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农业面源污染包括水土流失、化肥和农药流失、畜禽水产养殖污染和农村生活污染[1]。目前我国农业源COD和TN排放量占全国总排放量的43.7%和53.1%,面源污染是支流河的主要污染源,也是导致河流、湖泊水体富营养化的重要污染源。如何有效地控制农村的面源污染是削减河流污染负荷、改善河流水质的重要前提。
为了全面提升盘锦市面源污染河流水质,本研究通过对盘锦市典型地区农村生活污水各类污染物产污系数进行研究,测算符合盘锦市的农村生活源水污染物产污系数,为缓解河流水体污染和农村环境的改善提供参考。
辽宁沿海地区农村生活源水污染物产污系数测算研究
——以盘锦市为例Study on calculation of pollutant production coefficient of rural domestic water pollution in Liaoning coastal area ——Taking Panjin as an example
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摘要: 为正确评价盘锦市农村生活水污染状况,选取7个行政村中36户典型农户为研究对象,通过实地入户走访调研、现场采集样品及统计分析等方法,从生活污水产污特性、收入水平等角度,对农村生活源水污染物产污特征及产污系数进行了系统定量研究。结果表明:农户总生活污水人均日产量为24.31 L/(p·d),COD、BOD5、NH3-N、TN、TP和动植物油污染物浓度的平均水平分别897.85、432.48、2.27、12.05、2.45和26.39 mg/L;农村生活污水人均日产生量与COD、BOD5、NH3-N和TN浓度之间呈负相关,COD、BOD5、NH3-N、TN、TP和动植物油之间均具有显著的正相关性;收入水平对农户总生活污水中BOD5产污系数无显著影响,但对人均日产污水量、COD、NH3-N、TN、TP、动植物油产污系数影响显著,产污系数均表现为高收入农户<中收入农户<低收入农户。Abstract: In order to correctly evaluate the domestic water pollution in rural areas of Panjin, 36 typical households in 7 administrative villages were selected as the research objects. Based on the field visits, field sample collection and statistical analysis, the characteristics and coefficient of domestic water pollution were studied systematically and quantitatively with the aspect of domestic sewage production characteristics and income level. The results showed that the per capita daily production of domestic sewage was 24.31 L·p−1·d−1, and the average concentrations of COD, BOD5, NH3-N, TN, TP and animal and vegetable oil were 897.8, 432.48, 2.27, 12.05, 2.45 and 26.39 mg·L−1, respectively. There was a negative correlation between the per capita daily production of rural domestic sewage and the concentrations of COD, BOD5, NH3-N and TN, while there was a significant positive correlation between animal and vegetable oils and COD, BOD5, NH3-N, TN and TP. The income level had no significant effect on the BOD5 production coefficient in the total domestic sewage for the farmers. However, there was a significant effect on per capita daily sewage production, COD, NH3-N, TN, TP, animal and plant oil production coefficient. The pollution producing coefficient showed a trend of high income households < middle income households < low income households.
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表 1 农户分类生活污水监测指标统计汇总表
