党的十八大报告提出的“美丽乡村”建设既是“美丽中国”建设的基础和前提，也是推进生态文明建设和提升社会主义新农村建设的新工程、新载体。“美丽乡村”建设是当前和今后一个时期各地做好农业、农村和农民工作的指导思想和行动指南。中央农村工作会议上，习近平同志特别指出：“中国要强，农业必须强；中国要美，农村必须美；中国要富，农民必须富。农业基础稳固，农村和谐稳定，农民安居乐业，整个大局就有保障，各项工作都会比较主动。”美丽乡村建设是贯彻十八大精神的必然要求；是统筹城乡发展，建设社会主义新农村实践的又一重大创新；也是广大人民群众的迫切愿望；也是增加当地特色经济发展的有力保障。
河北省内环京津、外绕渤海，西为太行山，北为燕山，地貌复杂多样，是全国唯一兼有平原、盆地、丘陵、山地、高原五大类基础地形和湖泊、海滨的省份。由于历史原因，河北省农村生产经营方式粗放，环保基础设施投入不足，环境污染治理相对滞后。特殊的地理区位和生态功能，决定了河北省农村环境保护任务极其重要和艰巨。河北省从2009年开始，省财政设立农村环保专项资金，推进农村环境综合整治工作，以解决影响农村环境脏、乱、差最为突出的生活垃圾、污水等问题为重点，试点先行、梯次推进、示范引领，相继建成了一批环境整洁、设施配套、各具特色的美丽乡村。
中科奇大自2012年以来承担了多个农村环境治理项目。从项目前期申报至建设验收全过程整体方案和设计，承担总体工程，使农村环境问题得到有效解决。同时，在参与项目过程中，对农村污水处理、垃圾治理、畜禽养殖污染治理、水源地保护几大方面不断积累经验的同时，也遇到了许多问题和挑战。
1.河北省农村环境存在的问题
1.1 生活污水处理问题：
①由于农村自身经济基础薄弱，排污管网普遍不健全，生活污水流入保护河流，除雨季和冬季外，生活污水基本上都是沿途挥发、渗漏，形不成径流；
②示范区的村庄分布于河流两侧，生活污水未经处理直接外排，严重造成流域水污染。
1.2 生活垃圾处理问题
示范区普遍缺乏完善垃圾清运系统，示范区各村垃圾任意堆放，沿河村庄则向河床倾倒，垃圾产生的有毒有害物质的渗漏液，进入土壤直接污染地下水或通过地表流入河流，造成对周边地表水域的污染，示范区“脏、乱、差”问题严重。
1.3饮用水水源地保护问题：
①水井没有明确划定保护区域、设置隔离设施和保护标志；
②井栏、井台和井盖没有按规定建设和保护；
③水井周边环境污染严重，有的位于村民居住区，极易受到生活污水、生活垃圾以及人畜粪便污染；有的位于农田，容易受到农药、化肥污染。
1.4畜禽粪便污染问题
①畜禽粪便随意堆放不仅会产生大量的恶臭气体，其中含有大量的氨、硫化物、甲烷等有毒有害成分污染周围环境；②粪便中的污染物含有大量的病源微生物、寄生虫卵以及滋生的蚊蝇，会使环境中病原种类增多，病原菌和寄生虫大量繁殖，造成人、畜传染病的蔓延，尤其是人畜共患病时，会导致疫情发生，给人畜带来灾难性危害；③畜禽粪便渗漏所产生的污水一旦进入地下水中，可使地下水溶解氧含量减少、有毒成分增多，使水体发黑、变臭，造成持久性有机污染，极难治理和恢复；④畜禽养殖过程中的污水排入河流中，由于N、P含量升高，造成水质不断恶化，导致水体严重富营养化，会使河流丧失使用功能；⑤高浓度的畜禽养殖污水长期用于灌溉，会使作物陡长、倒伏、晚熟或不熟，造成减产，甚至毒害作物，出现大面积腐烂。
2 中科奇大农村环境治理技术
2.1 农村环境治理技术理念
近年来，中科奇大参与了廊坊、张家口、石家庄、邯郸等地区美丽乡村建设环境治理项目。在多年农村环境治理实践当中，形成了“农村生活垃圾、生活污水一体化治理的技术理念，实现“垃圾不出村、污水不出户”，以“就地处理”为主，尽可能就地无害化分散消纳利用；设备装置采用无动力或微动力、免维护或简易维护设计、免照看或少照看，减少后期运行维护费用。
2.2 中科奇大污水处理技术
与城镇污水处理相比，农村有自身特点，技术经济基础薄弱，生活污水排放不均匀、可生化性好，几乎不含有毒有害有机污染物。因此，对于农村生活污水治理应当因地制宜，同时遵循工艺流程简洁、维护管理简单、运行费用低廉的原则。
