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食品废水治理范文1
关键词 酶;环境保护;应用
中图分类号X3 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)114-0128-02
现如今,世界经济高速发展,随之带来的是严重的环境破坏,所以人类赖以生存的环境质量已经成为世界瞩目的重大问题。随着科学技术的发展,人类对自然资源的开发范围越来越广,环境问题也就越来越严重,对人类的生存带来了不小的威胁。为了改善现在的坏境问题,人类开始利用生物技术与环境工程技术相结合,为环境治理提供了高效的技术手段。
20世纪以来,在化学和生物学的交叉地带想成了生物技术,现今生物技术成为了环境保护的重要手段。作为生物工程的重要组成部分,酶和酶工程手袋生物和化学学者的重视,现代研究表明,酶与酶技术对环境保护有着重大影响。
1 酶与酶工程的基本技术
1.1 酶的产生
酶的来源有植物,动物和微生物。由于技术不够先进,早先的酶多从动植物中提取。但大多数酶由微生物产生,因微生物种类繁多,几乎所有的酶都可以在微生物中找到。由于现在生物技术的快速发展,微生物变得容易培养,并且繁殖快产量高,所以可以在短期内大量培养,高效产酶,这样连续发酵可以产出经济有效的酶制剂,对于迫切需要治理的环境问题起到较大改善作用。
1.2 酶的固定化技术
酶的固定化技术是通过物理或化学的方法将酶连接在一定的固相载体上成为固定化酶,从而发挥催化的作用。固定化酶具有酶的较高品质。固定化酶储存稳定性高、分离和回收容易、可循环使用、工艺简便、成本较低。固定化酶在生物、化学、生物工程、生命科学等领域研究越来越多,应用的范围也越来越广泛。并且固定化酶在对环境治理中起到了非常重要的作用,有效的改善了生态环境,符合可持续发展的战略要求。
2 酶在环境保护方面的应用
2.1 对废水净化的作用
在20世纪70年代,固定化酶已被用于空气和水的净化。在废水处理中,固定化酶占据主导地位。含酚废水属于工业废水,含有芳香族化合物,树脂加工业、塑料厂、染料厂都会产生含有芳香族化合物的废水,所以是重大污染物,需优先处理。辣根过氧化酶是处理这种污染物的主要酶制剂,它不仅可以高效去除废水中的含酚量,还可以利用磁响应性回收磁性酶,达到一举两得的效果。墨西哥科学家在萝卜中提取出一种萝卜素酶也可以去除废水中的含酚化学物质,它还可以达到在废水处理中使废水循环利用的效果。食品废水与重工业废水也是需要净化的较大废水污染源,现在也已有多种酶制剂可以净化这两种废水,废水净化已得到较大改善。今天,净水机几乎成为每家每户的必备产品,由此看来,酶的应用已经广泛应用各地各处。
2.2 对石油与废油净化作用
每年排入大海的石油量数百万吨,如果得不到及时的处理,海里的鱼虾等生物造成致命危害,并且石油中的有害物质可能通过海里的生物带入人体,威胁到人的生命。在开采与炼制石油的过程中产生的工业废油也是废油的一大污染源,它隶属石油的附属污染品,也应与是有采用相同的治理方法。现今社会的飞速发展是人类的生活品质大幅提高,人类所食用的食品含油量也大大增多,不良商家钻空子制作地沟油在市场上贩卖,人类食用地沟油对身体的危害是很大的,所以废油处置问题迫在眉睫。研究表明,酯酶技术对废油回收利用起关键作用。但现在我国由于技术限制,并未能将这种技术运用到废油处理中。
2.3 对白色污染治理的作用
科技的迅速发展对世界进步起到了强大的推动作用,但随之也带来了不少负面问题。当前我们大多数使用的高分子材料,大多是非生物降解或是不能降解的材料,例如塑料产品,已经成为白色污染的最大污染源。虽然现在有规定用其他材质物品代替塑料产品,但只是冰山一角,对于控制白色污染还远远不够。据统计,全球每年丢弃的白色垃圾高达数千万吨,对生态环境破坏尤为严重。酶技术在对白色污染治理起到了不可代替的作用。酶法合成可降解高分子材料,效果好于化学催化剂。化学催化剂太过强硬,效果不佳。酶作为生物催化剂可以代替化学催化剂,克服产物分离难,代谢复杂的缺点,同时在温和的催化条件下可以高效率的分解掉高分子材料。白色污染在酶技术的日益提高下完全治理指日可待。
3 结论
我国现在已经将酶工程提上日程,对于酶与酶技术在环境保护方面的应用也已经大面积开展。在产品加工过程中酶制剂将逐步取代化学催化剂,成为环保高效的生物催化剂。利用科学技术的迅猛发展,对高效酶类的研究与开发,固化酶的材料选择,酶生物反应器的研究制造,可以以高效率、低成本、安全环保方式解决废水,废油,白色污染等环境问题。利用酶制作的生物传感器在环境监测中的应用越来越广,酶在废物处理与资源循环利用、环境问题治理发挥着越来越重要的作用。
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食品废水治理范文2
>> 谈谈畜牧业污染及治理 各类污染源及其造成的危害与畜牧业污染治理对策 畜牧业生产对环境的污染及治理措施 浅议畜牧业面源污染的产生原因及治理对策 畜牧业面源污染的产生原因及治理对策 对畜牧业污染现状、成因及治理对策的探讨 探析畜牧业生态养殖技术 降低畜牧业环境污染的营养调控技术 河南畜牧业 提升畜牧技术 促进畜牧业发展 浅谈现代畜牧业养殖技术培训 畜牧业技术推广体系情况介绍 浅谈基层畜牧业技术推广体系建设 浅谈畜牧业教学 浅谈畜牧业发展 减少畜禽粪尿污染 促使畜牧业健康发展 结合畜牧业的实际 正确认识面源污染 新洲区畜牧业养殖污染现状及对策建议 鄱阳湖生态经济区畜牧业污染现状及防治对策 畜牧业的环境污染及其生态保护方法探析 常见问题解答 当前所在位置:中国 > 经济法律 > 微藻技术治理畜牧业污染 微藻技术治理畜牧业污染 杂志之家、写作服务和杂志订阅支持对公帐户付款!安全又可靠! document.write("作者: 宋明霞")
