快速城市化在帶動經(jīng)濟(jì)、社會迅猛發(fā)展的同時帶來了城市水環(huán)境嚴(yán)重破壞的問題，日益激化了水資源供需矛盾。水體污染可分為兩大類：點(diǎn)源污染與非點(diǎn)源污染。非點(diǎn)源污染主要是面源污染，是指污染物在降水徑流淋洗與沖刷大氣的作用下以廣域分散的形式進(jìn)入受納水體引發(fā)的水體污染。PRAKASH等采用遙感和GIS技術(shù)建立模型，發(fā)現(xiàn)城郊結(jié)合部住宅區(qū)是硝酸鹽污染的zui強(qiáng)來源。我國晉江流域非點(diǎn)源氮磷負(fù)荷研究發(fā)現(xiàn)：非點(diǎn)源氮負(fù)荷為12 298.95t/a，主要來自畜禽養(yǎng)殖、農(nóng)田徑流和農(nóng)村生活污水，其貢獻(xiàn)率分別為31.72%、26.38%和17.44%;非點(diǎn)源磷負(fù)荷為667.04t/a，主要來自土壤侵蝕、農(nóng)田徑流和農(nóng)村生活污水，其貢獻(xiàn)率分別為43.27%、21.10%和12.25%。另有研究證實(shí)中國絕大數(shù)流域，如太湖、滇池等，面源中的城郊與農(nóng)村地區(qū)分散性的生活污水排放、農(nóng)田徑流等是造成水體污染的主要原因，其貢獻(xiàn)率總計(jì)超過70%，遠(yuǎn)高于來自工業(yè)生產(chǎn)和城市生活排污造成的點(diǎn)源污染。

近年來，城市地區(qū)環(huán)保資金投入巨大，管網(wǎng)不斷完善、污水處理廠大批興建以及相關(guān)法律法規(guī)逐步完善與落實(shí)，城市水體污染控制取得了一定成果，但是黑臭河道整治、景觀水復(fù)原等仍是較發(fā)達(dá)東部城市急需解決的問題，而分散式面源生活污水是其重要污染來源。相比于集中式點(diǎn)源污染治理，面源污染治理是一個更加復(fù)雜與困難的問題。城市面源生活污水主要是城郊地區(qū)與上游農(nóng)村地帶無序排放的生活污水，考慮到這些地區(qū)人口居住相對分散，管網(wǎng)建設(shè)投資大，采用集中式污水處理廠處理效益不高。因此，探求經(jīng)濟(jì)、實(shí)效的分散式生活污水處理法成為恢復(fù)和維護(hù)城市水環(huán)境的關(guān)鍵之一。

1 國內(nèi)外分散式面源生活污水處理概況

1.1 國外面源生活污水治理

針對面源生活污水處理的研究在國外早已展開。美國于20世紀(jì)70年代初期開始研究并在公共衛(wèi)生和環(huán)保界達(dá)成共識，認(rèn)為分散式的處理系統(tǒng)將作為一種*性的處理方法用于分散式面源污染治理，而且近年來也一直致力于提高其處理效率，尤其重視開發(fā)和應(yīng)用就地處理系統(tǒng)。美國約25%的廢水采用分散式的處理系統(tǒng)，其中zui普遍的分散式處理系統(tǒng)是在化糞池后加一個亞土層過濾系統(tǒng)。挪威鑒于居民房屋分布比較分散且很多是建立在巖石上，無法采用土地滲濾進(jìn)行污水的就地處理，因而發(fā)展了以SBR、生物轉(zhuǎn)盤、移動床生物膜反應(yīng)器等技術(shù)為主，并結(jié)合化學(xué)絮凝除磷的集成式小型污水凈化裝置。日本凈化槽技術(shù)到目前已經(jīng)發(fā)展了50多年，至2005年凈化槽的服務(wù)人口數(shù)約1 093萬人。澳大利亞開發(fā)了一種過濾和灌溉作物的污水土地處理系統(tǒng)，稱為“FILTER”，污水通過灌溉土地處理后得到凈化，再利用地下暗管將其匯集和排出。BDOUR等對地中海城市地區(qū)可持續(xù)的污水處理與回用技術(shù)總結(jié)中認(rèn)為，氧化塘、濕地、上流式厭氧污泥反應(yīng)器和土壤含水層處理技術(shù)是zui合適的技術(shù)。HUG 等認(rèn)為，分散式處理方式在很多地區(qū)能有效替代集中式污水管網(wǎng)和污水處理廠，并且建立了相關(guān)模型用于集中監(jiān)控分散式離線處理方式獲得的處理效果。

