熊發銀
(貴州省黃平縣農業生態和農村能源管理辦公室 556100)
農村沼氣在生態環境保護中的作用
熊發銀
(貴州省黃平縣農業生態和農村能源管理辦公室 556100)
我國當前面臨著資源緊缺、環境污染嚴重等生態環境問題,農村沼氣的建設在提高農業農村廢棄物無害化處理水平的同時,有效改善了生態環境問題,起到了節能減排的作用。本文即重點探討了農村的沼氣在生態環境保護中發揮的重要作用。
農村;沼氣;生態環境;保護
在農業生態發展中,沼氣的建設是重要生產鏈之一,為農業結構提供了嶄新的農業技術模式。沼氣生態農業技術以沼氣為紐帶,將畜牧業與種植業有機結合,逐步建立一個高產、優質、高效的農業生產體系和合理協調的農業生態體系,從而獲得能源再生,環境改善和效益提高。農村沼氣技術的推廣和應用,是發展生態農業,實現農業可持續發展的有效措施,對農業內部良性循環和生態平衡都有重要的現實意義。
2.1 我國農村環境基本現狀
我國當前大多數農村地區仍然沿用傳統方法,使用柴草、農作物秸稈等做生活燃料和取暖,農戶糞堆、柴草隨意堆放較多,從而給生活環境造成“臟、亂、差”現象。目前全國有近2億處仍然使用簡陋農戶旱廁,每年畜禽養殖業會產生約30億t的糞便,如果按照按流失率來計算,其中以部分則通過地表徑流流入了江河湖泊,進而污染了水體環境。近年來,我國政府對“三農”的發展給予極大的關注,特別是農村沼氣的發展對改善農民的生活條件和生態環境極為有利,發展沼氣成為一項有助于扶貧、健康和教育的公益性事業。農村農業生產、生活造成的環境污染和生態破壞已成為建設社會主義新農村一個不容忽視亟待解決的問題。
2.2 沼氣應用概述
沼氣的化學名為甲烷,其產生主要是因為厭氧發酵過程中,將有機物質放置于厭氧的條件下,使之在微生物發酵的作用下,形成一種可燃性的混合氣體,其熱值可達到20~25MJ/m3。沼氣為二次能源,并且可再生,當前被廣泛應用于炊事、供暖、照明等,同時還可以生產甲醇、福爾馬林、四氯化碳等化工原料。在經過發酵之后所排出的沼液、沼渣,均富含一定的營養物質,因而能夠用作農作物肥料與家畜禽的飼料。
沼氣可用于農戶生活用燃料和農副產品加工;沼液則可用作飼料、生物農藥以及培養液料;沼渣可用于肥料的生產。我國北方的農村往往會運用塑料大棚、沼氣池、畜禽舍幾部分,結合成“四位一體”沼氣生態農業模式;而我國的中部地區則大多發展以沼氣為紐帶的生態果園,以農業產業作為龍頭發展產業,科學采用沼氣技術,從而對沼氣、沼渣、沼液實現多層的次利模式,讓戶用農村沼氣與農業生態能夠緊密結合,有效改善農村環境質量、減輕農村面源污染;是維護農村生態平衡,保護森林植被,防止水土流失的有效方法之一;是發展綠色種植業、養殖業有效途徑之一。當前,沼氣已成為農村經濟新的增長點,具有顯著的經濟效益、環境效益和社會效益和生態效益。
我國農村已經出現嚴重的能源短缺問題,生態結構落后,其中柴草、秸稈、干糞等生物能源約占80%以上,其它的能源則不到20%。在我國新農村建設的過程中,對于優質能源的需求不斷增加,基于此為了解決農村能源短缺問題,必須穩步、大力發展沼氣建設事業。
3.1 保護資源,提高空氣質量
農村的主要污染源自于人們的日常生產生活,污染物主要包括生活垃圾、污水,人畜禽固體糞便尿液和各種生產廢棄物等。其中含有的大量氮、磷、懸浮物及致病菌,對水體和空氣造成嚴重污染。
農村的傳統能源通常是指森林、秸稈等,其中,森林作為陸地生態系統的主體,具有調節氣候、涵養水源、保持水土、防風固沙的功能;而秸稈作為一種可再生的生物資源,能夠發揮保墑、調控田間溫度、抑制雜草等功能。農村的大部分生活燃料,都依靠的是樹木砍伐、秸稈作物。農民會通過建設沼氣池,一個6m3的沼氣池,其沼氣的年產量達到350~400m3,這樣農戶從后年即可節約薪柴約1.5~2t。所以,因地制宜建設農用沼氣池,能夠提高熱效率,并能有效降低森林砍伐量和秸稈燃燒,使秸稈還田,保護生態環境,提高空氣質量。
3.2 利用沼氣有機肥,減少農藥使用
