沼气使用现状及农村环境污染治理范文

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摘要:

禽畜养殖污染、生活垃圾污染及生活污水污染是青海农村生态环境污染的主要来源。沼气技术可以将粪便等污染物转化为沼气燃料及有机肥，对农村生态环境污染的治理具有重要意义。结合农村沼气建设国债项目，选择沼气普及和利用效率最好的乐都县为研究对象进行调研，分析了青海沼气建设现状及其对环境污染治理的意义，进一步探索农村沼气建设和管理模式，使其在改善青海农村生态环境方面的效益能得到长期发挥。

关键词:

青海;户用沼气池;建设和使用现状;农村环境污染

随着农村社会经济的迅速发展，农村生态环境污染和能源短缺等问题日益突出，已严重威胁人类的生存和发展，各国都在积极寻找能够有效解决环境污染和开发新能源的方法［1］。在此背景下，沼气资源作为一项极具应用前景的可再生清洁生物能源，是合理利用、多次利用和综合利用生物质能的最有效形式，也是推广范围最大、最成熟的生物质能模式［2－3］。沼气发酵技术主要以农业废弃物为原料，在有效缓解农业环境废弃物污染问题的同时，还可形成人们日常所需的生物质能源，对其开发利用是解决能源紧张形势下农村能源供应和环境污染问题的有效举措，其发展日益受到各国的重视。［4－5］我国人口众多、农业基础雄厚、农村人口居多的基本国情为农村沼气事业的发展提供了有利条件［6］。自20世纪70年代我国就开始有组织、有计划地推进农村沼气建设，成为了世界上沼气开发与利用的大国。2003年农村沼气建设国债项目实施以来，全国农村户用沼气池的数量急剧增加，已经成为沼气主体［7］。沼气建设不仅节约了煤炭、薪柴等传统能源消耗，促进了种植业和养殖业的发展，增加了农户收入，而且改良了土壤，减少了气体污染和粪便污水的排放，一定程度地改善了农村生态环境［8］。沼气建设对改善生态环境的作用在国内已有一些学者进行了相关研究［9－11］，但目前还没有关于沼气池建设对改善青海生态环境方面的相关报道。因此本研究选择青海省具有代表性的乐都县为研究对象，分析了沼气建设现状、农户对沼气和环境污染治理的认同情况及沼气对减少农村环境污染的意义，为今后大力推广普及沼气建设和综合利用，进一步改善青海农村生态环境奠定基础。

1农村沼气与环境污染治理

青海农村生态环境污染主要包括畜禽养殖污染、生活型污染及生产型污染等几个方面。据统计，截至到2012年底，青海省在畜禽养殖污染上，有各类规模化畜禽养殖企业和养殖小区207个，COD年排放总量达2.27×104t，NH3－N年排放总量达0.09×104t。在生活型污染上，按照全省农村人口、消费方式和产排污系数估算:生活污水年排放量达3283.2×104t，生活垃圾年排放量达68.4×104t;生活用煤年消耗90×104t，SO2年排放总量达1.06×104t，NOX年排放总量达0.31×104t。在生产型污染上，每年产生作物秸秆约有50%未得到有效处理和利用，化肥、农药、农用薄膜使用率高、处置率低等问题依旧存在［12］。从统计结果可以看出，禽畜养殖污染、生活垃圾污染及生活污水污染是青海农村生态环境污染的最主要来源。人畜粪便、农业废弃物及污水等通过沼气技术进行处理与综合利用，不仅可以发酵污染物制取沼气作燃料，而且沼气池中的水和沉渣，保存了污染物中绝大部分氮、磷、钾元素，是优质的有机肥料，使生物体内的能量和各种成份都能得到充分利用;同时，沼气池对于污染物中致病微生物也具有良好的去除效果。因此，在青海发展沼气并对其综合利用是治理农村环境污染问题和改善环境卫生状况、解决能源问题，实现农业可持续发展的有效途径。