(1)集中处理方式
集中处理方式的主要技术有：厌氧好氧工艺（AO）、厌氧-缺氧-好氧法工艺（A2O）、膜生物反应器(MBR)、生物转盘、好氧塘、人工湿地和生态滤床，可应对不同的水质、水量。真正做到因地制宜，切实贴合群众需求和环保目的。适用于集聚程度较高，具有完善排水管网，经济条件相对较好的村庄，日处理生活污水规模可从数十吨到数百吨。
主要处理工艺:
①AO生物接触氧化工艺
②A2O工艺
③MBR工艺
此处理方式的投资及运行费用为：吨水投资约0.3w-1.5w，吨水每天运行费用0.3-1.2元。
(2)小集中处理方式
与庭院式污水处理模式原理相同，小集中污水处理系统由一体化设备生活系统+人工湿地生态系统组成。针对农村生活污水住宅分散、来水不稳定、集中收集管网难度大、投资成本高、后期运营维护经费难以筹措等特点，设计本系统，作为集中生活污水处理设施的辅助形式。
其主要特点为：
①因地制宜，根据当地条件，可建成圆形、方形、工字型等图形各异的形态。
②模块化设计，十户至二十户均可。
③美观实用，既可进行生活污水处理之用，又可景观美化。
④无动力设计，节省后期运营维护费用。
⑤出水可用于浇洒庭院植物等，节约水资源。
本处理方式制造成本低、安装简单，运行方便，适用于有部分管网的地区。对需要共同处理多户污水的农村、农家乐、学校等，小型集中污水处理系统体现出了它的优势。其人工湿地的占地面积较小，仅需20-30M2，且采用地埋式，湿地植物可选为观赏性植物。投资估算为：按实际处理规模计算3500-5000元/户，后期运行费用几乎为零。
图1 小集中污水处理系统工艺流程
(3)分散处理方式
对于村庄居住分散、偏僻，人口规模小、地形条件负责、污水不易收集、管网系统建设难的单户或联户，进行单独处理，建立庭院式污水处理设施。以此种处理方式，作为集中污水处理设施的补充形式。
图2 庭院式污水处理系统工艺流程
农户的生活污水首先通过下水道进入庭院式一体化设备，在其中经过物理作用和生物作用后大部分污染物得以去除，之后再进入一小块人工湿地，污染物通过湿地基质的过滤吸附、湿地植物根系的吸收、好痒与厌氧生物菌群的分极作用被去除，从而使污水得以净化。处理过的废水可直接进入排水管网或用于庭院浇洒。本庭院污水处理系统的进水一般为农村生活灰水，处理后的出水水质可以达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)二级标准。
本处理方式制造成本低、安装简单，运行方便。人工湿地的占地面积很小，约2-3m2，且采用地埋或半地上式，湿地植物可以根据农户的需求选择，可以种植观赏植物或其它作物；单户单套系统总投资估算为4000-5000元，3-5联户单套系统总投资为10000-15000元。后期运行费用几乎为零。
2.3 生活垃圾处理技术
农村生活垃圾处理体系宜采用“户分类、村收集、镇转运、县处理”的模式。
户分类：生活垃圾按照有机垃圾、无机垃圾和可回收垃圾进行分类。配置户用分类垃圾桶；每户建设简单沤粪池、三格化粪池或沼气池，规格一般为4-8m3，处理餐厨垃圾和人畜粪便，产生的有机肥和沼气可供农户自用；可回收垃圾由农户自行收集出售。
村收集：在街道设置公共垃圾桶，垃圾池；
镇转运：由人力、电动、柴油三轮车或农用四轮车或垃圾收集车将垃圾收集运至镇垃圾中转站，如村庄离镇垃圾中转站较远，则在村出口处设置垃圾中转站；根据生活垃圾的处理量中转站建设形式可为带压缩功能的和不带压缩功能的；
县处理：镇里的垃圾经转运车转运后运至县里的生活垃圾终端处理厂。根据农村的实际情况，一些村庄可单独建设简易无机垃圾填埋场。
图3 农村垃圾处理体系
2.4 畜禽污染治理技术
(1)干清粪工艺
干清粪工艺的主要方法是，粪便一经产生便分流，干粪由人工收集、清扫、运走，尿及冲洗水则从下水道流出，分别进行处理。人工清粪只需用一些清扫工具、人工清粪车等。设备简单，不用电力，一次性投资少，还可以做到粪、尿分离，便于后续处理。采用干清粪工艺手段，可以有效减少污水的排放量和污染物浓度，因此在条件合适的情况下，首选采用干清粪工艺。
