中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所首席科學(xué)家張克強(qiáng)率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)有機(jī)結(jié)合產(chǎn)業(yè)過(guò)程，解決養(yǎng)殖業(yè)污染防治的迫切需求，拓展研究思路，圍繞農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，為行業(yè)服務(wù)，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研一體化發(fā)展。使科研、政府、企業(yè)三者相互配合，共同為養(yǎng)殖業(yè)污染防治出力，保護(hù)了天津地區(qū)養(yǎng)殖業(yè)的生態(tài)環(huán)境，贏得了眾多企業(yè)的贊譽(yù)。

  科研政府企業(yè)三方同發(fā)力 為養(yǎng)殖業(yè)環(huán)保使者點(diǎn)贊

跨進(jìn)天津市某養(yǎng)殖公司的大門(mén)，便可以看到一個(gè)不大不小的池塘，上邊點(diǎn)綴著叢叢綠色植物。往遠(yuǎn)處看才發(fā)現(xiàn)，這里是公司旗下的一座奶牛場(chǎng)，存欄量850頭。這里不僅沒(méi)有臭味，而且“池塘”的水源居然來(lái)自牛舍、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、車(chē)間的污水。

“這些水能養(yǎng)白鰱，還能用于大棚蔬菜灌溉。”該養(yǎng)殖公司董事長(zhǎng)孫少起表示，“整套種養(yǎng)一體模式是由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院張克強(qiáng)研究員團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)把關(guān)的。您瞧這里還有個(gè)攝像頭，由天津市畜牧獸醫(yī)局對(duì)糞污處理工程的運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。”

科研、政府、企業(yè)，是怎么走到一起的?近日，我們走訪(fǎng)中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所(以下簡(jiǎn)稱(chēng)環(huán)保所)養(yǎng)殖業(yè)污染防治創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，看首席科學(xué)家張克強(qiáng)如何帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)解決養(yǎng)殖業(yè)污染防治的迫切需求，維護(hù)一方美麗。

與創(chuàng)新工程有緣

“我來(lái)環(huán)保所26年，應(yīng)該說(shuō)一直在科研第一線(xiàn)，近兩年體驗(yàn)到了創(chuàng)新工程對(duì)我們的影響是非常大的。”張克強(qiáng)接受采訪(fǎng)時(shí)頗有感觸地說(shuō)道。

張克強(qiáng)還記得，2013年環(huán)保所所長(zhǎng)任天志曾跟自己談起，馬上就有創(chuàng)新工程的支持了，要有一個(gè)穩(wěn)定方向，要把養(yǎng)殖業(yè)做深，“讓我們把目標(biāo)集中，把污染防治研究工作拓展到生產(chǎn)過(guò)程，進(jìn)行全產(chǎn)業(yè)鏈條設(shè)計(jì)，與產(chǎn)業(yè)發(fā)展緊密結(jié)合，以解決產(chǎn)業(yè)發(fā)展的科技問(wèn)題為突破口”。

與產(chǎn)業(yè)過(guò)程有機(jī)結(jié)合，符合污染防治的科學(xué)需求。他思考著，首先要凝練研究方向。2005年，所里成立了資源再生研究室，張克強(qiáng)就重點(diǎn)圍繞農(nóng)業(yè)廢棄物，包括生活污水處理、秸稈處理、糞便處理做工作，但他總體感覺(jué)目標(biāo)比較龐大，做不出大的成果來(lái)。

此前，張克強(qiáng)一方面做農(nóng)村生活污水處理，一方面做養(yǎng)殖業(yè)污染防治，“跟在豬屁股后邊”。生活污水處理方面他也下了很大的功夫，并取得了一些成績(jī)，如果突然放棄當(dāng)然有點(diǎn)舍不得。“不過(guò)，科研方向一定要有特色，不能既做農(nóng)村研究又做農(nóng)業(yè)研究。我們不做雜家，做專(zhuān)家。”張克強(qiáng)說(shuō)。

然后他考慮到重新組建隊(duì)伍。“原來(lái)團(tuán)隊(duì)方向比較雜，實(shí)施創(chuàng)新工程調(diào)整了方向，隊(duì)伍真正按照崗位來(lái)設(shè)置、按照崗位需要來(lái)找人，按照學(xué)科的頂層設(shè)計(jì)來(lái)發(fā)展。”現(xiàn)在張克強(qiáng)說(shuō)，“我覺(jué)得團(tuán)隊(duì)管理也不是那么累了，因?yàn)榇蠹抑栏墒裁?。原?lái)是安排干什么就干什么，現(xiàn)在是知道我要干、干什么。”

