淄博市农村生活垃圾污染现状调查与特性分析

张照录++孟庆梅++季玮++王艺++崔继红

摘要：以山东省淄博市周边农村为例，通过现场调查，发现农村生活垃圾存在收集处理率较低，随意排放现象突出；垃圾成分复杂，外部输入型生活垃圾增多；农村系统内部物质利用不当，自产型生活垃圾增多；环保设施建设落后等典型特点。通过取样分析，初步掌握了农村生活垃圾的物理组成、含水率、灰分及可燃物、元素构成、热值等特性资料，为农村生活垃圾的防治与处置提供了数据基础。

关键词：农村生活垃圾；污染现状调查；特性分析

中图分类号：X705 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）05-0845-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.05.012

Pollution Status Investigation and Features Analysis on Rural Domestic

Wastes in Zibo City

ZHANG Zhao-lua， MENG Qing-meia， JI Weia， WANG Yia， CUI Ji-hongb

（a.Faculty of Resources and Environmental Engineering；b.Business School，Shandong University of Technology，Zibo 255000，Shandong，China）

Abstract： The several villages around the Zibo city of Shandong province were selected as the research samples. Through field survey， we found the main characteristics of rural domestic wastes including discharge at will with low collecting and treating rate， complicated components accompanying more external wastes， more internal wastes because of misusing outputs from farmland， and with environmental infrastructures out of date. By sampling analysis， several features of rural domestic wastes such as physical components， moisture content， ash and combustible content， element content， and calorific values were presented， which would be helpful to prevent and treat rural domestic wastes.

Key words： rural domestic wastes； investigation on present pollution； features analysis

随着农村经济社会的快速发展，农村环境污染问题越来越严重，尤其是农村生活垃圾污染突出。据不完全测算，中国农村一年的生活垃圾量接近3亿t，全国仅有26.8%的行政村设有垃圾收集点，每年上亿吨的农村生活垃圾得不到任何处理而被随意弃置[1-3]。大量生活垃圾无序丢弃或露天堆放，对环境造成严重污染，不仅占用土地、破坏景观，而且还传播疾病，严重污染了水环境、土壤和空气以及人居环境[4，5]。

真正解决农村生活垃圾污染问题，需要对农村生活垃圾污染现状作调查分析，并取样研究农村生活垃圾的成分与特性，为防治工作提供坚实基础。以山东省淄博市周邊农村为例，选择20余个村庄开展现场调查与取样分析，共拍摄各类照片1 000余幅，随机采访居民和环保人士30余人次，调查农村生活垃圾产生和排放特征、处理现状、环保设施建设、管理政策和制度等。在典型村庄采集生活垃圾样品6个并作特性分析，获得垃圾物理组成、含水率、灰分、发热量和元素组成等特性分析数据。

1 农村生活垃圾污染现状

农村生活垃圾包括日常生活或者为日常生活提供服务的活动所产生的固体废弃物以及法律所规定的视为生活垃圾的固体废物。在改革开放以前，农村地区生态系统较为完善，农村生活垃圾产生量较少，基本上不存在环境污染问题。随着社会生产力水平的快速发展，在推动农村地区社会经济快速增长的同时，带来了一系列环境问题。最直接的原因是过分追求经济效益，造成农业产业结构单一化，传统的农户种养结合的模式被打破，农村地区生态系统内的物质循环遭到破坏，让原本洁净的农村生活、生产体系开始产生大量无法自我“消化”的物质，成为农村生活垃圾。从调研情况来看，淄博市周边农村生活垃圾主要存在以下几个问题。

1.1 农村生活垃圾收集处理率较低，随意排放现象突出

在调研的20余个村镇中，靠近城区的5个村镇基本上都有生活垃圾的收集装置，约占总数的25%左右。其余村镇农村生活垃圾随意排放现象较为突出，基本排放至河道两侧、路边排水沟渠或地势低洼之处，潜在环境风险巨大，极易造成地表水、地下水和土壤污染，且防控难度较大。

