沼氣使用現狀及農村環境污染治理范文

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摘要:

禽畜養殖污染、生活垃圾污染及生活污水污染是青海農村生態環境污染的主要來源。沼氣技術可以將糞便等污染物轉化為沼氣燃料及有機肥，對農村生態環境污染的治理具有重要意義。結合農村沼氣建設國債項目，選擇沼氣普及和利用效率最好的樂都縣為研究對象進行調研，分析了青海沼氣建設現狀及其對環境污染治理的意義，進一步探索農村沼氣建設和管理模式，使其在改善青海農村生態環境方面的效益能得到長期發揮。

關鍵詞:

青海;戶用沼氣池;建設和使用現狀;農村環境污染

隨著農村社會經濟的迅速發展，農村生態環境污染和能源短缺等問題日益突出，已嚴重威脅人類的生存和發展，各國都在積極尋找能夠有效解決環境污染和開發新能源的方法［1］。在此背景下，沼氣資源作為一項極具應用前景的可再生清潔生物能源，是合理利用、多次利用和綜合利用生物質能的最有效形式，也是推廣范圍最大、最成熟的生物質能模式［2－3］。沼氣發酵技術主要以農業廢棄物為原料，在有效緩解農業環境廢棄物污染問題的同時，還可形成人們日常所需的生物質能源，對其開發利用是解決能源緊張形勢下農村能源供應和環境污染問題的有效舉措，其發展日益受到各國的重視。［4－5］我國人口眾多、農業基礎雄厚、農村人口居多的基本國情為農村沼氣事業的發展提供了有利條件［6］。自20世紀70年代我國就開始有組織、有計劃地推進農村沼氣建設，成為了世界上沼氣開發與利用的大國。2003年農村沼氣建設國債項目實施以來，全國農村戶用沼氣池的數量急劇增加，已經成為沼氣主體［7］。沼氣建設不僅節約了煤炭、薪柴等傳統能源消耗，促進了種植業和養殖業的發展，增加了農戶收入，而且改良了土壤，減少了氣體污染和糞便污水的排放，一定程度地改善了農村生態環境［8］。沼氣建設對改善生態環境的作用在國內已有一些學者進行了相關研究［9－11］，但目前還沒有關于沼氣池建設對改善青海生態環境方面的相關報道。因此本研究選擇青海省具有代表性的樂都縣為研究對象，分析了沼氣建設現狀、農戶對沼氣和環境污染治理的認同情況及沼氣對減少農村環境污染的意義，為今后大力推廣普及沼氣建設和綜合利用，進一步改善青海農村生態環境奠定基礎。

1農村沼氣與環境污染治理

青海農村生態環境污染主要包括畜禽養殖污染、生活型污染及生產型污染等幾個方面。據統計，截至到2012年底，青海省在畜禽養殖污染上，有各類規模化畜禽養殖企業和養殖小區207個，COD年排放總量達2.27×104t，NH3－N年排放總量達0.09×104t。在生活型污染上，按照全省農村人口、消費方式和產排污系數估算:生活污水年排放量達3283.2×104t，生活垃圾年排放量達68.4×104t;生活用煤年消耗90×104t，SO2年排放總量達1.06×104t，NOX年排放總量達0.31×104t。在生產型污染上，每年產生作物秸稈約有50%未得到有效處理和利用，化肥、農藥、農用薄膜使用率高、處置率低等問題依舊存在［12］。從統計結果可以看出，禽畜養殖污染、生活垃圾污染及生活污水污染是青海農村生態環境污染的最主要來源。人畜糞便、農業廢棄物及污水等通過沼氣技術進行處理與綜合利用，不僅可以發酵污染物制取沼氣作燃料，而且沼氣池中的水和沉渣，保存了污染物中絕大部分氮、磷、鉀元素，是優質的有機肥料，使生物體內的能量和各種成份都能得到充分利用;同時，沼氣池對于污染物中致病微生物也具有良好的去除效果。因此，在青海發展沼氣并對其綜合利用是治理農村環境污染問題和改善環境衛生狀況、解決能源問題，實現農業可持續發展的有效途徑。