工艺流程图：
(2)沼气生态处理模式
整个处理流程可分为五个模块：一是养殖废物的前处理部分，包括固液分离和废水调节；二是厌氧处理部分；三是沼气的净化、贮存和利用部分；四是利用动物粪便以及沼渣和沼液产生固体或液体有机肥料及生物活性肥料部分；五是厌氧废水后处理部分。
2.5 水源地保护技术
饮用水源地环境整治工程的重点是对现有饮用水源地进行保护。
对集中式水源地保护区首先要按国家规范划定保护区，对保护区内现有的违章建筑、固体废弃物、工矿企业进行拆除与清运；对保护区内农业面源污染进行控制；对穿越保护区的交通干线、受污染的河流、引污灌溉的沟渠等加强监管，同时要建设隔离防护设施，设置界标、警示牌、宣传牌等内容。
对于分散式供水水源，重点加强对水源井本身相关设施的建设和修缮，增设隔离防护设施、保护标识和宣传牌。水源保护还应考虑制定应急预案，防止污染隐患的发生。
3 研究总结与展望
中科奇大在农村环境治理的多年实践中总结了诸多经验，同时更面临着诸多问题和挑战。为更加高效、有效的达到治理效果，本着“建设费用低一些、运营费用少一些，后期人员管理简单”的宗旨，中科奇大因地制宜地对不同地区的农村基础情况选择相应技术。
3.1 污水处理获得的经验及思考
污水处理方面，由于各地区经济基础条件以及公共设施建设的差异，我们认为，已有管网的地区宜采用集中处理方式；有部分管网地区，采用小集中处理方式；对于偏远地区、村庄布局较分散不利于建设管网的地区，采用分散处理模式即庭院污水处理模式。形成“集中处理方式为主、小集中处理方式为辅、分散处理方式为补充形式”的农村污水处理技术方针。
由于集中处理方式效果最好，是最适宜长远发展和后期运营管理的模式；而小集中处理方式，可同时处理十至二十户，需要有部分管网。庭院式污水处理模式，主要针对没有管网的地区。由于农村用水有不同于城镇的特点，一般在早、晚时段处于用水高峰，且用水量明显小于城镇。因此部分已建设好的集中处理污水设施的地区，存在污水收集量不足的问题，最终导致集中处理设施无法正常运营。因此我们认为，对于农村污水处理应选择以集中处理为主，以小集中为辅，以庭院式为补充的形式。
3.2 垃圾治理存在的问题及对策
近年来，随着河北省政府对新农村建设的重视和投入力度加大，部分地区乡镇已初步形成了“户集、村收、镇运、县处理”的垃圾收运处理体系。随着农村垃圾治理工作的推进，大部分农村垃圾治理工作日益规范，农民的许多陋习也得到了较大改变，村镇卫生面貌也发生了显著变化。然而农村垃圾治理状况仍然不容乐观，农民乱堆乱倒、村前屋后、水沟河边垃圾成堆的现象仍然普遍，严重影响着村容村貌和村民的生活环境，与政府建设美丽乡村的要求仍然存在一定差距。由于各种历史和现实原因，当下农村垃圾治理普遍存在以下问题：
（1）垃圾处理简单，没有形成科学治理的运行机制，几乎没有进行分类处理，只是简单进行一些堆放或收集转运。特别是农民在生产过程中使用过的废旧塑料袋、农膜和农药瓶等垃圾，无人回收，不可降解，成为农村土地和水源的一个重要污染源。
（2）村民的环保意识落后。尽管政府已安置了垃圾收集容器，设定了垃圾收集点，但是农村居民随意丢弃垃圾、堆放垃圾的现象仍然广泛存在。
中科奇大率先提出农村生活垃圾“垃圾五分法”，以 “户分类—组收集—村回收”，达到垃圾不出村，就地处理为主，变废为宝。
图4 生活垃圾处理系统流程图
我国作为一个农业大国,“三农”问题是我国政府必须面临的大事,农村环境直接影响到农村居民的生产生活条件，影响到社会主义新农村建设的步伐，影响到城镇化建设的进程，甚至影响到我国现代化建设的快速发展。要从根本上解决农村环境问题，必须加强对农村环境的保护与治理设施的建设。
本文以本单位中科奇大近年来河北省美丽乡村环境治理项目经验为基础，总结河北农村环境的主要问题，分别从生活污水、生活垃圾、畜禽污染三方面提出针对美丽乡村建设中环境治理技术，相信会有更多学术界对农村环境治理这一课题进行深入的研究,越来越多的学者也会将视角投向这一课题。农村环境综合整治是一项复杂且长期的问题，需要后续不断的完善和研究。