1.2 國內(nèi)面源生活污水治理

我國面源污染研究早期主要對滇池、太湖等進(jìn)行探索性研究。近年來，眾多專家學(xué)者也對從外國引進(jìn)的凈化槽技術(shù)、FILTER工藝、人工濕地等技術(shù)進(jìn)行了多方探討和嘗試。但是，目前我國大部分城郊及農(nóng)村地區(qū)還沒有較完善的分散式污水處理設(shè)施，即使是沿海經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的城郊及農(nóng)村地區(qū)，家庭排放的生活污水一般只經(jīng)過化糞池簡單處理，而化糞池?zé)o法有效去除污染物，加之下墊面越來越多地被水泥、柏油等覆蓋，污染物下滲受到限制，更多的污染物通過匯流進(jìn)入附近流域的河流或水庫。

在分散式面源生活污水處理方面，江蘇省江陰市走在國內(nèi)前列，于2009年11月確立對無法接管且規(guī)劃保留的居民點(diǎn)的生活污水，采用、低耗、經(jīng)濟(jì)和維護(hù)簡單的污水處理技術(shù)。我國城鎮(zhèn)、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)水平不及西方發(fā)達(dá)國家，生活習(xí)慣的差異造成污水成分差異較大，同時國外對技術(shù)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)與限制，使得國內(nèi)無法直接利用國外現(xiàn)有技術(shù)來解決國內(nèi)面源生活污水處理的難題。目前而言，因地制宜的分散式生態(tài)污水處理方法具有處理效果穩(wěn)定、投資少、管理簡單等優(yōu)點(diǎn)，不僅適合我國當(dāng)前的國情，而且符合生態(tài)化、可持續(xù)發(fā)展的趨勢，得到了越來越多專家學(xué)者的認(rèn)可，被認(rèn)為是一種潛力的處理方法。

2 分散式面源生活污水生態(tài)處理技術(shù)

分散式面源生活污水治理主要采用人工濕地、穩(wěn)定塘和土地處理等3種生態(tài)處理技術(shù)。

2.1 人工濕地技術(shù)

人工濕地系統(tǒng)在生活污水治理方面的成效已經(jīng)被國內(nèi)外眾多專家學(xué)者證實(shí)。吳昊等對四川廣元昭化鎮(zhèn)人工濕地應(yīng)用于農(nóng)村污水中主要污染物去除效果及運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了比較分析，表明污水COD、氨氮、總氮、總磷的去除率分別可以達(dá)到82.2%、65.7%、55.0%、94.0%，一次投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用都較小。MERLIN 等全面評價位于法國高海拔地區(qū)已運(yùn)行6年的垂直流人工濕地，用于處理邊遠(yuǎn)山區(qū)的生活污水，證實(shí)該種方法是一種可以用于邊緣地區(qū)替代常規(guī)污水處理方法的生態(tài)技術(shù)。SOLANO等研究了應(yīng)用濕地作為長久性方案處理小鄉(xiāng)村生活污水，只需經(jīng)過前期簡單去除粗砂、重固體和漂浮物質(zhì)，單一濕地系統(tǒng)即可作為長期的生活污水處理方法。STEER等研究評價了美國俄亥俄州住宅人工濕地系統(tǒng)處理污水的效能，濕地系統(tǒng)能達(dá)到美國環(huán)境保護(hù)署對于污染物減量化的要求，其中出水BOD低于30mg/L，去除率達(dá)到89%;總懸浮固體低于30mg/L，去除率達(dá)到79%;每100mL出水大腸桿菌低于1 000個;磷排放質(zhì)量濃度1mg/L，去除率50%;氮排放質(zhì)量濃度1.5mg/L，去除率16%。

2.2 穩(wěn)定塘技術(shù)

國內(nèi)外專家學(xué)者對穩(wěn)定塘及其與其他工藝結(jié)合的聯(lián)合工藝應(yīng)用于面源生活污水處理做了不少研究工作。周煒峙等認(rèn)為，對于部分受地形限制無法納入城市市政系統(tǒng)的村鎮(zhèn)生活污水，采用厭氧水解—穩(wěn)定塘工藝的出水水質(zhì)可以達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)的一級B標(biāo)準(zhǔn)。ZHAO等在穩(wěn)定塘中增加了人造纖維作為載體，發(fā)現(xiàn)有機(jī)物、氨氮的去除效果得到了很大的提升，出水水質(zhì)明顯好于單一穩(wěn)定塘，并且相對穩(wěn)定。BONOMO等為找到一種可靠、簡易、低成本的小型廢水處理系統(tǒng)，研究了以浮萍為基礎(chǔ)的穩(wěn)定塘處理村鎮(zhèn)或社區(qū)污水的效果，TSS 去除率為55%～88%，COD去除率大于75%，但是冬季降至60%，總氮的去除只能在外部曝氣的條件下獲得，總磷的去除效果不明顯。KATSENOVICH 等分析評價了種植有植物的兼性塘長期用于凈化處理農(nóng)村生活污水的效能，系統(tǒng)COD 平均去除率為76%，BOD5為93%，TSS為80%，氨氮為89%，同時發(fā)現(xiàn)隨著季節(jié)的變化，氧化塘中的微生物群落也發(fā)生了明顯變化。