摘要隨著人口壓力的持續增加、資源的過度開發利用、農用化學物質的不當使用,以及鄉鎮工業污染物的不規范排放,農業污染問題日趨嚴重,農村生態環境不斷遭到破壞。為改善遼寧省農村生態環境,促進農業可持續發展,論述遼寧省農村生態環境保護概況,分析存在的畜禽養殖污染防治技術不足、農田氮磷流失控制機制不完善、農村生活污水處理設施運維難、農業廢棄物資源化利用水平不高等問題,提出研發推廣適用的畜禽污染治理技術、建立農田氮磷流失監測預警體系、探索農村生活污水處理設施市場化運維模式、完善農業廢棄物回收利用激勵政策等對策。
關鍵詞農村生態環境;污染防治;資源化利用;遼寧省
中圖分類號:X321文獻標志碼:CDOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.24.019
遼寧省是我國重要的農業大省,然而近年來隨著農業生產方式的轉變和農村生活水平的提高,農村生態環境問題日益突出,嚴重制約了農業的可持續發展。畜禽養殖污染、農田氮磷流失、農村生活污水處理不當及農業廢棄物資源化利用率低等問題亟待解決。在分析遼寧省農村生態環境保護概況及保護難點的基礎上,提出相應的對策建議,以期為遼寧省農村生態文明建設提供參考[1-2]。
1遼寧省農村生態環境保護概況
近年來,隨著農業現代化的推進,各類環保技術逐步被引入遼寧省農村生產與生活的各個環節,農村生態環境得到明顯改善。在畜禽養殖方面,現有的糞污處理技術如厭氧發酵與堆肥技術得到了廣泛應用,能夠有效處理規模化養殖產生的大量糞污。在一些高養殖密度地區,糞污經過固液分離后進入厭氧反應器進行生物降解,產生的沼氣可用于能源供應,剩余的固體廢棄物則被進一步加工為有機肥料用于還田,促進了農業循環經濟的形成。在農田管理方面,遼寧省積極推動精準農業發展,農戶開始采用測土配方施肥技術,結合水肥一體化管理系統,顯著提高了化肥的利用效率。農田的種植模式逐漸向生態種植過渡,等高梯田與植物殘體覆蓋等措施在遼寧省多地得到推廣,增強了土壤保水能力。在農村生活污水處理領域,部分村鎮開始建設分散式污水處理設施,如人工濕地處理系統,通過濕地植物和微生物的協同作用,實現了生活污水的有效凈化。農業廢棄物資源化利用技術也在不斷優化,以秸稈為例,生物質成型燃料的生產工藝逐步完善,一些地區已經開始規模化應用秸稈制備成固體燃料用于供暖和發電。
2遼寧省農村生態環境保護存在的問題
2.1畜禽養殖污染防治技術不足
遼寧省畜禽養殖業發展迅速,然而大多數養殖場在糞污處理技術方面存在明顯不足。常見的畜禽糞污處理工藝如厭氧發酵、好氧堆肥等的處理效率和穩定性難以滿足大規模養殖場的需求。以厭氧發酵為例,由于畜禽糞便中含有大量難降解的纖維素和木質素,導致發酵過程易受阻滯,產氣率和甲烷含量偏低,影響沼氣的有效利用。好氧堆肥雖可有效降解有機污染物,但堆肥過程中易產生惡臭氣體,需要大量堆肥床和翻拋設備,占地面積大、能耗高,不利于養殖場的集約化經營[3]。此外,現有的糞污處理技術普遍存在脫氮除磷能力不足的問題,難以有效去除糞便中的氮磷營養鹽,處理后的糞液仍可能污染周邊水體,加劇水體富營養化風險。
2.2農田氮磷流失控制機制不完善
遼寧省農田面源污染問題比較突出,化肥、農藥的過量施用導致土壤中氮磷營養鹽大量累積,在降雨徑流作用下極易流失,引起周邊水體富營養化。然而,當前農田氮磷流失的監測預警和控制機制亟待完善。受限于技術手段,農田土壤和農業用水中氮磷含量的實時監測數據較為缺乏,難以準確評估和預警氮磷流失風險[4]。現有的測土配方施肥、水肥一體化等精準施肥技術雖然可以在一定程度上減少化肥施用量,但其在實際應用中往往受到農田小塊分散、農戶施肥習慣難改等因素的制約,推廣效果不佳。植物殘體覆蓋、等高種植等農田生態攔截措施可有效減緩氮磷流失,但農戶接受度不高,實施率偏低。農田氮磷流失不僅造成農業面源污染,還導致化肥利用率下降,增加農業生產成本。
