洱海流域农业污染控源减排技术集成与生态补偿研究与示范
成果信息
项目年度编号: 1200320980
限制使用: 国内
省市: 天津
中图分类号: X71
成果类别: 应用技术
成果公布年份: 2011
关键词: 农业废弃物循环利用 农业污染处理
成果简介: 1、任务来源:(1)2008年农业部农业科技跨越计划项目:农业废弃物循环利用技术集成与产业化示范;(2)2009-2011年中欧政策对话支持项目:中国-欧盟农业可持续发展及生态补偿政策研究;(3)2009年中央级科研院所基本科研业务费专项:洱海流域农业生态补偿研究;(4)2010年中央级科研院所基本科研业务费重点专项:洱海流域农田氮磷减排技术及模型评估研究。2、应用领域和技术原理:(1)项目成果涉及的科技领域主要应用于农业环境领域。(2)技术原理:①牛粪和秸秆混合高效微生物发酵技术该技术是将牛粪与秸秆(自然状态)按体积1:1比例填入发酵槽进行混合,使C/N达到23.7,含水率为75%时,加入适量活性生物菌剂后进行的混合物料好氧生物发酵处理技术,该技术可实现农业固体废弃物的资源化循化利用,提高原始物料的肥效,减少原始物料以往随意堆放、丢弃和流失所造成的环境污染,减少常规化肥的投入,实现增收节支和种植业的无公害生产。该技术可进行产业化技术升级和广泛推广,显著减少氮磷流失,创造经济效益。②养殖废水农田循环利用技术该技术主要采用厌氧+生物处理的办法,对规模化奶牛场每日产生的大量高浓度养殖废水进行厌氧消化和有机负荷削减等预处理措施,使养殖废水转化为可供农田作物吸收利用的有机肥水,利用农田的排灌沟渠输送到农田,供作物吸收利用,在实现有机废弃物处理的同时,也实现了废水的资源化利用,减少了农田固有肥料的投入量,实现了增收节支,实现了养殖业废水氮磷含量的有效削减,有效的降低了洱海的富营养化风险,保护了洱海。③三级塘生物净化技术方面该技术主要采用生物+生态处理的“三级净化塘”生态修复工艺,对农田灌溉后或暴雨后径流尾水中富含的大量氮磷等有机污染物进行了生态拦截与修复处理,利用微生物降解、水生植物吸收利用和水生动物的辅助消纳,构建了微生物-植物-鱼类的食物循环链,在实现对有机污染物的吸收、转化和利用的同时也改善环境、实现有效的氮磷减排,同时还能够创造一定的经济效益。④常规轮作模式不同施肥条件下氮磷减排技术该技术模式主要通过有机肥和无机肥配比施用模式、传统施肥技术模式、新型肥料施用技术模式的田间小区试验研究,筛选出1-2能够种新型肥料施用技术模式,该技术模式在获得较高经济效益的同时、兼顾减排农田径流水氮磷含量,在实现有废料高效利用的同时,减少了废料的流失损失,实现了农田种植业径流水氮磷含量的有效削减,有效的降低了洱海的富营养化风险。⑤生态补偿标准确定方法以项目产出(即末端补偿效果和效益)作为农业生态补偿标准制定的主要参考依据,其中效果包括政策法规的制定或修订、技术模式指南或规范的编制、绩效管理办法或守则等层面;而效益则包括经济成本投入和盈亏,环境效益转化成经济效益,群众意愿、社会影响等3个方面。辅以项目实施过程中采集的动态监测数据等资料,计算或估算出合理且操作性较强的补偿标准;通过试行效果进行标准的优化,最终形成1套补偿标准确定办法和配套参照标准。