巢湖地区农村生活污水产排污调研方法及实证

农村推行厕所革命后,农村生活污水从产生源头出现了较大的水量和水质差异,改厕后的农村生活污水水质水量的变化将对农村生活污水处理设计方案参数的选取产生很大影响。本研究提炼出一套详细的改厕后农村生活污水产排污调研方法,根据该方法在巢湖地区新农村、兴庄村和周公山村进行农村生活污水产排污调研,3个村落总人口共计5 930人。结果表明,巢湖地区农村居民污水产生系数为56.47 L·人^-1·d^-1,其中灰水占比65.77%,黑水占比34.23%;农村居民生活污水化学需氧量（COD）、氨氮（NH₃-N）、总氮（TN）和总磷（TP）产污系数分别为35.29、1.46、4.31 g·人^-1·d^-1和0.22 g·人^-1·d^-1,经过管网停留和降解,污水管网末端排污系数约为12.12、2.02、4.95 g·人^-1·d^-1和0.14 g·人^-1·d^-1。研究表明,提炼出的农村生活污水产排污调研方法科学合理,可以为调研方案的制定及开展调研实践提供指导。通过家庭层面的生活污水分类水量水质分析,黑水水量小且氮磷营养盐丰富,是很好的资源化利用对象,具有良好资源利用潜质。农村生活污水处理应充分结合农业生产,在降低污水处理难度和费用的同时,因地制宜进行资源化,提高技术推广应用的适应性。     

巢湖流域厌氧-土壤净化床工艺处理农村生活污水生态补偿标准测算

为制定巢湖流域厌氧-土壤净化床工艺处理农村生活污水生态补偿标准,通过额外成本、生态服务价值增量和环境成本测算方法,确定肥东县牌坊乡中心社区应用土壤净化床的生态补偿标准。结果表明,应用土壤净化床系统处理该地区农村生活污水所需理论生态补偿量为123.24万元·hm^-2·a^-1,其中额外成本58.89万元·hm^-2·a^-1,生态服务价值增量68.11万元·hm^-2·a^-1,环境成本-3.76万元·hm^-2·a^-1。在土壤净化床运行过程中,农户可获得收益5.45万元·hm^-2·a^-1,无需得到额外补偿;水源涵养区政府自行承担额外成本投入的58.89万元·hm^-2·a^-1,下游地区政府需向水源涵养区政府补偿环境成本3.76万元·hm^-2·a^-1;土壤净化床工艺以47.78%额外成本补偿量在消纳废弃物上作出50.84%的补偿量贡献,同时对生态环境服务价值和环境改善作出贡献;根据生态补偿测算,尽管农村生活污水处理投入的额外建设成本较高,但通过消纳废弃物产生的生态服务价值远远大于额外成本。在水源涵养区,特别是流域保护中,厌氧-土壤净化床工艺处理农村生活污水生态补偿标准能起到较好的生态示范作用,在水源涵养等生态敏感区需要地方政府给予相关政策支持,加强生态型农村污水处理系统的推广。     

CAST一体化设备处理农村生活污水工况研究

为获取CAST（循环式活性污泥法）一体化设备处理农村生活污水的适宜运行参数,分别在5种工况下研究CAST一体化设备处理农村生活污水的色度、浊度、COD、TN、氨氮、TP和磷酸盐的去除效果。结果表明,该CAST一体化设备在以下运行工况参数：（1）温度25℃、容积负荷0.20 kg·m^-3·d^-1、溶解氧2.00 mg·L^-1、曝气2 h;（2）温度25℃、容积负荷0.40 kg·m^-3·d^-1、溶解氧4.00 mg·L^-1、曝气2 h,出水COD、TN和TP能达《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级B标准。在温度25℃、容积负荷0.60 kg·m^-3·d^-1、溶解氧4.00 mg·L^-1时,延长曝气时间至2.5 h,出水COD和TN可达《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级B标准,同时出水TP也可得到极大改善。5种工况下,浊度和色度均能被很好去除,但氨氮均不能达《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级B标准。根据农村污水处理对COD、TN和TP的排放要求,通过试验取得的运行参数能对小型CAST一体化设备在农村的应用提供指导。     