申明:本网站内容仅用于学术交流,如有侵犯您的权益,请及时告知我们,本站将立即删除有关内容。 微藻能够让氨氮转化为蛋白,具有光合效率高、繁殖快、适应环境性强等优点,近年来开始在污水处理领域应用。
国庆前夕,大成食品集团、万科集团、华大基因及凯达环保宣布合作,这4家在各自领域内堪称翘楚的公司,联手跨界进入环保产业。4家公司共同成立绿倍生态科技有限公司(下称“绿倍生态”),试图通过微藻技术为畜牧业提供生态环境解决方案。
雾霾、PM2.5、碳排放……随着社会环保意识的增强,这类污染热词几乎妇孺皆知。然而,畜牧业污染也不容小觑。一项来自养殖业的权威调查显示:我国现有7亿头猪、1500万头牛,一年的粪污就有31亿吨。多位业内人士均表示,这些排放物中相当大一部分未经处理。
大成食品集团董事局主席韩家寰表示,与因“冒烟”而备受瞩目的钢铁业、煤炭业相比,畜牧业污染可谓悄然无声,但实际上已成为国内仅次于钢铁、煤炭的最大污染行业。他呼吁,“畜牧业污染治理不能再退让了,不能再抱有一丝侥幸了”。
畜牧业已成生态环境高危杀手
据全国污染源普查数据表明:畜牧业化学需氧量、总氮、总磷的排放量分别为1268万吨、106万吨和16万吨,分别占全国总排放量的41.9%、21.7%、37.7%。化学需氧量越高,就表示水中的有机物污染越严重,仅从这一指标对比来看,畜牧业化学需氧量是农业总污染的95.78%,是工业污染的2倍。
而来自卓创资讯的一组研究报告显示,畜牧业占与人类有关的一氧化二氮排放量的65%,而一氧化二氮全球暖化潜能是二氧化碳的296倍,其中大部分来自畜牧业产生的粪便。
“畜牧业的环境污染,主要表现在水源污染、点源污染、土地污染、排放污染、空气污染等几大方面。这些污染如不能得到及时治理,不仅会制约畜牧业发展,还将加剧环境污染。”9月29日,在绿倍生态成立仪式上,韩家寰如是说。
众所周知,养殖业的发展离不开种植业,种植业为养殖业提供饲料,养殖业为种植业提供充足的有机肥,由于我国大部分地区农牧分离、种养脱节,无法实现西方发达国家土地与养殖场结合的大农场粪污还田模式,加剧了畜禽粪便对环境的污染。
记者了解到,目前我国大多数养殖场对粪便污水未经处理而直接排放。畜禽养殖业未经处理的废水中氮磷含量很高,这种废水一旦排入河流和池塘中,会造成对氮磷敏感的水生生物逐渐死亡,导致水体富营养化;如果废水渗入地下水中,会使地下水溶解氧含量减少,有毒成分增多,当超出水体自净能力时,便会造成永久性污染,并难以恢复。
一直关注环保的万科集团董事长、阿拉善生态协会原会长王石也注意到这一危急现状。与近几年鲜有亮相地产活动不同,王石全程参与了绿倍生态成立活动,他表示,治理畜牧业污染刻不容缓,每个人都有责任去面对。他称自己虽是外行,但愿意为此站台。
四强联手研发微藻废水处理系统
“畜牧业不仅涉及三农,更关系到人们的日常生活。对于畜牧业污染的治理,需要政府和市场两只手共同来推动,即一方面需要国家意志的顶层设计,另一方面也需要利用经济手段,动员市场的力量共同治理,在达到抑制畜牧业污染目的的同时,还能推动我国畜牧业的发展。”业内人士称。
大成食品集团是一家有着58年历史的食品企业,韩家寰告诉记者,“我们日常在尽力减少污染的同时,也在关注整个行业的现状,我们认为,既然畜禽养殖的消费量越来越高,是人们生活中不可或缺的行业,那从业者唯有主动做出改变。”
该怎么改变呢?韩家寰的思路是,凝聚有核心竞争力的合作伙伴,通过开发新技术实现突破。最终,大成食品集团联合华大基因、凯达环保、万科集团,成立绿倍生态,将关注点聚焦在微藻科技上,试图通过微藻技术解决畜牧业污染的问题。其中,华大基因是全球最大的基因组学研发机构;凯达环保拥有15年农牧业废水治理稳定达标经验,已建成遍布全国十几个省市的200余座废水处理工程;万科则在环保社区生态方面有着卓越的实力。
据介绍,微藻至今已伴着地球走了30多亿年,能够直接让氨氮转化为蛋白,实现有机生物的逆转化;有阳光时以自养模式进行光合作用,吸收二氧化碳并释放氧气,在黑暗时则以异养模式进行呼吸作用从而生长。
“了解到这一特性后,绿倍生态通过独有的微藻技术、强大的基因研发落地能力以及专业的运营团队,协助养殖、食品等相关企业设计及运营微藻废水处理系统。该系统能够克服传统污水处理方法引起的二次污染,同时还能够对污水进行深度处理,有效去除化学需氧量、氨氮等有机物质。”华大基因研究院执行院长徐迅表示。
根据绿倍生态的布局,未来将通过微藻处理系统,借助食物链的循环利用系统,以沼气、有机肥和微藻系统为纽带的生态链,将畜牧养殖生态、人类社区生态以及食品加工生态联系在一起,从而做到资源再循环利用,达到节能减排、绿色高效的目的。
对此,业内专家指出,生态养殖,发展循环经济,是推动畜牧业持续发展的必然之路,而无论是比较领先的微藻技术,还是目前其他制造有机肥等技术创新手段,都在朝这一方向发展,是市场的良性探索。
微藻治污费用
比所有传统方式都要低
“目前畜牧行业的现状是,很多畜牧业企业对于节能减排工作都觉得‘心有余力不足’。”有专家告诉记者,“不断压低甚至忽高忽低的产品价格和一再上涨的节能减排成本形成了一个剪刀差,令企业处境艰难。”
记者了解到,尽管市场上也出现了很多养殖、种植方面的新技术、新工艺,但在农村以及很多养殖场最后应用不了,因为很多养猪户、种植户觉得成本太高。那么,这种状况下,微藻技术创新怎样才能落地,获得更大的市场呢?