指标 污水类型 平均值 中位数 最小值 最大值 标准差 偏度 峰度 变异系数/% 人均日产量/L·(人·d)−1 餐厨 4.67 3.97 0.65 10.89 2.35 0.80 0.29 50.32 房屋清洁 6.58 4.05 0.19 21.63 5.42 1.24 0.81 82.37 洗漱 2.81 2.45 0.82 7.65 1.45 1.16 1.97 51.60 洗衣 6.26 5.21 1.04 13.40 3.36 0.60 −0.89 53.67 洗澡 5.27 4.85 0.68 15.01 2.87 1.39 3.04 54.46 COD/mg·L−1 餐厨 957.03 1190.00 120.00 1400.00 420.98 −0.67 −1.14 43.99 房屋清洁 597.37 598.00 129.00 2410.00 375.82 3.32 16.18 62.91 洗漱 273.36 247.00 753.00 117.00 109.62 2.90 10.74 40.10 洗衣 903.49 710.00 124.00 1610.00 555.05 −0.05 −1.89 61.43 洗澡 805.68 758.00 76.00 1570.00 572.41 0.01 −1.98 71.05 BOD5/mg·L−1 餐厨 482.96 556.00 65.20 856.00 184.17 −0.63 −0.22 38.13 房屋清洁 331.13 308.00 75.90 1600.00 251.48 3.96 19.76 75.95 洗漱 127.98 89.00 67.00 456.00 82.20 2.43 6.78 64.23 洗衣 421.19 463.00 54.00 650.00 216.39 −0.34 −1.62 51.38 洗澡 358.79 408.00 45.80 698.00 220.81 −0.07 −1.86 61.54 NH3−N/mg·L−1 餐厨 19.41 8.97 1.46 94.30 27.41 1.91 2.39 141.22 房屋清洁 7.69 6.31 1.28 22.40 4.32 1.39 2.82 56.18 洗漱 3.61 3.27 1.05 8.86 1.65 1.37 2.65 45.71 洗衣 6.90 4.56 1.66 35.80 7.62 2.97 8.57 110.43 洗澡 3.64 2.66 1.01 12.60 2.47 1.98 4.67 67.86 TN/mg·L−1 餐厨 56.97 17.40 3.40 504.00 115.52 2.92 7.94 202.77 房屋清洁 16.99 12.40 6.50 39.00 9.61 0.93 −0.21 56.56 洗漱 8.60 7.15 4.40 28.10 5.29 2.63 6.83 61.51 洗衣 13.68 9.50 4.90 51.90 11.46 2.35 5.16 83.77 洗澡 9.15 7.45 3.20 31.70 6.35 2.44 5.73 69.40 TP/mg·L−1 餐厨 13.71 3.20 0.46 222.00 39.94 4.58 22.54 291.32 房屋清洁 2.39 2.30 0.78 5.40 1.03 0.68 0.74 43.10 洗漱 1.51 1.35 0.56 4.20 0.76 2.05 4.71 50.33 洗衣 7.71 2.10 0.56 100.00 22.96 3.97 14.66 297.80 洗澡 1.35 1.15 0.56 5.50 0.87 3.46 15.92 64.44 动植物油/mg·L−1 餐厨 269.26 212.88 89.29 899.27 170.13 1.84 4.32 63.18 房屋清洁 4.39 2.71 1.12 17.21 3.88 1.57 2.11 88.38 洗漱 4.96 4.82 1.56 9.61 2.20 0.54 −0.33 44.35 洗衣 9.44 6.75 1.75 35.86 7.53 1.78 3.93 79.77 洗澡 5.44 4.98 2.85 9.81 1.90 0.95 0.01 34.93 表 2 农户生活污水监测指标平均水平
污水类型 COD/mg·L−1 BOD5/mg·L−1 NH3−N/mg·L−1 TN/mg·L−1 TP/mg·L−1 动植物油/mg·L−1 人均日产量/L·(人·d)−1 餐厨 818.51 430.22 8.91 18.89 3.02 229.66 4.67 房屋清洁 513.91 279.27 7.69 14.68 2.39 3.21 4.62 洗漱 258.72 111.99 3.27 7.67 1.37 4.96 2.48 洗衣 698.26 346.34 5.09 11.02 2.32 7.11 5.38 洗澡 570.66 281.30 3.15 8.16 1.21 5.16 5.14 总污水 897.85 432.48 2.27 12.05 2.45 26.39 24.31 表 3 农村生活总污水各特征指标Spearman相关系数表
指标 1 2 3 4 5 6 7 COD 1 BOD5 0.929** 1 NH3-N 0.431** 0.378** 1 TN 0.226** 0.243** 0.289** 1 TP 0.180** 0.159** 0.124* 0.046* 1 动植物油 0.218** 0.184** 0.155* 0.045* 0.015* 1 人均日产污水量 −0.218** −0.243** −0.163** −0.145* −0.064 −0.068 1 注:**P<0.01,*P<0.05。 表 4 收入水平对农户生活污水产污系数影响的方差分析表