新型分层生物滴滤池去除污水中氮磷的性能研究

生物滴滤池是农村生活污水处理的主要技术之一,但其存在氮、磷去除能力有限,稳定性不高等缺点。为提高新型分层生物滴滤池的氮磷去除效率,探索最佳工艺条件,本文采用新型分层生物滴滤池为试验装置,考察了滤料种类、水力负荷、回流比等对装置去除污水中氮磷性能的影响。结果表明,当滤料为炉渣、水力负荷为4 m³·m^-2·d^-1、回流比为2∶1时滤池去除氮磷的效果最好,对NH₄⁺-N、TN、TP、COD的平均去除率分别可达到87.08%、57.37%、66.04%、80.78%;采用较高的回流比是滴滤池提高脱氮效果的一条有效途径。     

复式潜流湿地净化生活污水的试验研究

研究了新型复式潜流人工湿地对生活污水的净化效果。在不同水力负荷、季节、曝气方式等条件下经过小试试验,分析了该湿地对污染物净化效果的影响。结果表明,该系统出水水质稳定,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级A标准。在水力负荷184 mm·d^-1条件下COD、NH₃-N去除率最大分别可达87.2%、68.9%。冬季低温条件下对各类污染物去除率仍大于20%。正交试验分析得知,最佳运行条件是气温28.6℃、水力负荷0.184 m³·m^-2·d^-1、水力停留时间2.4 d。对比试验表明,采用预曝气方式对湿地净化效果明显优于厌氧处理。     

不同水分对半干旱地区砂壤土温室气体排放的短期影响

为探明不同水分条件对土壤排放温室气体的短期影响,本研究以黑龙江省半干旱地区的砂壤土为对象,通过室内培养试验研究60%田间最大持水量（WHC）、100% WHC和淹水条件下土壤中N₂O、CO₂和CH₄的排放规律。结果表明：与60% WHC处理相比,土壤水分含量增加至100% WHC对净硝化速率没有显著影响,但显著促进了N₂O的排放,平均排放速率（0.109 mg N₂O-N·kg^-1·d^-1）是60% WHC处理（0.014 mg N₂O-N·kg^-1·d^-1）的7.8倍。淹水处理显著抑制了硝化作用的进行,但显著促进了N₂O的排放,平均排放速率（0.419 mg N₂O-N·kg^-1·d^-1）分别为60% WHC和100% WHC处理的29.9倍和3.8倍。60% WHC处理土壤CO₂和CH₄平均排放速率分别为9.92 mg CO₂-C·kg^-1·d^-1和2.99 μg CH₄-C·kg^-1·d^-1,土壤水分含量增加至100% WHC对CO₂和CH₄排放速率没有显著影响。淹水处理土壤CO₂和CH₄平均排放速率分别为12.7 mg CO₂-C·kg^-1·d^-1和5.14 μg CH₄-C·kg^-1·d^-1,显著高于60% WHC和100% WHC处理。研究表明,半干旱地区砂壤土应注意田间水分管理,避免短期淹涝,以减少温室气体排放。     

烟草蚀纹病对烤烟损失估计的研究

烤烟感染烟草蚀纹病毒后,使烟叶化学成分发生变化,特别在3、4级病情下,总氮量和蛋白质含量明显增加,烟碱、还原糖含量显著下降.病害发生造成的产量损失和产值损失均与病情呈正相关,从而组建了产量损失对病情的回归方程和产值损失对病情的回归方程.提出的大田群体估计,其产量损失FY₁=A·K·DA·Σ(Ŷ1_1iN_i)/(Ŷ_1mN_m)产值损失共FY₂=P·FY₁·Σ(Ŷ1_2iN_i)/(Ŷ1_2mN_m),依此公式估计了1989年和1990年陕西省烟草蚀纹病发生造成的损失水平.     

