摘 要:農(nóng)業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生的環(huán)境問題一般屬于面源污染,難以利用傳統(tǒng)的末端治理技術(shù),而清潔生產(chǎn)的理念為解決農(nóng)業(yè)環(huán)境問題提供了新的思路和方法。結(jié)合蔬菜種植企業(yè)清潔生產(chǎn)審核實例,介紹農(nóng)業(yè)企業(yè)清潔生產(chǎn)審核過程和實施的清潔生產(chǎn)方案,對農(nóng)業(yè)企業(yè)開展清潔生產(chǎn)審核,提出了改進措施和建議。
關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè);清潔生產(chǎn);面源污染;節(jié)能降耗
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.229
1 農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)
1.1 農(nóng)業(yè)面臨的環(huán)境問題
中國是一個農(nóng)業(yè)大國,人多地少,為了生產(chǎn)足夠的糧食、蔬菜和果品,使用了大量的農(nóng)藥、化肥和農(nóng)用薄膜。在高投入高產(chǎn)出的同時,也帶來了一系列問題,一方面是肥料和農(nóng)藥的利用率低,另一方面過量的農(nóng)藥和化肥進入土壤、水體以及大氣污染環(huán)境,還導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品中藥物殘留嚴(yán)重。除了農(nóng)藥化肥的污染,農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的秸稈、廢農(nóng)膜及廢包裝材料,處理不當(dāng)對環(huán)境也會造成極大的危害,例如每年秋季農(nóng)民焚燒秸稈引起的大氣污染,導(dǎo)致航班不能正常起降。相比于工業(yè)點源污染,農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的污染主要是面源污染,難以監(jiān)控和管理。而在工業(yè)使用的末端治理技術(shù),更加不適用農(nóng)業(yè)面源污染。
1.2 清潔生產(chǎn)及審核的概念
治理農(nóng)業(yè)污染,只能從源頭出發(fā),減少農(nóng)藥及化肥的使用,科學(xué)管理,提高利用效率,從而減少農(nóng)業(yè)污染。而清潔生產(chǎn)的理念是節(jié)約原材料,淘汰有毒原材料,減降所有廢棄物的數(shù)量和毒性,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[1]。所以清潔生產(chǎn)是解決農(nóng)業(yè)面源污染的一種有效手段,是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。
清潔生產(chǎn)審核是指按照一定程序,對生產(chǎn)和服務(wù)過程進行調(diào)查和診斷,找出能耗高、物耗高、污染重的原因,提出減少有毒有害物料的使用、產(chǎn)生,降低能耗、物耗以及廢物產(chǎn)生的方案,進而選定技術(shù)可行、經(jīng)濟可行及符合環(huán)境保護的清潔生產(chǎn)方案的過程[1]。開展清潔生產(chǎn)審核工作,是企業(yè)實現(xiàn)清潔生產(chǎn)的有效途徑。
1.3 國內(nèi)外農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)的發(fā)展
早在20世紀(jì)70年代,美國農(nóng)業(yè)部實施了控制點源和面源農(nóng)業(yè)污染預(yù)防的清潔生產(chǎn)項目。20世紀(jì)80年代末歐盟也推行農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的清潔生產(chǎn)實踐。日本在1992年提出“環(huán)境保全型農(nóng)業(yè)”,推行農(nóng)業(yè)領(lǐng)域清潔生產(chǎn)[2-4]。