1.2 垃圾成分复杂，外部输入型生活垃圾增多

农村生活垃圾成分复杂，除传统的农业、农村生活产生的生活垃圾之外，来源于非农业的外部输入型生活垃圾逐渐增多，以白色塑料、建筑废弃物和废弃衣物为主，还包括少量纸箱、纸张、金属物、废旧电器、灯管、电池等。经调查发现，建筑废弃物一般单独堆放，成分主要包括废弃石块、破碎砖瓦、混凝土碎块和杂土等。白色塑料和废弃衣物等与其他生活垃圾混杂堆放在一起。随着农村经济社会发展水平的提高，大量的一次性塑料袋、建筑垃圾、废旧衣物、报废家用电器等生活垃圾越来越多，逐渐成为农村生活垃圾的主要成分。

1.3 农村系统内部物质利用不当，自产型生活垃圾增多

农村内部自产型生活垃圾主要包括厨余物、人畜粪便和与人们生活相关产生的农田固体废弃物。随着社会化分工的细化，农业产业结构趋向于单一化，造成农村生态系统退化，物种单一，物质的循环利用出现障碍。如厨余物中的有机物和农作物的副产物或残余物原本可作为饲养家禽畜的饲料，但现在传统的“种养结合”模式分离，造成农村生态系统中生态位缺失，阻碍了物质的有序循环利用，造成原本可作为资源利用的厨余物、人畜粪便及农田固体废弃物成为污染物，加剧了农村生活垃圾污染[6]。

1.4 农村环保设施建设落后

近些年来，国家高度重视城镇化建设，农村村容村貌均发生了较大变化。所调查的全部村庄都实现了自来水、硬化道路、有线电视、通信等公共设施进村，人民的生活水平和居住条件有了较大提高。但农村环保设施未能同步规划建设，仅建有简易的生活垃圾露天堆放池，但数量较少，利用率不高。与此同时，生活垃圾露天堆放池的选址存在问题，有的建设在河道附近，容易造成二次污染。按照新颁布的《农村生活污染控制技术规范》，生活垃圾的收集容器应为密封和防渗的，现有的露天堆放池应禁止使用。

2 农村生活垃圾特性分析

为了深入掌握农村生活垃圾的物理、化学特性，为防治方案设计提供基础数据，依据《生活垃圾采样和物理分析方法》（CJ/T 313-2009）和《生活垃圾化学特性通用检测方法》（CJ/T 96-2013），对周边进行采样，选择6个典型村庄，每个村庄设置采样点1个，每个采样点重复采样3次，获取6个样品进行农村生活垃圾的特性分析。采样时间为2016年4月，保证采样前至少3 d未降水或人工洒水。

2.1 样品制备

样品采集后进行以下制备工作：①粉碎。用机械或人工方法把全部样品逐级破碎，过5 mm筛孔。粉碎过程中，不可随意丢弃难于破碎的粗粒。②缩分。将样品于清洁、平整不吸水的板面上堆成圆锥型，物料自圆锥顶端落下，使均匀地沿锥尖散落，不可使圆锥中心错位。反复转堆，至少3周，使其充分混合。然后将圆锥顶端轻轻压平，摊开物料后，用十字板自上压下，分成4等份，取2个对角的等份，重复操作数次，直至不少于1 kg试样为止。

2.2 垃圾特性分析

2.2.1 垃圾物理组成分析 按规范采集垃圾样品，采用物理分离法分析各采样点垃圾的有机成分和无机成分，共分为厨类、纸类、果类等10个组分项，其湿基含量见表1。由表1可以看出，调查区农村生活垃圾主要包括厨类、灰土、纸类、塑料和果类五大类。其中厨类占37.63%～49.17%，平均41.15%；灰土占17.72%～24.77%，平均22.35%；纸类占8.35%～14.09%，平均10.92%；其余物理组分含量均在10%以下。

2.2.2 垃圾含水率分析 按规范采集垃圾样品，分析了混合垃圾和单组分垃圾的含水率，详见表2和表3。从表2可以看出，6个样品混合组分的平均含水率为50.79%，标准偏差2.26%，垃圾混合组分含水率差别不大。

