论文部分内容阅读
摘要 依据安徽省第二次全国污染源普查结果，基于环境库兹涅茨曲线（EKC）和熵值法，对2017年安徽省农村生活污水污染特点进行研究。结果表明：①全省农村生活污水COD、NH 3-N、TN、TP排放量分别占生活源排放总量的44.4%、38.1%、33.5%、39.6%，排放去向以直排入水体、直排入农田和其他途径为主，三者占91.6%。②全省农村集中式污水处理设施处理能力和污水管网建设均不足，农村生活污水中各污染物有效治理率均在6%以下。③全省農村有水冲式厕所的户数占常住户数的39.5%，农村生活污水人均污染物产生强度与水冲式厕所比例呈正相关性。④全省农村生活污水中人均COD排放强度、人均NH 3-N排放强度、人均TN排放强度、人均TP排放强度与农村居民人均可支配收入之间均呈倒“U”型关系，即随着人均可支配收入的增加，污染物排放强度呈先升后降的趋势。建议下一步因地制宜，选用适合农村地区的污水收集管网、治理技术及运行管理模式，同时加强农村改厕工作，补齐农村污染治理设施短板。
关键词 农村生活污水;环境库兹涅茨曲线（EKC）;熵值法;人均污染物产生强度
中图分类号 X 321 文献标识码 A
文章编号 0517-6611（2021）19-0055-05
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.19.014
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
Study on Pollution Characteristics of Rural Domestic Sewage in Anhui Province
SUN Ya-min
（Anhui Eco-environmental Monitoring Center，Hefei，Anhui 230061）
Abstract Based on the results of the second national pollution sources survey of Anhui Province， the pollution characteristics of rural domestic sewage in 2017 were analyzed and studied with the method of Environmental Kuznets Curve （EKC） and entropy method.The results showed that：①COD， NH 3-N， TN and TP discharge of rural domestic sewage accounted for 44.4%， 38.1%， 33.5% and 39.6% of total discharge of residential pollution sources respectively.91.6% of pollutants were discharged directly into water bodies， farmland and other ways.②Both the treatment capacities of centralized rural domestic sewage treatment plants and the sewage pipelines of Anhui Province were inadequate.The effective treatment ratio of pollutants in rural domestic sewage were lower than 6%.③Only 39.5% of rural permanent households had flush toilets.Per capita pollutant production intensity of rural domestic sewage had positively correlated with the percentage of the flush toilets.④The Environmental Kuznets Curve （EKC） between per capita pollutant discharge intensity of COD， NH 3-N， TN and TP in rural domestic sewage and per capita disposable income of rural residents showed an inverted-U trend， namely with the increase of per capita disposable income， the pollutant discharge intensity had a tendency of descending after ascending.Next the sewage collection pipelines， treatment technologies， operation and management models should be selected to adapt the local rural areas，meanwhile the toilet reform should be strengthened so as to make up for the shortage of infrastructure for environmental protection in rural areas.