典型农业流域池塘甲烷浓度及扩散排放特征

为探究农业流域池塘水体CH₄动态变化特征，以巢湖北岸典型农业流域——烔炀河流域为研究对象，选取4种不同景观池塘（排污塘、灌溉塘、养殖塘和自然塘），基于为期近1 a的逐月野外调查，探明农业流域不同景观池塘甲烷溶存浓度及其排放特征。结果表明：受人为活动干扰较低的自然塘CH₄浓度（[0.41±0.29）μmol·L^-1]及其扩散排放通量（[0.54±0.49）mmol·m^-2·d^-1]相对较低，但农业活动以及生活污水排放等致使流域内养殖塘、排污塘和灌溉塘成为大气CH₄的热点排放区域，其扩散排放通量分别是自然塘的6.0、3.0倍和2.2倍。不同景观池塘CH₄排放均表现出明显的时间变化，但因受外源碳氮等生源要素累积以及人为活动干扰等影响，其CH₄变化特征有所不同。统计分析表明该流域池塘CH₄变化总体上受水温、溶解氧和污染负荷（有机质和营养盐等）等因素驱动。综上，烔炀河农村流域池塘水体是大气CH₄的显著排放源，年均CH₄溶存浓度和扩散排放通量分别为（1.30±0.78）μmol·L^-1和（1.64±1.50）mmol·m^-2·d^-1，其中养殖塘具有较高CH₄扩散排放通量，在未来研究中需要重点关注。     

施用石灰与钙蒙脱石对酸性土壤硝化动力学过程的影响

土壤酸化是粘土矿物缓慢风化的自然过程,但近年来随着人类高强度的农业利用,土壤酸化现象逐渐加剧,而铵态氮肥的硝化作用是土壤酸化的主要贡献者之一。传统的施用石灰改良酸性土壤,常常会有反酸现象,并可能导致土壤板结。蒙脱石是碱性或中性土壤的主要粘土矿物组分,而在土壤酸化的过程中,蒙脱石被进一步风化掉。本文通过室内模拟实验,采用硝化动力学拟合及对净硝化速率的计算,分别研究了蒙脱石（Ca-M）和石灰（Ca-OH）对酸性黄壤硝化作用的影响。结果表明：酸性黄壤添加石灰或蒙脱石后,土壤均发生了显著的硝化作用,且硝化过程符合一级动力学模型N_NO3=N₀+N_p（1-exp（-k₁t））（P<0.001）。Ca-OH 处理土壤样品的净硝化速率（3.429 mg·kg^-1·d^-1）显著大于Ca-M处理（2.381 mg·kg^-1·d^-1）;Ca-OH 处理土壤样品的潜在硝化速率（V_p）和平均硝化速率（V_a）在pH 值5.7 和6.2 时分别为6.42、8.58 mg N·kg^-1·d^-1和2.71、3.87 mg N·kg^-1·d^-1,均显著大于钙基蒙脱石处理（pH 值5.7 和6.2 时分别为3.40、4.56 mg N·kg^-1·d^-1和2.36、3.04 mg N·kg^-1·day^-1）。结果表明采用石灰改良酸性土壤发生复酸化现象的可能性及程度大于钙基蒙脱石,本研究为酸性土壤改良提供了新的参考。     

水稻秸秆生物炭对镉污染农田中番茄产量和品质的影响机制

为探究不同比例生物炭对镉污染农田中番茄产量和品质及其体内镉累积的影响,以千禧番茄（Lycopersicon esculentumMill.）为材料,设计4个处理（CK：不添加生物炭;T₁：1%生物炭;T₂：3%生物炭;T₃：5%生物炭）,采用盆栽试验研究了不同处理下番茄根系、茎部和果实中镉的累积、产量与品质和土壤理化性质与酶活性的差异。结果表明：与CK处理相比,添加生物炭显著提高了番茄的产量和品质（维生素C、番茄红素、可溶性蛋白、可溶性糖含量和糖酸比）,其中T₂处理的品质提升效果最显著,分别较CK处理提高了24.7%、114.4%、12.0%、37.4%和80.0%。添加生物炭可显著降低番茄体内（根系、茎部和果实）镉含量,其中T₃处理的效果最显著,在生长末期,T₃处理番茄根系、茎部和果实中的镉含量分别为1.31、0.33 mg·kg^-1和0.03 mg·kg^-1。此外,在番茄的整个生育期中添加生物炭可显著改善土壤理化性质（pH和腐殖质）,提高土壤养分含量（碱解氮、速效磷和速效钾）和酶活性（脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和纤维素酶）,其中在生长末期,T₂处理的碱解氮、速效磷、速效钾含量和脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和纤维素酶活性显著高于其余处理,依次为47.42、165.85、167.76 mg·kg^-1和6.28 mg·g^-1·d^-1、3.20 mg·g^-1·20 min^-1、1.07 mg·g^-1·d^-1和2.13 mg·g^-1·d^-1;T₃处理对pH、腐殖质含量提高效果最为明显,分别为7.15和24.56 g·kg^-1,但与T₂处理无显著差异。研究表明,添加生物炭可显著降低番茄体内镉含量,改善土壤理化性质并提高土壤养分含量,进而提高番茄的产量和品质,其中以3%生物炭处理效果最佳。同时,添加生物炭显著提高了土壤的酶活性,改善土壤的生态环境。     