2沼气池在解决农村环境污染中的作用

2.1改善农村环境卫生青海农村公共生态卫生事业中，最头疼的两件事为厕所和畜(禽)圈，它们是破坏环境的污染源，同时也是疫病流行的传染源。目前青海农村厕所大多数使用的还是简陋的旱厕，畜禽粪便也任意堆放，由于没有得到及时有效处理，臭气熏天，蚊蝇乱飞，污染问题非常严重，影响着农民的生活质量，也容易导致疾病的发生。自沼气事业发展以来，沼气池成了污染源处理中心。青海沼气示范户的庭院建设统一规划，住宅、暖棚猪舍、厕所与沼气系统布局合理，院落干净整洁，厨房明亮、灶台干净，生产物品堆放有序，人畜分离、牲畜圈养、粪便入池、厕所清洁。加之用沼气做饭，干净卫生，彻底改变了环境卫生面貌，提高了农民的生活质量。同时，粪便等污染物流入沼气池进行厌氧发酵处理，即可杀灭寄生虫卵和部分病菌，达到无害化处理的标准，把环境卫生问题解决在家居和庭院之内，在短期内低成本地改变传统的生活方式，消灭传染源，切断疫病传播渠道，保护了农民的身体健康。

2.2保护农村生态环境青海农村由于长期以来的森林植被破坏、过度放牧、林地和草地的开垦及耕作制度的不科学，导致能源短缺、土地沙化、水土流失、农村生态环境恶化。能源短缺不仅制约着农村经济发展，同时导致了滥砍乱伐，破坏植被的现象。沼气的开发利用，能够有效地缓解农村能源紧缺的局面，可以减少林木砍伐、破坏和草皮乱铲焚烧等现象，促进生态环境的改善。一座8m3户用沼气池，每年所产沼气的能量相当于0.2hm2薪炭林一年的产柴能量或10hm2干旱草地的地表生物产量，每年可节柴5000kg以上。沼气的生态环保功效还体现在能够有效减少农村空气环境的污染。青海有些地区的农村，煤炭仍为主要的能源，用于烧水做饭及取暖。煤炭燃烧产生的CO和SO2等气体，严重污染了空气，破坏了生态环境。通过沼气建设，能够减少用煤炭等能源造成的空气烟尘污染。青海农村一座8m3沼气池正常情况下，产气量能够满足6个月左右烧水做饭的需要。按平常每户年用煤2t计算，考虑冬季取暖耗煤较多的实际，使用沼气每户也至少可以节约一半的耗煤，很大程度上减少了气体的排放量。

2.3改良农村土壤结构青海农村由于长期大量使用农药、无机化肥、农膜等，不仅造成了地表面的水源污染，而且土壤板结日益严重，导致了土地生产能力和农产品质量的下降，对原有的农业生态系统造成了严重危害。沼液沼渣作为一种优质有机肥，对土壤理化性质的改良和耕作性能的改变有积极作用，同时能够减少化肥、农药的使用量，降低生产成本。通常情况下，一座8m3沼气池每年其沼液沼渣提供的肥料相当于30～50kg硫酸铵、20～40kg过磷酸钙和10～15kg的氯化钾，施用其能改变土壤理化性质，提高农作物产量。因此，农村沼气建设对于维护和改善农业生产条件，实现农业生态良性循环具有重要意义。2.4加快农村奔小康进程只要有人类生活的地方，就免不了有粪便排泄物。在农村，除了正常生活还有正常的农业生产活动，人畜粪便作为生物质，用来制取沼气是一种很好的可再生能源，能与天然气相媲美，从而降低农村不可再生能源方面的消耗［13］。建立以沼气为纽带的庭院生态农业体系，有效地解决了剩余劳动力的转移和消化，可以将妇女从繁重的厨房劳作中解放出来，腾出时间从事庭院生产，改善了庭院环境，提高农村人口的生活质量和健康水平，减少常见病的发病率。搞好农村沼气建设，可以把养殖业、种植业紧密结合，形成“猪－沼－果(菜)”循环模式，使资源相互利用、相互转化，走上良性循环发展道路，加快农民奔小康的进程。

