農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)研究與實(shí)踐

摘要 從現(xiàn)代農(nóng)業(yè)要求出發(fā)，重新認(rèn)識(shí)了農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)的內(nèi)涵與作用，強(qiáng)調(diào)必須進(jìn)行全過程、全系統(tǒng)清潔控制，從源頭最大限度地減少甚至消除污染，總結(jié)分析了安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)工程研究所在農(nóng)業(yè)示范園區(qū)規(guī)劃、沿淮采煤沉陷區(qū)生態(tài)清潔治理、農(nóng)業(yè)廢棄物沼氣化利用等方面的研究與應(yīng)用情況，探討農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)理論、技術(shù)、方法和模式，在創(chuàng)新清潔生產(chǎn)技術(shù)、創(chuàng)造清潔產(chǎn)業(yè)模式等方面取得了重要成效。

關(guān)鍵詞 農(nóng)業(yè)；清潔生產(chǎn)；全程防控；研究

中圖分類號(hào)S181.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2014）30-10536-04

基金項(xiàng)目國家科技支撐計(jì)劃（2012BAC10B02）；安徽省國際科技合作計(jì)劃項(xiàng)目（10080703026）；安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院院立科研項(xiàng)目（14B1355，14B1358，14C1308，13A1322）。

作者簡(jiǎn)介施六林（1964- ），男，安徽樅陽人，研究員，從事可持續(xù)農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、種養(yǎng)業(yè)模式等研究。

我國政府高度重視清潔生產(chǎn)，1994年《中國21世紀(jì)議程》中明確指出：在確定的國家可持續(xù)發(fā)展優(yōu)先項(xiàng)目中，把建立資源節(jié)約型工業(yè)生產(chǎn)體系，推行清潔生產(chǎn)列入到可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略與重大行動(dòng)計(jì)劃中。2003年我國頒布實(shí)施了《中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》；2004年，國家發(fā)展改革委和環(huán)保總局發(fā)布了《清潔生產(chǎn)審核暫行辦法》；2012年2月29日第十一屆全國人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第二十五次會(huì)議通過關(guān)于修改《中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》的決定[1-3]。近年來，工業(yè)清潔生產(chǎn)理論和技術(shù)體系日臻完善，農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)悄然興起。安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)工程研究所在農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)研究及應(yīng)用方面積極探索，以規(guī)劃引導(dǎo)清潔生產(chǎn)，以產(chǎn)業(yè)模式創(chuàng)新推動(dòng)清潔生產(chǎn)，以技術(shù)創(chuàng)新提升清潔生產(chǎn)，在農(nóng)業(yè)示范園區(qū)規(guī)劃、沿淮采煤沉陷區(qū)生態(tài)清潔治理、農(nóng)業(yè)廢棄物沼氣化利用等研究與實(shí)踐方面，取得了重要成效。該研究從現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)的角度，重新認(rèn)識(shí)農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)的內(nèi)涵與作用，總結(jié)分析了安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)工程研究所在農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)方面的研究與實(shí)踐成果，這對(duì)進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)理論認(rèn)識(shí)，創(chuàng)新清潔生產(chǎn)技術(shù)，創(chuàng)造清潔產(chǎn)業(yè)模式，減少農(nóng)業(yè)污染物的產(chǎn)生和排放，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，保障安全清潔農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)，有著十分重要的指導(dǎo)意義。

1對(duì)農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)的再認(rèn)識(shí)