2沼氣池在解決農村環境污染中的作用

2.1改善農村環境衛生青海農村公共生態衛生事業中，最頭疼的兩件事為廁所和畜(禽)圈，它們是破壞環境的污染源，同時也是疫病流行的傳染源。目前青海農村廁所大多數使用的還是簡陋的旱廁，畜禽糞便也任意堆放，由于沒有得到及時有效處理，臭氣熏天，蚊蠅亂飛，污染問題非常嚴重，影響著農民的生活質量，也容易導致疾病的發生。自沼氣事業發展以來，沼氣池成了污染源處理中心。青海沼氣示范戶的庭院建設統一規劃，住宅、暖棚豬舍、廁所與沼氣系統布局合理，院落干凈整潔，廚房明亮、灶臺干凈，生產物品堆放有序，人畜分離、牲畜圈養、糞便入池、廁所清潔。加之用沼氣做飯，干凈衛生，徹底改變了環境衛生面貌，提高了農民的生活質量。同時，糞便等污染物流入沼氣池進行厭氧發酵處理，即可殺滅寄生蟲卵和部分病菌，達到無害化處理的標準，把環境衛生問題解決在家居和庭院之內，在短期內低成本地改變傳統的生活方式，消滅傳染源，切斷疫病傳播渠道，保護了農民的身體健康。

2.2保護農村生態環境青海農村由于長期以來的森林植被破壞、過度放牧、林地和草地的開墾及耕作制度的不科學，導致能源短缺、土地沙化、水土流失、農村生態環境惡化。能源短缺不僅制約著農村經濟發展，同時導致了濫砍亂伐，破壞植被的現象。沼氣的開發利用，能夠有效地緩解農村能源緊缺的局面，可以減少林木砍伐、破壞和草皮亂鏟焚燒等現象，促進生態環境的改善。一座8m3戶用沼氣池，每年所產沼氣的能量相當于0.2hm2薪炭林一年的產柴能量或10hm2干旱草地的地表生物產量，每年可節柴5000kg以上。沼氣的生態環保功效還體現在能夠有效減少農村空氣環境的污染。青海有些地區的農村，煤炭仍為主要的能源，用于燒水做飯及取暖。煤炭燃燒產生的CO和SO2等氣體，嚴重污染了空氣，破壞了生態環境。通過沼氣建設，能夠減少用煤炭等能源造成的空氣煙塵污染。青海農村一座8m3沼氣池正常情況下，產氣量能夠滿足6個月左右燒水做飯的需要。按平常每戶年用煤2t計算，考慮冬季取暖耗煤較多的實際，使用沼氣每戶也至少可以節約一半的耗煤，很大程度上減少了氣體的排放量。

2.3改良農村土壤結構青海農村由于長期大量使用農藥、無機化肥、農膜等，不僅造成了地表面的水源污染，而且土壤板結日益嚴重，導致了土地生產能力和農產品質量的下降，對原有的農業生態系統造成了嚴重危害。沼液沼渣作為一種優質有機肥，對土壤理化性質的改良和耕作性能的改變有積極作用，同時能夠減少化肥、農藥的使用量，降低生產成本。通常情況下，一座8m3沼氣池每年其沼液沼渣提供的肥料相當于30～50kg硫酸銨、20～40kg過磷酸鈣和10～15kg的氯化鉀，施用其能改變土壤理化性質，提高農作物產量。因此，農村沼氣建設對于維護和改善農業生產條件，實現農業生態良性循環具有重要意義。2.4加快農村奔小康進程只要有人類生活的地方，就免不了有糞便排泄物。在農村，除了正常生活還有正常的農業生產活動，人畜糞便作為生物質，用來制取沼氣是一種很好的可再生能源，能與天然氣相媲美，從而降低農村不可再生能源方面的消耗［13］。建立以沼氣為紐帶的庭院生態農業體系，有效地解決了剩余勞動力的轉移和消化，可以將婦女從繁重的廚房勞作中解放出來，騰出時間從事庭院生產，改善了庭院環境，提高農村人口的生活質量和健康水平，減少常見病的發病率。搞好農村沼氣建設，可以把養殖業、種植業緊密結合，形成“豬－沼－果(菜)”循環模式，使資源相互利用、相互轉化，走上良性循環發展道路，加快農民奔小康的進程。