Key words Rural domestic sewage;Environmental Kuznets Curve （EKC）;Entropy method;Per capita pollutant production intensity 作者简介 孙亚敏（1975—），女，安徽萧县人，高级工程师，硕士，从事环境数据综合分析研究。
收稿日期 2021-01-26
农村生活污水主要来自农村家庭生活产生的黑水和灰水等，黑水由粪便、尿液及其冲洗水构成，灰水基本是由厨房排水、洗澡水等、洗衣水等构成。农村生活污水具有水质水量波动范围大、氮磷含量较高、收集率低、污水处理设施效率低、运行管理较差等特点[1-5]。2011年以来，安徽省持续开展了“问题村”“连片整治”“美好鄉村”等一系列农村环境综合整治工作，取得了一定成效[6-7]。但目前全省农村生活污水收集、处理率仍较低，污水处理设施运行管理较差，大部分农村生活污水未经处理或仅简单处理后就直接排入河流、农田中，农村生活污水造成的环境污染问题依然严峻。2018年11月，生态环境部、农业农村部在关于印发《农业农村污染治理攻坚战行动计划》的通知中指出，加快推进农村生活垃圾污水治理[8]。笔者结合第二次全国污染源普查数据，对2017年安徽省农村生活污水污染特点进行了分析研究，并提出农村生活污水治理的对策建议，以期为全省农村污水治理提供技术支撑。
1 研究方法
1.1 环境库兹涅茨曲线（EKC） 环境经济学家通常用环境库兹涅茨曲线（Environmental Kuznets Curve， 简称EKC）分析环境质量与经济增长之间的关系。Grossman等[9]于1991年对42个国家不同城市和地区的研究发现，SO 2及烟尘的浓度与人均国民收入之间存在着类似库兹涅茨曲线的倒“U”型关系，这种关系被称之为环境库兹涅茨曲线（EKC）假说。随后，Shafik等[10]、Panayotou[11]、Selden等[12]的实证研究都一定程度上支持了EKC假说。我国学者于20世纪90年代末期开始研究EKC问题。彭水军等[13]运用1996—2002年省级数据对我国经济增长与环境污染指标之间的关系进行了检验，发现EKC假说成立条件在很大程度上取决于污染指标和估计方法的选取。刘扬等[14]采用非线性回归的方法对全国及各省1949—2007年的数据对江苏省经济发展水平与过剩氮污染之间的关系进行了检验;杜江等[15]运用1997—2005年的数据对农业增长与农用化学品（农药和化肥）投入之间的EKC关系进行了验证。从已有的文献来看，国内外学者从不同角度，采用不同的样本和方法对EKC进行了研究。大多数情况下，环境污染与经济增长间存在着倒“U”型关系，但除此之外，还可能存在“N”型、倒“N”型等其他三次曲线的关系[16-22]。该研究选用三次多项式模型，对农村生活污水污染物排放强度与农村居民人均可支配收入EKC进行拟合分析。公式如下：
Y ij=β 0+β 1X i+β 2X i2+β 3X i3+ε（1）
式中，Y ij为第j个地级市的第i个指标的人均污染物排放强度;β 0、β 1、β 2、β 3为模型参数;ε为随机误差项。β 0、β 1、β 2、β 3取 值的不同可反映环境质量状况与经济发展之间的关系。
1.2 熵值法
在信息论中，熵是对不确定性的一种度量，信息量越大，不确定性越小，熵越小;反之，熵越大。根据熵的特性，可以通过熵值判断指标的离散程度，指标离散程度越大，则该指标对评价结果的影响越大。假 设有m个待评价对象，n项评价指标， 组成指标原始数据矩阵 X：X=（x ij） m×n指标x i，指标值x ij差距 越大，表示该指标在综合评价中作用越大。信息熵代表系统的有序程度，系统的有序程度越高，表示该信息熵越大;反之，则表示该信息熵越小[23-24]。
通过各指标的指标值差异程度，利用信息熵，得出各指标权重，计算基本步骤为：
（1）同度量化各指标，计算第 i 项方案指标值的比重 p ij：
p ij=x ijm i=1x ij（1≤i≤n;1≤i≤m）（2）
式中，m为待评价对象个数;n为评价指标个数。
（2）计算第j项指标的熵值e j：
e j=-kn i=1p ij ln p ij （3）
式中， k >0;ln为自然对数; e j≥0。设k=1 ln m0≤e j≤1。
（3）计算第 j项指标的差异性系数g j，即：g j=1-e j（4）
（4）计算第j项指标的权重：ω j=g jm j=1g j （5）
1.3 数据来源
该研究基于2017年全省16个地级市的统计调查数据，其中农村常住人口、厕所类型、粪尿处理情况、生活污水排放去向、污染物产生、排放量及处理效率、农村污水处理设施数量、处理能力等基础数据来源于安徽省第二次全国污染源普查结果;农村居民可支配收入来源于2018年《安徽统计年鉴》。
2 结果与分析
2.1 农村生活污水污染排放
2.1.1 污水及污染物排放情况。
农村生活污水排放量与经济发展水平、卫生设施条件、污水管网建成情况等因素相关。根据安徽省第二次全国污染源普查结果，2017
年全省农村生
活污水COD、NH 3-N、TN、TP排放量分别占生活源排放总量
的44.4%、38.1%、33.5%、39.6%。全省农村生活污水
