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。     

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.     

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。     

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。     

不同处理梯度污水对细菌群落和酶活性的影响

为寻求适合农村生活污水资源化利用的污水处理梯度,采用室内盆栽试验,设计生活污水原水、厌氧出水、接触氧化出水和尾水等4种污水处理梯度对茭白和水稻进行灌溉,研究不同处理梯度的生活污水对土壤细菌群落结构和酶活性的影响。结果表明:不同处理梯度的污水灌溉对土壤细菌群落多样性影响不显著,减少施肥有利于细菌群落多样性的增加;污水灌溉对土壤细菌门水平上的优势种影响较大,污水处理梯度与变形菌门具有正相关关系,与对照(清水)相比,土壤中放线菌门相对丰度提高16.74%～95.90%,酸杆菌门相对丰度降低9.57%～47.38%;污水灌溉对碱性磷酸酶和蔗糖酶活性具有促进作用,提高率为11.67%～55.60%和11.36%～156.66%;不施肥土壤中脲酶活性提高10.45%～25.88%,施肥土壤中接触氧化出水使脲酶活性降低25.84%,其他处理对施肥土壤脲酶活性无显著影响;在同一灌溉条件下,减少施肥有利于土壤酶活性提高。研究表明,肥料对土壤细菌群落结构和酶活性具有显著影响,不同处理梯度污水对土壤细菌多样性无显著性影响,但显著影响了土壤酶活性和细菌在门水平优势种的相对丰度。