3、性能指标:①形成1套洱海流域农业污染控源减排技术集成与农业生态补偿综合技术模式;②建立2个常规轮作模式不同施肥条件下氮磷减排技术、1个养殖废弃物有机肥制备技术、1个养殖废水农田循环利用技术、1个三级塘生物净化技术等技术的核心技术示范点;③在养殖废弃物的有机肥制备技术方面、养殖废水农田循环利用技术与三级塘生物生态净化技术方面、常规轮作模式不同施肥条件下氮磷减排技术方面形成3套技术操作规程;④在生态补偿方面主要形成了6项农业生态补偿办法,包括测土配方施肥生态补偿办法、稻田养鱼生态补偿办法、退塘(田)还湖(湿地)生态补偿办法、生物发酵床生态补偿办法、堆粪池建设生态补偿办法、牛粪-秸秆混种双孢蘑菇生态补偿办法,最终形成一套洱海流域农业生态补偿办法和一套政策建议;⑤养殖固体废弃物发酵物料蛔虫卵死亡率95-100%、大肠菌值控制在10-1-10-2;常规轮作模式不同施肥条件下氮磷减排技术的实施,可实现氮磷削减达到30%以上;养殖废水和农田径流尾水的水资源利用率提高到50%以上,水体中氮磷削减分别达到30%以上;⑥申请并授权相关专利3项,在国内外核心及以上刊物发表科技论文15篇,培养硕博研究生8人,进行技术培训2项。4、与国内外同类技术比较洱海流域农业污染控源减排技术集成与生态补偿模式,属于农业环保领域内的综合性创新性技术模式,它深入研究了造成流域农业污染的主要成因,研发了有针对性的治理技术措施,从技术上融合了种植业、养殖业和农田径流尾水处理领域内的新型肥料施用技术、养殖废弃物有机肥制备技术、养殖废水农田循环利用技术、三级塘生物生态净化技术和农业生态补偿技术等多项关键技术和生态补偿技术模式,可以有效控制区域性农业污染,维护区域农业生态平衡。5、成果的创造性、先进性:随着对工业废水和城市生活污水等点源污染的有效控制,面源污染尤其是农业面源污染已经成为洱海流域水环境污染的最重要来源。该项目立足洱海流域农业面源污染物质控源减排,以农业部大理农业生态环境重点野外科学观测试验站为主要平台,以洱海流域畜禽养殖业污染防控和农田径流氮磷削减为主要工程目标,选择典型种植业和养殖业结合区开展养殖废水和农田尾水集中处理的三级塘生物生态净化处理技术集成与工程示范,建立一种创新模式,选择典型农作物新型肥料施用技术试验和示范,研发一种创新技术;最后通过调研和研讨,总结洱海流域生态补偿成果,形成政策建议和保障,建立一种创新机制。6、作用意义:洱海流域农业污染控源减排技术集成与农业生态补偿综合治理技术模式的实施,在种植业和养殖业领域,开展了常规轮作模式不同施肥条件下氮磷减排技术、养殖废弃物的有机肥制备技术、养殖废水农田循环利用技术、三级塘生物生态净化技术的核心技术示范;在农业生态补偿方面,开展了稻田养鱼、测土配方施肥、生态养猪零排放、户用堆粪池建设、规模化堆粪发酵池建设、规模化牛粪-秸秆混种双孢菇建设、退塘(田)还湖(湿地)等技术方面的调研和培训工作;其中,种植业方面合计示范带动面积约15.48万亩;养殖业方面合计示范带动1281.65亩。核心技术示范,年纯收益为34.75万元;生态补偿核心示范区收益约255万元,关键技术培训和辐射带动示范区年纯收益超过2400万元。项目的实施改善了农田的生态环境、实现了废弃物资源的有效循环利用、实现了农业投入品的有效节支、改善了农产品品质、提高了农业生产效率和产值、增加了农民的就业途径、提升了群众的环保意识、有效削减了农业污染对洱海水质构成的严重威胁,完成了农业污染的控源减排。项目的实施能够为洱海流域农业面源污染防控提供具体可行的控源减排技术集成模式,研发了养殖-种植一体化农业面源污染综合防治技术模式及其关键技术、研发了常规轮作模式不同施肥条件下氮磷减排技术,总结了流域生态补偿的机制,通过这三个层面的研究,能够为洱海流域农业面源污染控源减排提供技术支撑,对洱海流域乡村生态环境的改善和促进农业可持续发展,以及对促进洱海水质的改善和保护有重要意义。7、推广应用的范围、条件和前景以及存在的问题和改进意见:(1)推广应用范围、条件和前景该技术模式包含了多项技术内容,在洱海流域应用以来取得了满意的效果,也受到了用户的普遍欢迎。该集成技术模式可以进行技术移植,普遍适用于中国的西南农区,可实现产业化和商业化,能取得良好的经济、生态和社会效益,随着技术推广规模的不断扩大,将为洱海流域乃至整个西南农区的农业污染控源减排做出突出的贡献。