中國清潔生產(chǎn)在工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)相當(dāng)成熟,而推行農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)較晚,無論是理論還是實踐都有待深入的研究與探索。北京市最早在2007年開始了第一家農(nóng)業(yè)企業(yè)的清潔生產(chǎn)審核工作[5],在2014年又推進了30家農(nóng)業(yè)企業(yè)開展清潔生產(chǎn)審核工作,在國內(nèi)率先開始了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域清潔生產(chǎn)審核的探索工作。其他省市,比如黑龍江、河北、浙江、廣東以及四川等省份也開展了農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)審核的試點,以及清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系的制定等工作??傮w上,中國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域清潔生產(chǎn)基本上多處于思考和實踐階段,還沒有建立成熟的審核方法和標(biāo)準(zhǔn)體系[3]。
2 農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)審核過程
筆者有幸參與了北京市順義區(qū)一家蔬菜種植企業(yè)的清潔生產(chǎn)審核工作,筆者將結(jié)合實例,介紹如何在農(nóng)業(yè)企業(yè)開展清潔生產(chǎn)審核工作。該企業(yè)占地面積200畝,共有36座日光溫室,35座塑料大棚,1座連棟溫室,種植孢子甘藍(lán)、球莖茴香、番茄、紫菊苣、四棱豆、番杏、西班牙番茄、袖珍西瓜、京玉系列甜瓜等上百種水果、蔬菜。
工業(yè)企業(yè)清潔生產(chǎn)審核主要包括審核準(zhǔn)備、預(yù)審核、審核、方案的產(chǎn)生和篩選、方案的確定、方案的實施、持續(xù)清潔生產(chǎn)7個階段。農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的清潔生產(chǎn)審核過程也基本是按照這7個階段進行。
審核準(zhǔn)備階段,首先成立了以總經(jīng)理為領(lǐng)導(dǎo)的審核小組,隨后面向全體員工開展了清潔生產(chǎn)宣傳培訓(xùn)工作,針對農(nóng)業(yè)企業(yè)的實際情況,審核小組制作了豐富多彩的宣傳海報,讓農(nóng)民更加直觀地了解清潔生產(chǎn)和清潔生產(chǎn)審核,奠定了全員參與的基礎(chǔ)。
預(yù)審核階段,審核小組主要考察了企業(yè)的施肥方式、灌溉方式、大棚通風(fēng)保溫方式、病蟲害防治措施、農(nóng)業(yè)廢棄物處理方式。并且收集了企業(yè)近三年的肥料、農(nóng)藥、塑料薄膜等原輔料消耗數(shù)據(jù)以及近三年的能源和水資源消耗數(shù)據(jù)。根據(jù)預(yù)審核階段的全面篩查,確定了“提高植物殘體回收利用率”、“減少化肥用量”、“提高清潔能源比例”三項清潔生產(chǎn)目標(biāo)。
審核階段的主要工作是針對審核重點進行實測,建立物料平衡,并進行平衡分析,提出清潔生產(chǎn)方案。但是農(nóng)業(yè)企業(yè)的種植過程是一個開放的系統(tǒng),比如植物吸收的二氧化碳和水分、產(chǎn)生的氧氣都無法進行實測。所以審核小組僅對種植過程中投入的水、肥料、農(nóng)藥以及產(chǎn)生的產(chǎn)品和植物殘體進行了數(shù)據(jù)采集和分析。
方案的產(chǎn)生和篩選階段,審核小組通過宣傳培訓(xùn),面向全體員工征集合理化建議,另外審核小組根據(jù)預(yù)審核和審核階段發(fā)現(xiàn)的問題,及原因分析,提出了更有針對性的清潔生產(chǎn)方案。最終收集到了可行的無低費方案15項,中高費方案3項。
方案的確定階段,審核小組針對“太陽能利用”“水肥一體化”“農(nóng)業(yè)廢棄物循環(huán)利用”三項中高費方案進行了詳細(xì)的環(huán)境、技術(shù)、經(jīng)濟可行性分析,最終確定這三項方案均可行。
方案的實施階段,對于簡單易行的無低費方案,邊審核、邊發(fā)現(xiàn)、邊實施;對于中高費方案審核小組制定了資金籌措計劃和方案實施計劃,在審核結(jié)束前已經(jīng)完成兩項中高費方案。