对此,凯达环保有限公司总经理胡建勋表示,用绿倍生态的微藻处理系统治理废水,达到国家排放标准的运行费用比所有传统的方式都要低,无论大型养殖场还是小型养殖场都有望达标。
不过,胡建勋也坦言,新技术的应用还需要政策面的支持,比如标准要统一、公平,不仅要求大养殖场达到排放标准,对小养殖场也应一视同仁。
食品废水治理范文3
关键词 微生物;环境保护;作用原理;发展前景
中图分类号 Q939.99;X505 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)12-0177-02
Abstract Modern microbial technology plays a crucial role in environmental microbial detection and governance. In this paper,the application of microorganism in the fields of air pollution control,industrial waste water treatment,pesticide residues control and environmental purification was elaborated,its action principle and development prospects in environmental protection were expounded,so as to provide references for application and development of microorganism in environmental protection.
Key words microorganism;environmental protection;action principle;development prospects
微生物是指个体难以或无法用肉眼观察的一切微小生物的总称,包括细菌、病毒、真菌、少数藻类以及一些小型的原生生物[1]。微生物个体微小、种类繁多,涵盖了众多有益和有害的生物种类,由于其体积微小、体表面积大、吸收多、转化快、自身生长繁殖迅速,已经被广泛应用于食品安全、医药医学、工农业、环境保护等诸多领域[2]。
由于现代科学技术发展迅猛,人民生活水平快速提高,各个领域间的技术发展也是飞奔猛进,人们在生产、生活中对化工产品的需求量越来越大,但是随之而来的环境问题却一直困扰着人们。
目前,我国的环境保护工作进入“以环境优化促进经济增长”[3]的阶段,而利用微生物进行环境治理是便捷、高效、无污染的措施。随着科学技术的发展,微生物技术的优势已经越来越明显,利用微生物进行环境治理已经不断深入和完善。实践表明,微生物技术将成为环境保护的重要手段。各国都在大力研发微生物技术,今后微生物技术在环境保护领域中将占据更高的市场。
1 微生物在大气污染治理中的应用
随着工业的迅速发展,人口激增,进而带来的是一系列的大气污染问题,从而引起各种危害,如臭氧层被破坏、酸雨发生越发频繁、温室效应等。F主要从4个方面介绍微生物在大气污染治理中的应用,包括NOx的微生物净化技术、微生物烟气脱硫技术、微生物除臭技术、二氧化碳的微生物固定技术[4]。
1.1 NOx的微生物净化技术
NOx的微生物净化技术原理是利用脱氮菌在外加氮源的环境下,将大气中有害气体NOx还原成无害气体N2,在进行还原的同时,脱氮菌利用NOx作为氮源营养物质进行自身增殖,如此循环还原,从而达到多次净化的作用[5]。爱德荷国家工程的实验室研究人员利用脱氮菌进行脱氮,已经将氮净化率提高到99%[6]。该方法能有效去除废气中的NOx,因其工艺流程简单、能源消耗低、净化效率高、无二次污染、能进行循环利用等优点,可以推广用于其他工业有害气体的治理,从而达到有害气体的再利用。现在,各国的科学家正在研究将NOx的微生物净化技术与细胞固定化技术相结合,从而寻找对有害气体NOx进行净化的更便捷、易操作的方法。
1.2 微生物烟气脱硫技术
现阶段,对烟气中的SOx、H2S的治理有2个方法:一种方法是利用化学反应原理,将SOx、H2S转变成H2SO4;另一种方法便是利用氧化亚铁硫杆菌的特性,吸收大气污染中的SOx,同时利用吸收液中的微生物使Fe2+和Fe3+进行相互转化。由于Fe3+具有较强的氧化性,是良好的氧化剂,所以Fe3+的浓度越高,氧化性越强,脱硫的速度也就越快[7]。同时,反应生成的Fe2+又可以作为氧化亚铁硫杆菌的营养源物质,转化成产物Fe3+,再次加快SO2的消化、吸收。研究表明,现在的氧化亚铁硫杆菌的脱硫率已经达到95%以上[8],并且脱硫技术可以运用于煤炭中硫的去除、工业硫化氢气体的净化。
1.3 微生物除臭技术
由于工业气体污染包含多种污染成分,其中还夹杂着部分固体颗粒,产生臭气,故科学家研究出微生物除臭技术,用于处理工业污染引起的臭气。微生物除臭技术[9]是先将臭气溶于水中,然后运用微生物的体表面积大、细胞膜和细胞壁可以吸附溶于水中的臭气的特性,将臭气分解为可溶性物质,使工业污染中的臭气被消除;同时,微生物利用臭气中的成分作为自己的营养物质,进行自身的生长繁殖,增加了微生物的数量,加快除臭环节的进行。此技术净化效率高、成本低,是可以推行的工业除臭技术。德国、荷兰等国家已经开发了生物臭气处理装置,除臭效率可达1万~15万m3/h[10]。
1.4 二氧化碳的微生物固定技术
二氧化碳污染是最常见的气体污染,可利用物理、化学技术进行去除,但微生物的各种条件更为优越,能在进行污染物治理的同时实现自身的生长繁殖,故使用微生物进行碳的固定,产生许多有利的物质,如有机酸、多糖、维生素、氨基酸等。常见的固碳微生物有螺旋藻、小球藻、真养产碱杆菌等进行固定作用,分解二氧化碳[11]。
