农业生产与水质改善“双赢”不是梦
变传统农业“资源—产品—废物排放”为现代农业“物质屡次、多级、多梯度循环使用”农业出产与水质改进“双赢”不是梦——国家科技严重专项“十二五”水专项“海河下流多水源灌排交互条件下农业排水污染操控技能集成与流域演示课题”效果概述  种养一体化农业增效减负演示工程鸟瞰图 “全链条”农田增效减负与清洁出产技能体系猪粪酒糟混合多级厌氧处理—生物菌肥工艺  本报记者 瞿 剑  海河流域,我国三大粮食出产基地之一,是我国小麦、玉米、蔬菜、肉类主产区,也是水肥耗费最大的区域之一,在保证粮食安全的一起付出了巨大的资源环境价值。高投入、高耗费、高排放的集约化农业方法,导致农业面源污染成为流域水体污染的首要来历。  “表象在水体,根子在陆域”,国家科技严重专项“十二五”水专项“海河下流多水源灌排交互条件下农业排水污染操控技能集成与流域演示(2015ZX07203-007)课题”负责人、我国农业科学院农业环境与可持续开展研讨所研讨员张晴雯表明,减少陆域污染负荷是办理农业面源污染的底子出路。  为了破解粮食刚性需求压力下农业面源污染办理难题,在国家科技严重专项支撑下,我国农科院环发所牵头,我国科学院生态环境研讨中心、我国环境科学研讨院、环境保护部南京环境科学研讨所、山东省科学院、环农膏壤(北京)高新科技有限公司、滨州市深港环保工程技能有限公司等参与,经过4年多协同攻关,突破了耕层土壤水库及养分库扩蓄增容基础上的农田增效减负等要害技能,取得了集“种养一体化农业增效减负技能体系、乡村有机废弃物资源化处置与循环使用归纳技能体系、流域退水生态体系联控与自净才能提高技能体系”3套要害技能体系为一体的“全域绿色种养加及乡村粪污资源化循环生态链”标志性效果。改动了传统经济“资源—产品—废物排放”线性农业出产形式,构成了农业工业体系中的物质屡次、多级、多梯度的循环使用形式,使农业出产体系对环境的废物开释最少化。  陆域水体统筹联防:  点线面结合  海河下流多水源灌排交互,点源和面源污染交叠。针对这一特色,课题建立了要点污染源档案,量化剖析点源、面源污染的源强及其时空差异;结合操控单元水环境容量,建立了污染负荷分配体系,提出了农业面源污染负荷分配与减少计划;从点源和面源污染排放的办理办法及减少技能视点,构建了栽培—饲养—乡村首要污染源空间全掩盖、“源头消减、进程操控、结尾处理、循环使用”等要害节点全进程的流域农业面源污染操控技能形式,构成秦台河流域点源面源污染防治统筹联防技能思路和流域操控计划。  栽培业出产“全链条”调控:  全周期、全要素、全进程  在提醒演示区典型农田氮磷丢失特征和作物需肥规则的基础上,研讨构成了以氮磷盈利为基准的肥料运筹技能、以碳调氮为中心的土壤库容扩增技能、水肥盐协同高效的农田增效减负技能以及根据种养平衡的废弃物资源化还田技能等,以此为中心,打造“全链条”农田增效减负与清洁出产技能体系。  这一体系环绕全周期、全要素和全进程,就整个农业出产进行调控。全周期首要从作物整个生育期保持健康生理生化方针进行监控,保证高产优质;全要素归纳碳、氮、水、盐等要害因子,针对水、土、气、生等出产要素进行整合和优化,完成减负高效;全进程环绕整个出产进程,促进产前投入绿色化、产中体系化以及产后资源化,完成清洁出产。整套技能构成了“机理+产品+技能”的体系化农田氮磷面源污染操控技能体系,并在演示工程中进行演示和推行。  种养一体化:  “三段法”变废为宝  针对海河流域粮食增产稳产需求压力下化肥不合理施用以及种养脱节构成的水环境问题,经过结合工业链上下流,引进酒糟废液共发酵,将栽培与饲养有机交融,施行了种养一体化农业增效减负演示工程。  经过三段工艺对猪粪酒糟联合厌氧发酵:A段选用全混合厌氧消化器对猪粪和酒糟进行联合中温发酵,可以保证在北方冬天等低温环境下正常进行发酵产沼气,下降动力耗费;B段封闭式厌氧塘厌氧安稳,贮存60天使得沼液安稳化;C段接种菌剂,进行氨氮臭味操控和益生菌增殖,制成高品质生物菌肥,用于农作物栽培。  