| 成果名称: | 畜禽养殖沼液生物-生态处理及回灌农田技术与应用 |
| 完成单位: | 广东省农业科学院农业资源与环境研究所、深圳大学、上海大学、惠州东进农牧股份有限公司 |
| 主要人员: | 李文英、李菊英、牛莉莉、于俊红、解开治、李 夏、何燕航、彭智平、吴雪娜、孙丽丽、徐培智、李璋献、黄继川、解维彤、杨林香、林志军、杨少海、卢钰升、顾文杰、蒋瑞萍 |
| 介绍: | 1.成果概况：本成果属于农业科学技术，具体为农业环境保护、植物营养学等领域，主要应用于华南地区集约化畜禽养殖环境控制及以种植果蔬为主的农业生产区。随着经济发展和人们生活水平的日益提高，对养殖产品的刚性需求急剧增加，集约化畜禽养殖产业的高速发展，已成为我国农业的支柱产业。然而，受限于现有的产业技术水平，养殖区周边环境问题日益严峻。本研究分别以广东省科技计划项目"集约化猪场废水生态处理及其回灌农田关键技术研究"（2012B031000028）和广东省农业科学院院长基金"猪场沼液生态处理技术研究"（201016）为支撑，针对华南地区畜禽养殖集约化程度高且粪水排放量大，但整体无害化处理和资源化利用技术相对薄弱、滞后等现状，分析沼气工程处理的典型集约化养殖场废水水质污染特征，以养殖沼液无害化处理为核心，以农田灌溉再利用为目的，重点开展畜禽养殖沼液生物-生态处理及回灌农田技术等研究。 2.主要结果及性能指标：本成果完成典型集约化养殖废水水质监测及生态风险评估分析；养殖沼液处理功能微生物群的富集培养及复合菌系的构建；养殖沼液生物-生态处理运行控制及技术优化；处理后沼液安全回灌农田控制及作物效应等研究工作。在此基础上先后形成养殖沼液生物-生态处理菌系工艺优化，回灌农田安全控制等技术，提出畜禽养殖沼液生物-生态处理工艺及其回灌农田集成技术模式。主要性能指标如下： （1）污染物主要集中在固液分离后的养殖废水，其浓度分布呈现从分离后废水＞冲栏废水＞沼液递减的趋势特征，其综合污染指数分别为11.41、6.91、5.27，均达到重度污染级，厌氧处理后的沼液中粪大肠菌群、总磷、氨氮和悬浮物为潜在的强生态风险元素。 （2）分离筛选养殖废水高效处理功能菌株7个，构建养殖沼液处理复合菌系组合3个。 （3）以生物炭为载体材料的两相式生物滴滤系统脱氮和除磷效率可达到79.5%和68.4%，在最佳工艺条件下最优复合菌系对养殖沼液生物需氧量、总磷、粪大肠菌群最高去除率达到90.0%、82.0%、99.9%。 （4）养殖沼液对叶菜作物具明显增效作用，能够显著提高芥菜根系活力，增加产量和生物量，改善品质的效果，提高可溶性蛋白和可溶性糖含量25.1%和27.1%，比当地管理措施平均增产7.3-9.6%。 （5）本成果共获授权专利2件，受理发明专利4件；发表相关研究论文18篇，其中SCI收录6篇，累计影响因子19.8。 3.成果的创造性、先进性： （1）采用源于农林废弃物的高孔隙度生物炭材料为载体，构建新型两相式生物滴滤反应器，系统解析其对养殖沼液的处理效能与运行机制。 （2）引入外源优势新菌种作为生物-生态处理体系中功能微生物菌株，对沼液中难降解有机物的快速降解和BOD及粪大肠菌群的高效去除等方面起到关键性作用。 （3）引入淡水硅藻舟形藻属Navicula sp.为指示生物，系统研究沼液中残留兽用药物对水生生物的毒理效应、探索污染物对生态系统的潜在风险机制。 （4）探索沼液经生物-生态处理工艺处理回灌农田进入土壤生态系统后，在施肥等农事活动干预下，新兴有机污染物在土壤中的残留分配、代谢降解、迁移转归等环境行为。 4.推广应用情况：本成果技术于2011年开始在惠州市惠东县白花镇东进农牧股份有限公司核心养殖区建立集约化猪场沼液生物-生态处理技术示范点，处理后沼液回灌果蔬示范基地。2013年起，随着成果技术在试验示范中不断成熟稳定，养殖沼液生物-生态处理工艺及其回灌农田集成技术开始在主要养殖区及周边果蔬示范种植区进行示范应用，并在惠州、中山、云浮、开平、翁源等地市养殖区及周边果蔬种植区开展示范推广工作。 5.社会经济效益：本成果以环境效益、生态效益为主，是典型的农业环保技术，具有净水、节水、废水回用等综合效能，将水肥、环保、生态进行有机结合。本成果相关技术的推广应用，对养殖废水生态净化及资源利用、农村生产生活环境改善产生长久而显著的社会生态效益。同时，可有效减少养殖业能源水源费用，提高果蔬品质产量，增加农民收入，对建设小康新农村具有重要的促进作用。2011-2016期间累计产生直接经济效益总计4372.67万元，取得较显著的社会经济效益。 |
| 批准登记号: | 粤科成登（2）字【2017】0111 |
| 登记日期: | 2017-04-19 |
| 研究起止时间: | 2010.01 至2016.12 |
| 所属行业: | 农、林、牧、渔业 |
| 所属高新技术类别: | 现代农业 |
| 评价单位名称: | 农业部科技发展中心 |
| 评价日期: | 2017.03.20 |
