探究农村水环境污染及微生物技术治理_胡廷勇.pdf

第 1 期第 53 卷作者简介：胡廷勇（1968.03），男，汉族，山东诸城人，本科，工程师，研究方向：环境监测。E-mail：hty_。探究农村水环境污染及微生物技术治理胡廷勇，丁树江潍坊市生态环境局诸城分局，山东 诸城 262200摘要：随着乡村振兴战略的深入实施，农村的生态环境得到了显著改善，但养殖废水、居民生活垃圾、农业废弃物乱堆乱放以及农药化肥的过度使用等问题，导致农村部分沟渠、河道水质较差，给老百姓的日常生活带来了较大影响。在农村地区水环境污染治理中，微生物修复治理技术具有明显优势。文章从农村生活污水治理的视角出发，对我国农村水污染的现状进行分析，并创新性地运用微生物治理水环境技术，以期使得农村生态环境实现好转。关键词：农村；水环境；污染；微生物技术；治理措施doi：10.3969/j.issn.1001-6678.2023.01.021现今，农民的生活水平日益提高，但生活、生产环境却没有得到明显改善，其中改善水质成为了农村发展中最为重要的问题。2018 年国务院公布的中央一号文件 关于实施乡村振兴战略的意见 中指出，要持续改善农村人居环境，实施农村人居环境整治三年行动计划，将农村生活污水和垃圾治理作为主攻方向，塑造美丽乡村新风貌。1我国农村水环境污染现状和治理适用技术1.1我国农村水环境污染现状随着我国社会经济的快速、全面增长，我国农村居民的总体生活得到了全面提高，但农村工业、畜牧业等产业的快速发展，造成了工业污水的排放、农药化肥的过度使用等问题，给农村水环境带来了严重影响。近年来，我国水环境污染、水生态退化、黑臭水体等问题突出，得到了社会各界的普遍关注。1.2我国农村水污染治理的特征当前，我国农村生活水环境的污染与治理具有以下特点：污水来源广，水质波动大；治理需求多，投入资金大；人口居住不集中，收集难度大；治理意识弱，配合难度大。一些地方政府积极探索“互联网+”的智慧治水模式，打造农村污水治理数字化平台，极大地提高了污水的处理效率，改善了村民的生活环境1。1.3我国农村水污染治理常用的技术农村生活污水的处理技术分为生物法处理技术和生态法处理技术，可采用的技术有传统活性污泥法、氧化沟、接触氧化、生物滤池、生物转盘、稳定塘、人工湿地、土地快速渗滤等2。我国对农村生活污水处理技术的研究较晚，但近些年来我国相关研究人员也逐渐认识到农村生活污水处理问题的重要性，并开始采用有针对性、实用性强、低能耗的技术来处理污水。1.4我国农村水环境污染治理的成效近年来，我国农村生活污水的乱排乱放现象基本得到了管控，在政企民三方的共同努力下，农村厨房、卫生间、厕所的排水接入生活污水治理终端，改变了原来污水横流、蚊虫滋生的村庄旧貌，人居环境有了明显改善，农村成为农民安居乐业的幸福家园。农村生活污水经过处理，有效减少了 N、P 等污染物对环境的影响，水环境质量得到提升，一些农村开始呈现出“水清岸绿、鱼翔浅底”的生动优美景象3。1.5我国农村水污染治理存在的问题农村地区污水的水质、水量变化及日变化系数都很大，但处理程度却很低，这会对环境造成较大的污染负荷。目前，我国针对农村污水处理的法律法规和标准还不健全，形式上一刀切，没有因地制宜地研发或引进治理水污染的新技术；同时，在推进农村污水治理水平提升工作时，治理经费不足，因地施策存在偏差，没有把加强顶层设计与充分尊重基层群众的首创精神进行有机结合，没能做到及时总结、推广基层的创新做法。第 53 卷第 1 期2023 年 2 月工业微生物Industrial MicrobiologyVol.53 No.1Feb.202367-第 1 期第 53 卷工业微生物2微生物治理水污染技术2.1微生物微生物的个体一般呈单细胞或接近单细胞，它们通常都是单倍体，而且繁殖快、数量多，并且会与外界直接接触，因此微生物具有易变异的特点。于是，科学家利用这一特点，选育出特定的微生物以分解难降解的有机物。