1.1農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)是從源頭上全過程、全系統(tǒng)的清潔控制農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和服務(wù)過程中不斷采取改進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)措施、使用清潔的能源和原料、采用先進(jìn)的農(nóng)藝技術(shù)和設(shè)備、改善管理、綜合利用等措施，從源頭削減污染，提高資源利用效率，減少或者避免生產(chǎn)、服務(wù)和產(chǎn)品使用過程中污染物的產(chǎn)生和排放，以減輕或者消除對(duì)人類健康和環(huán)境的危害[4-5]。農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)強(qiáng)調(diào)的是將整體預(yù)防的環(huán)境戰(zhàn)略持續(xù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和服務(wù)中，通過采用先進(jìn)技術(shù)與建立現(xiàn)代管理手段，避免或減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程污染的產(chǎn)生，減降農(nóng)業(yè)污染物的數(shù)量和毒性，生產(chǎn)出安全清潔的農(nóng)產(chǎn)品，達(dá)到環(huán)境友好和農(nóng)產(chǎn)品安全的目的，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、減污增效和可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)狀況相比已有很大不同，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程包括產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后全過程產(chǎn)業(yè)鏈，農(nóng)業(yè)功能得到大量拓展，既有產(chǎn)品的物化功能，又有觀光、欣賞等非物化功能，農(nóng)業(yè)分工越來越細(xì)化，農(nóng)業(yè)專業(yè)化服務(wù)越來越完善，因此，農(nóng)業(yè)污染物的排放是全程的、系統(tǒng)的。農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)正是產(chǎn)品生產(chǎn)過程與服務(wù)過程污染防控的統(tǒng)一，是前端預(yù)防、過程控制和末端治理的全過程防控，是產(chǎn)品及服務(wù)全系統(tǒng)的防控，是從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程、全系統(tǒng)減少或避免污染物的產(chǎn)生和排放，通過生產(chǎn)過程的全程化、系統(tǒng)化防控，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量傳遞的高效化、最大化，在滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要的同時(shí)又可合理利用資源并保護(hù)環(huán)境。它克服了單一技術(shù)、單項(xiàng)措施的不足，具有預(yù)見性、全面性、系統(tǒng)性、指導(dǎo)性，能夠有效減少農(nóng)業(yè)污染產(chǎn)生和排放，保證農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，恢復(fù)農(nóng)田清潔生態(tài)環(huán)境。農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)應(yīng)該成為21 世紀(jì)農(nóng)業(yè)發(fā)展一種具體的、可以操作的生產(chǎn)新模式和農(nóng)業(yè)環(huán)保的策略。與傳統(tǒng)污染末端治理方式不同，其實(shí)質(zhì)是從源頭上最大限度地減少甚至消除污染，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程實(shí)施全面質(zhì)量管理，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和服務(wù)中要求充分考慮環(huán)境因素[6]。

1.2農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然要求現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是與工業(yè)化發(fā)展高度融合的產(chǎn)業(yè)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程大量使用化肥、農(nóng)藥、地膜等工業(yè)品，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，也造成了嚴(yán)重的土壤、大氣和水體污染[7]。除了工業(yè)生產(chǎn)和人類活動(dòng)污染外，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)本身也會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的污染和破壞，對(duì)我國食品安全和資源約束性的社會(huì)需求造成了巨大的威脅[8-9]。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的污染主要包括：①氮、磷、鉀、農(nóng)藥等化學(xué)物質(zhì)，經(jīng)由地表徑流和滲漏污染地表和地下水環(huán)境[10]；②作物代謝、土壤微生物呼吸、秸稈燃燒、糞便發(fā)酵和農(nóng)機(jī)排放溫室氣體造成的大氣污染；③重金屬、地膜、化肥、農(nóng)棄物、不合理灌溉造成的土體污染等。這些污染范圍廣、治理難、損害大，致使農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降、生態(tài)環(huán)境惡化，嚴(yán)重威脅著人類的身體健康和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，減少農(nóng)業(yè)面源污染、保證農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、恢復(fù)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的唯一途徑就是大力發(fā)展農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是工業(yè)革命以后在傳統(tǒng)近代農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)應(yīng)用為主要特征的生態(tài)農(nóng)業(yè)，是廣泛應(yīng)用現(xiàn)代市場(chǎng)理念、經(jīng)營(yíng)管理知識(shí)和工業(yè)裝備與技術(shù)的市場(chǎng)化、集約化、專業(yè)化、社會(huì)化相結(jié)合的產(chǎn)業(yè)體系，是將生產(chǎn)、加工和銷售相結(jié)合，產(chǎn)前、產(chǎn)中和產(chǎn)后相結(jié)合，生產(chǎn)、生活和生態(tài)相結(jié)合，農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民發(fā)展相結(jié)合，農(nóng)村與城市、農(nóng)業(yè)與工業(yè)發(fā)展統(tǒng)籌考慮，資源高效利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)高度一致的可持續(xù)發(fā)展的新型產(chǎn)業(yè)。發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)必須提高農(nóng)業(yè)資源利用率和勞動(dòng)生產(chǎn)效率，利用現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展理論、科學(xué)知識(shí)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)，優(yōu)化種植業(yè)、畜牧業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的比例，嚴(yán)格產(chǎn)前、產(chǎn)中和產(chǎn)后全過程，追求產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境、社會(huì)發(fā)展的統(tǒng)一與協(xié)調(diào)，減少環(huán)境污染。因此，農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然要求。中國農(nóng)業(yè)正處于由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時(shí)期，研究和探討農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

