“农业生产与水质改善“双赢”不是梦”

本篇文章3161字，读完约8分钟

变化前传下来的农业“资源—产品—废弃物排放”是现代农业的“物质多次、多级、多级循环利用”

农业生产和水质改善“双赢”不是梦想

——国家科技重大项目“十二五”水项目“海河下游多水源灌溉与相互作用条件下农业排水污染控制技术整合与流域模式化课题”成果综述

本报记者瞿剑

海河流域，我国三大粮食生产基地之一，是我国小麦、玉米、蔬菜、肉类的主产区之一，也是水肥消耗最大的区域之一，保障了粮食安全，并付出了巨大的资源环境成本。 由于高投入、高消耗、高排放的集约化农业方法，农业面源污染已成为流域水体污染的主要来源。

“水体表象、根在陆域”、国家科技重大专项“十二五”水特项目“海河下游多水源灌溉相互作用条件下的农业废水污染控制技术集成与流域模式( zx07203-007 )课题”的负责人、中国农业科学院农业环境和

为了解决粮食刚性需求压力下的农业面源污染治理难题，在国家科技重大专项的支撑下，由中国农科院环发牵引，中国科学院生态环境研究中心、中国环境科学研究院、环境保护部南京环境科学研究所、山东省科学院、环农沃土(北京)高新技术有限企业、滨 突破基于耕地层土壤蓄水池和养分库扩张、积累、增容的农田增强、减负等关键技术，将“种养一体化农业减负技术体系、农村有机废弃物资源化处理与回收利用综合技术体系、流域出水生态系统联动控制与自净能力提高技术体系”三大关键技术体系融为一体，建成“全境绿色种养加农村粪污资源” 改变了以前流传下来的经济“资源—产品—废弃物排放”的线性农业生产模式，形成了农业产业系统中物质多次、多级、多级的循环利用模式，将农业生产系统向环境的废弃物排放降到了最低。

陆域水体统一共同防卫:

点线面耦合

海河下游多水源灌溉交替进行，点源和面源污染重叠。 与该优势相比，课题建立了要点污染源档案，量化了分解点源、面源污染的源强与其时空的差异； 结合控制单元的水环境容量，建立了污染负荷分配体系，提出了农业面源污染负荷分配和削减方案； 从点源和面源污染排放治理措施和减排技术角度，建立种植—养殖—农村主要污染源空之间的全面覆盖、“源头减排、过程控制、末端解决、循环利用”等关键节点全程流域农业面源污染防治的统一技术模式，构建秦台河流域点源污染防治的统一技术。

种植业生产“全链”控制:

全周期、全要素、全过程

在明确 模式地区典型农田氮磷流失特征和作物需求规律的基础上，提出了以氮磷盈余为基准的肥料采购技术、以碳氮调整为中心的土壤储存放大技术、水肥盐增效的农田负荷降低技术、基于种植与饲养平衡的废弃物资源化还原农田技术等

该系统以全周期、全要素和全过程为中心，对农业生产整体进行控制。 全周期主要从作物生育期维持健康生理生化指标入手进行监测，保障高产、高质量； 全部要素综合碳、氮、水、盐等重要因素，与水、土、气、生等生产要素进行整合和优化，实现负效率化； 整个过程围绕整个生产过程，促进产前投入的绿色化、生产中的系统化以及产后资源化，实现清洁生产。 整套技术形成“机制+产品+技术”体系化的农田氮磷面源污染控制技术体系，在示范工程中进行示范和宣传。

种养一体化:

“三段法”被淘宝“/ h /”废除了

针对海河流域粮食增产稳产压力下化肥不合理施用及与养殖脱节造成的水环境问题，结合产业链上下游，引入酒糟废液共发酵，使栽培与养殖有机融合，形成栽培与养殖一体化的农业协同负面

猪粪酒糟和厌氧发酵通过三个阶段的工艺进行。 在a阶段，利用全混合厌氧消化系统对猪粪和酒糟进行中温发酵，可以在北方冬季等低温环境下正常发酵生产甲烷，降低能耗； b段密闭型厌氧池厌氧稳定，贮藏60天的消化液稳定； 在c段接种菌剂，控制氨氮气味，繁殖益生菌，制备高质量生物菌肥，用于农作物栽培。