施用化学农药和环境卫生杀虫药剂都是造成环境污染的人为因素，使用生物杀虫剂和生物防治方法已经成为生物技术应用的新领域。1989 年，吉隆坡医学研究所在一处密林沼泽地发现了一种苏云金杆菌的亚种“马来西亚菌”，这种菌可在发酵椰壳等农业废弃物中大量繁殖，把含有这种细菌的发酵椰壳磨碎，稀释后喷撒到蚊虫滋生场所可以用来灭杀蚊子的幼虫，用生物灭蚊剂不会污染环境4。2.2微生物技术在水污染治理中的应用微生物的新陈代谢类型有需氧型和厌氧型两种，净化方法也可以分为好氧净化和厌氧净化两种。好氧微生物工艺方法是在氧气充足的条件下，微生物通过有氧呼吸作用来分解有机物。厌氧生物处理法指是在厌氧条件下，使得微生物生长所需的营养条件得以形成，从而对有机物进行生化降解的过程。其主要有以下优点：污水在厌氧生物处理过程中消耗的能量少，有机物的去除率高，沉淀的污泥少且易脱水，可杀死病原菌，不需要投加氮、磷等营养物质5。但是，厌氧菌繁殖较慢，对毒物敏感，对环境条件要求严格，最终产物仍需好氧生物处理。近年来，厌氧微生物常应用于高浓度有机废水的处理当中。2.3微生物工艺在农村水污染处理领域的优势吕氏春秋 有言，“流水不腐，户枢不蠹”。流水之所以不腐，主要得益于流水中的微生物对水体的净化作用。污水具备微生物生长繁殖的条件，因此微生物能从污水中获取养分，同时降解和利用有害物质，从而使污水得到净化。因此，微生物可在污水净化和治理中得到广泛应用，造福人类。与城市生活污水相比，农村生活污水中 COD 浓度低、水量小，使得大多数污水处理工艺生化单元中污泥浓度、生物量偏低，从而导致农村污水处理工艺效率不高、抗冲击负荷能力差、处理效果不稳定、出水不达标。利用微生物处理农村污水实际就是通过微生物的新陈代谢活动，将污水中的有机物分解，从而达到净化污水的目的。微生物能从污水中摄取糖类、蛋白质、脂肪及其他小分子化合物6。因此，生态防治才是唯一出路，而微生物作为一种生态调节剂，其用于治理养殖水环境可以明显改善水质，增加溶解氧，降低氨氮与亚硝酸氮，抑制有害微生物的繁殖，降解有机物。生物处理法已成为许多国家控制水污染的主要手段，尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段。污水生物处理法是利用微生物对废水中的污染物进行转移和转化的处理方法，微生物易培养、繁殖快，对环境有较强的适应能力，用微生物（有益菌）处理污水安全性高、成本低、可持续性强。3新时期我国农村水污染治理展望3.1加强生态防治，建立完善的保障体制机制2018 年，生态环境部、住房和城乡建设部印发了关于加快制定地方农村生活污水处理排放标准的通知，正式规定了农村生活污水处理排放要求，对于推动各地加快制定农村生活污水处理排放标准、突破当前农村污水治理的瓶颈而言，具有划时代的重要意义。2021 年底，中共中央办公厅、国务院办公厅联合印发农村人居环境整治提升五年行动方案（20212025 年），对农村生活污水和黑臭水体治理的策略方法、推进措施、管理机制等作出了新部署、新要求，为全面提升“十四五”时期农村生活污水治理成效提供了有力遵循。当前，必须进一步推进城市与农村水环境污染防治工作，凝聚各方力量，加强行业领域技术交流与合作，加快水环境生态修复水平和农村污水的治理进度，推动 2035 年生态环境根本好转。以县级政府为责任主体、以自然村为单元确定污水治理技术和模式，统筹有序推进，做到农村生活污水治理统一规划。为了应对当下农村污水管理挑战，微生物污水处理技术利用微生物（如细菌、真菌、单细胞有机物）的新陈代谢来吸收水中的污染物，从而净化水体。可以通过优化这些微生物的生存条件，让它们更快地生长，更高效地工作，从而加快除污速度7。3.2数字改革提升治理效能，梯次推进注重强化管控政府相关部门要将数字化改革贯穿于农村生活68-第 1 期第 53 卷胡廷勇等：探究农村水环境污染及微生物技术治理污水的治理设施建设、运营维护和决策分析全过程，进一步推进数字化管理系统的建设进程，最大程度实现基础信息的数字化、水质监测的动态化、问题的处置便捷化、辅助决策的智能化，强化数据赋能在农村生活污水治理管理的效能。