1.3農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基本途徑農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基本要求是在進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí)，既滿足當(dāng)代人的需求，又不對(duì)后代及其他系統(tǒng)的良性循環(huán)構(gòu)成危害[11]。這就要求解決好人類需要與資源消耗和環(huán)境污染之間的尖銳矛盾，使農(nóng)業(yè)發(fā)展既要滿足人類基本需求和提高生活質(zhì)量的需求，持續(xù)輸出質(zhì)量合格的農(nóng)產(chǎn)品，又要提高資源利用率，降低資源消耗強(qiáng)度；要求將整體預(yù)防的環(huán)境戰(zhàn)略持續(xù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和服務(wù)中，以增加生產(chǎn)效率和生態(tài)效益，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，減降農(nóng)業(yè)污染物的數(shù)量和毒性，以期減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和服務(wù)過程對(duì)環(huán)境和人類的風(fēng)險(xiǎn)性，發(fā)展在滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要的同時(shí)又可合理利用資源并保護(hù)環(huán)境的新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[12-13]。農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)包括3個(gè)方面內(nèi)容：①清潔的投入，包括原料、農(nóng)業(yè)設(shè)備和能源；②清潔的產(chǎn)出，主要指清潔的農(nóng)產(chǎn)品，其在使用過程中對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境不產(chǎn)生危害；③清潔的生產(chǎn)過程，采用清潔的生產(chǎn)程序、技術(shù)方法與管理辦法，控制農(nóng)用化學(xué)品的使用，并提高廢棄物的資源化循環(huán)利用，減少農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境污染，確保農(nóng)產(chǎn)品在無毒、無害的前提下具有科學(xué)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，實(shí)現(xiàn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益的高度統(tǒng)一。因此，農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)是解決人類需要與資源過度消耗和環(huán)境嚴(yán)重污染之間矛盾的重要方法，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑[14-15]。

2農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)理論指導(dǎo)下的規(guī)劃研究與實(shí)踐

2.1研究背景農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃一般指在一定時(shí)期內(nèi)，對(duì)一定區(qū)域內(nèi)的農(nóng)業(yè)資源、相關(guān)配套設(shè)施以及與農(nóng)業(yè)相關(guān)的部門和產(chǎn)業(yè)進(jìn)行合理配置和綜合部署，以確定農(nóng)業(yè)發(fā)展定位和方向，合理布局農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，提高農(nóng)業(yè)發(fā)展水平，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的計(jì)劃和安排。我國人多地少、人均資源貧乏、粗放式生產(chǎn)的狀況始終沒有改變，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件的復(fù)雜多樣性，生產(chǎn)環(huán)境的多變性等，要求必須科學(xué)地組織農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，合理利用生產(chǎn)與環(huán)境條件，最大程度地發(fā)揮各地的比較優(yōu)勢(shì)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，因而，進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃設(shè)計(jì)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)良好發(fā)展的保障和前提。目前，大量研究?jī)H就不同的側(cè)面和角度，對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)規(guī)劃及生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)進(jìn)行分析，但能夠?qū)F(xiàn)代農(nóng)業(yè)規(guī)劃與農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)集成與示范研究相結(jié)合，系統(tǒng)地運(yùn)用農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)理念和技術(shù)方法進(jìn)行現(xiàn)代農(nóng)業(yè)規(guī)劃的研究與實(shí)踐較為少見，但是確實(shí)非常重要的，清潔生產(chǎn)的基本理論和原理為農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃研究形成了新的思維和視角。因此，筆者課題組選擇了這一方向，進(jìn)行農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)理念對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)規(guī)劃的引領(lǐng)以及農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)方法在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)規(guī)劃中的運(yùn)用方面的研究，以促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