3沼氣發展勢頭良好

3.1戶用沼氣池現狀調查青海省自2003年農村沼氣建設國債項目實施以來，在沼氣建設和利用等方面取得了一定的成效。隨著建池技術和工藝的不斷改進，加之政策的正確引導和宣傳，特別是戶用沼氣池的建設數量不斷增加，農戶越來越接受并積極地響應，形成了一股好風尚。據統計，2005年我省在12個縣、59個鄉(鎮)、202個村建設“一池三改”戶用沼氣池16271戶，農村戶用沼氣總數達到4.2萬多戶，占項目實施縣農戶的10%，占全省農業戶的7%，是全國第二個提前完成全年任務的省份，實現了沼氣建設爭優先，擴范圍，上規模的目的。而2009年我省利用新增中央預算內資金，安排農村沼氣池項目10114萬元，在各地建設包括農村戶用沼氣池10831座，收益農戶1.1萬戶，同時還建有養殖小區沼氣池53座，大中型沼氣池6座。截止到目前，累計建設沼氣池18萬5千余戶。

3.2使用現狀及使用意愿樂都縣是青海省沼氣建設國債項目實施及完成的重點縣之一，在其眾多的鄉(鎮)中，蒲臺鄉建設近千戶成為沼氣示范戶，其中，李家臺村的沼氣普及率、沼氣池運行情況及利用效率最好。該村有農戶79戶，58戶人家共建有沼氣池65座，建沼氣池的農戶占農戶總數的73%。針對沼氣戶進行入戶調查其使用及使用意愿現狀。分析結果分別見表1和表2。從表1可以看出，正常使用的戶用沼氣池僅占總數的33.8%，而有52.3%的沼氣池已停用，還有13.8%的沼氣池處于半停半用狀態。根據調查結果顯示，66.1%的農村戶用沼氣使用不正常甚至停用，總體情況不容樂觀。但從使用意愿來看，除18戶不愿意使用外，69%的農戶還是愿意使用的，說明在觀念上，絕大多數農戶對于使用沼氣池是認同的。如果能夠定期對農戶進行相關技術培訓，81%的農戶愿意使用;如果能免費給農戶提供維修服務，使其遇到的故障能得以排除和解決，有82.8%都愿意使用;若能夠幫助農戶進行出料，并提供運輸車幫助其運輸沼液沼渣，則有94.8%都愿意;說明農戶雖認同沼氣，但由于目前對沼氣運行技術培訓和后續的技術服務還不能滿足農戶需要，對沼氣生產知識及技術宣傳力度也不夠，導致農戶對沼氣技術知識知之甚少，在日常管理使用中一遇到問題就束手無策，遇到的故障難以排除和解決(表2)。如果能夠強化管理制度，增強配套服務能力，就能夠充分調動農戶建沼氣池使用沼氣池的積極性，從而改善利用效果。

3.3農戶愿意或不愿意使用沼氣池的原因分析根據入戶調查的情況，就目前現狀，農戶愿意或不愿意使用沼氣池的原因歸結起來主要有四大類，詳細調查數據見表3。通過對李家臺村不愿意使用沼氣池的農戶進行訪談了解到，原因主要有以下四個方面:使用不方便、出料麻煩、不懂維修及缺乏原料。其中，使用不方便是最主要的原因，占到了總數的44.4%。隨著農村生活水平的提高，有些農戶對生活設施的舒適性、便利性和衛生性要求更高。當家庭經濟承受能力達到一定程度時，戶用沼氣池的吸引力下降，農戶寧愿多花點錢購買液化氣和使用電力等，這也是導致戶用沼氣池閑置的一個原因。在調查中發現，愿意使用沼氣的農戶中，有37.5%認為其能夠改善環境衛生條件，在調查中占的比例最大。說明農戶在沼氣池對改善環境方面的作用還是能夠認同的。戶用沼氣池可以用作畜禽等養殖垃圾的收容所及家庭廁所，大大改善了環境條件。同時，其密封性能好，減少了蚊蠅和臭氣，在改善衛生條件方面也起到積極作用。雖然根據調查結果將愿意使用沼氣池的原因分為四種，但實際上除了使用方便的因素外，其它幾個原因歸根結底都與生態環境污染治理有關，占到總數的75%。可以說，環境污染治理是事關農村生活環境衛生與人居環境改善的基礎性民生問題，而沼氣與農村環境污染治理有很強的一致性，二者結合的潛力很大。其中，有30%農戶認為使用沼氣能節省開支，一方面節省了煤炭等不可再生能源的消耗，減少用煤炭等能源造成的空氣污染煙塵，降低了對空氣的污染;另一方面減少林木砍伐、破壞和草皮亂鏟焚燒等現象，促進生態環境的改善。而有7.5%農戶認為建沼氣池可以利用其沼液沼渣作農肥，能減少化肥、農藥的使用量，節約生產成本，緩解對原有農業生態系統造成的危害。同時，沼液沼渣作為一種優質有機肥，能有效改良土壤理化性質，改善農產品品質，生產出符合國家衛生標準的綠色環保產品。可見，李家臺村農戶對沼氣池的生態環境治理功效認同較好，這點對青海省來說也是比較好的。