持續(xù)清潔生產(chǎn)階段,企業(yè)建立了持續(xù)清潔生產(chǎn)管理機構(gòu),制定了持續(xù)清潔生產(chǎn)計劃和培訓(xùn)計劃,使清潔生產(chǎn)在企業(yè)長久地推行下去。
3 農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)方案
通過開展該企業(yè)的清潔生產(chǎn)審核工作,筆者總結(jié)出部分適用于農(nóng)業(yè)企業(yè)的清潔生產(chǎn)方案,包括節(jié)水、節(jié)肥、病蟲害防治、節(jié)能、農(nóng)業(yè)廢棄物處理處置等方面。
3.1 節(jié)水方案
①灌溉方式采用滴灌和噴灌。滴灌是利用塑料管,將水直接送到植物根部,相比于漫灌可以節(jié)水90%以上[6],大棚內(nèi)部可以全部使用滴灌。大棚外面的露地種植區(qū)可以采用噴灌。②加強用水管理。農(nóng)業(yè)企業(yè)普遍不重視用水計量,同時農(nóng)業(yè)也是用水大戶,所以需要在每座大棚內(nèi)安裝水表,計量作物的用水量,為科學(xué)種植提供數(shù)據(jù)支撐。
3.2 節(jié)肥方案
①水肥一體化技術(shù)。即通過滴灌系統(tǒng)施肥澆水,作物在吸收水分的同時吸收養(yǎng)分。并且根據(jù)植物生長階段需要的元素,添加植物需要的肥料。具有省肥省水、使用方便、節(jié)約成本、高效利用等優(yōu)勢,在以色列已經(jīng)90%以上的農(nóng)業(yè)實現(xiàn)水肥一體化技術(shù)。②測土配方施肥。是以土壤測試和肥料田間試驗為基礎(chǔ),根據(jù)作物需肥規(guī)律、土壤供肥性能和肥料效應(yīng),在合理施用有機肥料的基礎(chǔ)上,提出氮、磷、鉀及中、微量元素等肥料的施用數(shù)量、施肥時期和施用方法??梢蕴岣叻柿侠寐?,提高作物產(chǎn)量,改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。③提高有機肥比例。施用有機肥能提高土壤保水、保肥和透氣性能,補充和更新土壤有機質(zhì),維持和提高肥力;同時可以改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì),提高農(nóng)產(chǎn)品市場競爭力[6]。
3.3 病蟲害防治方案
①生物防治。利用天敵來防治病蟲害,比如在出現(xiàn)病蟲害的大棚內(nèi)放養(yǎng)麗蚜小蜂、捕食螨等。生物防治的優(yōu)點是沒有污染、對人畜無害、可減少化學(xué)農(nóng)藥用量。②物理防治。包括設(shè)置防蟲網(wǎng)、黃板誘殺、糖漿誘殺、殺蟲燈誘殺、高溫悶棚滅菌等。比如黃板誘殺就是在木板上涂上黃漆,同時涂上一層機油,利用害蟲的趨光性,將害蟲沾在黃板上。③使用低毒、低殘留的生物農(nóng)藥,比如哈茨木霉菌、苦參堿等有機農(nóng)藥,杜絕使用高毒高殘留的農(nóng)藥。④輪作。輪作在中國有著悠久的歷史,在《齊民要術(shù)》就有輪作的記載。輪作免除和減少某些連作所特有的病蟲草的危害,利用前茬作物根系分泌的滅菌素,可以抑制后茬作物上病害的發(fā)生,如甜菜、胡蘿卜、洋蔥、大蒜等根系分泌物可抑制馬鈴薯晚疫病發(fā)生,小麥根系的分泌物可以抑制茅草的生長。輪作還可以均衡利用土壤中的營養(yǎng)元素,把用地和養(yǎng)地結(jié)合起來,還可以改變農(nóng)田生態(tài)條件,改善土壤理化特性,增加生物多樣性。
3.4 節(jié)能方案
企業(yè)為了保證冬季大棚內(nèi)的溫度,一直在使用燃煤保證大棚內(nèi)的溫度,由于燃煤產(chǎn)生二氧化硫、氮氧化物等污染物,北京市正在逐步禁止燃煤的使用。企業(yè)采用了太陽能集熱地面輻射供暖技術(shù),代替?zhèn)鹘y(tǒng)的燃煤。該技術(shù)主要利用太陽能集熱管將里面的水加熱,然后利用水泵將熱水輸送到地埋管中,將水中的熱量傳遞到土壤中,提高土壤及大棚內(nèi)的溫度。由于地溫的升高,促進作物生長,可以提高大棚的經(jīng)濟效益,同時減少了燃煤帶來的環(huán)境污染。
3.5 農(nóng)業(yè)廢棄物處理處置方案