普遍缺乏有效治理，各污染物去除率均在6%以下（表1），远低于城镇污水中各同类污染物的去除效率。全省农村生活污水排放量约3.84亿m3，其中阜阳、宿州、亳州3个市排放量最大，分别占全省的15.4%、10.6%、10.6%（图1）。
2.1.2 农村生活污水产生强度与厕所类型的关系。
农村厕所可分为水冲式厕所和无水冲式厕所两种类型，其中无水冲式厕所不产生生活污水，故农村生活污水污染物产生强度与厕所类型关系较大。根据安徽省第二次全国污染源普查数据，2017年全省农村有水冲式厕所的户数占农村常住户数的39.5%，无水冲式厕所的户数占60.5%。从图2可以看出，农村生活污水人均污染物产生强度与水冲式厕所比例呈正相关性，尤其在水冲式厕所比例较低和较高时相关性更强。但在水冲式厕所占比30%～50%时，人均污染物产生强度的离散程度增加，即受到其他干扰因素的影响。 2.1.3 排放去向。安徽省农村生活污水排放去向依次为其他途径>直排入水体>直排入农田>进入农村集中式污水处理设施>进入市政管网>排入户用污水处理设备，其户数占比分别约为39.4%、28.7%、23.5%、4.6%、2.8%、1.0%。图3为安徽省农村生活污水及污染物排放去向占比分布情况，从中可以看出，全省农村生活污水及污染物排放去向以直排入水体、直排入农田和其他途径为主，三者占91.6%。
2.1.4 农村生活污水处理率分析。
安徽省16个地级市农村生活污水处理量与集中式生活污水处理设施设计处理能力的关系见表2。从中可以看出，2017年全省共1 801座农村集中式污水处理设施，总设计处理能力23.48万m3/d，与农村生活污水日排放量（105.13万m3/d）之间差距很大，农村集中式污水处理设施处理能力明显不足。阜阳、宿州、淮南3个市农村集中式污水处理设施设计处理能力显得尤为不足，均不到日排放量的10%。
与此同时，安徽省农村污水处理设施实际日处理量仅9.7万m3，仅占农村污水日排放量的9.2%，这可能是由于农村居民居住相对分散，污水收集管网建设不足导致产生的生活污水无法接入集中式污水处理设施处理。阜阳、宿州、淮北3个市实际处理量与日排放量的占比均小于1.5%，说明污水收集管网建设严重不足。
2.1.5 环境库兹涅茨曲线（EKC） 。
安徽省农村生活污水污染物排放强度与人均可支配收入的EKC关系见图4。从中可以看出，全省农村生活污水中人均COD排放强度、人均NH 3-N排放强度、人均TN排放强度、人均TP排放强度与农村居民人均可支配收入之间均呈倒“U”型关系。说明人均可支配收入的提高对农村污染物排放量的影响是多方面的，一方面，收入提高会使资源消耗增多，从而带来污染物排放量增加;另一方面，收入提高也会提高农村居民受教育程度，增强农村居民环保意识，污染治理能力加强，从而使污染物排放量下降。居民生活消费模式是影响环境质量的一个重要方面。目前农村居民生活已经从传统的吃、穿、住等基本生存需求过渡为注重生活质量的新型生活消费模式，应积极开展环境宣传，提高公众环保意识，进一步减轻农村生活污染。
2.1.6 熵值法研究各地级市农村生活污水污染物去除率的权重值。安徽省16个地级市农村生活污水污染物平均去除率见表3。污染物去除率与厕所类型、粪污处理情况及污水治理水平有关。将表3数据代入式（2）中计算 得p ij，再由式（3）和式（4）分别得出各指标的熵值e j和差异系数g j， 最后通过式（5）计算各指标的权重值。计算结果见表4。从中可以看出，在考虑农村集中式污水处理设施处理效率时，采用熵值法计算得出的权重分别为COD去除率21.9%，NH 3-N去除率26.3%，TN去除率25.9%，TP去除率25.9%。4项污染物去除率权重基本一致，但NH 3-N、TN、TP去除率权重略高于COD去除率。
3 结论与讨论
（1）安徽省农村生活污水排放量约3.84亿m3，其中阜阳、宿州、亳州3个市排放量最大。全省农村生活污水COD、NH 3-N、TN、TP排放量分别占生活源排放总量的444%、38.1%、33.5%、39.6%，排放去向以直排入水体、直排入农田和其他途径为主，三者占91.6%。全省农村生活污水普遍缺乏有效治理，各主要污染物平均去除率均在6%以下。
（2）全省农村集中式污水处理设施共1 801座，总设计处理能力23.48万m3/d，处理能力明显不足。阜阳、宿州、淮南3个市尤为突出，集中式污水处理设施处理能力均达不到需处理农村生活污水的10%。污水收水管网建设不足，阜阳、宿州、淮北3个市尤为明显。
（3）农村生活污水人均污染物产生强度与水冲式厕所比例呈正相关性，尤其在水冲式厕所比例较低和较高时相关性更强。但在水冲式厕所占比30%～50%时，人均污染物产生强度的离散程度增加，即受到其他干扰因素的影响。
（4）全省农村生活污水人均COD排放强度、人均NH 3-N排放强度、人均TN排放强度、人均TP排放强度与农村居民人均可支配收入之间均呈倒“U”型关系，即随着人均可支配收入的增加，污染物排放强度呈先升后降的趋势。
（5）用熵值法计算农村集中式污水处理设施处理效率时，4项污染物去除率权重基本一致，但NH 3-N、TN、TP去除率权重略高于COD去除率。
（6）为进一步提高农村污水收集与治理效率，建议农村地区因地制宜，结合具体情况“量体裁衣”，选用适合农村地区的污水收水管网、治理技术及运行管理模式，加强改厕与农村生活污水治理的有效衔接，补齐农村污染治理基础设施的短板，减轻农村生活污水带来的污染，建设美丽乡村。
参考文献
[1] 王俊能，赵学涛，蔡楠，等.我国农村生活污水污染排放及环境治理效率[J].环境科学研究，2020，33（12）：2665-2674.