2.3農村生活污水處理設施運維難
遼寧省農村生活污水處理設施建設雖取得積極進展,但在實際運行中仍面臨諸多困境。農村污水處理設施選址分散、管網鋪設困難,加之農戶環保意識淡薄,私搭亂接、破壞管網的現象時有發生,導致污水收集效率低下。同時,受制于農村經濟條件,污水處理設施的日常運行維護經費無法保障,設備年久失修、工藝參數控制不當等問題突出。例如,人工濕地是農村污水處理的常用工藝之一,具有投資省、運行費用低、管理簡單等優勢[5]。然而,人工濕地的污染物去除效率很大程度上依賴于濕地植物的生長狀況。農村污水處理工程建成后,往往缺乏專業人員對植被進行管護,導致植物生長不良、枯萎死亡,難以發揮應有的水質凈化功能。此外,針對低溫、低化學需氧量(ChemicalOxygenDemand,COD)等特點的農村污水處理新技術亟待研發。
2.4農業廢棄物資源化利用水平不高
遼寧省農業廢棄物產生量大,但綜合利用水平不高,廢棄物的無序處置已成為農村環境污染的重要源頭。以農作物秸稈為例,遼寧省每年產生秸稈近6000萬t,但綜合利用率較低,大量秸稈被露天焚燒或填埋,產生的煙塵顆粒物、有毒氣體等嚴重污染大氣環境。秸稈的高值化利用途徑如生物質致密成型燃料、生物基材料等關鍵技術雖已取得突破,但受制于產業鏈不完善、市場開拓不足等因素,產業化、規模化應用進程緩慢。畜禽養殖產生的糞污、病死畜禽尸體等廢棄物也缺乏有效的無害化處理和資源化利用手段。常見的畜禽糞污處理模式如沼氣工程,受限于前期投資大、技術不成熟等原因,大多運行效果不佳,沼氣產量難以滿足養殖場用能需求。農膜殘留污染也日益凸顯,由于回收處理體系不健全,大量廢舊地膜殘留于田間,分解產生有毒物質,污染土壤環境,影響作物生。殘膜回收機雖可用于殘膜收集,但分離效果不理想,難以實現廢舊地膜的高值利用。
3對策
3.1研發推廣適用的畜禽污染治理技術
針對遼寧省畜禽養殖污染防治技術瓶頸,急需立足養殖場實際,研發推廣適用性強、經濟高效的治理新技術。1)在糞污處理方面,可探索“固液分離+厭氧發酵+好氧生物處理”的組合工藝。采用干清糞工藝實現畜禽糞便的固液分離,減少后續處理負荷;固體糞便經堆肥等無害化處理后還田利用,沼液進入厭氧反應器進行高效產沼。提高厭氧發酵效率的關鍵在于優化反應器結構設計,如采用上流式厭氧污泥床反應器,通過開發新型填料強化三相接觸,加快有機物降解速率。此外,利用生物強化技術如生物電芬頓等除去沼液中殘留的難降解污染物,實現出水穩定達標。2)在除臭脫氮方面,可采用“植物液噴淋塔+生物濾池”組合工藝脫除惡臭氣體,植物液對氨氣等臭氣具有良好吸收作用,生物濾池中微生物的代謝活性可進一步去除臭氣。同時,在養殖場配套建設人工濕地,利用濕地植物和微生物的協同作用脫除氮磷。優選根系發達、耐污能力強的本土水生植物,并結合凈化需求優化基質配比,強化人工濕地凈化功能。針對畜禽糞便中抗生素和重金屬污染物,可采用生物炭等新型吸附材料去除,生物炭比表面積大、吸附位點豐富,對有毒污染物具有優異去除效果,飽和后還可作為緩釋肥料施入農田。
3.2建立農田氮磷流失監測預警體系
針對遼寧省農田氮磷流失控制機制缺乏的問題,建立完善的監測預警體系至關重要。1)加強農田氮磷流失監測網絡建設,以典型流域為單元,綜合考慮產流污染特征、下游水體敏感性等因素,優化布設土壤、地表徑流、農業排水等監測點位。在監測指標選擇上,除常規氮磷指標外,納入水溶性有機碳、顆粒態氮磷等指標,全面評估農田氮磷流失負荷。同時,積極引進先進監測技術,如采用原位光譜傳感器實現土壤氮磷含量的快速測定,利用熱釋光技術連續觀測地表徑流氮磷濃度動態變化等。基于監測大數據,構建農田氮磷流失模型,模擬評估不同土壤類型、種植模式下的氮磷流失風險,并借助數字化手段,直觀呈現流失高風險區,為精準預警提供數據支撐。2)在預警響應方面,根據農田氮磷流失監測及模擬評估結果,劃定流失風險等級,制訂分級預警方案。針對流失高風險區,及時向種植大戶推送預警信息,指導其采取深施緩釋肥、液體鈣鎂磷肥等增效控失技術,降低化肥流失風險;針對已發生氮磷流失的農田,采取攔截凈化等應急措施,如在農田周邊布設植被緩沖帶,通過植物吸收、微生物轉化截留徑流氮磷。此外,建立部門聯動的預警信息共享機制,實現農業農村、水利、生態環境等部門間的數據共享和會商研判,提升預警的時效性和針對性。