构建了全域绿色种养加循环生态链,中心演示面积2平方千米,辐射推行面积45 平方千米,养猪规划3万头。第三方监测结果表明,在作物不减产前提下,演示工程氨氮丢失量减少38.51%,硝态氮丢失量减少31.19%,总磷丢失量减少46.36%,排水中氨氮和总磷浓度一向处于1.5毫克/升和0.3毫克/升以下,每公顷节本增效2400元以上。  “厕所革新”终究一公里:  粪污资源化循环  海河流域下流乡村厕所方位涣散,短少搜集设备,已搜集粪污缺少配套的资源化处理技能,导致未处理粪污流入河流、池塘等地表和地下水体,加重了海河下流的面源污染问题。  课题以乡村有机废弃物动力化、资源化、无害化、经济化为方针和约束条件,在山东省滨州市滨城区中裕高效生态农牧循环经济工业园区以及秦皇台、柳树雪等乡镇乡村,建立了乡村有机废弃物资源化处置与循环使用技能集成与演示工程。以乡村公厕搜集日子污水下手,研发了以负压搜集技能、污水源别离技能为支撑的乡村节水无味生态厕所源别离机资源化要害技能。以乡村户厕收运日子粪便下手,经过才智环卫体系,立异车辆办理形式以及点位计算处理形式,建立了农户厕所粪便运送办理体系,将各村镇搜集的粪污经车辆一致运送至粪污集污池,并经过高温运转工艺有用的杀死粪污带入的大肠杆菌等污染菌,终究完成粪污无害化和资源化循环使用。  演示工程自启动施行以来,灰水经过检测契合乡镇污水处理厂污染物排放1级A回用规范(GB18918-2002),黑水经过检测契合回用规范契合粪便无害化卫生规范(GB7959-2012)。运转费用每吨水低于0.23元;在改动乡村排水形式方面,冲厕耗水减少约84.5%,乡村厕所粪尿100%制肥后回田使用。演示工程的施行将可再生动力工程技能和日子废水搜集处理技能归纳配套、优化组合,量体裁衣构成乡村有机废弃物资源化处理和循环使用形式。  水沟湿地协同联控:  消除V类水  针对海河下流秦台河流域农田灌排设备老化、水沟建造功用紊乱及河边带生态功用退化等现状构成的农业排水水沟水质污染叠加、农田退水难合格入河等问题,课题研讨施行了流域退水生态体系联控与自净才能提高演示工程。  坐落中裕高效生态农牧循环经济工业园灌排水沟及秦台河河边带的演示工程,首要演示技能包含退水水沟水质净化与生态修正、河边带结构优化与退水污染净化两套要害技能,演示规划7.4千米。经过技能演示,演示工程退水水沟化学需氧量(COD)、氨氮、总磷的减少率分别为82.6%、38.3%和65.2%,退水回灌率到达94.5%。经第三方监测,入河退水水沟中农田排水COD、氨氮、总磷均匀浓度分别为16.86毫克/升、0.218毫克/升、0.111毫克/升,满意演示工程查核要求。演示工程建立了秦台河流域农业面源污染操控生态体系技能形式,提高了演示区水生态体系联控与自净才能提高的服务功用,为海河下流流域农业面源污染操控与水质改进供给了有力的技能支撑,农业排水水质消除V类和劣V类。  体系解决计划:  变线性形式为循环形式  以秦台河水质提高办理技能体系及点评方针体系为导向,依照清洁出产、种养平衡、生态联控、区域统筹有机结合的技能思路,从海河下流农田/饲养/乡村污染操控—退水水沟与河边带结构与功用优化等层面进行体系操控,构建了全域种养结合及乡村粪污资源化循环生态工业链,与水沟河边带生态联控有机结合,构建了首要污染源空间全掩盖、“源头消减、进程操控、结尾处理、循环使用”等要害节点全进程的流域农业面源污染操控技能形式,并进行演示推行,构建了20km2的中心演示区。与基准年比较,演示区入河水质COD、氨氮、总磷污染物的减少率分别为35.9%、33.3%和31.2%,演示区入河水质年均匀总浓度满意海河下流农业面源污染防治的要求。研讨效果推动了生态高效、绿色循环的闭合式开展,提高了全工业链的科技含量,其工业带基地、基地连农户的扶贫形式,精准助力了脱贫攻坚和工业复兴,为我国的农业绿色出产、生态环境保护和三产交融打造了滨州样板和解决计划。

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注