农村室外污水系统设计方法初探

本文介绍了农村室外污水系统的设计方法,给出了生活污水水量的计算步骤,总结了处理排放要求和设计原则,并分析了膜生物反应器处理工艺、人工湿地技术、集装式纯氧生化工艺和地埋式无动力厌氧处理技术和组合处理工艺几种污水处理方法,给以后的农村生活污水设计提供了一种方法和指导。     

分散式农村生活污水净化槽处理模拟污水的研究

本文构建了一种分散式农村生活污水净化槽,研究了净化槽在不同水力停留时间、进水水质、填料等运行条件下对模拟污水中化学需氧量(COD)、氨氮(NH₃-N)、总磷(TP)3项指标的去除效果。结果表明净化槽对模拟污水的处理效果较好,具有一定的可行性和实用价值。对COD的去除效果最好,出水COD达到山东省《农村生活污水处理处置设施水污染物排放标准》二级标准。在5种填料中,腐殖土对磷的吸附效果最好,陶粒次之。     

关于“十四五”农村生活污水治理的思考

为全面掌握依托农村环境综合整治工作的农村生活污水治理现状及问题，指导“十四五”农村生活污水治理，对2008—2018年农村环境综合整治中农村生活污水项目进行了统计分析。结果表明，虽然从国家层面推动实施农村生活污水治理已经跨越三个“五年”，但总体上我国农村生活污水治理比例仍然很低，当前及今后一段时间内农村生活污水治理仍将是农村人居环境改善工作中的重中之重。“十四五”是我国实现农业农村现代化的开局起步期，是夯实农村环境基础设施的重要阶段，农村生活污水治理作为农村环境保护的主要内容之一，亟待在分类聚焦细化资金保障、加强县域规划技术帮扶、完善农村生活污水治理技术供需平台和提升监管水平等方面系统谋划和布局。     

茭白-水稻人工湿地对不同处理梯度生活污水的净化研究

为明确利用农田人工湿地对农村生活污水进行资源化利用的可行性,选用茭白-水稻轮作种植模式下的人工湿地系统,通过室内盆栽试验开展了生活污水原水、厌氧出水、接触氧化出水和尾水等4种处理梯度污水灌溉茭白和水稻的研究,分析两种植物对化学需氧量、氨氮和总磷的净化效果以及植物丙二醛含量的变化.结果 表明:茭白和水稻对生活污水原水的处理效果最好,对接触氧化出水的总磷去除效果较差;水稻对化学需氧量、氨氮和总磷的整体去赊效果优于茭白;随着污水处理程度的提高,植物对氨磷的消纳量逐渐增加;污水灌溉在不同程度上促进了茭白、水稻的生长发育.研究表明茭白-水稻轮作在高浓度污水处理中可发挥巨大优势,且有利于茭白、水稻生长发育.     

农村生活污水土壤渗滤系统处理技术研究进展

土壤渗滤系统是一种深度处理农村分散式生活污水的土地处理技术,由于其运行简单、建设成本低以及对污染物去除率高等优点受到越来越多的关注。我国最早于20世纪90年代开始对土壤渗滤系统进行研究使用,目前土壤渗滤系统在我国农村应用十分广泛。本文简述了土壤渗滤系统的概念、污染物（氮、磷、化学需氧量、固体悬浮物和致病微生物）去除机理及其在国内外应用现状,并概括分析了土壤渗滤系统存在的氮去除率低、对环境产生影响（污水渗出、温室气体排放和硝态氮淋滤）和系统堵塞等问题。最后结合国外农村污水治理的成功经验对土壤渗滤系统在我国的发展应用前景进行展望。     