2 微生物在工业废水处理中的应用
微生物对工业废水进行处理的方法是利用其生化反应,通过酶催化对工业废水起到转移和转化作用,从而使工业废水得到净化、循环利用。微生物技术处理工业废水主要是进行有机物的降解、重金属离子的处理及其他物质的除杂。
2.1 废水中有机物的降解
微生物降解污水中的有机物是利用微生物的新陈代谢过程中需要进行物质间的吸收利用,产生容易分解的代谢物,周而复始,使污水中的有机物被分解完全[12]。
20世纪70年代微生物絮凝剂已经问世,其来源为微生物,来源广泛,安全性高,是自然的新型水处理剂[13],现已经应用于高浓度、难治理的农药废水中。高效微生物的研究应用是解决农药废水实现高效、快捷处理的关键[14],可以利用EM菌、小球绿藻、芽孢杆菌等对农药残留的有机磷、硫等物质进行消化吸收。经过科学家们的研究,降解率已经从72.3%[15]升高至99.7%[16],同时,中国科学院与中国科学院武汉病毒研究所从污泥中分离出假单细胞,其在18 h内能将1 000 mg/L甲胺磷降解75%左右[17]。
2.2 含重金属离子的处理
微生物治理重金属离子主要是靠真菌,由于真菌生长速度快、菌丝绵长、附着力强,利用静电吸附作用和霉菌体内的催化转化作用及络合作用,使重金属被吸附消化[18],而且微生物的代谢产物可以自行分解,具有成本低、效率高的优势。近年来有研究表明,已经利用微生物从废水中分离、净化、回收铜、汞、铬等重金属,多次净化率高达99.9%[19]。
另外,1998年Kuhn[20]利用海藻酸钠固定生支动胶菌除去溶液中95.9%的Cd2+。至此,科学家开始利用各种生物技术与现代科技技术相互结合,除去了废水中99%的重金属离子,实现了废水再利用,达到了净化水质的效果。
2.3 废水中其他物质的去除
废水中除了有机杂质、重金属外,还有其他有色颗粒存在。目前,对有色废水的处理是采用微生物絮凝剂进行脱色,该处理剂是利用生物分解性,将细菌、真菌等微生物发酵、提取、精制而成。研究表明,它克服了无机高分子和合成有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷,现在已经研发了微生物絮凝剂NOC-1对发酵后的有色废水、造纸碱性黑液等进行脱色,发现其脱色效果显著,可使废水变为清澈、透明[21]。
3 微生物在环境净化中的应用
19世纪末,经济日益增长,环境问题越发严重,随着微生物治理方法的出现,标志着人类利用微生物进行环境保护的工程开始,经过上百年的研究,微生物已经在治理环境中被广泛应用。
3.1 废弃物的降解、转化
微生物由于代谢类型的多样化,几乎能降解环境中的各种天然物质,尤其是有机化合物。现在国内外已经普遍采用微生物技术降解转化石油、农药、重金属、多氯联苯(PCB)等未能被利用的污染物。大量研究发现,采用红色诺卡氏菌与酿酒酵母结合,能够完全降解毒性极其稳定的多氯联苯[23]。日本环境科学与民间企业共同研究发现一种可以分解PCB的微生物,分解率可达64.5%[24]。中国科学院微生物研究所筛选出高效降解RDX的棒状杆菌、降解TNT的芽孢杆菌,其降解率高达90%以上。故微生物是现代工业发展的坚强后盾。
3.2 环境监控
微生物无处不在,现在已经利用微生物的特性进行环境监控:用粪便污染指示菌(大肠杆菌、克雷伯氏菌)检测水质[25];用鼠伤寒沙门氏菌检验物质的突变性及致癌性[26];用荧光细菌的灵敏性快速检测环境中的毒物[27]。
3.3 固体废物堆肥处理
固体废物中水分充足,营养物质充分,有大量的微生物群存在,在一定温度下,只要有适宜的条件,微生物便会大量繁殖,并进行生物分解,从而引发堆肥发酵,发酵后的堆肥可以为作物提供生长所需的养分。最近研究发现,白腐真菌对含苯的有毒物质具有很强的耐受、降解能力,有利于进行堆肥的处理[27]。
3.4 活性污垢处理废水
活性污垢是指经过人工培养,含有有机物和细菌的污水,经过微生物的不断生长代谢,产生絮状、有很强吸附能力的微生物团。活性污垢适用于工业废水、造纸、合成纤维废水等的处理,可实现废水净化与循环利用,从而提高物质的再利用率[28]。
4 微生物在其他污染治理中的应用
微生物除了应用于大气、废水的污染治理外,还可以应用于其他方面的治理,例如生活垃圾、农药、土壤等处理。生活垃圾主要是白色污染,这需要运用微生物的分解原理,对塑料袋进行分解;农药残留主要是多余的有机磷、硫,引起藻类的疯狂增长,而导致赤潮、蓝藻水华等危害,近年发现可以利用EM菌抑制蓝藻的生长,同时控制水中氮的含量;土壤中微生物的利用方面,主要是利用根瘤菌起到固氮的作用,将空气中的氮转化为植物光合作用所需的物质,从而进行生命的正常活动;后期,开始利用嗜热及嗜温细菌、硝化细菌、蛋白及果胶水解微生物、固氮微生物和纤维素分解微生物对固体废物进行堆肥处理,让微生物快速分解并进行自身的生长,从而提高土壤肥力,利于作物生长[22]。
5 微生物在环境保护中的发展趋势
随着科学的发展,人类越来越重视环境保护,微生物环境保护的作用越来越重要,其体现的经济效益、环境效益引发企业、科学界的关注。微生物在环境保护中的发展呈现以下发展趋势。
5.1 综合利用
为使物质资源得到充分利用并减少能源消耗,微生物污染治理趋向综合利用。根据各微生物的固有特性,如微生物菌体、微生物体内酶等将生活垃圾、固体废弃物制成沼气池发电,产生能源供人类使用。当前的微生物技术已经日趋成熟,由于其经济高、投资少、重利用率高的优点,已经成为各个发达国家青睐的城市垃圾处理途径。目前,世界各国有200多座垃圾沼气田处于运营阶段,不仅收获了电力资源,还获取了肥力资源。
5.2 从治理到预防