農(nóng)業(yè)規(guī)劃因其前瞻性和可行性，可為農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展提供決策依據(jù)，避免盲目性，促進(jìn)農(nóng)業(yè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)規(guī)劃對(duì)現(xiàn)有的大量科研成果進(jìn)行優(yōu)化、集成和組裝推廣，在一定區(qū)域內(nèi)實(shí)施，使科技成果充實(shí)到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中去，發(fā)揮紐帶和引導(dǎo)作用，同時(shí)，有利于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)規(guī)劃充分利用資源稟賦，發(fā)揮比較優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。通過科學(xué)規(guī)劃，把各種優(yōu)勢(shì)農(nóng)業(yè)資源規(guī)劃在生態(tài)最適宜、生產(chǎn)技術(shù)水平最先進(jìn)、交通最便利、市場(chǎng)最開放、經(jīng)濟(jì)最活躍的區(qū)域，優(yōu)化配置，形成各具特色、各顯優(yōu)勢(shì)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)帶，有利于促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、品牌化銷售，培育壯大龍頭企業(yè)和農(nóng)民合作組織，增加農(nóng)民收入，走高效可持續(xù)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展之路。形勢(shì)就是使命，2009年，安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)工程研究所集中優(yōu)勢(shì)力量，成立了規(guī)劃創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，所長(zhǎng)施六林研究員任團(tuán)隊(duì)首席專家，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行農(nóng)業(yè)規(guī)劃的研究、實(shí)踐與創(chuàng)新，對(duì)先進(jìn)農(nóng)業(yè)清潔技術(shù)進(jìn)行集成研究與應(yīng)用。規(guī)劃團(tuán)隊(duì)獲得了國家發(fā)展改革委員會(huì)頒發(fā)的規(guī)劃注冊(cè)咨詢資質(zhì)證書。

2.2農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)理念引領(lǐng)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)規(guī)劃研究與實(shí)踐探索農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)理念是將全生命周期控制的思維方式持續(xù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)全過程，采用先進(jìn)的技術(shù)與設(shè)備，提高資源利用效率，從源頭消減污染，為了減少農(nóng)業(yè)面源污染對(duì)大氣、水體、土壤環(huán)境質(zhì)量的損害，保證農(nóng)產(chǎn)品安全，提高農(nóng)產(chǎn)品在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。其本質(zhì)是提倡源頭削減和過程控制，即在生產(chǎn)的源頭和過程中降低資源、能源的消耗，減少污染的產(chǎn)生和生態(tài)破壞，是環(huán)境保護(hù)戰(zhàn)略由被動(dòng)反應(yīng)向主動(dòng)行為的一種轉(zhuǎn)變，是解決農(nóng)業(yè)面源污染的根本途徑，是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的保證。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)規(guī)劃需要這種理念的引領(lǐng)，指導(dǎo)規(guī)劃思路凝煉，分析規(guī)劃條件，優(yōu)化規(guī)劃原則，科學(xué)布局主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)工程研究所規(guī)劃創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，承擔(dān)了《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技園區(qū)優(yōu)化設(shè)計(jì)示范》、《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)規(guī)劃優(yōu)化研究與示范及平臺(tái)構(gòu)建》等課題研究，針對(duì)安徽省的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)狀況，深入調(diào)查研究，根據(jù)淮北平原、江淮丘陵和皖南皖西山區(qū)不同區(qū)域條件，因地制宜地提出規(guī)劃思路，積極進(jìn)行現(xiàn)代農(nóng)業(yè)成果的組裝、配套，將清潔生產(chǎn)理論、方法和技術(shù)融入到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)、示范區(qū)的規(guī)劃建設(shè)中去，引導(dǎo)安徽現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。在規(guī)劃研究中，進(jìn)行了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)選擇條件和影響因子分析，從建設(shè)功能、資源稟賦、區(qū)位優(yōu)勢(shì)、自然環(huán)境、立地條件、人文、社會(huì)、交通、經(jīng)濟(jì)、科技、政策、機(jī)制等方面，綜合研究分析對(duì)規(guī)劃設(shè)計(jì)的影響，確定規(guī)劃模式；進(jìn)行主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)選擇分析，運(yùn)用技術(shù)創(chuàng)新理論、增長(zhǎng)極理論、系統(tǒng)工程理論、可持續(xù)發(fā)展理論、風(fēng)險(xiǎn)投資理論等，探討現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、升級(jí)的模式與途徑，運(yùn)用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)成果，形成現(xiàn)代農(nóng)業(yè)規(guī)劃農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)評(píng)價(jià)體系和 “清潔產(chǎn)業(yè)-清潔項(xiàng)目-清潔工程-清潔技術(shù)-清潔工藝-清潔產(chǎn)品”的農(nóng)業(yè)規(guī)劃指導(dǎo)路線。