4討論與建議

根據以上分析及調查結果可以看出，盡管沼氣對于農村生態環境污染的治理具有重要意義，從青海省李家臺村農戶對沼氣的使用意愿及對污染治理的認同可以明顯地看出。同時，青海省也在沼氣建設國債項目的支持下大力修建沼氣池，但是農村沼氣與污染治理尚未成為一個整體，發展的模式需要創新，尤其是戶用沼氣的使用情況不是很理想。根據調查訪談，農村戶用沼氣池使用率低、沼氣服務體系不健全及管理不當等問題比較突出，使得沼氣池在一定程度上失去了其在農村環境保護和能源利用方面的作用。為了切實發揮戶用沼氣池在農村環境污染治理方面的作用，針對沼氣池使用中存在的問題，提出以下建議。

4.1轉變思路，提高管理水平 農村沼氣建設與環境污染治理是一項功在當代、利在千秋的工程。政府在這項工程中應發揮主導作用，轉變思路，將農村沼氣和環境污染治理合二為一，加大補貼力度，提高沼氣建設與利用的積極性［14］。由于沼氣池建、管、用等各個環節的技術要求較高，為發揮沼氣工程建設效益，必須加強管理。目前照搬其它省市經驗，走物業化管理的條件在青海省還不成熟，要根據我省實際情況和近幾年的管理經驗，加強縣級農村能源管理機構的職能作用，由縣能源部門直接管理到村;要積極爭取國家和省級沼氣建設項目，多層次、多渠道籌集資金;同時，要與村鎮規劃、新農村建設等項目相結合，通過資金整合和項目帶動，保證每年有一定的工作經費，幫助農戶改造利用閑置沼氣池。

4.2增強配套服務能力，促進沼氣發展在沼氣池比較集中的村建立村一級沼氣生產服務站，集配件供應、小型沼液運輸罐和沼氣池維護于一體，確保農戶配件購買、病池維修不出村，保證農戶建池效益的正常發揮。其次，各村應固定1～2名管護人員，定期對沼氣設施進行檢查和維修，及時解決沼氣使用過程中出現的各種問題。鼓勵農戶進行沼氣池的日常管理，保證沼氣池正常運轉。同時，農村能源管理機構應定期組織管護人員的培訓，加大農戶沼氣使用技術培訓工作，并把沼氣基礎知識、日常管理和安全使用以及沼液沼渣利用等相關技術傳授給農戶。

4.3積極探索發展模式，實現沼氣的綜合化利用由于戶用沼氣在運行管理上存在諸多不便，除了在家庭牲畜養殖比較普遍的地區可以作為一個階段性的措施建設外，不應成為沼氣發展的主流。隨著農村生產、生活方式的變化，農村種植業、養殖業迅速向規模化、集約化方向推進，環境污染治理也逐漸成為環境保護與農村公共服務的基本訴求。這些都為集中沼氣與污染治理一體化工程實施提供了良好的環境。因此，應在技術和管理創新的基礎上，加大集中沼氣工程建設。同時，應積極示范推廣不同種類沼氣生態農業循環模式，開展沼液、沼渣綜合利用的試點示范。強化“三沼”綜合利用新技術理念，通過實施典型引路，組織農戶到“三沼”綜合利用沼氣建設示范村現場觀摩，充分調動其發展沼氣產業的積極性，維護和改善農業生產條件，切實提高沼氣項目的綜合效益［15］。

5.結語

總之，青海省應根據實際情況，統籌規劃沼氣工程與農村環境污染治理，加強建設和管理，切實提高農村沼氣池利用率，使其在發揮沼氣能源效益的同時，真正能夠起到改善農村生態環境的作用，為青海省農村生態環境污染的治理做出貢獻。

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作者：韓睿 陳來生 單位：華中師范大學生命科學學院遺傳調控與整合生物學湖北省重點實驗室 青海省農林科學院青海省蔬菜遺傳與生理重點實驗室國家重點實驗室 培育基地———青海省高原作物種質資源創新與利用重點實驗室