早期工农业因追求经济效益而忽略环境治理,现在世界各国已经高度重视环境保护,正在研发各种环境保护技术措施,同时时刻关注重要的世界性环境问题,采取相应的方法防患于未然。微生物环保技术是首选的环境治理方案。现阶段各国正在研发微生物农药用以代替化学农药,从而减少化学农药带来的污染,如分解快、毒性低的微生物杀虫剂等。
5.3 完善微生物环境保护技术
目前,对微生物技术的研究都应放在基础研究与应用相结合上,大规模推广微生物技术,构建生物反应器,优化运行条件,研究新方法,高效地进行环境保护与污染治理。
5.4 开发微生物资源
微生物具有种类繁多、资源丰富、繁殖快、生存条件要求低的特点,根据现阶段国际社会对微生物的重视情况,各国应该继续开发微生物资源,使其应用于更多的领域。继续寻找新物种,如耐热性菌、抗耐性强的菌种、在特殊环境下仍可以生存的菌落,使之更多地用在环境保护上。同时,由于微生物结构简单,可以从分子水平对微生物进行深入研究,运用基因工程及生物技术,让微生物技术更好地服务于人类[29]。
6 结语
综上所述,微生物在环境治理过程中起着重要的作用,应该对微生物进行更深入的研究,将其可利用率提高到最大化。目前,我国的微生物应用已经取得很大的成功,然而进一步的研究仍需要科技、经济的持续投入。大力开展以微生物技术为主体的环境保护技术研究,将推进微生物技术在环境保护中的应用,通过微生物技术的不断发展,满足国内需求,并占领国外市场。
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食品废水治理范文4
一、领导重视,精心组织
为切实开展好“行业规范、质量提升”专项行动工作,确保工作有序地开展,我局成立了局长任组长,分管副局长任副组长,相关科室为成员的专项领导小组,制定了具体的实施方案,监察支队负责专项行动工作的协调、督促和指导。制定了具体实施方案,全力以赴狠抓实施方案及各项工作措施的落实,做到认识上高度重视,思想上高度警觉,行动上高度负责,措施上细致入微,确保工作到位,责任到人。
二、突出重点,确保检查工作取得实效
结合我市实际情况,我局组织执法人员对白酒生产企业进行逐个排查,突出重点,确保完成此次专项行动目标任务。
1、严格企业生产许可
检查企业证照是否齐全,对企业环评许可、排污申报登记、企业排污许可证办理情况进行核查。对于证件、手续不全的责令限期整改。
2、加强环保法律法规执行情况检查
对企业环境保护“三同时”执行情况、企业污染治理设施运行情况定时巡查,不定期突击检查。一是未建成生产废水治理设施的,采取断电、封堵排污口、封存产污设施,暂扣主要生产工具、挂红牌和依法予以高限处罚等措施进行整治。二是对生产废水收集管网存在问题、生产废水不能进入污水处理设施、设施运行不正常或擅自停运等环境违法行为的,采取封存产污设施、限期改正和行政处罚措施。三是对污染治理设施运行正常的,检查是否做到达标排放,未达标进行限期整改。
三、接受监督,完善举报投诉制度
畅通“12369”举报投诉电话,实行24小时值班制度。接到举报投诉电话时,做好记录,妥善保存,并依法进行核实、处理、答复,不属于本部门职责的,移交有权处理的部门,并告知举报人。
食品废水治理范文5
对电镀锡板的生产工艺进行了简要介绍,并就其生产过程中污染物产生工序、产生的污染物及其污染控制措施进行了评述,同时讨论分析了设计和生产中宜注意的环保问题。
【关键词】
电镀锡板;生产工艺;污染控制
1前言
镀锡板是双面镀覆纯锡的冷轧低碳薄钢板或钢带,镀锡板具有强度高、成型性好、耐蚀性优良、焊接性强、外观亮泽、印刷着色性良好,重量轻等特点,被广泛用于食品包装及制作各种容器、冲压制品、包装材料等非食品工业[1]。由于近年铝材、塑料和复合材料等的兴起,用户对镀锡板产品的机械性能、表面质量等要求越来越高,镀锡板逐渐向极薄高质量带钢方向发展。目前世界上多数镀锡板产品都采用电镀方法生产,可以获得更薄的锡层,电镀锡生产有其独特的生产工艺过程,生产过程中产生的污染物及其控制措施也有一定的特殊性,对此,本文将就电镀锡板的生产工艺、污染源(工序)、污染物及其控制措施进行介绍,并讨论分析设计和生产中应注意的一些环保问题。
2电镀锡板生产工艺与污染源简介
电镀锡板的生产原料多为连铸热轧钢卷,一般要经过酸洗、冷轧、退火、平整及电镀锡工序,由热轧钢卷酸洗开始,再经过冷轧、退火及平整制成电镀锡板所要求的厚度和硬度等,最后再经过电镀锡生产出镀锡板成品。
2.1酸洗及冷轧
酸洗是为了去除热轧带钢表面的氧化铁皮,提高表面质量和清洁度,满足后续生产需要。一般用20%左右的盐酸在85℃左右下进行酸洗,生产过程中有盐酸雾、酸性废水和废盐酸产生。经过酸洗的带钢在冷轧机上压轧变形,达到生产镀锡板所需的尺寸、板形及表面质量。轧制过程中需要用乳化液对轧辊和带钢进行冷却,因此生产过程中会产生大量油雾和乳化液废水。
2.2退火机组
退火是消除冷轧带钢的加工硬化,达到带钢所要求的机械性能,根据带钢软硬材质不同,采用的退火方式不同,硬质镀锡原板普遍采用连续退火方式[2]。退火炉燃料一般为转炉煤气和焦炉煤气等气体燃料,会有燃烧废气产生,废气中污染物主要为NOx、SO2和颗粒物,通过使用低氮燃烧烟气循环技术,污染物一般可到排放标准。
2.3平整机组
平整是指对退火后的冷轧带钢进行小变形率的轧制,以满足产品对表面粗糙度、平直度、延伸率及机械性能要求。平整工序对材料的调质处理包括干平整、湿平整和二次冷轧技术。宝钢DR材镀锡原板多采用双机架湿平整方式,其中,1#机架控制延伸率,2#机架控制粗糙度。双轧机机同时具有轧制和平整作用,生产过程会产生油雾、乳化液废水及平整含油废水。
2.4电镀锡生产机组