[2] 陈燕.我国农村生活污水的治理[J].环境与发展，2018，30（3）：76，78.
[3] 薛粟尹.城郊农村生活污水排放现状分析及对策分析[J].环境与发展，2018，30（12）：54，56.
[4] 罗涛，齐鲁，杨雅琼，等.我国农村污水处理的技术问题及对策研究[J].建设科技，2017（1）：45-47.
[5] 劉雪美.我国农村生活污水处理现状及展望[J].安徽农业科学，2017，45（12）：58-60.
[6] 张燕，汪徐.安徽省农村水环境污染治理研究[J].湖北农业科学，2017，56（8）：1458-1462.
[7] 金辉，匡武，王翔宇.安徽省农村生活污水处理存在的难点及对策研究[J].广东化工，2017，44（15）：214-215，211. [8] 生态环境部，农业农村部.生态环境部《农业农村部关于印发农业农村污染治理攻坚战行动计划》的通知：环土壤〔2018〕143号[A/OL].（2018-11-06）[2020-09-25].http：//www.mee.gov.cn/xxgk2018/xxgk/xxgk03/201811/t20181108_672959.html.
[9] GROSSMAN G M，KRUEGER A B.Environmental Impacts of a North American Free Trade Agreement：NBER Working Paper， No.3914[R].National Bureau of Economics Research，1991.
[10] SHAFIK N， BANDYOPADHYAY S.Economic Growth and Environmental Quality.Time Series and Gross-Country Evidence.Background Paper for World Development Report[R].Washington， DC：World Bank，1992.
[11] PANAYOTOU T.Empirical Tests and Policy Analysis of Environmental Degradation at Different Stages of Economic Development[R].Geneva：Technology and Environment Programme， International Labour Office，1993.
[12] SELDEN T M， SONG D Q.Environmental quality and development： Is there a kuznets curve for air pollution emissions？[J].Journal of environmental economics and management，1994，27（2）：147-162.
[13] 彭水军，包群.经济增长与环境污染——环境库兹涅茨曲线假说的中国检验[J].财经问题研究，2006（8）：3-17.
[14] 刘扬，陈劭锋，张云芳.中国农业EKC研究：以化肥为例[J].中国农学通报，2009，25（16）：263-267.
[15] 杜江，刘渝.中国农业增长与化学品投入的库兹涅茨假说及验证[J].世界经济文汇，2009（3）：96-108.
[16] 袁加军，曾五一.基于生活污染物的环境库兹涅茨曲线[J].山西财经大学学报，2009，31（10）：30-34.
[17] 曹大宇，李谷成.我国农业环境库兹涅茨曲线的实证研究：基于联立方程模型的估计[J].软科学，2011，25（7）：76-80.
[18] 沈能，张斌.农业增长能改善环境生产率吗？有条件“环境库兹涅茨曲线”的实证检验[J].中国农村经济，2015（7）：17-30.
[19] GOKMENOGLU K K，TASPINAR N，KAAKEH M.Agriculture-induced Environmental Kuznets Curve：The case of China [J].Environmental science and pollution research， 2019， 26（36）：37137-37151.
[20] WANG Y， SHEN N.Agricultural environmental efficiency and agricultural Environmental Kuznets Curve based on technological gap：The case of China[J].Polish journal of environmental studies， 2016，25（3）：1293-1303.
