农村沼气在生态环境保护中的作用

2016-07-13 07:24熊发银
大科技 2016年2期
关键词:户用沼气粪便

熊发银

(贵州省黄平县农业生态和农村能源管理办公室 556100)

农村沼气在生态环境保护中的作用

熊发银

(贵州省黄平县农业生态和农村能源管理办公室 556100)

我国当前面临着资源紧缺、环境污染严重等生态环境问题,农村沼气的建设在提高农业农村废弃物无害化处理水平的同时,有效改善了生态环境问题,起到了节能减排的作用。本文即重点探讨了农村沼气在生态环境保护中发挥的重要作用。

农村;沼气;生态环境;保护

1 引言

在农业生态发展中,沼气的建设是重要生产链之一,为农业结构提供了崭新的农业技术模式。沼气生态农业技术以沼气为纽带,将畜牧业与种植业有机结合,逐步建立一个高产、优质、高效的农业生产体系和合理协调的农业生态体系,从而获得能源再生,环境改善和效益提高。农村沼气技术的推广和应用,是发展生态农业,实现农业可持续发展的有效措施,对农业内部良性循环和生态平衡都有重要的现实意义。

2 我国农村环境基本现状及沼气应用概述

2.1 我国农村环境基本现状

我国当前大多数农村地区仍然沿用传统方法,使用柴草、农作物秸秆等做生活燃料和取暖,农户粪堆、柴草随意堆放较多,从而给生活环境造成“脏、乱、差”现象。目前全国有近2亿处简陋农户旱厕仍在使用,每年畜禽养殖业产生30亿t粪便,按流失率计算,有相当部分通过地表径流流入江河湖泊,污染水体污染环境。近年来,我国政府对“三农”的发展给予极大的关注,特别是农村沼气的发展对改善农民的生活条件和生态环境极为有利,发展沼气成为一项有助于扶贫、健康和教育的公益性事业。农村农业生产、生活造成的环境污染和生态破坏已成为建设社会主义新农村一个不容忽视亟待解决的问题。

2.2 沼气应用概述

沼气,化学名甲烷,通过厌氧发酵原理,将有机物质置于厌氧条件下,经过微生物的发酵作用而形成的可燃性混合气体,热值20~25MJ/m3,属于二次能源,并且是可再生能源,其除用于炊事、供暖、照明等外,还可作生产甲醇、福尔马林、四氯化碳等化工原料。经发酵后排出的沼液和沼渣,含有较丰富的营养物质,可用作农作物的肥料和畜禽饲料。沼气常见于沼泽地、污水沟或粪池,为自然界天然发生。

沼气可用于农户生活用燃料和农副产品加工;沼液可用作饲料、生物农药、培养液料;沼渣可用于肥料生产,发展农业循环经济。在我国北方农村推广应用的塑料大棚、沼气池、畜禽舍相结合的“四位一体”沼气生态农业模式,中部地区以沼气为纽带的生态果园模式,南方的“猪-沼-果”模式,其它地区因地制宜建立的“猪-沼-鱼”和“草-牛-沼”等模式,都是以农业产业为龙头,以沼气技术为纽带,对沼气、沼渣、沼液多层次利用的生态农业产业模式,使农村沼气和农业生态紧密结合起来,是改善农村环境质量、减轻农村面源污染的有效措施之一;是维护农村生态平衡,保护森林植被,防止水土流失的有效方法之一;是发展绿色种植业、养殖业有效途径之一。当前,沼气已成为农村经济新的增长点,具有显著的经济效益、社会效益和生态效益。

3 沼气在农村能源问题中的作用

我国农村已经出现严重的能源短缺问题,生态结构落后,其中柴草、秸秆、干粪等生物能源约占80%以上,其它的能源则不到20%。在我国新农村建设的过程中,对于优质能源的需求不断增加,基于此为了解决农村能源短缺问题,必须稳步、大力发展沼气建设事业。

3.1 保护资源,提高空气质量

农村的主要污染源自于人们的日常生产生活,污染物主要包括生活垃圾、污水,人畜禽固体粪便尿液和各种生产废弃物等。其中含有的大量氮、磷、悬浮物及致病菌,对水体和空气造成严重污染。

农村的传统能源通常是指森林、秸秆等,其中,森林作为陆地生态系统的主体,具有调节气候,涵养水源,保持水土,防风固沙等功能;而秸秆是一种可再生生物资源,具有保墒和调控田间温度、抑制杂草等功能。农村大部分的生活燃料过去都依靠砍伐树木和作物秸秆。鼓励农民建沼气池后,一个6m3的沼气池年产沼气350~400m3,农户使用沼气后年可节约薪柴1.5~2t,相当20016m3薪柴的年生长量。所以,因地制宜积极发展农用沼气池,比直接燃烧秸秆提高热效率好几倍,并能有效降低森林砍伐量和秸秆燃烧,使秸秆还田,保护生态环境,提高空气质量。