电镀锡机组主要由镀前处理、电镀锡、镀后处理等组成.(1)镀前处理带钢镀前处理主要是去除其表面的油污和氧化物,使带钢表面呈活化状态,为获得良好的电镀层提供条件。一般包括碱洗和酸洗工序。为得到符合要求的带钢平直度,以获得均匀的锡层等,通常增加拉矫工序,拉矫机可布置在清洗段和酸洗段之间,可以保持拉弯矫直机棍子表面清洁,防止带钢打滑。碱洗一般用20g/L氢氧化钠在约45℃下先进行浸洗和电解洗涤,然后用脱盐水冲洗。碱洗过程有碱雾和浓碱含油废水及稀碱废水产生。酸洗一般用20g/L硫酸在70℃下电解酸洗,后用微量硫酸在约30℃下冲洗。生产过程中有硫酸雾和酸性废水产生。(2)电镀锡国内电镀锡机组普遍采用酸性硫酸盐镀液,电解液主要由硫酸亚锡、PSA(苯酚磺酸)、添加剂EN-SA(α-萘酚磺酸聚氧乙烯醚)和EN(α-萘酚聚氧乙烯醚)等组成,生产过程产生的废气为硫酸雾,废水主要为高COD酸性废水,含少量锡离子。(3)镀后处理镀后处理包括软熔、钝化及涂油,这些处理可提高镀层与基体的结合力,起到防腐、抗硫、的作用,为镀锡板的延伸加工提品质量保证。软熔是指将镀完锡的带钢加热到锡的熔点232℃以上,使表面的锡层熔化并流动而产生金属光泽。软熔加热方式一般有感应加热、电阻加热和电阻-感应联合软熔。各加热方式使用的能源均为电力,且锡的沸点高达2260℃,软熔过程锡不挥发,故软熔过程没有污染物产生。镀锡板经软熔、淬水处理后,需进一步进行钝化处理。钝化一方面使镀后带钢表面氧化膜中的SnO转化成性质稳定的SnO2,另一方面也使锡层表面形成一层含铬水合氧化物的钝化膜,钝化膜不仅能有效控制SnO的生成,还能提高镀锡板的抗硫性。目前钝化仍广泛采用铬酸盐阴极钝化处理,生产过程会产生含铬废水和铬酸雾。涂油是在镀锡板表面覆上一层油膜,可起到一定的、防锈作用。油基本使用无毒无味的DOS油,涂油工艺多采用高压静电喷涂,基本没有油雾产生。
3污染控制措施
3.1废气
3.1.1酸洗机组
(盐酸雾)酸洗槽等多采用水封密闭槽盖,由水封槽逸出的盐酸雾经吸气装置抽出,经水洗或碱洗涤塔喷淋净化后排入大气,排放废气中盐酸浓度一般可达《轧钢工业大气污染物排放标准》(GB28665-2012)要求,洗涤废水排入废水处理站处理。
3.1.2轧制机组和平整机组
(油雾)冷轧机组和平整机组轧制过程产生的油雾经轧机上部的烟罩、机架间的上下部吸气口吸入主风道,然后经油雾分离器净化后由通风机抽出,经排气筒排至室外大气。宝钢冷轧机组多采用干式油雾净化分离器,油雾分离器经波纹板一级过滤和带自动蒸汽清洗的金属网状层二级过滤后排放,油雾排放浓度一般可满足GB28665-2012标准限值。
3.1.3电镀锡机组废气
(1)碱洗碱雾和酸洗酸雾带钢镀前处理碱洗、酸洗、水洗等一般设计为封闭循环系统,产生的碱酸雾分别经抽风机送洗涤塔净化后排入大气,洗涤塔一般为填料式洗涤塔,废气与填充物表面流动的药液(洗涤液)充分接触,以吸附废气中所含的酸性或碱性物质。洗涤废液排至酸性或碱性废水系统处理。(2)电镀和钝化酸雾带钢电镀过程中产生的硫酸雾,一般经集气罩捕集后送洗涤器洗涤,废气经洗涤后通过排气筒排放至大气。钝化废气主要为铬酸雾,钝化在常温下进行,废气中的污染物浓度较低,废气经排雾风机抽出,采用水洗涤塔净化处理后经排气筒排放。
3.2废水
3.2.1酸碱废水
酸碱废水处理一般设浓碱含油废水系统、稀碱废水处理系统、酸性废水处理系统,各类酸碱废水分别送相应的废水处理系统处理,其中,镀锡机组浓碱含油废水一般经中和、絮凝、气浮等处理后排入稀碱废水处理系统,稀碱废水处理系统和酸性废水处理系统一般作为废水处理的最后阶段,一般设中和、絮凝、生化等处理,同时根据出水回用类别,增设超滤等高级氧化处理工艺。
3.2.2含油废水
含油废水一般设乳化液废水处理系统和平整液含油废水处理系统。冷轧线更换下来的废乳化液和乳化液循环系统过滤器清洗产生的废水COD、石油类浓度较高,先收集在带蒸汽加热器的贮槽中,后泵入乳化液废水处理系统,含油废水一般经过滤、超滤等处理后排入稀碱含油废水处理系统进一步处理。平整机组产生的含油废水一般经中和、絮凝、气浮等预处理后排入稀碱废水处理系统进一步处理。
3.2.3电镀液废水
电镀废水主要来源于助熔槽外排的稀电镀液及软熔后水淬槽少量废水,主要污染物为PSA、Sn2+等,废水一般经中和、芬顿等预处理达到《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456)中车间或生产设施废水排放口标准,后排入酸性废水处理系统进一步处理。
3.2.4含铬废水
镀锡板钝化产生的含铬废水一般采用化学还原沉淀法。先经pH调节后进行还原处理,一般经两级还原处理,使废水中的六价铬彻底还原为三价铬,然后送中和池进行中和沉淀,为确保含铬废水达标,中和处理后可增加絮凝、活性炭吸附等处理工艺,出水达到GB13456中车间或生产设施废水排放口标准后排入酸性废水处理系统进一步处理。
3.3噪声
酸洗线最大的噪声源是酸洗后烘干装置,冷轧线最大的噪声源是轧机系统,连退线噪声源噪声源主要为点火风机等,镀锡线最大的噪声源是各烘干装置,公辅设备噪声源主要为各类泵和风机噪声,噪声源多为空气动力性噪声。目前,生产厂房多为钢结构全封闭厂房,隔声效果较好,设计中应合理布置总图,设备基础进行隔振,风机出口设消声器,泵出口接柔性接头等消声措施,控制厂界噪声满足《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348)要求。
3.4固废
电镀锡板生产线产生的一般固体废物有切头尾废料、废水处理系统收集的一般性污泥、退火炉等产生的耐火材料等,产生的危险废物有带钢酸洗废酸(HW34)、废油脂(HW08)、锡渣(HW17)、含铬废水处理系统收集的含铬污泥(HW21)等。一般固体废物外卖或回收处置,废酸送酸再生站再生后使用,其他危险废物应送有资质的危废处置单位处置。各固体废物应妥善处置,确保不会对环境造成二次污染。
4需注意的问题
4.1废气收集及治理
