浅谈农村沼气在能源和环境保护中的作用
2015-12-18徐金霞安徽省化工研究院安徽合肥230041
徐金霞(安徽省化工研究院,安徽合肥230041)
浅谈农村沼气在能源和环境保护中的作用
徐金霞
(安徽省化工研究院,安徽合肥230041)
摘要:概述了农村能源使用和卫生环境的现状,并简要介绍了发展沼气在解决农村能源和环境方面的重要意义。
关键词:沼气;农村能源;环境保护
沼气,化学名甲烷,是利用厌氧发酵原理使有机物质在厌氧条件下,经过微生物的发酵作用而生成的一种可燃的混合气体,热值20~25MJ/m3,属于二次能源,并且是可再生能源,其除用于炊事、供暖、照明等外,还可作生产甲醇、福尔马林、四氯化碳等的化工原料。经发酵后排出的沼液和沼渣,含有较丰富的营养物质,可用作农作物的肥料和家禽饲料。沼气常见于沼泽地、污水沟或粪池,为自然界天然发生。
1 沼气在农村的使用现状
我国属于能源消费大国,随着社会经济的持续发展以及农村中小企业的快速成长,农村地区居民生活和农业生产需要越来越多的能源,许多农村的能源供应已十分紧张。在此背景下,沼气资源作为一项极具应用前景的新能源,其开发利用日益受到国家的重视。据农业部2011年底统计,我国农村沼气年产量近130多亿立方米,二氧化碳排放量5000多万吨,生产有机沼肥近4亿吨,每年为农民增收节支400亿元。
目前,我国农村沼气已进入建管并重、多元化发展的新阶段,形成了农村户用沼气、养殖场大中型沼气工程、养殖小区和联户沼气工程、秸秆集中供气沼气工程、农村中小学校沼气工程等多种模式的建设格局,以沼气装备、沼气施工、沼气科技、沼气服务为主要内容的农村沼气产业化体系也初步形成。
近年来,我国政府对“三农”的发展给予极大的关注,发展农村沼气对改善农民的生活条件和生态环境极为有利,发展沼气成为一项有助于扶贫、健康和教育的公益性事业。
2 沼气在解决农村能源问题中的作用
目前,我国农村能源存在短缺严重,结构落后,浪费惊人等问题,其中柴草、秸秆、干粪等生物能源约占80%以上,其它的能源则不到20%[1]。全国约有8亿农民,年缺柴2~4个月的约有8000万户,年缺柴6个月的约有10个省市的农村。因缺少柴草,大批的秸秆和树木被当做燃料柴烧掉,导致地力衰退,植被破坏,水土流失,生态失去平衡[2]。在我国新农村建设的过程中,随着农村居民生活品质越来越高,将需要大量的优质能源[3],所以当前解决农村能源短缺的对策,就是要积极稳步、大力发展沼气建设事业。
2.1发展沼气能够有效保护农村传统资源,提高空气质量
农村传统能源资源包括森林和秸秆等,森林是陆地生态系统的主体,具有调节气候,涵养水源,保持水土,防风固沙等功能。秸秆是一种可再生生物资源,具有保墒和调控田间温度、抑制杂草等功能[4]。农村大部分的生活燃料过去都依靠砍伐树木和作物秸秆。鼓励农民建沼气池后,一个6m3的沼气池年产沼气350~400m3,农户使用沼气后年可节约薪柴1.5~2t,相当2001m3薪柴的年生长量[5]。所以,因地制宜积极发展农用沼气池,比直接燃烧秸秆提高热效率好几倍,并能有效降低森林砍伐量和秸秆燃烧,使秸秆还田,保护生态环境,提高空气质量。
2.2发展沼气为农业提供大量有机肥,降低农药使用量
沼肥是指在沼气中经过厌氧发酵制取沼气后形成的肥料,由沼液和沼渣组成,沼液中含有丰富的氮、磷、钾、钠、钙;沼渣中除含有上述营养元素外,还含有有机质和腐殖酸,它们对改良土壤很有帮助,适用于作基肥和追肥,长期使用能使土壤疏松、肥力增强,并能改善土壤板结现象。沼渣的肥效比秸秆、粪便直接施入农田要高很多,既有利于综合利用资源,保持农田生态平衡,又有利于改善农村卫生面貌。一口沼气池就是一个优质有机肥料库,年产沼肥5t,可施0.3hm2地。
沼液和沼渣中除含有微量元素和17种氨基酸外,还含有多种微生物和酶类,它们对促进作物和畜、禽、鱼的新陈代谢,以及防治某些作物病虫害有显著作用。沼液叶面喷施时除能提高作物的产量和品质外,还能有效防治蚜虫、红蜘蛛、黄蜘蛛、纹枯病、葡萄白粉病等多种病虫害,在蔬菜和瓜果上效果更为明显。沼液及沼渣综合利用技术在促进农民增收、实现农业无公害生产、建设农村小康社会中正发挥越来越重要的作用。
3 沼气在农村环境保护中的作用