3.2 利用沼气有机肥,减少农药使用

当前我国化肥年施用量4000多万t,单位面积施用量超过世界平均水平,平均利用率不到40%,低于世界平均水平。农药施用量130万t,不同程度遭受农药污染的农田面积达到1.36万亩。沼肥的使用对改善土地理化性质,改良土地团粒结构、培养地力有很好的促进作用。截止2015年,1.2亿农户使用上户用沼气全国每年可减少化肥、农药施用量可达800万t和26万t,相当于封山育林4.25亿亩或替代了120亿亩干旱半干旱地表生物量,保护植被、林草,减少水土流失,维持生态平衡,保护了农村生态环境。

3.3 节能减排作用

我国“十二五”规划节能减排,已将上万元的GDP能耗下降至0.869t标准煤,比2010年的1.03t标准下降31.6%,实现节能6.7亿t标准煤;在减排方面,全国COD和二氧化硫排放总量分别控制在2347.6万t、2086.4万t,比2010年分别下降8%。

截至2015年,全国累计建设的1.2亿个户用沼气的推广应用,为我国每年节约1.2亿t的标准煤;减少二氧化硫排放约180万t,减少COD约排放800万t。截至2015年1.2亿个户用沼气推广应用,在节能上每年所占节能比例约为“十一五”期间的20%,在减排二氧化硫上每年所占减排比例约为“十一五”期间的10%,在减排COD上每年所占减排比例约34%。可见户用沼气的推广应用所占节能减排比例非常之大,作用不容小觑,是重要的节能减排措施和手段。

4 沼气在农村环境保护中的作用

4.1 改善农村卫生状况和人居环境

农村户用沼气的建设可以将建池与改厕、改厨、改圈有机结合,实现圈厕分离,厨圈分离,把农村的秸秆、粪便垃圾变成“三料”(燃料、饲料、肥料)。沼气的使用彻底改变了农村卫生状况。大量粪便、生活污水等废弃物经过沼气无害化处理,切断了污染源,消除了蚊蝇孽生场所。据入户调查,凡是建了沼气池的农户基本上能够实现庭院干净,厨房明亮,圈厕净化,蚊蝇减少,极大地改善了农民的生活环境和卫生状况,使农民生活质量得到了很大提高。发展沼气使农户生活的燃料结构得到改善,很大程度上减少了空气中因秸秆焚烧带来的二氧化碳和二氧化硫含量,减轻温室效应,使空气得以净化,农村居住环境得以改善。

4.2 减少人、畜疾病传播

化肥、农药的广泛大量施用也造成土壤板结,水体污染。农村面源污染占水体的污染负荷已近50%,大量恶臭气体污染空气,危害居民身体健康,高浓度有机污水直接灌溉会使农作物籽粒干瘪,倒伏减产,粪便中的大量病原微生物、致病菌及寄生虫卵对畜禽产生危害,威胁人类健康。

户用沼气的建设是最为可行,也最为经济、有效的方法之一。截至2015年1.2亿户用沼气推广应用加上规模化养殖场大、中型沼气工程建设,每年可处理人畜禽粪便、农业生产秸秆等废弃物6.15亿t,使人畜禽粪便垃圾废弃物处理率在90%以上,基本上治理了农村人们生活垃圾、人畜禽粪便尿液污染水体、大气、土壤的问题。

另外,沼气还是一道能够发挥防火墙作用的重要防护措施,可以有效阻断病菌的传播,防控人、畜传染病效果显著。人、畜粪便通过沼气池发酵,能有效地将寄生在人畜粪便里的细菌性病源、病毒性病源、寄生性病源及蚊蝇虫卵沉降杀灭,并杀灭危害人体健康的血吸虫、蛔虫、钩虫,达到粪便无害化,有效地保护了人们的健康。

4.3 应对气候变化

中国缔结了《联合国气候变化框架公约》,并承诺,至2020年单位国民生产总值二氧化碳排放量比2005年下降40~45%,也就是说在保持经济7%高增长的同时,10年以后减排COD约40亿t,减排任务相当艰巨。

截至2015年,全国累计建设的1.2亿个户用沼气的推广使用,每年能够减排二氧化碳为3.24亿t,占二氧化碳减排强度任务比例为8.1%。户用沼气应对气候变化做出的贡献不可或缺。

5 结论

农村沼气将能源建设、环境建设、农民增收相互联系,促进了生产发展和生活文明。农村沼气的发展(或建设),不仅降低了煤炭、薪柴等传统能源的消耗,促进了种植业和养殖业的发展,而且改良了土壤,减少了气体污染和废水排放,一定程度上改善了农村生态环境和生活条件。所以,今后我国不仅要做到稳步发展不同类型的农村沼气,还要为已建设好的农村沼气作好后续服务,让农村沼气事业持续发展,为全国乃至全球的环境保护和可再生能源发展做出应有的贡献。

[1]王 茜.我国农村沼气可持续发展的思考[J].贵州农业科学,2010(11):248~250.

[2]董照锋,田书印,王立录,等.山区农村沼气发展问题调查研究[J].农学学报,2012(01):26~30.

[3]方淑荣.我国农村沼气产业化发展的制约因素及对策[J].农机化研究,2010,32(2):216~219.

S216.4

A

1004-7344(2016)02-0192-02

2015-12-25

熊发银(1976-),汉族,贵州黄平人,农艺师,大专,主要从事农村能源环保工作。

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