[21] 沈永昌，余华银.环境库兹涅茨曲线假说的中国检验：基于PSTR模型的实证研究[J].江南大学学报（人文社会科学版），2016，15（3）：117-125.
[22] 许登峰，刘志雄.广西环境库兹涅茨曲线的实证研究[J].生態经济，2014，30（2）：52-56，67.
[23] 李国柱，李从欣.基于熵值法的经济增长与环境关系研究[J].统计与决策，2010（24）：107-109.
[24] 姜北，孙美，纪玉琨，等.基于熵值法的地表水水质模糊综合评价[J].灌溉排水学报，2018，37（S1）：47-50.
关键词 农村生活污水;环境库兹涅茨曲线（EKC）;熵值法;人均污染物产生强度
中图分类号 X 321 文献标识码 A
文章编号 0517-6611（2021）19-0055-05
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.19.014
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
Study on Pollution Characteristics of Rural Domestic Sewage in Anhui Province
SUN Ya-min
（Anhui Eco-environmental Monitoring Center，Hefei，Anhui 230061）
Abstract Based on the results of the second national pollution sources survey of Anhui Province， the pollution characteristics of rural domestic sewage in 2017 were analyzed and studied with the method of Environmental Kuznets Curve （EKC） and entropy method.The results showed that：①COD， NH 3-N， TN and TP discharge of rural domestic sewage accounted for 44.4%， 38.1%， 33.5% and 39.6% of total discharge of residential pollution sources respectively.91.6% of pollutants were discharged directly into water bodies， farmland and other ways.②Both the treatment capacities of centralized rural domestic sewage treatment plants and the sewage pipelines of Anhui Province were inadequate.The effective treatment ratio of pollutants in rural domestic sewage were lower than 6%.③Only 39.5% of rural permanent households had flush toilets.Per capita pollutant production intensity of rural domestic sewage had positively correlated with the percentage of the flush toilets.④The Environmental Kuznets Curve （EKC） between per capita pollutant discharge intensity of COD， NH 3-N， TN and TP in rural domestic sewage and per capita disposable income of rural residents showed an inverted-U trend， namely with the increase of per capita disposable income， the pollutant discharge intensity had a tendency of descending after ascending.Next the sewage collection pipelines， treatment technologies， operation and management models should be selected to adapt the local rural areas，meanwhile the toilet reform should be strengthened so as to make up for the shortage of infrastructure for environmental protection in rural areas.