安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)工程研究所在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)規(guī)劃實(shí)踐中，堅(jiān)持農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)理論的指導(dǎo)和技術(shù)、方法的運(yùn)用，先后編制了《安徽省績(jī)溪縣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)總體規(guī)劃》、《淮南市潘集現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)總體規(guī)劃》、《池州市國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)總體規(guī)劃》、《阜陽市潁東區(qū)正午現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)規(guī)劃》、《阜南會(huì)龍省級(jí)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)詳細(xì)規(guī)劃》、《安徽省太湖縣優(yōu)質(zhì)畜禽示范區(qū)規(guī)劃》、《壽縣三覺花果生態(tài)農(nóng)業(yè)園總體規(guī)劃》、《淮南市八公山現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)規(guī)劃》、《安徽毛集綠茵生態(tài)農(nóng)業(yè)示范園規(guī)劃》、《泥河鎮(zhèn)后湖生態(tài)修復(fù)型生態(tài)園詳細(xì)規(guī)劃》等規(guī)劃100余部。規(guī)劃中，課題組堅(jiān)持以改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境為導(dǎo)向，全面規(guī)劃以清潔家園、清潔水源、清潔生產(chǎn)為主要實(shí)施內(nèi)容的生態(tài)農(nóng)業(yè)工程，加強(qiáng)規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)糞便凈化和生活污水凈化處理規(guī)劃設(shè)計(jì)，提高農(nóng)業(yè)污染的防治力度，減少土壤中的化肥、農(nóng)藥殘留量，努力控制和減輕農(nóng)業(yè)面源污染。探索資源循環(huán)方式，優(yōu)化農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，積極引導(dǎo)發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境治理與保護(hù)的有機(jī)結(jié)合。運(yùn)用循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論，以“減量化、再利用、資源化”為基本原則，發(fā)展“低消耗、低排放、高效率”的農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)再生資源的循環(huán)、永續(xù)利用和非再生資源的節(jié)約利用。發(fā)展生物質(zhì)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品循環(huán)利用。因地制宜地根據(jù)客觀環(huán)境情況，采取適宜于自然清潔的方式，進(jìn)行現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)流程和技術(shù)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，根據(jù)我國農(nóng)業(yè)耕作緯度、日照、積溫、農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度、農(nóng)耕農(nóng)藝措施及技術(shù)水平不同，針對(duì)性地制定規(guī)劃方案，以最少的物質(zhì)、資源消耗，產(chǎn)生最大的效益，滿足清潔生產(chǎn)的需要。通過科技措施的融入，推動(dòng)農(nóng)業(yè)進(jìn)步，創(chuàng)新、集成、示范推廣節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)能等先進(jìn)技術(shù)，提升農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)水平。加強(qiáng)健康種養(yǎng)業(yè)在規(guī)劃中運(yùn)用，強(qiáng)化前端污染預(yù)防，科學(xué)規(guī)范設(shè)置秸稈、糞便、生活垃圾、污水等有機(jī)廢棄物處理利用設(shè)施，加強(qiáng)農(nóng)村廢棄物沼氣化、肥料化利用等末端治理應(yīng)用。在沿淮淮北現(xiàn)代農(nóng)業(yè)規(guī)劃中，提出了集農(nóng)作物秸稈與畜禽糞便利用及采煤塌陷區(qū)生態(tài)修復(fù)為一體的農(nóng)業(yè)綜合清潔生產(chǎn)的新模式，推動(dòng)建設(shè)清潔農(nóng)業(yè)，改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境。