砂滤池系统处理北方农村生活污水试验研究

在实验室用砂生物滤池系统对农村生活污水进行了为期3个月的试验研究。结果表明：试验期间,砂生物滤池系统对化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、总固体悬浮物（TSS）、氨氮（NH3-N）和总磷（TP）的去除率分别为89.1%、95.5%、62.7%、81.5%和88.6%,其出水体积质量平均值分别为63.2、11.32、86.6、5.5 mg/L和0.95 mg/L,具有很好的去除效果,达国家二级排放标准,可在农村推广使用。     

农村生活污水治理调研及对策建议

农村生活污水治理工作是农村人居环境综合整治行动的一项重要且艰巨的任务。本研究对22个省份396个典型农村生活污水治理情况开展了集中调研,采用现场考察、座谈交流、资料查阅等方法进行调查研究。总结出农村污水治理模式主要有集中处理-达标排放、集中处理-资源化利用、分散处理-达标排放、分散处理-就地利用4大类,污水处理工艺主要有生物处理、生态处理和生物-生态组合处理3种。常见生物处理技术有厌氧-好氧组合（A/O、A²/O等）法、序批式活性污泥（SBR）法和生物转盘等。生态处理技术有人工湿地、氧化塘和土地渗滤工艺等。其中,生物-生态组合处理技术适合我国农村生活污水治理的不同需求,具有很大的开发利用潜力和前景。通过研究地方农村污水处理现状及技术模式,对各地农村生活污水治理存在的问题进行了梳理总结。从地方农村生活污水治理现状及进展、规划标准体系建设、技术模式和监管机制等方面进行了综述,提出农村生活污水治理存在的关键问题,包括缺乏规划指引、技术模式选取不合理、运行维护难以保障、市场培育不足以及农民参与度不够等。针对存在的不足,并结合我国农村经济条件、地形条件和风俗差异等,提出农村生活污水治理应采取正确的技术路线和治理方针,推动农村厕所、生活污水处理设施设备和村庄保洁等一体化运行管护,探索农村生活污水处理农户付费制度,加强欠发达农村地区污水生态治理等可行性对策建议。     

华北平原地区农村生活污水产污特征研究

为了解华北平原地区农村生活污水产污特征,准确评价农村生活污染状况,本研究选取华北平原地区典型农村(保定市徐水县荆塘铺村)不同收入水平的15户典型农户,对其生活污水的产污情况进行12个月(2010年8月至2011年7月)的调查和监测,得到农户的生活污水人均日产生量、pH、COD、TAN、TN和TP的产污系数。农户生活污水人均日产生量为21.03L·d-1·人-1,pH值为6.14,COD、TAN、TN和TP的产污系数分别为7.87、0.581、1.31g·d-1·人-1和0.0662g·d-1·人-1。各项指标从高到低依次为中收入水平农户,高收入水平农户和低收入水平农户,且高中收入水平农户与低收入水平农户各项指标差异性较显著。以上结果表明华北平原地区农村生活污水人均日产生量和污染物产污系数与收入水平有关。     

我国农村生活污水处理现状及展望

介绍了农村生活污水的来源和污染物,以及农村生活污水的水质特征、水量特征、排放特征,阐述了农村生活污水的收集方法和处理工艺,着重比较了人工湿地处理系统、稳定塘处理系统、土地渗滤处理系统、好氧生物处理系统的处理效果、建设费用、主要优点及适用范围。最后从健全环境保护法律体系,提高认识和加强领导,加大资金投入比重3个方面提出了农村生活污水的处理建议。     

韩国农村排水系统的建设及对我国新农村水污染控制的启示

韩国政府在农村水污染控制中发挥着主导作用并且是投资的主体,主要通过颁布相应的计划、规定和技术标准,进行规范建设。统计表明,污水生物膜法是韩国农村污水处理工艺的最常用工艺。通过分析讨论韩国农村排水系统的建设和污水处理工艺的选择经验,总结韩国农村污水处理常用的工艺所采用的设计参数,对我国新农村建设中水污染设施的建设提出了相关的建议。