Key words Rural domestic sewage;Environmental Kuznets Curve （EKC）;Entropy method;Per capita pollutant production intensity 作者简介 孙亚敏（1975—），女，安徽萧县人，高级工程师，硕士，从事环境数据综合分析研究。
收稿日期 2021-01-26
农村生活污水主要来自农村家庭生活产生的黑水和灰水等，黑水由粪便、尿液及其冲洗水构成，灰水基本是由厨房排水、洗澡水等、洗衣水等构成。农村生活污水具有水质水量波动范围大、氮磷含量较高、收集率低、污水处理设施效率低、运行管理较差等特点[1-5]。2011年以来，安徽省持续开展了“问题村”“连片整治”“美好鄉村”等一系列农村环境综合整治工作，取得了一定成效[6-7]。但目前全省农村生活污水收集、处理率仍较低，污水处理设施运行管理较差，大部分农村生活污水未经处理或仅简单处理后就直接排入河流、农田中，农村生活污水造成的环境污染问题依然严峻。2018年11月，生态环境部、农业农村部在关于印发《农业农村污染治理攻坚战行动计划》的通知中指出，加快推进农村生活垃圾污水治理[8]。笔者结合第二次全国污染源普查数据，对2017年安徽省农村生活污水污染特点进行了分析研究，并提出农村生活污水治理的对策建议，以期为全省农村污水治理提供技术支撑。
1 研究方法
1.1 环境库兹涅茨曲线（EKC） 环境经济学家通常用环境库兹涅茨曲线（Environmental Kuznets Curve， 简称EKC）分析环境质量与经济增长之间的关系。Grossman等[9]于1991年对42个国家不同城市和地区的研究发现，SO 2及烟尘的浓度与人均国民收入之间存在着类似库兹涅茨曲线的倒“U”型关系，这种关系被称之为环境库兹涅茨曲线（EKC）假说。随后，Shafik等[10]、Panayotou[11]、Selden等[12]的实证研究都一定程度上支持了EKC假说。我国学者于20世纪90年代末期开始研究EKC问题。彭水军等[13]运用1996—2002年省级数据对我国经济增长与环境污染指标之间的关系进行了检验，发现EKC假说成立条件在很大程度上取决于污染指标和估计方法的选取。刘扬等[14]采用非线性回归的方法对全国及各省1949—2007年的数据对江苏省经济发展水平与过剩氮污染之间的关系进行了检验;杜江等[15]运用1997—2005年的数据对农业增长与农用化学品（农药和化肥）投入之间的EKC关系进行了验证。从已有的文献来看，国内外学者从不同角度，采用不同的样本和方法对EKC进行了研究。大多数情况下，环境污染与经济增长间存在着倒“U”型关系，但除此之外，还可能存在“N”型、倒“N”型等其他三次曲线的关系[16-22]。该研究选用三次多项式模型，对农村生活污水污染物排放强度与农村居民人均可支配收入EKC进行拟合分析。公式如下：
Y ij=β 0+β 1X i+β 2X i2+β 3X i3+ε（1）
式中，Y ij为第j个地级市的第i个指标的人均污染物排放强度;β 0、β 1、β 2、β 3为模型参数;ε为随机误差项。β 0、β 1、β 2、β 3取 值的不同可反映环境质量状况与经济发展之间的关系。
1.2 熵值法
在信息论中，熵是对不确定性的一种度量，信息量越大，不确定性越小，熵越小;反之，熵越大。根据熵的特性，可以通过熵值判断指标的离散程度，指标离散程度越大，则该指标对评价结果的影响越大。假 设有m个待评价对象，n项评价指标， 组成指标原始数据矩阵 X：X=（x ij） m×n指标x i，指标值x ij差距 越大，表示该指标在综合评价中作用越大。信息熵代表系统的有序程度，系统的有序程度越高，表示该信息熵越大;反之，则表示该信息熵越小[23-24]。
通过各指标的指标值差异程度，利用信息熵，得出各指标权重，计算基本步骤为：
（1）同度量化各指标，计算第 i 项方案指标值的比重 p ij：
p ij=x ijm i=1x ij（1≤i≤n;1≤i≤m）（2）
式中，m为待评价对象个数;n为评价指标个数。
（2）计算第j项指标的熵值e j：
e j=-kn i=1p ij ln p ij （3）
式中， k >0;ln为自然对数; e j≥0。设k=1 ln m0≤e j≤1。
（3）计算第 j项指标的差异性系数g j，即：g j=1-e j（4）
（4）计算第j项指标的权重：ω j=g jm j=1g j （5）
1.3 数据来源
该研究基于2017年全省16个地级市的统计调查数据，其中农村常住人口、厕所类型、粪尿处理情况、生活污水排放去向、污染物产生、排放量及处理效率、农村污水处理设施数量、处理能力等基础数据来源于安徽省第二次全国污染源普查结果;农村居民可支配收入来源于2018年《安徽统计年鉴》。
2 结果与分析
2.1 农村生活污水污染排放
2.1.1 污水及污染物排放情况。
农村生活污水排放量与经济发展水平、卫生设施条件、污水管网建成情况等因素相关。根据安徽省第二次全国污染源普查结果，2017
年全省农村生
活污水COD、NH 3-N、TN、TP排放量分别占生活源排放总量
的44.4%、38.1%、33.5%、39.6%。全省农村生活污水
普遍缺乏有效治理，各污染物去除率均在6%以下（表1），远低于城镇污水中各同类污染物的去除效率。全省农村生活污水排放量约3.84亿m3，其中阜阳、宿州、亳州3个市排放量最大，分别占全省的15.4%、10.6%、10.6%（图1）。
