境一个重要的“污染源”。见图3-12。

图3-12 农村生活垃圾一瞥

湖北省农村共包含县城以下的建制乡201个、建制镇742个,全省基层村民居委会26018个,乡村人口达4031.73万人。按照农村每人每天平均产生0.86公斤生活垃圾计算,湖北省每天产生生活垃圾34672.878吨,各地级市农村生活垃圾处理现状详见表3-2。

表3-2 湖北省农村生活垃圾产生现状一览表

农村生活垃圾可分成以下几类:有机垃圾,适于生化处理或堆肥;可回收垃圾,宜于资源化利用的垃圾;有害垃圾,需要特殊安全处理;其它垃圾,难以回收的废弃物。农村生活垃圾分类及组分详见表3-3,图3-13。

表3-3 农村生活垃圾分类及组成

图3-13 湖北省农村生活垃圾产生分布图

湖北省有机垃圾产量占全部垃圾总量的39.94%;可回收垃圾占总量的17.96%;有害垃圾产生量很少,占总量的1.06%;其它垃圾占总量的41.04%。见图3-14。

图3-14 湖北省垃圾分类结构比

湖北农村大量的生活垃圾被投入河道或者直接焚烧。深绿色的河面已被一次性塑料袋、塑料碗、泡沫等漂浮生活垃圾所覆盖。流动的河水已被生活垃圾堵住了流动的方向,活水变成了死水。焚烧生活垃圾释放的刺鼻的气体以及黑色的烟雾,稍有环保知识的人都知道,焚烧塑料制品产生的二氧化碳会加剧温室效应,同时会产生有毒气体。当这些有毒有害气体被人体或者动物吸入体内,会造成身体的疾病,危害到人和动物的健康。生活垃圾堆放在路边无人清理,腐烂的食物散发出难闻的气味,无数的蚊蝇成为农村环境的污点,也成为病菌的温床、疾病的病源以及传播途径,威胁到人畜的人身安全。

2.农业固体废弃物

“十二五”规划纲要提出要提高农业现代化水平和农民生活水平,建设农民幸福生活的美好家园。湖北省是农业大省,有丰富的农业秸秆产量。运用秸秆量与作物量之间的比例关系,即草谷比,可以估算出农业秸秆产量。表3-4列出了湖北省主要农作物秸秆资源量。

Ms=Mp×Mc

其中:Ms——秸秆产量;

Mp——经济产量;

Mc——草谷比及秸秆产量与经济产量之比。

表3-4 2010年湖北省主要农作物秸秆资源量(万吨)

从表3-4可以看出,2010年湖北省主要秸秆产量约为3248.7702万吨,其中稻谷、小麦、玉米、油菜籽四种秸秆产量为2813.175万吨,占秸秆总量的86.59%,是秸秆产量的主要组成部分。

图3-15 农村路边焚烧秸秆

随着农业生产水平和农民生活水平的不断提高,能源供应发生变化,秸秆作为能源燃料的利用量减少,农业秸秆资源出现大量剩余,剩余秸秆的处理问题越来越突出。部分农民采取了简单焚烧或随意堆积,这种处理方法不但浪费了宝贵的自然资源,而且污染了环境,成为社会一大公害。2010年5月25日前后数天,由于农民大量焚烧秸秆,造成大量的烟粒漂浮空中,“大雾”笼罩几乎整个江汉平原。据统计,仅在沪渝高速荆州段,受烟雾影响就相继发生了15起交通事故,致使高速公路交通一度受阻,并造成6人不同程度受伤,2人死亡。见图3-15。