3沼气发展势头良好

3.1户用沼气池现状调查青海省自2003年农村沼气建设国债项目实施以来，在沼气建设和利用等方面取得了一定的成效。随着建池技术和工艺的不断改进，加之政策的正确引导和宣传，特别是户用沼气池的建设数量不断增加，农户越来越接受并积极地响应，形成了一股好风尚。据统计，2005年我省在12个县、59个乡(镇)、202个村建设“一池三改”户用沼气池16271户，农村户用沼气总数达到4.2万多户，占项目实施县农户的10%，占全省农业户的7%，是全国第二个提前完成全年任务的省份，实现了沼气建设争优先，扩范围，上规模的目的。而2009年我省利用新增中央预算内资金，安排农村沼气池项目10114万元，在各地建设包括农村户用沼气池10831座，收益农户1.1万户，同时还建有养殖小区沼气池53座，大中型沼气池6座。截止到目前，累计建设沼气池18万5千余户。

3.2使用现状及使用意愿乐都县是青海省沼气建设国债项目实施及完成的重点县之一，在其众多的乡(镇)中，蒲台乡建设近千户成为沼气示范户，其中，李家台村的沼气普及率、沼气池运行情况及利用效率最好。该村有农户79户，58户人家共建有沼气池65座，建沼气池的农户占农户总数的73%。针对沼气户进行入户调查其使用及使用意愿现状。分析结果分别见表1和表2。从表1可以看出，正常使用的户用沼气池仅占总数的33.8%，而有52.3%的沼气池已停用，还有13.8%的沼气池处于半停半用状态。根据调查结果显示，66.1%的农村户用沼气使用不正常甚至停用，总体情况不容乐观。但从使用意愿来看，除18户不愿意使用外，69%的农户还是愿意使用的，说明在观念上，绝大多数农户对于使用沼气池是认同的。如果能够定期对农户进行相关技术培训，81%的农户愿意使用;如果能免费给农户提供维修服务，使其遇到的故障能得以排除和解决，有82.8%都愿意使用;若能够帮助农户进行出料，并提供运输车帮助其运输沼液沼渣，则有94.8%都愿意;说明农户虽认同沼气，但由于目前对沼气运行技术培训和后续的技术服务还不能满足农户需要，对沼气生产知识及技术宣传力度也不够，导致农户对沼气技术知识知之甚少，在日常管理使用中一遇到问题就束手无策，遇到的故障难以排除和解决(表2)。如果能够强化管理制度，增强配套服务能力，就能够充分调动农户建沼气池使用沼气池的积极性，从而改善利用效果。

3.3农户愿意或不愿意使用沼气池的原因分析根据入户调查的情况，就目前现状，农户愿意或不愿意使用沼气池的原因归结起来主要有四大类，详细调查数据见表3。通过对李家台村不愿意使用沼气池的农户进行访谈了解到，原因主要有以下四个方面:使用不方便、出料麻烦、不懂维修及缺乏原料。其中，使用不方便是最主要的原因，占到了总数的44.4%。随着农村生活水平的提高，有些农户对生活设施的舒适性、便利性和卫生性要求更高。当家庭经济承受能力达到一定程度时，户用沼气池的吸引力下降，农户宁愿多花点钱购买液化气和使用电力等，这也是导致户用沼气池闲置的一个原因。在调查中发现，愿意使用沼气的农户中，有37.5%认为其能够改善环境卫生条件，在调查中占的比例最大。说明农户在沼气池对改善环境方面的作用还是能够认同的。户用沼气池可以用作畜禽等养殖垃圾的收容所及家庭厕所，大大改善了环境条件。同时，其密封性能好，减少了蚊蝇和臭气，在改善卫生条件方面也起到积极作用。虽然根据调查结果将愿意使用沼气池的原因分为四种，但实际上除了使用方便的因素外，其它几个原因归根结底都与生态环境污染治理有关，占到总数的75%。可以说，环境污染治理是事关农村生活环境卫生与人居环境改善的基础性民生问题，而沼气与农村环境污染治理有很强的一致性，二者结合的潜力很大。其中，有30%农户认为使用沼气能节省开支，一方面节省了煤炭等不可再生能源的消耗，减少用煤炭等能源造成的空气污染烟尘，降低了对空气的污染;另一方面减少林木砍伐、破坏和草皮乱铲焚烧等现象，促进生态环境的改善。而有7.5%农户认为建沼气池可以利用其沼液沼渣作农肥，能减少化肥、农药的使用量，节约生产成本，缓解对原有农业生态系统造成的危害。同时，沼液沼渣作为一种优质有机肥，能有效改良土壤理化性质，改善农产品品质，生产出符合国家卫生标准的绿色环保产品。可见，李家台村农户对沼气池的生态环境治理功效认同较好，这点对青海省来说也是比较好的。