3采煤塌陷區(qū)清潔治理技術(shù)研究與應(yīng)用

淮南是國家重點(diǎn)建設(shè)的13個(gè)億噸煤基地之一，一直以煤炭資源開采作為主要支撐產(chǎn)業(yè)，隨著煤炭資源的大力開發(fā)，面臨著土地持續(xù)沉陷、環(huán)境污染、生態(tài)脅迫、資源耗竭和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型等一系列問題。全市已探明煤田面積360 km2，采煤形成塌陷區(qū)132.8 km2，并且每年仍以10%以上的比例增長(zhǎng)，采煤沉陷造成生態(tài)破壞和耕地喪失，已經(jīng)成為制約淮南市可持續(xù)發(fā)展的重要因素。面對(duì)如何利用好煤炭城市大面積的采煤沉陷地問題，必須研究與治理應(yīng)用并重，突出以清潔生產(chǎn)技術(shù)為核心的生態(tài)農(nóng)業(yè)、觀光農(nóng)業(yè)和都市休閑農(nóng)業(yè)，改善沉陷方式和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)煤炭資源型城市的轉(zhuǎn)變。

2009年以來，安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)工程研究所項(xiàng)目組先后承擔(dān)了國家科技支撐計(jì)劃《兩淮煤礦沉陷區(qū)生態(tài)環(huán)境綜合治理關(guān)鍵技術(shù)的集成與示范》、安徽省國際科技合作計(jì)劃《兩淮塌陷區(qū)生態(tài)修復(fù)與土壤清潔技術(shù)研究》等項(xiàng)目，對(duì)淮南采煤塌陷區(qū)進(jìn)行了大量的實(shí)地調(diào)研，通過對(duì)土壤、水質(zhì)的檢測(cè)與分析及沉陷區(qū)分布調(diào)查，揭示了其理化特性演變特征，建立了相應(yīng)的水、土質(zhì)量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，并對(duì)水土環(huán)境未來變化趨勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè)。研究中，在對(duì)淮南塌陷情況、生產(chǎn)現(xiàn)狀和水土質(zhì)量調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，從農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)“節(jié)能、降耗、減污、增效”的理念出發(fā)，以發(fā)展清潔產(chǎn)業(yè)、改善生態(tài)環(huán)境為目標(biāo)，以提高自然資源利用效率為核心，以減量使用化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜等投入為手段，開展塌陷區(qū)土壤生態(tài)清潔技術(shù)、水資源清潔開發(fā)利用技術(shù)、農(nóng)田高效清潔循環(huán)技術(shù)和農(nóng)棄物資源化高效利用等技術(shù)研究，針對(duì)淮南采煤非穩(wěn)沉塌陷區(qū)特點(diǎn)，提出了“生態(tài)產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)清潔化”的塌陷區(qū)生態(tài)治理思路，形成平整地發(fā)展高效經(jīng)濟(jì)作物、緩坡地種植苗木、淺水區(qū)種植水生蔬菜、深水區(qū)發(fā)展網(wǎng)箱生態(tài)養(yǎng)殖等生態(tài)農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)模式，農(nóng)業(yè)觀