精准治污，加强攻坚技术支撑工作。积极探索不同气候条件、不同发展水平区域的污水治理模式和途径，根据农村地区的实际情况来确定符合各地不同发展水平和特点的农村生活污水治理模式，因地制宜、突出重点、先易后难、梯次推进农村生活污水治理8。一是坚持集中与分散相结合，将县城和乡镇周边的村落生活污水纳入县城污水处理厂及乡镇污水处理厂进行处理。二是坚持采用符合当地村情的收集处理方式，将靠近乡镇的村庄产生的生活污水纳入乡镇污水厂进行集中处理。三是结合气候，寻找适宜生长的水生植物，采用“成本低、易维护、可复制、可推广”的人工湿地和氧化塘等生态模式处理方法，以分期、分梯次的方式推进农村生活污水治理进程。3.3“微生物+”模式推进环境治理，点面结合促进示范带动农村生活污水处理是将生活污水中的有害物质和污染成分清除、降解，并做无害处理。农村生活污水处理要根据实际情况来中和水质，从而达到回收利用及环保的目的。现有的农村生活污水多数直接排放到沟渠中，或者从地下渗透汇合进地下水中，这种未经处理的生活污水直接排放，会对沟渠及地下水层中的洁净水源产生污染，为此需要采用农村生活污水微生物处理技术9。微生物在污水处理中的应用前景广阔，将微生物学与环境生物学、病理学等学科进行结合，采用“微生物”模式推进环境治理，在提高污水处理质效的同时，还可以实现污水资源利用的最大化。例如，投放微生物以改善河道水质。推进“以渔治水”清流工程和生态植物、曝氧、微生物治水，在污染水体中投放浓缩型微生物水质改良剂进行治理，让微生物沉淀到江河、沟渠底部，去除淤泥、消除恶臭、修复河道10。同时，相关部门要将农村生活污水治理作为提升农村人居环境的一项重要内容来抓，通过树立典型、重点培植，发挥示范作用。4 结语当前，相关部门在乡村振兴战略中应主动担当，推进农村生活污水治理工作的深入开展，针对农村普遍存在的污水治理率低、污水管网缺口大等问题，因地制宜地加强微生物技术治污、生态防治，统筹推进农村水污染治理，为乡村振兴战略的“生态宜居”要求提供坚强助力。参考文献1 汪波.乡村振兴战略背景下农村水污染治理工作面临的困境及对策 J.低碳世界,2021,11(7):19-20.2 林加文.农村生活污水治理研究 J.节能与环保,2021(2):82-83.3 刘永红,李凤伟.农村水环境污染的网络化治理研究J.湖北农业科学,2022,61(3):211-215,221.AbstractWith the in-depth implementation of the rural revitalization strategy,the rural ecological environment has beensignificantly improved,but the problems of rural life,aquaculture wastewater and domestic garbage,agricultural waste and excessiveuse of pesticides and fertilizers have led to poor water quality in some rural ditches and rivers.It has brought a great impact on thedaily life of the people.In the treatment of water environmental pollution in rural areas,microbial remediation technology has obviousadvantages.From the perspective of rural domestic sewage pollution control,this paper discusses the current situation of ru