面对日益严峻的大气环境污染,很多地方政府提出了更严格的环保要求,如上海市新颁布的《上海市大气污染防治条例》规定,产生粉尘、废气的作业活动具备收集或者消除、减少污染物排放条件的,作业单位和个人应当按照规定采取相应的防治措施,不得无组织排放。因此,设计中要尽可能增加设备的封闭设计,在产气量较大地方等合理安装吸气罩,根据机组运行情况配置合理功率的风机,确保废气在负压状态被全部收集,提高废气捕集率,防止废气的无组织排放。同时,设计时要采取有效的废气处理措施,如酸再生机组酸雾可采用两级喷淋、液碱喷淋、双文丘里等更加有效的控制措施,确保酸雾被充分处理。轧机油雾处理可采用二级液滴分离器收集油雾废气,液滴分离器主要采用机械分离、静电沉积等物理原理收集油雾,其投资低,占地小,通过两级液滴分离可达到排放标准。值得说明的是冷轧机组应注意乳化液的选择,由于在冷轧过程中不锈钢带钢因变形摩擦产生大量的热量,部分添加动物脂的乳化液,可能因高温而产生异味有机气体,影响周围的大气环境。
4.2废水收集及治理
为减少废水产生量,设计中应从源头控制废水产生,带钢清洗、电镀、钝化、水淬等工艺应设计为循环系统,充分提高原料利用率,减少废水产生。生产过程产生的各类废水应分类收集、分类预处理,其中,含铬、锡等一类污染物废水的预处理应达到GB13456中车间或生产设施废水排放口标准,经预处理后再进行综合处理。同时为降低废水污染物排放总量,降低处理成本等,企业在机组总体设计中可统筹考虑废水收集系统,尤其是含锡、含铬废水等污染较大的一类污染物。借鉴宝钢相关产线的废水处理经验,设计时可在各生产机组旁设置合理容量的事故池,在机组出水管口设置切换阀门并安装在线监测仪,如果废水污染物浓度较高,可将废水先排入废水事故池中,根据废水浓度情况重新回用机组或当危废处置等,减少浓稀废水混合引起的废水处理成本增加,还可有效减少废水污染物排放总量。
4.3电解液
目前我国电镀锡机组电镀液普遍采用苯酚磺酸镀液,该电镀液会产生含苯酚等毒性较大物质,且化学耗氧量高,不易被生物降解,废水处理较复杂。因此,开发环保型镀液是镀锡板发展的趋势。已有较广泛工业化应用的环保镀液是甲基磺酸盐镀锡液,该电镀液无毒、可生物降解,废水处理简单,不含酚等有害物质等。国外MSA镀锡生产线已占全球镀锡板产线的17%。国内梅山钢铁有限公司投产运行了全国第一条MSA环保镀锡工艺生产线[3]。虽然MSA电镀锡产品品质稍差于PSA电镀锡产品,但从环保角度,MSA仍是未来的发展方向,新建镀锡工艺应优选此工艺或在空间布置上预留MSA改造的可能。
4.4钝化
国内钢企如宝钢、武钢等的镀锡机组基本都采用有铬钝化,但铬酸盐钝化液中六价铬毒性大,环境污染大,食品安全上也存在潜在危险。各镀锡板研究机构也都在积极开展无铬环保型钝化工艺研究[4],但目前有工业化应用的报道仅有少数几例,如日本新日铁公司开发的磷酸钠阳极处理技术,产品主要用于制造奶粉罐;JFE公司开发了磷酸盐-硅烷处理(P-Si处理)技术,用于低锡镀层钢板[5]。由于无铬钝化效果没有铬酸盐钝化效果好,无铬钝化仍主要停留在研究阶段,但随着大家对食品安全、环境污染的重视,更加严格标准的不断出台,如欧盟对钢铁企业增加了新的认证要求《食品安全接触规范》[6],因此,无铬钝化仍是发展趋势,仍需进一步加大研发力度,争取早日应用到实际生产中。
4.5危险废物处置
机组产生的含铬污泥、废油等危险废物要分类收集、分类贮存,不得随意堆放,要设置专门的贮存场所,贮存场所采取防风、防雨、防晒、防渗等措施,危险废物的贮存和贮存场所应满足《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》(GB18599)、《危险废物贮存污染控制标准》(GB18597)及其修改单要求。危险废物应委托有危废处理资质的单位来负责运输、处置。
4.6环境管理与监测
镀锡工艺生产过程使用了大量的强酸、强碱、重金属溶液等,镀锡板生产过程污染源和污染物种类多而复杂,采取的污染治理设施也较多,因此企业要配备一定的环境管理技术人员,加强污染治理设施的维护保养,如油雾净化分离器、收集管道等要定时清洗,确保污染物能被有效收集;管道设备等定时检查,防止液体的跑冒滴漏,防止盐酸等易挥发液体跑冒滴漏对周围大气环境造成影响。同时企业要配备一定的监测设备和监测技术人员,按照环境监测管理规定和技术规范要求合理设置永久采样口、采样测试平台和排污口标志,定期进行废气、废水排放情况监测,确保污染物排放达标。
5结语
近年来,国内镀锡板生产取得了迅速发展,我国已成为镀锡板生产大国,因此,镀锡板生产要切实做好环境保护工作,从生产工艺、生产装备选型及生产管理控制等方面做好清洁生产工作,如带钢酸洗采用先进的浅槽紊流酸洗工艺,双层密封槽等,缩短酸洗时间,提高酸洗效率,降低酸耗;水洗采用串联逆流漂洗工艺,减少水耗;乳化液设置最佳吹扫系统,节省乳化液;提高镀液的使用管理水平;充分利用计算机控制和在线检测仪表等控制系统,确保工艺达最佳运行状态,从而有效利用资源和能源,从源头上制止污染物的产生。
作者:李爱梅 单位:宝钢工程技术集团有限公司
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食品废水治理范文6
关键词 水环境 现状 治理对策