3.3探索農村污水處理設施市場化運維模式
農村生活污水處理設施運維是一項長期而復雜的工作,單純依靠基層政府難以為繼。遼寧省應積極探索市場化運維模式,引入專業化第三方公司參與設施運行管理。具體實施上,可采取“政府主導、市場化運作、多方參與”的運維機制。政府牽頭搭建區域性農村污水處理設施運維平臺,整合分散的處理設施,實現信息化、精細化管理。平臺采取政府和社會資本合作模式運作,由專業公司負責日常運維。在運維服務采購中,應將污水處理效果、設施完好率、水質達標率等作為考核指標,并與運維費用支付掛鉤,以績效為導向提升運維質量。同時,積極推行第三方監管,引入環保公益組織、村民代表等開展常態化監督,保障運維工作落實到位。
針對農村污水處理設施因管網鋪設不完善導致收集效率低的問題,可采取“戶分集、村收集、鎮處理”的分布式處理模式。鼓勵農戶因地制宜建設三格化糞池等分散處理設施,上清液經村級收集管網匯入鎮區污水處理廠進行集中處理。在鎮區污水處理廠的建設上,優選低成本、高效率的處理工藝,如采用厭氧+人工濕地組合工藝,通過厭氧反應塔去除大部分有機污染物,尾水進入人工濕地進一步凈化。運維單位可與高校合作,利用生物強化、高效膜材料等前沿技術對傳統工藝進行升級改造,在提高污水處理效率的同時降低運行成本。此外,積極拓寬農村污水處理設施資金來源渠道,除政府投入外,吸引社會資本參與設施建設運營,為市場化運維模式提供堅實的資金保障。
3.4完善農業廢棄物回收利用激勵政策
農業廢棄物資源化利用是一項系統工程,需要政府、企業、農戶等多方協同發力。針對遼寧省農業廢棄物回收利用不充分的問題,應從完善激勵政策入手,調動各方積極性。對農戶而言,秸稈還田、廢棄農膜歸集回收等行為能夠有效改善田間生態環境,但短期內難以帶來直接經濟效益。因此,遼寧省應設立專項獎補資金,對秸稈資源化利用到位的種植戶給予適當補貼,并將農膜回收情況納入農業支持保護補貼的發放考核中,引導農戶形成廢棄物分類歸集的良好習慣。
在推進秸稈資源化利用方面,秉持“就地消納、能源利用、原料利用、飼料利用”的原則,因地制宜確定利用路徑。鼓勵秸稈大縣建設一批秸稈制備固化成型燃料項目,采用半碳化、熱解等新工藝提升燃料品質,并通過政府集中采購、環保電價補貼等方式拓展燃料銷路。支持飼料、基料企業與種植戶建立穩定的秸稈收購關系,并給予一定的運輸補貼,提升農戶參與秸稈商品化利用的積極性。對于畜禽糞污資源化利用,省財政廳應安排一定資金用于支持第三方治理企業從事糞污收集、無害化處理和肥料化利用,完善“誰治理、誰受益”的市場化機制。在農膜回收利用方面,加大殘膜撿拾機械的推廣力度,并積極引導地膜相關企業研發推廣全生物降解地膜,從源頭上減少農膜殘留。同時,加快建立健全廢舊農膜回收體系,在回收量大的鄉鎮布設回收網點,對農膜回收企業分揀加工的電費、運輸費給予適當補貼。
4結語
立足遼寧省農村生態環境保護的現實需求,聚焦畜禽養殖污染、農田面源污染、農村生活污水處理、農業廢棄物資源化利用等關鍵問題,提出系統性的解決對策。在新時代加快農業農村現代化的背景下,遼寧省應著眼農村生態環境保護治理的系統性、整體性、協同性,加快構建農村人居環境治理的“四位一體”新格局,持續鞏固拓展農村人居環境整治成果,不斷開創農村生態環境保護新局面,為加快農業農村現代化進程提供有力的生態環境支撐。
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(責任編輯:張春雨)