污水类型 P COD BOD5 NH3-N TN TP 动植物油 人均日产污水量 厨房 0.339 0.161 0.144 0.076 0.086 0.065 0.008 清洁 0.009 0.019 0.000 0.000 0.000 0.030 0.000 洗漱 0.034 0.050 0.042 0.028 0.045 0.022 0.149 洗衣 0.642 0.370 0.324 0.270 0.136 0.067 0.170 洗澡 0.615 0.592 0.387 0.044 0.154 0.306 0.174 总污水 0.043 0.124 0.000 0.001 0.002 0.002 0.009 表 5 不同收入水平农户总生活污水产污系数测算结果
农户类型 COD/
g·(人·d)−1BOD5/
g·(人·d)−1NH3−N/
g·(人·d)−1TN/
g(人·d)−1TP/
g·(人·d)−1动植物油/
g·(人·d)−1人均日产污水量/
L·(人·d)−1高收入 23.11 11.59 0.05 0.29 0.07 0.66 25.72 中收入 25.44 12.35 0.06 0.36 0.08 0.74 26.53 低收入 30.00 14.23 0.08 0.48 0.12 0.91 32.01 平均水平 26.18 12.72 0.06 0.38 0.09 0.77 28.09 -
[1] 王文林, 胡孟春, 唐晓燕. 太湖流域农村生活污水产排污系数测算[J]. 生态与农村环境学报, 2010, 26(6): 616 − 621. doi: 10.3969/j.issn.1673-4831.2010.06.020 [2] 盘锦市统计局. 2019年盘锦市国民经济和社会发展统计公报[EB/OL]. http://tjj.panjin.gov.cn/10061/. [3] 环境保护部. 水质采样技术指导: HJ494-2009[S/OL]. http://www.mee.gov.cn/ywgz/fgbz/bz/bzwb/jcffbz/index_29.shtml. [4] 国家环境保护总局. 地表水和污水监测技术规范: HJ/T91-2002[EB/OL]. http://www.mee.gov.cn/ywgz/fgbz/bz/bzwb/jcffbz/index_33.shtml. [5] 环境保护部. 水质化学需氧量的测定 重铬酸盐法: HJ828-2017[EB/OL]. http://www.mee.gov.cn/ywgz/fgbz/bz/bzwb/jcffbz/index_14.shtml. [6] 环境保护部.水质 五日生化需氧量(BOD5)的测定 稀释与接种法: HI505-2009[EB/OL]. http://www.mee.gov.cn/ywgz/fgbz/bz/bzwb/jcffbz/index_28.shtml. [7] 环境保护部. 水质 氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法: HJ535-2009[EB/OL]. http://www.mee.gov.cn/ywgz/fgbz/bz/bzwb/jcffbz/index_28.shtml. [8] 环境保护部. 水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法: HJ636-2012[EB/OL]. http://www.mee.gov.cn/ywgz/fgbz/bz/bzwb/jcffbz/index_28.shtml. [9] 国家环境保护局. 水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法: GB11893-89[EB/OL]. http://www.mee.gov.cn/ywgz/fgbz/bz/bzwb/jcffbz/199007/t19900701_67131.shtml. [10] 环境保护部. 水质 石油类和动植物油类的测定 红外分光光度法: HJ637-2012[EB/OL]. http://www.mee.gov.cn/ywgz/fgbz/bz/bzwb/jcffbz/index_28.shtml. [11] 辽宁省生态环境厅. 农村生活污水处理设施水污染物排放标准: DB21/3176-2019[EB/OL]. http://sthj.ln.gov.cn/. [12] 鹏绪亚, 张鹏, 贾传兴, 等. 重庆三峡库区农村生活污水排放特征及影响因素分析[J]. 农业环境科学学报, 2009, 29(4): 758 − 763. [13] 张玉华, 刘东生, 徐哲, 等. 重点流域农村生活源产排污系数监测方法研究与实践[J]. 农业环境科学学报, 2010, 29(4): 785 − 789. [14] 谭平, 马太玲, 赵立欣, 等. 巢湖农村生活污水产排污系数测算及处理模式分析[J]. 中国给水排水, 2012, 28(13): 88 − 91. doi: 10.3969/j.issn.1000-4602.2012.13.022 [15] 严婷婷, 王红华, 孙治旭, 等. 滇池流域农村生活污水产排污系数研究[J]. 环境科学导刊, 2010, 29(4): 46 − 48. doi: 10.3969/j.issn.1673-9655.2010.04.013 [16] 江科, 王业春, 张晟, 等. 三峡库区小流域农村生活污水排放格局及污染物特征[J]. 环境科学与技术, 2015, 38(6): 39 − 43.