黨的十九大報告提出，對于美麗鄉村建設，要做到鄉風文明、治理有效、生態宜居，改善人民生活質量是鄉村振興不可或缺的一部分。其中，污水處理更是生態治理改善的核心。在未進行系統化的污水處理系統建設前，鄉村將污水直接排入附近水體，使得水體環境惡化，地表及地下水遭受污染，嚴重降低鄉村生態環境質量。而系統化的污水處理建設，能夠有效集中污水去向，凈化排水水質，改善鄉村水體質量，進一步建設文明的美麗鄉村。

在污水處理方式中，人工濕地具有更突出的特點。其借助自然填料、人工介質、植物和微生物的物理、化學和生物三重協同作用，可去除水體中的有機物、懸浮固體、磷、氮等，同時，除去人工濕地自身的生態效益，其建造過程中也可能對環境產生負面影響。本文希望通過進行數據核算與案例分析，權衡生態效益與負面影響，給出相對合理的政策建議以及規劃方案。

（一）案例分析

本研究分析的案例為赤壁市滄湖生態農業開發區農村生活污水處理項目。具體分析的分項目為滄湖管委會的污水處理系統工程建設。在污水處理系統建設過程中會同時產生工程建設對環境的負面影響以及工程建成后因污水處理帶來的正向的生態效益。本研究通過工程建設的生命周期評價方法以及污水處理過程中帶來的水、碳、能源、食物效益對污水處理系統建設的環境影響進行分析。

（二)負向環境影響

2.1 確定研究邊界

在計算過程中僅考慮整個工藝流程中污水處理系統部分建造材料的環境影響，對于污水管網系統、設備安裝以及其他部分不予考慮。

2.2 獲取分析清單

各材料主要用量通過項目設計書工程概算部分的人、材、機分析表獲得。

2.3 生命周期影響評價

利用生命周期分析的方法，對建設人工濕地污水處理系統過程中所用的各類材料在能源、水和土地占用三個方面的環境影響進行計算。

在數據分析過程中，我們將數據進行縱向與橫向對比?？v向即不同類別的材料，橫向即不同的環境影響類型。

橫向 按環境影響類型分類

能源、水、土地占用三方面的環境影響如下：

如下圖1所示：對于能源相關的環境影響部分，主要消耗的能源是化石燃料，其次是水能與核能，這可能與這三種能源是主要的發電用能源有關；對于水相關的環境影響部分，主要環境影響是淡水生態毒性與海洋生態毒性，其次是水消耗；對于土地占用部分，主要環境影響是對于農業用地的占用?？傮w上來說，在整個污水處理系統建設過程中，主要的環境影響是能源方面化石燃料的消耗。

圖1：人工濕地建設的環境影響

縱向 按材料類型分類

不同材質的環境影響程度如下：

如下圖2所示：縱觀所有的環境影響類型，鋼是各類環境影響的最大貢獻者，其次是鋼筋與混凝土。特別地，在對生物質能燃料的消耗中，水利用也是最大貢獻者之一?？傮w上來說，在整個污水處理系統建設過程中，主要產生環境影響的材料是鋼。

圖2：不同材質在不同環境影響中的占比

2.4 生命周期影響分析

在環境影響上，整個污水處理系統主要產生的環境影響為化石燃料消耗、水體生態毒性和農業用地占用；從材料角度，鋼材對于環境影響的貢獻較大，而鋼材對應的更多是非人工濕地的灰水處理設施，故污水處理系統的環境影響主要貢獻部分仍是建材部分，污水處理關鍵環節對環境影響占比較小。

（三）正向生態效益

3.1 水效益

通過項目設計書中污水處理系統的設計進水指標與設計出水指標可得相關污染物去除率如下?？偭?TP)去除率：83.3%、氨氮(NH₃-N)去除率：68%-80%、化學耗氧量(CODcr)去除率：80%、生物耗氧量(BOD5)去除率：93.3%、懸浮物(SS)去除率：91.7%。

3.2 能源效益

與傳統污水處理技術相比，人工濕地本身的能源需求非常低。一般來說，處理一噸灰水的能耗量在0.5-2.5千瓦時之間。同時，人工濕地植物自身可以作為木質纖維類的新生物質資源，通過能源化——如植物通過生物質固體成型燃料技術、沼氣技術和燃料乙醇技術加以利用。其平均地上生物量相比于第一、二代能源原料更高。本例中的美人蕉更是在一眾人工濕地植物中有更高的生物量。

3.3 食物效益

滄湖管委會污水收集量1.84m3/d，按污水處理出水量70%計算，人工濕地處理后的水量為470.85m3/y。湖北省每平方米水稻需要用水量約為3.57-5m3；滄湖管委會人工濕地年凈水量可以滿足水稻種植的面積為113.03㎡。所以人工濕地處理后的水能滿足作物的藍水需求，增加農作物產量，帶來食物效益。

3.4 碳效益

滄湖管委會污水處理系統使用的濕地植物美人蕉年固碳量為1.129kg，可有效減少大氣中的CO₂含量。人工濕地中植物的種植將減少大氣中的碳含量，減緩氣候變化進程。植物固碳促進農業生產，提升農田質量，改善人民生產生活條件，增加經濟效益。植物固碳促進土壤質量的改善。植物體內的碳元素可以被釋放到土壤中，供微生物利用，提高土壤有機質含量，增強土壤保水能力和肥力，并促進土壤生態系統的穩定和發展。促進土壤固碳，維護生態平衡，保護生物多樣性。

（四）農村人工濕地規劃方案及政策建議

4.1 規劃方案

通過前面的研究不難發現，農村人工濕地建設的規劃方案應從降低負向環境影響與加強正向生態效益兩方面入手。

在降低負向環境影響方面，由數據分析結果可知，人工濕地部分的環境影響較小，故可嘗試降低好氧單元的環境影響，或改進好氧單元使用的污水處理方法，增加其正向生態效益以平衡負向環境影響。同時，由于建材為造成的環境影響的主要原因，故可以在工程建設中選擇更為環保的材料，從而減少其負面環境影響。

在加強正向生態效益方面，由于人工濕地的污水處理能力由植物、基底以及人工濕地類型決定，可以在人工濕地植物選擇上使用固碳能力、污染物去除能力更強的植物，如蘆葦；同時對人工濕地底部基質填料以及人工濕地類型進行最優選擇，優化其凈水能力。

在這兩方面的基礎上，進一步發揮人工濕地的優點，可使其生態效益最大化?？梢酝ㄟ^發揮人工濕地綠化、美化環境的功能，結合建設地氣候條件與物種特性，可以將人工濕地污水處理系統建設成村中的景觀性設施，提升居民生活質量；同時，在人工濕地污水處理系統的選址上，可以結合建設地水文環境進行設計，關注水體流向，充分利用自然條件加強污水處理的效果。

4.2 政策建議

首先，加強人工濕地建設意義宣傳，推廣以人工濕地為核心的污水處理方式。其次，完善人工濕地的管理體系，定期對人工濕地進行清理，發揮其污水處理的最大效益。最后，在鄉村建設規劃中提供濕地規劃的選擇可能性，將人工濕地建設實現維護生態循環的生態建設目標。

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來源：農村污水

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