①植物殘體用于沼氣發(fā)酵。將植物殘體粉碎后與動物糞便混合,投入到沼氣發(fā)酵罐進行厭氧發(fā)酵。厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣可以供應(yīng)給沼氣壁掛爐,給大棚升溫,也可以用于做飯。厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼渣具有速緩兼?zhèn)涞姆市攸c,還有改良土壤的作用,可以用于基肥和追肥。厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼液可以與其他元素配成無土栽培營養(yǎng)液,可以用于葉面噴施,也可以與水灌溉根部追施。②回收農(nóng)用薄膜。大力提倡使用0.014mm以上的耐老化地膜,便于清除回收;采用適時揭膜技術(shù),篩選作物最佳揭膜期,減少廢膜產(chǎn)生量,防止殘留[6]。③廢棄包裝物分類回收處理。農(nóng)業(yè)廢棄包裝包括廢紙箱、廢肥料袋、廢農(nóng)藥包裝。對于廢紙箱和廢肥料袋都可賣給回收公司處理,對于廢農(nóng)藥包裝要交給有危險廢棄物處理資質(zhì)的單位處理,不能隨意丟棄。
4 結(jié)語
現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)企業(yè)的清潔生產(chǎn)審核工作還處于探索階段,不能照搬工業(yè)企業(yè)的清潔生產(chǎn)審核過程,比如物料實測在農(nóng)業(yè)企業(yè)很難實現(xiàn),可以轉(zhuǎn)變?yōu)閷ΨN植一茬作物消耗水、肥、農(nóng)藥和產(chǎn)生廢棄物的分析,沒必要像工業(yè)那樣追求輸入物料和輸出物料相等。
另外,開展清潔生產(chǎn)審核只是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)的一種途徑,也可以通過研發(fā)農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)、開展快速清潔生產(chǎn)審核、開展清潔生產(chǎn)宣傳教育等方式實現(xiàn)農(nóng)業(yè)企業(yè)的清潔生產(chǎn)。
參考文獻(xiàn):
[1]周長波.尹潔等.環(huán)境保護部清潔生產(chǎn)中心.清潔生產(chǎn)審核手冊[M].北京:中國環(huán)境出版社,2015:1-2.
[2]段然,王剛,孫巖等.農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)現(xiàn)狀及對策研究[J].三農(nóng)問題研究,2007,23(03):494-499.
[3]羅國良,楊世琦,張慶忠等.國內(nèi)外農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)實踐與探索[J].農(nóng)業(yè)經(jīng)濟問題,2009(12):19-23.
[4]熊文強,王新杰.農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)——21世紀(jì)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇[J].軟科學(xué),2009,23(07):114-117,123.
[5]劉發(fā)欣,薛葉.種植業(yè)清潔生產(chǎn)審核的實踐與思考——以北京綠都林科技示范園開展農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)審核為例[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2010,26(06):300-303.
[6]胡俊梅,王新杰.農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)體系設(shè)計[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(06):3128-3130,3155.
[7]姜兵,曲茉莉,唐乃超.農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)審核的初探[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2015,40(07):176-179.
[8]邢楊,郭寶東.農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)淺議[J].環(huán)境保護與循環(huán)經(jīng)濟,2009,29(09):37-38,54.
作者簡介:劉慶陽(1988-),男,山東陽谷人,本科,助理工程師,研究方向:清潔生產(chǎn)。