从单组分含水率（表3）可以看出，垃圾单组分含水率厨类最高，样品平均测试值为71.69%，其次为果类、纸类、塑料、灰土、竹木和纤维，金属和玻璃的含水率低于0.5%。组分之间含水率差别较大，平均差值为71.57个百分点。

2.2.3 垃圾灰分与可燃物分析 按规范采集垃圾样品，分析混合垃圾干基灰分、干基可燃物的组成以及湿基水分、湿基灰分和湿基可燃物的组成，详见表4。垃圾混合组分干基灰分平均值为44.05%，标准偏差为1.09%；可燃物平均值为55.96%，标准偏差为1.09%。湿基灰分平均值为21.67%，标准偏差为1.17%；可燃物平均值为27.54%，标准偏差为1.33%；水分平均值为50.79%，标准偏差为2.26%。各项指标检测值均较为稳定。

2.2.4 垃圾各元素组成分析 按规范采集垃圾样品，采用元素分析仪测试分析混合垃圾中的C、H、O、N、S，采用ICP-MS测试5种常见重金属的含量（湿基含量），详见表5。其中，C含量平均为30.01%，垃圾的可燃性较好，农村生活垃圾可用于燃烧发电处理。重金属中汞的平均含量达678.67 mg/kg，数值偏高，推测可能与农村生活垃圾中废旧电池及灯管的混合污染有关。

2.2.5 垃圾热值分析 按规范采集垃圾样品，测定混合垃圾发酵前的热值，包括湿基低位热值、湿基高位热值和干基高位熱值，详见表6。干基高位热值平均达13 430 kJ/kg，说明垃圾热值较高，可利用垃圾燃烧的余热。

3 结论

通过一定数量村庄农村生活垃圾现状的调查，发现农村生活垃圾存在四大特点：一是收集处理率较低，约70%以上的农村生活垃圾随意排放；二是垃圾成分复杂，可分为厨类、灰土、纸类、塑料、果类、竹木、橡胶等10个物理组分项，其中以厨类、灰土、纸类、塑料、果类为主，占总量的90%以上，并且纸类、塑料、橡胶等农村外部输入型生活垃圾增多；三是农村生态系统内部物质利用不当，厨类、果类、竹木等自产型生活垃圾增多；四是环保设施建设落后。

通过典型村庄农村生活垃圾的取样分析，初步掌握了农村生活垃圾的物理组成、含水率、灰分及可燃物、元素构成、热值等特性资料。农村生活垃圾物理组分以厨类、灰土、纸类、塑料、果类为主，其混合组分含水率平均值为50.79%，单组分含水率差异较大，厨类最高，达71.69%以上，金属、玻璃类较低，均在0.5%以下。农村生活垃圾有较好的可燃性，其干基可燃物均在50%以上，碳元素的平均含量达30.01%，干基高位热值达13 430 kJ/kg。农村生活垃圾中重金属含量差异较大，样品分析中发现汞的含量较高，可能与农村生活垃圾中废旧干电池、灯管等含汞垃圾有关。本研究为农村生活垃圾综合防治与处置提供了数据基础。

参考文献：

[1] 尚晓博，张朝升，荣宏伟，等.中国农村生活垃圾问题与解决对策[J].现代化农业，2011（11）：34-36.

[2] 朱亚娟.安徽新农村建设垃圾处理现状及问题研究[J].经济研究导刊，2012（22）：41-42.

[3] 黄立娜，刘 萍.黑龙江省农村生活垃圾处理现状及对策探析[J].商业经济，2011（9）：7-8.

[4] 陈 闯，邓良伟，陈子爱，等.四川省农村垃圾与污水处理现状调研与分析[J].中国沼气，2012，30（1）：42-47.

[5] 李国朝，杨期勇，杨 涛，等.环鄱阳湖地区农村垃圾现状调研及对策[J].环境与可持续发展，2009，35（2）：4-6.

[6] 崔继红，张照录，张录强.农村生活污染的内在原因与控制策略[J].湖北农业科学，2013，52（2）：309-312.