构建全区域绿色种植和循环生态链，核心示范面积2平方公里，辐射宣传面积45平方公里，养猪规模3万头。 经第三方监测，在作物不减产的前提下，示范工程氨氮流失38.51%，硝酸氮流失31.19%，总磷流失46.36%，废水中氨氮和总磷浓度一直为1.5毫克/升和0.3

“厕所革命”最后一公里:

粪便污染资源化循环

海河流域下游的农村厕所位置分散，收集设施不足。 已经收集到的粪便污染缺乏资源化解决技术，未解决的粪便污染流入河流、池塘等地表和地下水体，加剧了海河下游的面源污染问题。

课题以农村有机废弃物的能源化、资源化、无害化、经济化为目标，设定制约条件，在山东省滨州市滨城区中裕高效生态农牧循环经济产业园区以及秦皇台、杨柳雪等乡镇农村，建立了农村有机废弃物资源化处理和回收利用技术的集成与示范工程。 从农村公厕收集生活污水开始，开发了以负压收集技术、污水源分离技术为支撑的农村节水无味生态厕所源分离机资源化关键技术。 从农村卫生间生活粪便收集开始，通过智能环卫系统，创新车辆管理模式和积分统计解决模式，建立农户卫生间粪便运输管理系统，将各村镇收集的粪便通过车辆汇总输送至粪便污水收集污水池，通过高温运行技术比较有效地输送至粪便污水收集污水池。

示范工程实施以来，通过检测灰水符合城市污水解决厂污染物排放一级的a回收标准( gb18918-2002 )、黑水符合回收标准( gb7959-) )，符合粪便无害化卫生标准。 运行费用每吨低于0.23元； 在改变农村排水模式方面，厕所耗水量减少约84.5%，农村厕所粪尿100%施肥后回田应用。 示范工程的实施应综合结合可再生能源工程技术和生活废水收集解决技术，优化组合，因地制宜形成农村有机废弃物资源化解决和回收利用模式。

排水沟湿地协同控制:

消除v系水

对比海河下游秦台河流域耕地灌溉设施老化、沟渠建设功能混乱、河道生态功能退化等现状造成的农业排水排水沟水质污染重叠、农田出水难以达到入河等问题，课题研究实施了流域出水生态系统联合控制和提高自净能力的示范工程。

位于中裕高效生态农牧循环经济产业园排水沟灌溉和秦台河河岸带示范工程，首要示范技术包括排水沟水质净化和生态修复、河岸带结构优化和水质净化两大关键技术，以规模7.4公里为示范。 根据技术模型，模型工程出水排水沟的化学需氧量( cod )、氨氮、总磷减排率分别为82.6%、38.3%、65.2%，出水回流率达到94.5%。 经第三方监测，入海沟渠中农田排水cod、氨氮、总磷浓度分别为16.86mg/升、0.218mg/升、0.111mg/升，符合示范工程考核要求。 示范工程建立了秦台河流域农业面源污染控制生态系统技术模式，提高了示范区水生态系统联动控制和自净能力提高的服务功能，为海河下游流域农业面源污染控制和水质改善提供了有力的技术支撑，农业排水水质去除了ⅴ类和劣ⅴ类。

系统处理方案:

/ h/]变线性模式是循环模式

以秦台河水质提高管理技术体系和评价指标体系为指导，根据清洁生产、养殖平衡、生态系统联合控制、区域整合有机结合的技术思路，从海河下游农田/养殖/农村污染控制——出水沟渠和河岸带的结构和功能优化等方面进行系统调控，实现全区域的种养结合。 建立了主要污染源空之间的全面覆盖、“源头减排、过程控制、末端解决、循环利用”等关键节点全过程的流域农业面源污染控制技术模型，进行了示范宣传，构建了20km2核心示范区。 与基准年比较，模型区入河水质cod、氨氮、总磷污染物减排率分别为35.9%、33.3%、31.2%，模型区入河水质年平均总浓度满足海河下游农业面源污染防治的要求。 研究成果促进了生态效率、绿色循环封闭式的快速发展，提高了全产业链的科技含量，其产业带基地、基地和农户的扶贫模式，精准帮助了脱贫攻坚和产业振兴，为我国农业绿色生产、生态环境保护和三产融合创建了滨州的模板和处理方案。

/ h// h// h /

(责任:佟明彪)

来源：企业信息港