當(dāng)前，我國大力倡導(dǎo)新農(nóng)村建設(shè)。但由于多地區(qū)農(nóng)村長期經(jīng)濟欠發(fā)達，居民文化素質(zhì)不高，資金、技術(shù)、人才等因素儲備不足，因此在污水處理方面顯得較為被動，運行動力不足。
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、國家發(fā)展改革委、財政部、銀保監(jiān)會等九部門聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于推進農(nóng)村生活污水治理的指導(dǎo)意見》。
《意見》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、經(jīng)濟欠發(fā)達等地區(qū)，農(nóng)村生活污水亂排亂放現(xiàn)象明顯減少。” 可以說，建設(shè)新農(nóng)村過程中，有效處理農(nóng)村污水是當(dāng)前發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟過程中的當(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)民對生活環(huán)境的要求也越來越高。如何治理生活污水，改變亂排、亂放現(xiàn)象，是近幾年來困擾農(nóng)村發(fā)展的一大難題。
農(nóng)村污水，具體來說主要包括農(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（散戶畜禽養(yǎng)殖、小作坊等）。未經(jīng)處理的農(nóng)村污水主要通過三種途徑排入地表環(huán)境：直接灑向地面、就近排入河道、通過下水道排入河道。如果生活污水收集處理不當(dāng)，會對農(nóng)村生態(tài)環(huán)境和人居環(huán)境造成破壞，也會對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《中共中央辦公廳國務(wù)院辦公廳關(guān)于印發(fā)〈農(nóng)村人居環(huán)境整治三年行動方案〉的通知》要求，旨在推動各地加快制定農(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，堅持從實際出發(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、低成本、低能耗的污水處理技術(shù)，鼓勵采用生態(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)同作用來處理農(nóng)村生活污水，達到凈化水質(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、運行維護方便及顯著生態(tài)景觀效果等優(yōu)勢，得到了越來越廣泛的應(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)及營養(yǎng)物質(zhì)進行吸收和分解，其包括了多個過程，如離子交換、微生物分解以及吸附、過濾等，進而實現(xiàn)了對污水的處理。
近年來的一些研究表明，人工濕地中的植物能夠有效地去除污水中的細菌，達到良好的凈化效果。同時，人工濕地還具有其他優(yōu)點，如能夠快速恢復(fù)生態(tài)環(huán)境、投資費用低、維護較容易等。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Zeolite filter material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。填料通過對污染物的物理過濾、離子交換、專性與非專性吸附、螯合作用、沉降反應(yīng)等，對污染物進行截留，為后續(xù)微生物和植物對污染物的進一步分解和吸收創(chuàng)造良好條件；同時，填料為微生物的生長提供了穩(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)計和選擇上，為滿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、價格等因素。由于部分農(nóng)村地處偏遠，還需要在對其污水處理項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、價格等因素來看，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程中對有機污染物有一定的去除效果，且來源廣泛、無需特定的加工程序，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)，對營養(yǎng)鹽并不具有較強的吸附性能，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，因此應(yīng)用于人工濕地中，直接制約了人工濕地對生活污水中氮、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。
?試驗表明，通過對比沸石、頁巖、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)用試驗中表明，沸石對總氮和氨氮的去除率達到70 %以上，其他幾種填料對總氮和氨氮的去除率僅為20 %左右。并且，在好氧狀態(tài)下，沸石表面易于生長硝化菌生物膜，因此對氮特別是氨氮有較好的處理效果。
清華大學(xué)環(huán)保專家組也通過利用沸石去除氨氮能力強的特點對我國部分暴雨徑流、農(nóng)田排灌水的人工濕地處理系統(tǒng)進行研究，研究表明，沸石能快速吸附氮，而且條件適宜時，可通過生物作用和自然充氧等作用促進沸石吸附能力的再生，實現(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，而沸石作為儲量大、成本較低、簡單易得、性能良好的填料，其能夠進行模塊化加工配置、生產(chǎn)出根據(jù)市場需要的形狀和強度，既能保留原有介質(zhì)優(yōu)良的凈水作用，又能實現(xiàn)快速更換的模塊化、達到有效地快速恢復(fù)人工濕地功能，相信在未來其必將能夠在農(nóng)村污水治理中發(fā)揮出最佳作用。