①与企业结合,创建或提升的产品品牌、企业产品质量提升、促进农业产业化发展、企业产生效益等情况该项目中的多项子技术都能够在改善生态环境的同时,也创造可观的经济效益,具有很好的应用前景,将技术与产业相结合,科技单位与企业相联合,实现实用技术的产业化,甚至建立专门的农业环保公司,在农业资源循环利用、农业生态保护、内陆湖泊农业面源污染治理、农业清洁生产、农业环境监测等领域开展经营活动。通过合作,在滇池流域建立示范工程,通过技术培训,以企业为主体,进行产业化,在滇池流域农村地区进行辐射推广,为中国农业废弃物循环利用寻找到一种成熟技术模式,为农业和农村面源污染提供技术支撑。②项目实施在解决发展瓶颈问题,满足科技需求方面实际发挥的作用效果该项目针对农业生产中的种植业、畜禽养殖业开展控源技术研究与示范,重点开展养殖-种植一体化农业面源污染综合防治技术模式构建、洱海流域常规轮作模式不同施肥条件下氮磷减排技术和农业生态补偿技术规程和政策建议;最终形成1套适宜大面积推广的农业污染控源减排集成技术和生态补偿综合技术模式,推动了农业生产的结构优化、农业生态环境的明显改善、农业废弃物资源的循环利用和产业化发展。③从技术层面上来说,该成果技术可行性强,具有很强的针对性,适合在中国以洱海流域为典型区域的农业生产区进行广泛推广应用。随着中国经济迅速发展和人民生活水平的提高,农村环境保护工作中国各级政府的重视,该项技术成果具有了推广应用的政策基础和经济条件基础。因此,该成果推广应用前景广阔。(2)存在问题①效果评估体系的构建是一个长期的过程。养殖废弃物的有机肥制备、养殖废水处理与农田利用、农田尾水三级塘生物生态净化、常规轮作模式不同施肥条件下氮磷减排田间试验等关键技术研究的执行时间还相对较短,虽然也获得一些突破性进展,但是效果评估体系的构建是一个长期的过程,还有待进一步试验和总结。②面源污染是个长期的过程,生态补偿机制有待进一步完善。尽快形成有效完善的控源减排技术体系、配套建立农业生态补偿运行管理机制是综合防治洱海流域农业面源污染,进一步推动流域农业与环境协调、可持续发展的重要途径。结合典型案例发展模式对补偿体系中涵盖的补偿标准与制定依据、补偿效果等进行评估和验证,最终得出一套完整的农业生态补偿效果评估体系。(3)改进意见:①面源污染的治理是一个持续的、长久的系统工程,光靠一次性的项目投入是不可能完全解决问题的,因此,对课题组所研发的各项面源污染点源化治理技术还需要扩大成果的示范推广范围,通过不断的实践,考察、调整各技术模式的运行效果和适应性能,并结合洱海流域水专项等科研项目,充分推广利用该项目的科研成果,洱海流域大理州农业面源污染规划纳入该项目的关键技术,在洱海流域典型作物种植区设立多年多点连续监测试验。为洱海的农业面源污染提供技术支撑和试点示范,形成控制的技术规范。②生态补偿工作在中国刚刚起步,很多的政策、办法尚未完善,还需要进一步做好生态补偿试点的调查、分析、总结等工作,为鼓励、激励生态补偿政策的建立奠定理论基础。
申报信息
登记号: 津20110712
登记日期: 20110420
工作起止时间: 20081100-20101000
相关人信息
完成单位: 农业部环境保护科研监测所
完成人: 张克强 张玉华 杨鹏 刘东生 倪喜云 王风 李想 吴昊 赵润 罗兴华 杨怀钦 李会民 李爱林 马明中 安毅 李军幸 杜会英 梁军锋
行业及专利信息
应用行业名称: 环境治理 农业服务业
应用行业码: 802 051
转让信息
投资信息
推广信息
联系信息
联系单位名称: 农业部环境保护科研监测所
联系单位地址: 天津市南开区复康路31号
联系人: 沈跃
传真: (022)23003821
邮政编码: 300191
电子邮件: shenyue@cae.org.cn