2.1.2 农村生活污水产生强度与厕所类型的关系。
农村厕所可分为水冲式厕所和无水冲式厕所两种类型，其中无水冲式厕所不产生生活污水，故农村生活污水污染物产生强度与厕所类型关系较大。根据安徽省第二次全国污染源普查数据，2017年全省农村有水冲式厕所的户数占农村常住户数的39.5%，无水冲式厕所的户数占60.5%。从图2可以看出，农村生活污水人均污染物产生强度与水冲式厕所比例呈正相关性，尤其在水冲式厕所比例较低和较高时相关性更强。但在水冲式厕所占比30%～50%时，人均污染物产生强度的离散程度增加，即受到其他干扰因素的影响。 2.1.3 排放去向。安徽省农村生活污水排放去向依次为其他途径>直排入水体>直排入农田>进入农村集中式污水处理设施>进入市政管网>排入户用污水处理设备，其户数占比分别约为39.4%、28.7%、23.5%、4.6%、2.8%、1.0%。图3为安徽省农村生活污水及污染物排放去向占比分布情况，从中可以看出，全省农村生活污水及污染物排放去向以直排入水体、直排入农田和其他途径为主，三者占91.6%。
2.1.4 农村生活污水处理率分析。
安徽省16个地级市农村生活污水处理量与集中式生活污水处理设施设计处理能力的关系见表2。从中可以看出，2017年全省共1 801座农村集中式污水处理设施，总设计处理能力23.48万m3/d，与农村生活污水日排放量（105.13万m3/d）之间差距很大，农村集中式污水处理设施处理能力明显不足。阜阳、宿州、淮南3个市农村集中式污水处理设施设计处理能力显得尤为不足，均不到日排放量的10%。
与此同时，安徽省农村污水处理设施实际日处理量仅9.7万m3，仅占农村污水日排放量的9.2%，这可能是由于农村居民居住相对分散，污水收集管网建设不足导致产生的生活污水无法接入集中式污水处理设施处理。阜阳、宿州、淮北3个市实际处理量与日排放量的占比均小于1.5%，说明污水收集管网建设严重不足。
2.1.5 环境库兹涅茨曲线（EKC） 。
安徽省农村生活污水污染物排放强度与人均可支配收入的EKC关系见图4。从中可以看出，全省农村生活污水中人均COD排放强度、人均NH 3-N排放强度、人均TN排放强度、人均TP排放强度与农村居民人均可支配收入之间均呈倒“U”型关系。说明人均可支配收入的提高对农村污染物排放量的影响是多方面的，一方面，收入提高会使资源消耗增多，从而带来污染物排放量增加;另一方面，收入提高也会提高农村居民受教育程度，增强农村居民环保意识，污染治理能力加强，从而使污染物排放量下降。居民生活消费模式是影响环境质量的一个重要方面。目前农村居民生活已经从传统的吃、穿、住等基本生存需求过渡为注重生活质量的新型生活消费模式，应积极开展环境宣传，提高公众环保意识，进一步减轻农村生活污染。
2.1.6 熵值法研究各地级市农村生活污水污染物去除率的权重值。安徽省16个地级市农村生活污水污染物平均去除率见表3。污染物去除率与厕所类型、粪污处理情况及污水治理水平有关。将表3数据代入式（2）中计算 得p ij，再由式（3）和式（4）分别得出各指标的熵值e j和差异系数g j， 最后通过式（5）计算各指标的权重值。计算结果见表4。从中可以看出，在考虑农村集中式污水处理设施处理效率时，采用熵值法计算得出的权重分别为COD去除率21.9%，NH 3-N去除率26.3%，TN去除率25.9%，TP去除率25.9%。4项污染物去除率权重基本一致，但NH 3-N、TN、TP去除率权重略高于COD去除率。
3 结论与讨论
（1）安徽省农村生活污水排放量约3.84亿m3，其中阜阳、宿州、亳州3个市排放量最大。全省农村生活污水COD、NH 3-N、TN、TP排放量分别占生活源排放总量的444%、38.1%、33.5%、39.6%，排放去向以直排入水体、直排入农田和其他途径为主，三者占91.6%。全省农村生活污水普遍缺乏有效治理，各主要污染物平均去除率均在6%以下。
（2）全省农村集中式污水处理设施共1 801座，总设计处理能力23.48万m3/d，处理能力明显不足。阜阳、宿州、淮南3个市尤为突出，集中式污水处理设施处理能力均达不到需处理农村生活污水的10%。污水收水管网建设不足，阜阳、宿州、淮北3个市尤为明显。
（3）农村生活污水人均污染物产生强度与水冲式厕所比例呈正相关性，尤其在水冲式厕所比例较低和较高时相关性更强。但在水冲式厕所占比30%～50%时，人均污染物产生强度的离散程度增加，即受到其他干扰因素的影响。
（4）全省农村生活污水人均COD排放强度、人均NH 3-N排放强度、人均TN排放强度、人均TP排放强度与农村居民人均可支配收入之间均呈倒“U”型关系，即随着人均可支配收入的增加，污染物排放强度呈先升后降的趋势。
（5）用熵值法计算农村集中式污水处理设施处理效率时，4项污染物去除率权重基本一致，但NH 3-N、TN、TP去除率权重略高于COD去除率。
（6）为进一步提高农村污水收集与治理效率，建议农村地区因地制宜，结合具体情况“量体裁衣”，选用适合农村地区的污水收水管网、治理技术及运行管理模式，加强改厕与农村生活污水治理的有效衔接，补齐农村污染治理基础设施的短板，减轻农村生活污水带来的污染，建设美丽乡村。
参考文献
[1] 王俊能，赵学涛，蔡楠，等.我国农村生活污水污染排放及环境治理效率[J].环境科学研究，2020，33（12）：2665-2674.