當前,我國的化肥年施用量達到約4000多萬t,其單位面積的施用量已經超過世界的平均水平,但是其平均利用率仍然40%。而沼肥的使用對于改善土地理化性質,改良土地的團粒結構、培養地力等方面,都具有良好促進作用。預計到2020年,1.2億的農戶因為使用了沼氣,每年可減少化肥、農藥的施用量約800萬t和26萬t,相當于封山育林4.25億畝,或者替代了120億畝干旱半干旱地表生物量,從而保護植被、林草,減少水土流失,維持農村生態環境。
3.3 節能減排的作用
我國“十二五”中對于節能減排的規劃,預計到2015年,可以已將上萬元的GDP能耗下降至0.869t標準煤,比2010年的1.03t標準下降31.6%,實現節能6.7億t標準煤;減排方面,全國COD和SO2的排放總量分別控制在2347.6萬t、2086.4萬t,比2010年分別降低8%。
預計2020年,將出現1.2億個戶用沼氣的推廣應用,截至2015年,全國累計建設的1.2億個戶用沼氣的推廣應用,為我國每年節約1.2億t的標準煤;減少SO2排放約180萬t,減少COD約排放800萬t。截至2015年1.2億個戶用沼氣的推廣應用,每年所占據的節能比例達到“十二五”、“十一五”期間的20%,而對于SO2的減排,每年占據減排比例約是“十二五”、“十一五”期間的10%,在減排COD方面,則每年占據的減排比例約為34%。
4.1 改善農村衛生狀況和人居環境
農村戶用沼氣的建設可以將建池與改廁、改廚、改圈有機結合,實現圈廁分離,廚圈分離,把農村的秸稈、糞便垃圾變成“三料”,即燃料、飼料和肥料。農村產生的大量糞便、生活污水等廢棄物,都可以通過沼氣實現無害化處理,從而切斷污染源,消除蚊蠅的孽生場所。據入戶調查,凡是建造沼氣池的農戶,均實現了庭院干凈、廚房明亮、圈廁凈化、蚊蠅減少等效果,極大改善了生活環境與衛生狀況,提高了生活質量。可見,沼氣的發展,在很大程度上降低了空氣中的秸稈焚燒污染,減少CO2與SO2的含量,減輕了溫室效應,使農村居住環境得以改善。
4.2 減少人、畜疾病傳播
化肥、農藥的廣泛施用,會造成土壤的板結和水體的污染。農村當前面臨污染的水體站到約50%,大量的惡臭氣體污染空氣,危害人們的身體健康,高濃度有機污水更是會直接灌溉到農作物中,導致作物倒伏減產,產生微生物、致病菌及寄生蟲卵的危害,從而威脅健康。
戶用沼氣的建設是最為可行,也最為經濟、有效的方法之一。預計至2020年,截至2015年1.2億戶用沼氣推廣應用加上規模化養殖場大、中型沼氣工程建設,每年可處理人畜禽糞便、農業生產秸稈等廢棄物6.15億t,使人畜禽糞便垃圾廢棄物處理率在90%以上,基本上治理了農村人們生活垃圾、人畜禽糞便尿液污染水體、大氣、土壤的問題。
另外,沼氣還是一道能夠發揮防火墻作用的重要防護措施,可以有效阻斷病菌的傳播,防控人、畜傳染病的效果明顯。人、畜的糞便則通過沼氣池進行發酵,有效將寄生于人畜糞便中的細菌性病源、病毒性病源、寄生性病源以及蚊蠅蟲卵等殺滅,有效地保護了人們的健康。
4.3 應對氣候變化
中國締結了《聯合國氣候變化框架公約》,并承諾,至2020年單位的國民生產總值CO2排放量相較于2005年下降40~45%,即在維持經濟7%高增長的情況下,10年后的減排COD約為40億t,減排任務艱巨。
預計至2020年,1.2億個農村戶用沼氣推廣使用,截至2015年,全國累計建設的1.2億個戶用沼氣的推廣使用,每年能夠減排CO2為3.24億t,占CO2減排強度任務比例為8.1%。
農村沼氣將聯合了能源建設、環境建設與農民增收,達到了促進生產發展與生活文明的目的。發展農村沼氣不僅解決了煤炭、薪柴等能源消耗問題,還促進了種植業、養殖業發展,改良了土壤質量,減少了氣體污染與廢水排放,改善了生活質量。因此,我國應當積極穩步發展沼氣事業,今后我國不僅要做到穩步發展不同類型的農村沼氣,還要為已建設好的農村沼氣作好后續服務,讓農村沼氣事業持續發展,為全國乃至全球的環境保護和可再生能源發展做出應有的貢獻。
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S216.4
A
1005-7897(2015)12-0123-02
2015-12-11
熊發銀(1976-),漢族,貴州黃平人,農藝師,大專,主要從事農村能源環保工作。