永春县位于福建省中部偏南,泉州市西北部,戴云山脉东南麓,属亚热带湿润性季风气侯,年均气温17-21℃,年均降水量1660~2100mm。水资源量十分丰富。全县境内50平方公里以上的河流有12条,主要溪流有桃溪、一都溪、坑仔口溪、湖洋溪等4条溪流,在境内总长度168,9公里,流域面积1652.85平方公里,全县水资源总量为9.68~20.53亿m3,多年平均水资源量为14.84亿m3(包括地表水及地下水),全县地表水总量8.5~18.7亿m3多年平均水资源总量为14.84亿m3,平均每平方公里产水量101.4万m3,高于全省平均水平5.19个百分点,人均拥有水资源量>3000m3,但略低于全省平均水平。全县已建成投入使用的各种水利设施累计1030处,可供水资源量为9.5亿m3。全县各行业(包括农业灌溉用水、工业用水、生活用水、牲畜用水及其它卫生绿化用水等)为2.916亿m3,占总可供水资源量的30.7%,占平均水资源量98.44亿m3(其中境内35.89亿m3,入境62.55亿m3)的3%左右。
1 水环境现状
2009年5月1日,永春县环境监测站对全县10个监测断面的监测结果见表1。
从表1可以看出,7个断面有5个断面超过我县地表水环境质量Ⅲ类执行标准,超标率为71%,其中蓬壶壶口桥、达埔东园、留安桃溪桥3个监测断面受到污染尤为严重,以有机污染为主,属V类水质,主要污染因子为化学需氧量、亚硝酸盐、生化需氧量。桃溪流域面积占全县52.38%,人口占全县总人口的75%,全县90%的工业废水排人流域,年排放量1216万吨,以及沿溪乡镇未经处理的生活污水,年排放量约1440万吨;全县现有的规模化畜禽养殖业全部在流域边沿,规模畜禽饲养的排泄物直接排入流域;加上农民过量使用农药、化肥,也增加了流域的污染,使得流域水不能再作饮用水,水环境遭到严重破坏。另外生态环境破坏的历史欠账,至今恢复缓慢,流域水量减少,根据水文资料,枯水期的最小流量仅0.659m3/s,降低了自净能力和环境容量。
2 水污染的主要原因
2.1 工业污染
据统计,全县排人河溪的工业废水,占全县工业废水总量的90%,年排放量达1216万吨,工业废水中CODcr年排放量为2362吨。排水大户主要有永春县化肥厂、联盛纸业有限公司、宏益造纸有限公司、汉口造纸厂、穗丰、欣绿罐头厂、逢源饮料厂,还有东园、达利、联法、蓬壶纸制品等四间小造纸厂。根据统计,这些厂家每年产生废水2000多万吨,经处理回用后,每年排入河溪废水量达1216万吨以上。如加上一些企业环保意识不高,废水偷排、漏排,排污量就更大。
2.2 生活污染
沿溪乡镇生活污水全部排入溪中,厕改后“三化”池污水未能达标,增加了溪水的污染,根据测算,每年约1440万吨生活污水排人流域,其中CODer约为1971吨。分别是工业废水的1.18倍和0.83倍,生活污水排放量超过了工业废水排放量,且全部未经任何处理,直接排入流域,可见生活污水成了流域的主要污染源。同时,生活垃圾、建筑垃圾向溪床倾倒,造成溪床堵塞和严重的“白色污染”。
2.3 畜禽及其他污染
全县规模化畜禽养殖业大多在流域边沿,其废水浓度高,大多仅做初级处理后直接排放,从统计数据知道,2008年全县拥有规模化养殖猪、家禽分别为5万多头、25万多头(只),根据调查测算,每年排放废水达200万吨。还有农民过量使用农药、化肥,这些都是构成流域污染的重要原因。
2.4 生态破坏
由于历史欠账,“三郊线”等公路工程建设造成的水土流失,至今恢复缓慢,河床增高,河道阻塞,流域水量减少,根据水文资料,在枯水期最小流量仅0.659m3/s。溪流自净能力降低,环境容量不足。生态环境的破坏加剧了流域水环境的污染。
2.5 环境意识差
一些基层领导,特别是企业主,环保意识差,未能从实施可持续发展高度,认识保护流域水环境的重要性和紧迫性,片面追求经济效益,忽视环境效益。其次是环保投入不足,在治理工业和生活污染源方面,资金紧缺,特别是在建设城市污水处理设施方面,资金更是难以到位,从而影响污水处理进程。再则是在依法行政方面,由于种种原因,一定程度存在执法力度不够的现象。
3 治理对策
3.1 加大领导力度
一是要把环保摆上各级领导的议事日程,实行领导环保责任制,分解任务抓落实,定期做好评比考核,作为单位主要负责人的政绩考核内容。二是要严格依法行政,遵循环保法,结合地方实际,对工厂、农村、部门单位进行分门别类,制订环保具体措施,规范人们的环保行为。三是加强环保宣教工作,面向决策层、面向企业界、面向社会公众、面向青少年,有针对性地开展环境宣教工作,不断增强人们的环境意识,形成人人关心,人人参与环境保护的社会氛围。
3.2 积极治理工业污染源
继续巩固“一控双达标”成果,加强对企业环保设施的监督管理,提高设施运行率,减少污染物排放,做到增产不增污。继续推进造纸等行业中小企业废水治理设施建设,实现达标排放。同时对于新建的建设项目,严格执行“三同时”制度,并鼓励企业推行清洁生产,通过科技进步,做到节能、降耗、节水、减污,提高水的循环利用率。特别是对“十五小”企业加强监管,防止“十五小”企业回潮现象,对工业企业实行污染物排放总量控制。
3.3 积极治理生活污染源
一是在县城新建小区实行雨污分流,结合工业区、县城道路改造建设排污管网,为污水集中处理做好前期准备。二是抓紧建设污水处理厂。对于城区的生活污水进行集中处理,早日建成县城污水处理厂,将生活污水全部进行处理,污水达标排放。三是积极推进垃圾无害化处理场的建设,实现垃圾无害化。四是抓好县城屠宰场的污水处理设施及各乡镇生猪集中屠宰点均完成初级处理设施的建设,开展农村综合整治工作,乡镇生活污水集中处理,农村厕改高标准,确保达到无害化要求,“三化厕”外排污水作为农业用水。四是促进各医疗单位完成医源性废水治理,污水达标排放。五是各部门密切协作,做好禁磷和禁止“白色污染”工作。
3.4 加强农业污染管理
要积极实施《福建省永春县生态示范区总体规划》,推进畜禽养殖场污染治理,继续抓好8家规模化养殖场污水治理设施建设,实现污水达标排放,畜禽粪便资源化和无害化。同时划定规模化禽畜养殖场的饲养区、禁养区,发展生态农业,改变养殖业与种植业脱节现状,以有机肥代替化肥,提高畜禽粪便利用率,减少畜禽粪便污染物对水体的污染。同时,积极推广生态农业技术,发展有机食品、绿色食品和无公害食品生产,打造绿色品牌,降低农业污染。