[2] 陈燕.我国农村生活污水的治理[J].环境与发展，2018，30（3）：76，78.
[3] 薛粟尹.城郊农村生活污水排放现状分析及对策分析[J].环境与发展，2018，30（12）：54，56.
[4] 罗涛，齐鲁，杨雅琼，等.我国农村污水处理的技术问题及对策研究[J].建设科技，2017（1）：45-47.
[5] 劉雪美.我国农村生活污水处理现状及展望[J].安徽农业科学，2017，45（12）：58-60.
[6] 张燕，汪徐.安徽省农村水环境污染治理研究[J].湖北农业科学，2017，56（8）：1458-1462.
[7] 金辉，匡武，王翔宇.安徽省农村生活污水处理存在的难点及对策研究[J].广东化工，2017，44（15）：214-215，211. [8] 生态环境部，农业农村部.生态环境部《农业农村部关于印发农业农村污染治理攻坚战行动计划》的通知：环土壤〔2018〕143号[A/OL].（2018-11-06）[2020-09-25].http：//www.mee.gov.cn/xxgk2018/xxgk/xxgk03/201811/t20181108_672959.html.
[9] GROSSMAN G M，KRUEGER A B.Environmental Impacts of a North American Free Trade Agreement：NBER Working Paper， No.3914[R].National Bureau of Economics Research，1991.
[10] SHAFIK N， BANDYOPADHYAY S.Economic Growth and Environmental Quality.Time Series and Gross-Country Evidence.Background Paper for World Development Report[R].Washington， DC：World Bank，1992.
[11] PANAYOTOU T.Empirical Tests and Policy Analysis of Environmental Degradation at Different Stages of Economic Development[R].Geneva：Technology and Environment Programme， International Labour Office，1993.
[12] SELDEN T M， SONG D Q.Environmental quality and development： Is there a kuznets curve for air pollution emissions？[J].Journal of environmental economics and management，1994，27（2）：147-162.
[13] 彭水军，包群.经济增长与环境污染——环境库兹涅茨曲线假说的中国检验[J].财经问题研究，2006（8）：3-17.
[14] 刘扬，陈劭锋，张云芳.中国农业EKC研究：以化肥为例[J].中国农学通报，2009，25（16）：263-267.
[15] 杜江，刘渝.中国农业增长与化学品投入的库兹涅茨假说及验证[J].世界经济文汇，2009（3）：96-108.
[16] 袁加军，曾五一.基于生活污染物的环境库兹涅茨曲线[J].山西财经大学学报，2009，31（10）：30-34.
[17] 曹大宇，李谷成.我国农业环境库兹涅茨曲线的实证研究：基于联立方程模型的估计[J].软科学，2011，25（7）：76-80.
[18] 沈能，张斌.农业增长能改善环境生产率吗？有条件“环境库兹涅茨曲线”的实证检验[J].中国农村经济，2015（7）：17-30.
[19] GOKMENOGLU K K，TASPINAR N，KAAKEH M.Agriculture-induced Environmental Kuznets Curve：The case of China [J].Environmental science and pollution research， 2019， 26（36）：37137-37151.
[20] WANG Y， SHEN N.Agricultural environmental efficiency and agricultural Environmental Kuznets Curve based on technological gap：The case of China[J].Polish journal of environmental studies， 2016，25（3）：1293-1303.
[21] 沈永昌，余华银.环境库兹涅茨曲线假说的中国检验：基于PSTR模型的实证研究[J].江南大学学报（人文社会科学版），2016，15（3）：117-125.
[22] 许登峰，刘志雄.广西环境库兹涅茨曲线的实证研究[J].生態经济，2014，30（2）：52-56，67.
[23] 李国柱，李从欣.基于熵值法的经济增长与环境关系研究[J].统计与决策，2010（24）：107-109.
[24] 姜北，孙美，纪玉琨，等.基于熵值法的地表水水质模糊综合评价[J].灌溉排水学报，2018，37（S1）：47-50.