當(dāng)前，我國(guó)大力倡導(dǎo)新農(nóng)村建設(shè)。但由于多地區(qū)農(nóng)村長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)，居民文化素質(zhì)不高，資金、技術(shù)、人才等因素儲(chǔ)備不足，因此在污水處理方面顯得較為被動(dòng)，運(yùn)行動(dòng)力不足。
在2019年，中央農(nóng)辦、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、生態(tài)環(huán)境部、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、水利部、科技部、國(guó)家發(fā)展改革委、財(cái)政部、銀保監(jiān)會(huì)等九部門(mén)聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于推進(jìn)農(nóng)村生活污水治理的指導(dǎo)意見(jiàn)》。
《意見(jiàn)》提出，“到2020年，東部地區(qū)、中西部城市近郊區(qū)等有基礎(chǔ)、有條件的地區(qū)，農(nóng)村生活污水治理率需得到明顯提高……地處偏遠(yuǎn)、經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)等地區(qū)，農(nóng)村生活污水亂排亂放現(xiàn)象明顯減少。” 可以說(shuō)，建設(shè)新農(nóng)村過(guò)程中，有效處理農(nóng)村污水是當(dāng)前發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)過(guò)程中的當(dāng)務(wù)之急。
一、農(nóng)村污水及其危害
提起農(nóng)村，大多數(shù)人的印象是污水橫流、臭氣熏天的景象。近幾年，隨著農(nóng)村生活條件的不斷改善，農(nóng)民對(duì)生活環(huán)境的要求也越來(lái)越高。如何治理生活污水，改變亂排、亂放現(xiàn)象，是近幾年來(lái)困擾農(nóng)村發(fā)展的一大難題。
農(nóng)村污水，具體來(lái)說(shuō)主要包括農(nóng)村生活污水（糞尿水、洗衣水、廚房水等）和農(nóng)村生產(chǎn)廢水（散戶(hù)畜禽養(yǎng)殖、小作坊等）。未經(jīng)處理的農(nóng)村污水主要通過(guò)三種途徑排入地表環(huán)境：直接灑向地面、就近排入河道、通過(guò)下水道排入河道。如果生活污水收集處理不當(dāng)，會(huì)對(duì)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境和人居環(huán)境造成破壞，也會(huì)對(duì)地表水和淺層地下水造成一定污染。
二、人工濕地是治理農(nóng)村污水的“良方”
農(nóng)村污水治理是農(nóng)村人居環(huán)境整治的主要內(nèi)容，關(guān)系著農(nóng)村居民的生活質(zhì)量，是實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要舉措。2018年，生態(tài)環(huán)境部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部曾聯(lián)合發(fā)文“關(guān)于加快制定地方農(nóng)村生活污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)的通知”，旨在落實(shí)《中共中央辦公廳國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于印發(fā)〈農(nóng)村人居環(huán)境整治三年行動(dòng)方案〉的通知》要求，旨在推動(dòng)各地加快制定農(nóng)村生活污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)，提升農(nóng)村生活污水治理水平。該通知在總體要求中明確提出，農(nóng)村生活污水治理，要以改善農(nóng)村人居環(huán)境為核心，堅(jiān)持從實(shí)際出發(fā)，因地制宜采用污染治理與資源利用相結(jié)合、工程措施與生態(tài)措施相結(jié)合、集中與分散相結(jié)合的建設(shè)模式和處理工藝。積極推廣易維護(hù)、低成本、低能耗的污水處理技術(shù)，鼓勵(lì)采用生態(tài)處理工藝。
1.人工濕地是什么？
人工濕地是模仿自然濕地系統(tǒng)原理而建造的，主要由基質(zhì)（土壤、砂、礫石等）、植物、微生物組成的具有污水處理能力的濕地系統(tǒng)。其利用自然生態(tài)系統(tǒng)中物理（基質(zhì)截留、沉淀等）、化學(xué)（光降解、硝化作用等）、生物（植物吸收、微生物共代謝等）的協(xié)同作用來(lái)處理農(nóng)村生活污水，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。