光生產(chǎn)與旅游業(yè)結(jié)合的清潔休閑模式，從農(nóng)戶、農(nóng)田、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園到循環(huán)型社會(huì)的綜合治理模式，集成創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)作物種植、園林苗木繁育、名優(yōu)水產(chǎn)品健康養(yǎng)殖、病蟲害生物防治等相關(guān)技術(shù)，建立了非穩(wěn)沉塌陷區(qū)綜合治理的高效清潔生產(chǎn)技術(shù)體系，形成了采煤塌陷區(qū)生態(tài)治理清潔技術(shù)集成與示范成果，實(shí)現(xiàn)恢復(fù)塌陷區(qū)生態(tài)環(huán)境與發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、增加農(nóng)民收入、實(shí)現(xiàn)區(qū)域生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。例如，項(xiàng)目組合作單位淮南市泥河民生生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，在淮南市潘集區(qū)流轉(zhuǎn)1558畝采煤非穩(wěn)沉塌陷區(qū)，建立后湖生態(tài)園，形成種養(yǎng)結(jié)合、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與觀光休閑相結(jié)合的“后湖模式”，平整地發(fā)展設(shè)施蔬菜、緩坡地立向種植苗木、淺水區(qū)種植水生蔬菜、深水區(qū)發(fā)展網(wǎng)箱生態(tài)養(yǎng)殖，依據(jù)塌陷區(qū)種植業(yè)結(jié)構(gòu)、栽培技術(shù)、灌溉措施、水產(chǎn)養(yǎng)殖等發(fā)展?fàn)顩r，通過新型肥料、農(nóng)藥和農(nóng)膜等清潔性農(nóng)產(chǎn)品的應(yīng)用，合理的施肥、施藥、灌溉統(tǒng)籌，土壤和水體清潔修復(fù)等，節(jié)約水資源量15%，土地與水資源利用效率提高 20%，化肥和農(nóng)藥利用效率提高 18%，極大地改進(jìn)了塌陷區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況，減少了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)脆弱生態(tài)環(huán)境的影響。淮南市綠馨園采煤沉陷區(qū)綜合治理有限公司注冊(cè)資金2 000萬元，流轉(zhuǎn)采煤沉陷土地533余hm2，累計(jì)投資8 978萬元，開展生態(tài)養(yǎng)殖、優(yōu)質(zhì)苗木培育、觀光果園、高效農(nóng)業(yè)科技示范、家禽生態(tài)養(yǎng)殖、蘆葦蕩生態(tài)保護(hù)、農(nóng)特優(yōu)產(chǎn)品加工、鄉(xiāng)土文化風(fēng)情游覽等，形成“公司+專業(yè)合作社+家庭農(nóng)場(chǎng)”聯(lián)合體模式，發(fā)展農(nóng)民種植養(yǎng)殖專業(yè)合作社4家，家庭農(nóng)場(chǎng)40余家，大力發(fā)展苗木種植、家禽生態(tài)養(yǎng)殖、名特優(yōu)土農(nóng)產(chǎn)品加工生產(chǎn)銷售的沉陷區(qū)綜合治理等產(chǎn)業(yè)，種養(yǎng)結(jié)合，廢棄物循環(huán)利用，形成種養(yǎng)加工三位一體清潔生產(chǎn)利用技術(shù)體系，生態(tài)環(huán)境得到顯著改善，經(jīng)濟(jì)效益成倍增加。

