沼液的利用現(xiàn)狀及展望

江蘇省南京市第二十九中學(xué) 江蘇 南京 210036

正文：

沼液是厭氧發(fā)酵后的一種產(chǎn)物，對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活有重要價(jià)值。沼液是通過(guò)對(duì)可以進(jìn)行生物降解的材料，比如樹葉、麥稈及糞便等，在合適的溫度、水份、甲烷細(xì)菌數(shù)的條件進(jìn)行密閉厭氧發(fā)酵，最終產(chǎn)生沼渣和沼液。同時(shí)釋放出CO2、CH4等氣體。收集的沼液中所含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，含有有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成份、微量元素及植物生長(zhǎng)與發(fā)育所需的大量元素。有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成份包括維生素類、酶類及氨基酸大量元素有N、P、K，微量元素有Zn、Fe、Mn等，同時(shí)沼液中也存在了對(duì)人體有害的物質(zhì)比如Pb、Hg、Se等重金屬。

1. 國(guó)內(nèi)沼液的利用

國(guó)內(nèi)對(duì)沼液的利用包括簡(jiǎn)單利用和深加工利用。

（一）簡(jiǎn)單利用[1]

（1）利用沼液浸種

用沼液浸泡種子可以提高種子的萌發(fā)率和作物的抗逆能力。尤其抗旱能力。沼液浸種具有優(yōu)缺點(diǎn)，優(yōu)點(diǎn)是營(yíng)養(yǎng)豐富，促進(jìn)種子發(fā)芽，缺點(diǎn)是沼液含有重金屬，對(duì)種子萌發(fā)產(chǎn)生不利影響。

（2）將沼液直接還田

沼液可以作為有機(jī)肥是最簡(jiǎn)單和最普遍的利用方式, 沼液可使作物增產(chǎn)。但也存在缺點(diǎn)，沼液會(huì)使N元素滲透于地下水，造成土壤中N流失，并污染水資源。

（3）沼液用于飼料

沼液已廣泛用于飼料，可以將沼液喂家禽如牛、豬、魚池等。

（4）沼液用于農(nóng)藥方面

沼液可以用作農(nóng)藥，主要因?yàn)槠洳粌H營(yíng)養(yǎng)豐富，而且攜帶病原菌較少，可以減輕病蟲害的發(fā)生，并起到阻斷病蟲害的傳播、感染。已有研究表明，沼液不僅可以使作物增產(chǎn)，同時(shí)預(yù)防病蟲害，沼液是一種很好的葉面肥及農(nóng)藥。

（二）深加工開發(fā)利用

沼液具有很多優(yōu)點(diǎn)并得到廣泛應(yīng)用，但同時(shí)具有水份高、氣味濃烈、營(yíng)養(yǎng)偏低等特點(diǎn)，沒(méi)有在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用。隨著科學(xué)的發(fā)展，將化工手段應(yīng)用于沼液中，改善了沼液的品質(zhì)，使沼液成為農(nóng)業(yè)中的高端農(nóng)藥和肥料[2]。

1. 沼液濃縮技術(shù)

沼液濃縮主要采用膜對(duì)沼液進(jìn)行濃縮，主要用的膜為超濾膜、納濾膜及反滲透膜。

2.開發(fā)生物新能源

生物能源具有污染少、成本低的特點(diǎn)，開發(fā)生物新能源已成為研究熱點(diǎn)，目前研究較為廣泛的是利用富油微藻煉制生物柴油，沼液的營(yíng)養(yǎng)成分滿足微藻的生活，采用沼液培養(yǎng)微藻可以吸收CH4等氣體，從而減輕空氣污染，并可以充分利用沼液的營(yíng)養(yǎng)成份，降低能源成本。

2.國(guó)外沼液的利用

國(guó)外對(duì)沼液的應(yīng)用更為廣泛，歐洲國(guó)家的耕作方式與我們不同，并且機(jī)械化程度較高，所以在沼氣技術(shù)的發(fā)展上比較前沿，主要體現(xiàn)如下：

（一）使用范圍

澳大利亞等國(guó)家根據(jù)季節(jié)已將沼液用于農(nóng)田施肥、草地和沼氣。同時(shí)參考了施用沼液后的草坪的生長(zhǎng)情況和營(yíng)養(yǎng)的吸收情況確定用量。

（二）沼肥的安全利用和生態(tài)建設(shè)

沼肥的安全利用以及生態(tài)建設(shè)是需要重要思考的問(wèn)題，歐盟國(guó)家重視的較早，已有措施。比如德國(guó)在沼肥的安全利用方面已作出的相關(guān)管理規(guī)定，具體如下：沼氣發(fā)酵后的殘余物必須在70 ℃的溫度下處理1h才能作為有機(jī)肥料使用。沼肥要做飼料利用必須在90℃的高溫下處理1h。如果要作為農(nóng)藥使用，則需更高的溫度、壓力和更長(zhǎng)的時(shí)間。秋季后不得再使用沼肥，必須至少貯存6個(gè)月后方可使用，這樣才能保證環(huán)境衛(wèi)生和肥效的充分利用。如果農(nóng)場(chǎng)之間的沼肥交叉使用必須經(jīng)過(guò)70℃以上的溫度消毒處理方可使用。

（三）工廠化處理

由于沼液含有有害物質(zhì)，這就使得沼液的利用必須進(jìn)行嚴(yán)格的工業(yè)化生產(chǎn)。沼液的制備中需要配備相應(yīng)的大型設(shè)施, 結(jié)合高能耗措施從而降解沼液中高分子有機(jī)物、進(jìn)一步除臭、脫氮、除磷，達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方可排放。工廠化處理的原理基礎(chǔ)是是利用好氧生物降解使原料降解，如廣泛使用的膜生物反應(yīng)器法、通過(guò)加熱讓其蒸發(fā)、氧化法、使用生物濾池、采用反滲膜進(jìn)行處理等[3]。工廠化處理模式的優(yōu)點(diǎn):適用性廣、占用空間少、地理位置不受限制、效果好、產(chǎn)氣率高、容積負(fù)荷高、甲烷回收容易；其缺點(diǎn)是人力、物力投資大。

沼液的原料主要來(lái)源于農(nóng)村，資源豐富，應(yīng)用前景十分廣闊。在利用每一種沼液前必須摸索制備沼液的成分和適用條件，因?yàn)橹苽湔右旱脑戏N類、方法、配比和條件獲得的沼液成份、性質(zhì)均不同。另外，在沼液的利用過(guò)程中不容忽視出現(xiàn)的一些問(wèn)題，如沼液中殘存的重金屬、抗生素類物質(zhì)，這些附帶產(chǎn)物對(duì)人類和動(dòng)植物造成很大的影響。第三、沼液過(guò)量使用也會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境，從而引發(fā)環(huán)境問(wèn)題。中國(guó)的沼氣肥料安全利用還沒(méi)有安全利用的管理規(guī)章，處在初級(jí)階段，沼肥利用及研究方面目前主要以提高作物產(chǎn)量、質(zhì)量為標(biāo)準(zhǔn)。所以，要使沼液進(jìn)行推廣化生產(chǎn)，必須要做到沼液規(guī)范化生產(chǎn)化、規(guī)范化使用、建立嚴(yán)格的管理程序，同時(shí)根據(jù)地區(qū)的地域特點(diǎn)、政府導(dǎo)向及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，采取有效且高效的合理化措施，以此來(lái)促進(jìn)沼液的綜合利用，進(jìn)而為人類服務(wù)[3]。