2.人工濕地可有效治理農(nóng)村污水治理
當(dāng)前，人工濕地技術(shù)作為一種新型污水生態(tài)處理技術(shù)，具有建設(shè)成本低、處理效果穩(wěn)定、運(yùn)行維護(hù)方便及顯著生態(tài)景觀效果等優(yōu)勢(shì)，得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
由于人工濕地生態(tài)系統(tǒng)能夠產(chǎn)生各種物理、化學(xué)和生物作用，將污水中的有害物質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行吸收和分解，其包括了多個(gè)過(guò)程，如離子交換、微生物分解以及吸附、過(guò)濾等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)污水的處理。
近年來(lái)的一些研究表明，人工濕地中的植物能夠有效地去除污水中的細(xì)菌，達(dá)到良好的凈化效果。同時(shí)，人工濕地還具有其他優(yōu)點(diǎn)，如能夠快速恢復(fù)生態(tài)環(huán)境、投資費(fèi)用低、維護(hù)較容易等。并且，農(nóng)村往往具有較多的土地資源，因此在農(nóng)村地區(qū)的污水處理中采用人工濕地技術(shù)是一種非常有效的手段。
三、添加沸石濾料的人工濕地治理農(nóng)村污水效果更顯著
填料，作為人工濕地系統(tǒng)的基質(zhì)與載體，可謂是整個(gè)系統(tǒng)的“核心”，其理化性狀都將影響到人工濕地處理污水的效果。填料通過(guò)對(duì)污染物的物理過(guò)濾、離子交換、專(zhuān)性與非專(zhuān)性吸附、螯合作用、沉降反應(yīng)等，對(duì)污染物進(jìn)行截留，為后續(xù)微生物和植物對(duì)污染物的進(jìn)一步分解和吸收創(chuàng)造良好條件；同時(shí)，填料為微生物的生長(zhǎng)提供了穩(wěn)定的依附表面，而粘附在填料上的微生物種群就凈化過(guò)程的關(guān)鍵因素，其組成以及數(shù)量直接影響著系統(tǒng)的凈化效果。
在填料的設(shè)計(jì)和選擇上，為滿(mǎn)足其作為生物膜載體等功能，一般需考慮材料的組成、孔隙率及比表面積、熱力學(xué)穩(wěn)定性、價(jià)格等因素。由于部分農(nóng)村地處偏遠(yuǎn)，還需要在對(duì)其污水處理項(xiàng)目中考慮填料是否易得。
目前，人工濕地填料主要有沸石、碎石、礫石、頁(yè)巖、黃褐土和礦渣等巖石礦物材料。但是綜合是否易得、處理效果、價(jià)格等因素來(lái)看，傳統(tǒng)的碎石、礫石、砂子等巖石礦物填料在人工濕地污水處理過(guò)程中對(duì)有機(jī)污染物有一定的去除效果，且來(lái)源廣泛、無(wú)需特定的加工程序，因此得以廣泛應(yīng)用。
但是，這些材料硅含量較高的惰性基質(zhì)，對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽并不具有較強(qiáng)的吸附性能，且具有氮磷吸附能力較低，目標(biāo)污染物再釋放、易飽和等缺點(diǎn)，因此應(yīng)用于人工濕地中，直接制約了人工濕地對(duì)生活污水中氮、磷等污染物質(zhì)的凈化效率，所以在目前部分水污染嚴(yán)重的農(nóng)村區(qū)域，這些填料并不能發(fā)揮出良好的處理效果。
?試驗(yàn)表明，通過(guò)對(duì)比沸石、頁(yè)巖、蛭石、陶瓷濾料、高爐鋼渣、圓陶粒等幾種填料在人工濕地應(yīng)用試驗(yàn)中表明，沸石對(duì)總氮和氨氮的去除率達(dá)到70 %以上，其他幾種填料對(duì)總氮和氨氮的去除率僅為20 %左右。并且，在好氧狀態(tài)下，沸石表面易于生長(zhǎng)硝化菌生物膜，因此對(duì)氮特別是氨氮有較好的處理效果。
清華大學(xué)環(huán)保專(zhuān)家組也通過(guò)利用沸石去除氨氮能力強(qiáng)的特點(diǎn)對(duì)我國(guó)部分暴雨徑流、農(nóng)田排灌水的人工濕地處理系統(tǒng)進(jìn)行研究，研究表明，沸石能快速吸附氮，而且條件適宜時(shí)，可通過(guò)生物作用和自然充氧等作用促進(jìn)沸石吸附能力的再生，實(shí)現(xiàn)循環(huán)反復(fù)利用。
綜上所述，人工濕地在農(nóng)村污水處理系統(tǒng)和地表水體生態(tài)修復(fù)中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，但目前在基質(zhì)填料的選擇上仍要考慮多種因素，而沸石作為儲(chǔ)量大、成本較低、簡(jiǎn)單易得、性能良好的填料，其能夠進(jìn)行模塊化加工配置、生產(chǎn)出根據(jù)市場(chǎng)需要的形狀和強(qiáng)度，既能保留原有介質(zhì)優(yōu)良的凈水作用，又能實(shí)現(xiàn)快速更換的模塊化、達(dá)到有效地快速恢復(fù)人工濕地功能，相信在未來(lái)其必將能夠在農(nóng)村污水治理中發(fā)揮出最佳作用。