4沼氣在農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)中的應(yīng)用

沼氣連接養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)形成立體循環(huán)農(nóng)業(yè)，是循環(huán)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。對(duì)養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生糞便以及種植業(yè)中的農(nóng)作物秸稈和農(nóng)業(yè)廢棄物混合用于沼氣工程，產(chǎn)生沼氣作為能源，沼液和沼渣用于種植業(yè)作為有機(jī)肥，將過程中所有廢棄物變?yōu)橘Y源；對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品，減少從原材料提煉到產(chǎn)品最終處置的全生命周期的不利影響；對(duì)農(nóng)業(yè)服務(wù)，要求根據(jù)環(huán)境承載量設(shè)計(jì)提供的服務(wù)。沼氣工程是立體循環(huán)產(chǎn)業(yè)中的一部分，是連接種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的樞紐。清潔生產(chǎn)理念中沒有廢棄物，將污染控制在過程中，充分利用人畜糞便、農(nóng)作物秸稈等廢棄物作為厭氧發(fā)酵原料，發(fā)展農(nóng)村沼氣產(chǎn)業(yè)，上促養(yǎng)殖業(yè)，下帶種植業(yè)，推動(dòng)農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，是推進(jìn)農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)的內(nèi)在要求。

沼氣研究是安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)工程研究所的重要研究方向之一。農(nóng)業(yè)工程研究所將沼氣作為農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)系統(tǒng)中必不可少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)來設(shè)計(jì)研究，而非唯一末端治理措施，在農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)視覺下將沼氣工程作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系的組成部分進(jìn)行研究和優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)沼氣在農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)系統(tǒng)中高效外循環(huán)利用和沼氣自身內(nèi)循環(huán)產(chǎn)制沼氣高效率，打破傳統(tǒng)就沼氣而沼氣的思路。在農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)理念指導(dǎo)下，以產(chǎn)業(yè)沼氣工程為核心的沼氣供能、沼肥還田、生態(tài)循環(huán)種養(yǎng)的農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式，通過農(nóng)業(yè)廢物的內(nèi)部循環(huán)最大限度地減少農(nóng)業(yè)廢物排放，解除區(qū)域生態(tài)環(huán)境對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的約束和限制，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境改善相統(tǒng)一，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。目前，國內(nèi)的大中型畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)能源環(huán)境工程，主要有兩種類型，一是生態(tài)型，以沼氣生產(chǎn)和綜合利用為主；一是環(huán)保型，以廢水治理達(dá)標(biāo)排放為主。

大中型沼氣的推廣模式有以下幾種。①能源生態(tài)循環(huán)模式。進(jìn)料：糞尿全部進(jìn)入沼氣發(fā)酵池；特點(diǎn)：產(chǎn)沼氣多，產(chǎn)沼肥多，形成小區(qū)域良性循環(huán)，要求配套的沼肥土地消納面積較大。②能源生態(tài)利用模式。進(jìn)料：畜禽糞污采用干濕分離；特點(diǎn)：沼氣產(chǎn)量少，需要配套有機(jī)肥加工設(shè)施，沼液、沼渣可以全部得到綜合利用。由于養(yǎng)殖與種植面積不配套，目前浙江省80%以上畜禽場(chǎng)采用此模式。③能源生態(tài)綜合模式。進(jìn)料：糞尿全進(jìn)或部分進(jìn)；夏季用電用肥高峰時(shí)，采用糞尿全進(jìn)，多產(chǎn)沼氣用于發(fā)電，沼液作為有機(jī)肥，其他季節(jié)采用干濕分離；特點(diǎn)：對(duì)管理要求相對(duì)較高，綜合利用效益顯著。④能源生態(tài)環(huán)保模式。進(jìn)料：畜禽糞污采用干濕分離。特點(diǎn)：鮮豬糞進(jìn)行高效有機(jī)肥的生產(chǎn)，沼液經(jīng)后續(xù)好氧處理達(dá)標(biāo)排放或用作農(nóng)灌水等，運(yùn)行費(fèi)用高，管理難度大，適用于沒有用肥條件的養(yǎng)殖企業(yè)。

安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)工程研究所加強(qiáng)沼氣研究和應(yīng)用，吸取有關(guān)單位長(zhǎng)處，與安徽永志環(huán)能科技有限公司等公司合作，積極進(jìn)行大中型沼氣工程研制和工藝革新，形成利用以畜禽糞便等廢棄物為原料生產(chǎn)沼氣和以農(nóng)作物秸稈為原料生產(chǎn)沼氣兩種模式，運(yùn)用清潔生產(chǎn)技術(shù)指導(dǎo)設(shè)備設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)改進(jìn)，形成專利18項(xiàng)，并在20余個(gè)大型沼氣工程中成功進(jìn)行應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)與美麗鄉(xiāng)村相結(jié)合的農(nóng)戶集中供氣，制定清潔安全產(chǎn)供氣操作技術(shù)規(guī)程，形成清潔產(chǎn)氣、清潔供氣、清潔用氣的全程清潔化生產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)前端、過程和末端生產(chǎn)的全程清潔化。例如：畜禽糞便等廢棄物為原料生產(chǎn)沼氣的示范工程18個(gè)，總池容1.5萬m3，年處理畜禽糞便等廢棄物15萬t，有機(jī)肥10萬t，為近3 000戶農(nóng)戶提供清潔能源；以農(nóng)作物秸稈為原料生產(chǎn)沼氣的示范工程2個(gè)，總池容1 600 m3，年處理畜禽糞便等廢棄物1 500 t，有機(jī)肥800 t，為600戶農(nóng)戶提供清潔能源。

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