最后他拓展了研究思路。“這幾年我們真正能夠靜下心來(lái)，路也越走越寬，把養(yǎng)殖業(yè)污染，包括更多圍繞COD氮磷的污染、現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)對(duì)于環(huán)境的影響，還有空氣質(zhì)量的關(guān)系、地下水的關(guān)系做研究，針對(duì)不同的養(yǎng)殖場(chǎng)提供防治策略。這些都是接地氣的，我們遇到了非常好的發(fā)展機(jī)遇和時(shí)代。”張克強(qiáng)表示。

養(yǎng)殖業(yè)污染防治創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在他的帶領(lǐng)下，以掌握污染底數(shù)、開(kāi)展技術(shù)創(chuàng)新、進(jìn)行政策研究為目標(biāo)開(kāi)展科研工作。張克強(qiáng)介紹，團(tuán)隊(duì)主要工作重點(diǎn)，一是畜禽對(duì)于環(huán)境影響的監(jiān)測(cè)，二是養(yǎng)殖業(yè)源頭控制、過(guò)程減量、末端處理，三是種養(yǎng)結(jié)合，四是管理體系政策機(jī)制。

經(jīng)過(guò)這幾年的科研實(shí)踐，回想起任所長(zhǎng)的話(huà)，張克強(qiáng)說(shuō)道：“現(xiàn)在來(lái)看是對(duì)的，也是非常好的。圍繞農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，為行業(yè)服務(wù)，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研一體化發(fā)展，使團(tuán)隊(duì)科研能真正急生產(chǎn)之所急，需生產(chǎn)之所需。”

與“四清一綠”有緣

到現(xiàn)在說(shuō)起來(lái)，天津市畜牧獸醫(yī)局副局長(zhǎng)王志華還記得自己是怎么來(lái)到環(huán)保所，請(qǐng)養(yǎng)殖業(yè)污染防治創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)這些“外來(lái)和尚”在天津市“念經(jīng)”的。

2013年10月，時(shí)任天津市委書(shū)記孫春蘭下決心整治霧霾。天津市即刻實(shí)施了美麗天津“一號(hào)工程”，即“四清一綠”，主要包括清新空氣行動(dòng)、清水河道行動(dòng)、清潔村莊行動(dòng)、清潔社區(qū)行動(dòng)和綠化美化行動(dòng)。

養(yǎng)殖場(chǎng)是哪個(gè)老板有錢(qián)、哪個(gè)地方有空就建，基本是沿著河道建的，所以污染物基本上往河道排放。“公共水域兩側(cè)共有718家規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)，急需治理的有160家。但誰(shuí)來(lái)做這個(gè)事呢?”王志華介紹，“一是要由有資質(zhì)的單位來(lái)設(shè)計(jì)，二是要符合環(huán)保部推薦的10個(gè)模式。”

他在天津市里尋摸了一圈，結(jié)果并不盡如人意。

王志華忽然想到了中國(guó)農(nóng)科院環(huán)保所。雖然他們不是天津市的單位，但駐地在這里，“喝天津的水，娶天津的媳婦兒”，不妨試一試。他就這樣冒昧地登門(mén)拜訪(fǎng)所長(zhǎng)任天志，沒(méi)想到這事兒真成了。

為配合“四清一綠”的具體工作，針對(duì)天津市718家規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)糞污處理與資源化利用，張克強(qiáng)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了天津市2014年和2015年327家規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)的糞污處理實(shí)施方案的設(shè)計(jì)。

從2014年開(kāi)始，張克強(qiáng)團(tuán)隊(duì)先是開(kāi)展前期現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研規(guī)劃。從建設(shè)規(guī)范、環(huán)境良好的大型養(yǎng)殖企業(yè)，到氣味較重、地方偏遠(yuǎn)的小村小戶(hù)，只要有需要，他們就深入一線(xiàn)調(diào)研考察。至今，團(tuán)隊(duì)在天津市行程累計(jì)3.8萬(wàn)公里。

“一個(gè)場(chǎng)子，團(tuán)隊(duì)里的人要反復(fù)去3~4次。他們前往離市區(qū)110公里遠(yuǎn)的薊縣，在那里吃住，一待就是10天。他們勇于挑起這份重?fù)?dān)，讓人佩服。”王志華說(shuō)道。

張克強(qiáng)團(tuán)隊(duì)在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，為天津市眾多規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)開(kāi)展了“因地制宜、一場(chǎng)一策”的規(guī)劃設(shè)計(jì)。除了進(jìn)行工藝方案設(shè)計(jì)，他們還監(jiān)測(cè)后續(xù)指標(biāo)，看哪個(gè)模式更好，而且對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)人員開(kāi)展指導(dǎo)培訓(xùn)。