4讨论与建议

根据以上分析及调查结果可以看出，尽管沼气对于农村生态环境污染的治理具有重要意义，从青海省李家台村农户对沼气的使用意愿及对污染治理的认同可以明显地看出。同时，青海省也在沼气建设国债项目的支持下大力修建沼气池，但是农村沼气与污染治理尚未成为一个整体，发展的模式需要创新，尤其是户用沼气的使用情况不是很理想。根据调查访谈，农村户用沼气池使用率低、沼气服务体系不健全及管理不当等问题比较突出，使得沼气池在一定程度上失去了其在农村环境保护和能源利用方面的作用。为了切实发挥户用沼气池在农村环境污染治理方面的作用，针对沼气池使用中存在的问题，提出以下建议。

4.1转变思路，提高管理水平 农村沼气建设与环境污染治理是一项功在当代、利在千秋的工程。政府在这项工程中应发挥主导作用，转变思路，将农村沼气和环境污染治理合二为一，加大补贴力度，提高沼气建设与利用的积极性［14］。由于沼气池建、管、用等各个环节的技术要求较高，为发挥沼气工程建设效益，必须加强管理。目前照搬其它省市经验，走物业化管理的条件在青海省还不成熟，要根据我省实际情况和近几年的管理经验，加强县级农村能源管理机构的职能作用，由县能源部门直接管理到村;要积极争取国家和省级沼气建设项目，多层次、多渠道筹集资金;同时，要与村镇规划、新农村建设等项目相结合，通过资金整合和项目带动，保证每年有一定的工作经费，帮助农户改造利用闲置沼气池。

4.2增强配套服务能力，促进沼气发展在沼气池比较集中的村建立村一级沼气生产服务站，集配件供应、小型沼液运输罐和沼气池维护于一体，确保农户配件购买、病池维修不出村，保证农户建池效益的正常发挥。其次，各村应固定1～2名管护人员，定期对沼气设施进行检查和维修，及时解决沼气使用过程中出现的各种问题。鼓励农户进行沼气池的日常管理，保证沼气池正常运转。同时，农村能源管理机构应定期组织管护人员的培训，加大农户沼气使用技术培训工作，并把沼气基础知识、日常管理和安全使用以及沼液沼渣利用等相关技术传授给农户。

4.3积极探索发展模式，实现沼气的综合化利用由于户用沼气在运行管理上存在诸多不便，除了在家庭牲畜养殖比较普遍的地区可以作为一个阶段性的措施建设外，不应成为沼气发展的主流。随着农村生产、生活方式的变化，农村种植业、养殖业迅速向规模化、集约化方向推进，环境污染治理也逐渐成为环境保护与农村公共服务的基本诉求。这些都为集中沼气与污染治理一体化工程实施提供了良好的环境。因此，应在技术和管理创新的基础上，加大集中沼气工程建设。同时，应积极示范推广不同种类沼气生态农业循环模式，开展沼液、沼渣综合利用的试点示范。强化“三沼”综合利用新技术理念，通过实施典型引路，组织农户到“三沼”综合利用沼气建设示范村现场观摩，充分调动其发展沼气产业的积极性，维护和改善农业生产条件，切实提高沼气项目的综合效益［15］。

5.结语

总之，青海省应根据实际情况，统筹规划沼气工程与农村环境污染治理，加强建设和管理，切实提高农村沼气池利用率，使其在发挥沼气能源效益的同时，真正能够起到改善农村生态环境的作用，为青海省农村生态环境污染的治理做出贡献。

参考文献:

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〔15〕文小兵，董菊兰，西部干旱地区农村沼气发展与管理的探索〔J〕．中国沼气，2012，30(6):59－60．84

作者：韩睿 陈来生 单位：华中师范大学生命科学学院遗传调控与整合生物学湖北省重点实验室 青海省农林科学院青海省蔬菜遗传与生理重点实验室国家重点实验室 培育基地———青海省高原作物种质资源创新与利用重点实验室