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的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
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。
2.1 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2亿处仍然使用简陋农户旱厕,每年畜禽养殖业会产生约30亿t的粪便,如果按照按流失率来计算,其中以部分则通过地表径流流入了江河湖泊,进而污染了水体环境。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
沼气的化学名为甲烷,其产生主要是因为厌氧发酵过程中,将有机物质放置于厌氧的条件下,使之在微生物发酵的作用下,形成一种可燃性的混合气体,其热值可达到20~25MJ/m3。沼气为二次能源,并且可再生,当前被广泛应用于炊事、供暖、照明等,同时还可以生产甲醇、福尔马林、四氯化碳等化工原料。在经过发酵之后所排出的沼液、沼渣,均富含一定的营养物质,因而能够用作农作物肥料与家畜禽的饲料。
沼气可用于农户生活用燃料和农副产品加工;沼液则可用作饲料、生物农药以及培养液料;沼渣可用于肥料的生产。我国北方的农村往往会运用塑料大棚、沼气池、畜禽舍几部分,结合成“四位一体”沼气生态农业模式;而我国的中部地区则大多发展以沼气为纽带的生态果园,以农业产业作为龙头发展产业,科学采用沼气技术,从而对沼气、沼渣、沼液实现多层的次利模式,让户用农村沼气与农业生态能够紧密结合,有效改善农村环境质量、减轻农村面源污染;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、环境效益和社会效益和生态效益。
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、防风固沙的功能;而秸秆作为一种可再生的生物资源,能够发挥保墒、调控田间温度、抑制杂草等功能。农村的大部分生活燃料,都依靠的是树木砍伐、秸秆作物。农民会通过建设沼气池,一个6m3的沼气池,其沼气的年产量达到350~400m3,这样农户从后年即可节约薪柴约1.5~2t。所以,因地制宜建设农用沼气池,能够提高热效率,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,我国的化肥年施用量达到约4000多万t,其单位面积的施用量已经超过世界的平均水平,但是其平均利用率仍然40%。而沼肥的使用对于改善土地理化性质,改良土地的团粒结构、培养地力等方面,都具有良好促进作用。预计到2020年,1.2亿的农户因为使用了沼气,每年可减少化肥、农药的施用量约800万t和26万t,相当于封山育林4.25亿亩,或者替代了120亿亩干旱半干旱地表生物量,从而保护植被、林草,减少水土流失,维持农村生态环境。
3.3 节能减排的作用
我国“十二五”中对于节能减排的规划,预计到2015年,可以已将上万元的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;减排方面,全国COD和SO2的排放总量分别控制在2347.6万t、2086.4万t,比2010年分别降低8%。
预计2020年,将出现1.2亿个户用沼气的推广应用,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SO2排放约180万t,减少COD约排放800万t。截至2015年1.2亿个户用沼气的推广应用,每年所占据的节能比例达到“十二五”、“十一五”期间的20%,而对于SO2的减排,每年占据减排比例约是“十二五”、“十一五”期间的10%,在减排COD方面,则每年占据的减排比例约为34%。
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”,即燃料、饲料和肥料。农村产生的大量粪便、生活污水等废弃物,都可以通过沼气实现无害化处理,从而切断污染源,消除蚊蝇的孽生场所。据入户调查,凡是建造沼气池的农户,均实现了庭院干净、厨房明亮、圈厕净化、蚊蝇减少等效果,极大改善了生活环境与卫生状况,提高了生活质量。可见,沼气的发展,在很大程度上降低了空气中的秸秆焚烧污染,减少CO2与SO2的含量,减轻了温室效应,使农村居住环境得以改善。
4.2 减少人、畜疾病传播
化肥、农药的广泛施用,会造成土壤的板结和水体的污染。农村当前面临污染的水体站到约50%,大量的恶臭气体污染空气,危害人们的身体健康,高浓度有机污水更是会直接灌溉到农作物中,导致作物倒伏减产,产生微生物、致病菌及寄生虫卵的危害,从而威胁健康。
户用沼气的建设是最为可行,也最为经济、有效的方法之一。预计至2020年,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、畜传染病的效果明显。人、畜的粪便则通过沼气池进行发酵,有效将寄生于人畜粪便中的细菌性病源、病毒性病源、寄生性病源以及蚊蝇虫卵等杀灭,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年单位的国民生产总值CO2排放量相较于2005年下降40~45%,即在维持经济7%高增长的情况下,10年后的减排COD约为40亿t,减排任务艰巨。
预计至2020年,1.2亿个农村户用沼气推广使用,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CO2为3.24亿t,占CO2减排强度任务比例为8.1%。
农村沼气将联合了能源建设、环境建设与农民增收,达到了促进生产发展与生活文明的目的。发展农村沼气不仅解决了煤炭、薪柴等能源消耗问题,还促进了种植业、养殖业发展,改良了土壤质量,减少了气体污染与废水排放,改善了生活质量。因此,我国应当积极稳步发展沼气事业,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
1005-7897(2015)12-0123-02
2015-12-11
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。