随着我国经济发展的加快,城市环境得到日益改善,但是农村的污染问题却越来越突出[6]。人、畜、禽粪便随意处理,“白色污染”日益严重,生物多样性遭到严重破坏,农业环境恶化,农作物的生长结构被破坏;大量高毒农药和药瓶随意施用和丢弃,过量使用化肥,致使大量肥料、农药随雨水流失,土壤板结、坚硬,土地质量下降,农作物大量减产,造成农村河流水体富营养化和水质污染;生活污水和垃圾急剧增加,致使农村的地表水和地下水污染严重;环境污染还使一些传染性疾病大肆蔓延,严重影响了农村居民的生产生活。所以,农村环境治理刻不容缓。
3.1发展农村沼气能有效改善农村卫生状况和居住环境
发展农村户用沼气,将建池与改厕、改厨、改圈有机结合,实现圈厕分离,厨圈分离,把农村的秸秆、粪便垃圾变成“三料”(燃料、饲料、肥料)。沼气的使用彻底改变了农村卫生状况。大量粪便、生活污水等废弃物经过沼气无害化处理,切断了污染源,消除了蚊蝇孽生场所。凡是建了沼气池的农户基本上能够实现庭院干净,厨房明亮,圈厕净化,蚊蝇减少,极大地改善了农民的生活环境和卫生状况,使农民生活质量得到了很大提高。
发展沼气使农户生活的燃料结构得到改善,很大程度上减少了空气中因秸秆焚烧带来的二氧化碳和二氧化硫含量,减轻温室效应,使空气得以净化,农村居住环境得以改善。
3.2发展沼气能够减少人、畜传染疾病的传播
沼气是一道阻断病菌传播的“防火墙”,防控人、畜传染病效果显著。人、畜粪便通过沼气池发酵,能有效地将寄生在人畜粪便里的细菌性病源、病毒性病源、寄生性病源及蚊蝇虫卵沉降杀灭,并杀灭危害人体健康的血吸虫、蛔虫、钩虫,达到粪便无害化,有效地保护了人们的健康。
4 结论
农村沼气把能源建设、环境建设、农民增收连接起来,促进了生产发展和生活文明。发展农村沼气,不仅降低了煤炭、薪柴等传统能源的消耗,促进了种植业和养殖业的发展,而且改良了土壤,减少了气体污染和废水排放,一定程度上改善了农村生态环境和生活条件。所以,我国应积极发展沼气事业,为全国乃至全球的环境保护和可再生能源发展做出应有的贡献。
参考文献
[1]云南农村经营管理站编写组.农村能源的利用和环境保护[J].经济问题探索,1986(7):59- 62.
[2]孙兴.我国农村能源现状及沼气发展前景[J].中国沼气,1985 (1):5- 6.
[3]姚晓林.农村能源发展与农村环境保护[J].科技创新导报,2008 (10):118.
[4]施俊.论发展沼气对农村可持续发展的贡献[J].安徽农业科学,2005(9):225- 226.
[5]王永智,任晓春.沼气开发与生态环境保护[J].中国沼气,2002 (4):46- 48.
[6]樊兴毅.浅析当前我国农村环境污染问题[J].科技咨询导报,2006(14):73.□
doi:10.3969/j.issn.1008- 553X.2015.02.006
中图分类号:O623.21
文献标识码:A
文章编号:1008- 553X(2015)02- 0016- 02
收稿日期:2014- 11- 30
作者简介:徐金霞(1983-),女,安徽安庆人,助理工程师,现从事化工信息技术工作,13625642546,362154956@qq.com。
Uses of Biogas in Solving the Problems of Rural Energy and Environmental Protection
XU Jin-xia
(Anhui Research Institute of Chemical Industry,Hefei 230041,China)
Abstract:This article gives an overview of the current situation of uses of biogas and environmental protection in the rural areas,and brieflyintroduces the significance ofdevelopingbiogas tosolve the problems in the rural energy and environmental protection.
Key words:biogas;rural energy;environmental protection