2010年,湖北省农村地区年秸秆产生量约3248.7702万吨,各地级市秸秆产生量详见表3-5,图3-16。

表3-5 湖北省农村秸秆现状一览表

图3-16 湖北省农村秸秆产生分布图

(五)农村畜禽养殖污染

目前湖北省共有年出栏50头以上规模化养猪小区94073家,商品肉鸡出笼2000只以上养殖场9126家,商品蛋鸡存笼500只以上养殖场13879家,年存栏奶牛5头以上养殖场532家,年出栏肉牛10头以上养殖场9475家,年出栏肉羊30头以上养殖场22782家,年出栏水禽100只以上养殖场8416家,年出栏特禽1000只以上养殖场351家,年出栏肉兔50只以上养殖场402家。

2010年末牛存栏327.54万头,马存栏9211头,驴存栏4602头,骡存栏1612头,羊存栏401.7万头,猪存栏2476.1万头,兔子存栏133.17万头,家禽存栏达27411.1万只。

参照国家环保部在《全国规模化畜禽养殖业污染情况调查及防治对策》中明确的畜禽污染物排泄系数(见表3-6),根据湖北省2010年末畜禽存栏数估算,全省涉农区域畜禽养殖污染物产生量约为BOD5156.7万吨,COD 181万吨、NH3-N 17万吨,TP 10.8万吨,TN 39.63万吨(见表3-7)。

表3-6 畜禽污染物排泄系数(单位:千克/(头·年))

表3-7 畜禽养殖场产污总量(单位:吨)

(六)种植业面源污染

湖北省2010年常用耕地面积为3323920公顷,涉农区域年化肥施用量为350.77万吨,其中氮肥施用量156.38万吨,磷肥施用量为65.79万吨,折算后化肥施用强度为1055千克/公顷(详见表3-8)。

表3-8 湖北省各区化肥施用量一览表

各区氮肥、磷肥的施用量较大,大量化肥随地表径流流入周边湖泊,严重污染水环境,是造成水体富营养化的主要原因之一。见图3-17。

耕地中水田1932050公顷,旱地1391870公顷,按照农田源强系数计算污染产量。参照黄漪平对太湖周围土壤的研究成果和郭永彬的《基于GIS的流域水环境非点源污染评价理论与方法:以汉江中下游为例》中的标准(见表3-9),按土地利用类型农业面源污染单位面积负荷量匡算污染产生量。见图3-18。

图3-17 湖北省农村化肥使用现状图

表3-9 湖北省农田源强系数和流失率(单位:kg/hm2

经核算,湖北省种植业污染排放总量为COD 246658吨/年,TN 65822.2吨/年,TP 8070.9吨/年(表3-10)。

表3-10 湖北省种植业污染物产生量(单位:吨/年)

图3-18 湖北省农村种植业污染指标现状图

(七)水产养殖污染

本次规划中所涉及到的水产养殖水域是指养殖水体为纳入地表水环境功能区划的水域,总养殖面积为655717公顷,年产量326.68万吨。根据日本竹内俊朗关于水产养殖污染排放量的计算方法,鱼类养殖污染物排放量用N、P的环境负荷量表示,饵料N、P含量分别取2.5%和0.4%,鱼体内N、P含量分别为2.86%和0.63%,饵料系数取7,得出每吨鱼的污染物产生量为COD 309.2kg, TN 146.4kg, TP 21.7kg。

计算得出湖北省水产养殖污染物产生量为COD 1010095t/a。TN 478259.5t/a。TP 70889.56 t/a。根据水产养殖化肥、饵料的实际利用情况分析,饵料中的N、P并非全部输入水体,而是有一部分被自然生存的鱼类和其它水生生物吸收,污染物排入量以输入量的35%计,该地区水产养殖每年排放的COD 353533.1t/a, TN 167390.8t/a, TP 24811.35t/a(见表3-11)。

表3-11 湖北省水产养殖污染物产生量和排放量(单位:吨/年)

(八)农业面源污染总负荷

湖北省农村区域面源污染年产生量COD 330.82万吨,TN 101.42万吨,TP 19.39万吨。详见表3-12。

表3-12 湖北省农业面源污染负荷量(单位:吨/年)