讓王志華沒(méi)想到的是，張克強(qiáng)團(tuán)隊(duì)還額外帶來(lái)了好處。“互相學(xué)習(xí)，互相溝通。我局糞污治理辦公室主任王鴻英研究員成長(zhǎng)更快了。”

與企業(yè)朋友有緣

“畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的糞便和污水是放錯(cuò)地方的資源，如果好好規(guī)劃、妥善利用，不但環(huán)境優(yōu)美，農(nóng)民自己也會(huì)得到實(shí)惠。”張克強(qiáng)說(shuō)。養(yǎng)殖業(yè)污染防治創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)堅(jiān)定了以糞污處理和農(nóng)牧結(jié)合高值利用為核心的科研方向。

凱潤(rùn)淡水養(yǎng)殖有限公司的牛場(chǎng)污水主要來(lái)自大量尿液和牛舍清洗液廢水。據(jù)估算，每日污水產(chǎn)排量達(dá)50噸、鮮牛糞30噸。這些混合污水中含有大量有機(jī)物、氨氮和病源微生物。其中COD每天可產(chǎn)5噸，SS超標(biāo)數(shù)10倍。“以前太臭了，鄰居們都搬走了。”孫少起說(shuō)。

張克強(qiáng)為之設(shè)計(jì)的工藝流程分為收集環(huán)節(jié)和處理環(huán)節(jié)。收集環(huán)節(jié)，場(chǎng)區(qū)整體實(shí)現(xiàn)雨污分流，牛舍清糞模式為干清糞，干清糞由機(jī)械清糞車(chē)輸送至堆糞棚，深加工成有機(jī)肥料后還田或售賣(mài);牛舍、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、待擠廳和擠奶車(chē)間的污水由暗管—暗溝收集，全部進(jìn)入格柵池預(yù)處理。

處理環(huán)節(jié)，首先由格柵池過(guò)濾大塊污泥，出水進(jìn)入CSTR厭氧反應(yīng)器進(jìn)行深度消化處理，處理后的沼液進(jìn)入特效氮磷酵母生物反應(yīng)池進(jìn)行BOD、氮、磷的去除。然后由沉淀池濾去大量懸浮物，上清液進(jìn)入帶填料的A/0生物池進(jìn)行反硝化與硝化反應(yīng)，該階段后的污水進(jìn)入二沉池并通過(guò)紫外線(xiàn)消毒燈殺菌，處理末端有多級(jí)潛流濕地并安裝有植物浮床。

“只要給予一定的時(shí)間或者簡(jiǎn)單的處理，這些暫時(shí)的糞便污水污染就會(huì)變成肥料和肥水，在大田種植、大棚蔬菜上發(fā)揮重大作用。”張克強(qiáng)表示。

這套“牛—沼—菜”模式引進(jìn)了現(xiàn)代循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念，在農(nóng)業(yè)廢棄物有效處理的帶動(dòng)下，形成了循環(huán)農(nóng)業(yè)鏈模式。不僅如此，這家實(shí)現(xiàn)了種養(yǎng)一體化設(shè)計(jì)的農(nóng)場(chǎng)，產(chǎn)出糞污在場(chǎng)內(nèi)被循環(huán)利用，對(duì)外零排放。優(yōu)美的環(huán)境也為休閑觀光農(nóng)業(yè)提供了可能。

張克強(qiáng)團(tuán)隊(duì)為不同畜種、不同規(guī)模的養(yǎng)殖場(chǎng)設(shè)計(jì)了不同的方案，如沼氣工程模式“豬—沼—小麥/玉米(設(shè)施蔬菜)”模式、種養(yǎng)一體模式“豬—沼—稻/蟹”模式、納管排放模式等。

孫少起說(shuō)，一開(kāi)始他常與團(tuán)隊(duì)的楊鵬博士“打仗”，因?yàn)橐粋€(gè)實(shí)踐性強(qiáng)、一個(gè)理論性強(qiáng)，最后“打”成了好朋友。也有的養(yǎng)殖場(chǎng)主從一開(kāi)始的不信任到后來(lái)主動(dòng)找上門(mén)來(lái)邀請(qǐng)。奶牛養(yǎng)殖企業(yè)天津某集團(tuán)還專(zhuān)門(mén)向農(nóng)科院環(huán)保所發(fā)來(lái)了感謝信。

將實(shí)驗(yàn)室搬到田間地頭、搬到豬場(chǎng)牛場(chǎng)里，團(tuán)隊(duì)贏得了企業(yè)紛紛點(diǎn)贊。