农用沼液编制说明-农业技术推广

1、附件2国家标准农用沼液（征求意见稿）编制说明标准起草组0 0一七年十月农用沼液（征求意见稿）编制说明1项目背景1.11.1任务来源2010 年，国家标准委员会关于下达 2010 年度国家标准制修订计划的通知（国标委综合201087 号），安排重庆市经作站（2011 年整体并入重庆市农业技术推广总站以 下简 称重庆市 农 技 总 站 ） 和 中 国 标 准 化 研 究 院 共 同 承 担 国 家 标 准 计 划（20100591-T-424）农用沼液制订任务。1.21.2工作过程2007 年，国家标准委启动循环经济标准化试点工作，重庆市农技总站首批承担三峡库区柑橘、生猪、沼气工程三大特色产业循环

2、经济标准化试点任务，2008 年科技部、国家质检总局立项安排重庆市农技总站实施“国家支撑计划”“重要标准推进工程”“三峡库区（农业产业园区）循环经济标准化示范”课题，2010 年 12 月、2011 年10 月，分别通过科技部和国家标准委组织的项目（课题）结题验收和评估 2012 年。通过国家循环经济标准化试点项目和国家支撑计划课题的实施， 项目研究提出了 农用沼液国家标准制定的任务需求。2010 年，经国家标准化委员会批准，下达国家标准制彳订计划（国标委综合201087 号），安排重庆市农技总站和中国标准化研究院共同承担国家标准（20100591-T-424）农用沼液制订计划。为此，重庆市农

3、委为进一步规范农用沼液的利用行为，制定了重庆市农用沼液无害化处理与利用工程技术规范（试行）（农办发2010105号），重庆市质量技术监督局颁布农用沼液无害化处理技术规程（DB/T4852012） ，2013 年农业部将项目单位研究的沼液肥水一体非充分灌溉技术定为全国农业推荐技术。实现了技术的可复制、可推广、可持续。2010 年项目立项以来，项目发表相关论文 24 篇，三峡环库循环生态农业带构建与产业化、三峡环库循环生态农业带构建与应用、柑橘非充分灌溉综合技术、柑橘产区循环农业关键技术创新与应用 等成果， 获国家科技进步二等奖 1 项 （2012） ,农业部、重庆市科技成果一等奖 2 项（201

4、0、2016）,农业部、重庆市和中国农业节水协会二等奖 6 项（20102016）,支撑沼液肥替代化肥，其中重庆市长寿区农正农业有限公司的万头生猪养殖场产排的沼液，被自有的 2700 亩晚熟柑橘基地全部消纳，2013 年以来，单产稳定在 2-4 吨/亩，并连续 4 年实现化肥（氮磷）的基本零施用，为农用沼液国家标准的制订提供了良好的工作基础。2016 年，按照科技部、质检总局、国家标准委关于在国家科技专项实施中加强技术标准研制工作的指导意见（国科发资2016301 号）文件要求，受国家标准委的委托，中国标准化研究院组织相关专家，对该标准进行立项复审。专家组通过听取汇报，查阅相关资料和专家质询，

5、一致认为农用沼液无害化处理经过多年推广应用，具有大量实验和应用数据支撑，有地方标准制定的基础，并获得多项成果奖励。专家组建议该标准，按照 GB/T1.12009 给出的规则起草，作为推荐性标准开展后续工作。项目牵头单位按照专家评审意见，组织重庆市农业技术推广总站、中国标准化研究院、农业部农业生态与资源保护总站、西北农林科技大学、中国环境科学研究院生态文明研究中心、西南大学、重庆市农业生态与资源保护站、山东民和生物科技股份有限公司、山东福祖生物科技有限公司等单位技术管理人员，组成起草组，就农用沼液及生产使用工作的研究现状和相关标准的制修订情况，相关法律法规、规章、文件、标准和文献资料进行了收集、

6、整理、分析，利用实地调研、数据收集、专家咨询等多种方法，开展大量研究，经多次研讨，起草了标准的基本框架，并分别与各起草组专家进行了研讨修改工作，于 2017 年 7 月完成农用沼液草案初稿。2017 年 8 月 29 日，中国标准化研究院食品农业所和全国沼气标准化技术委员会(SAC/TC515)组织标准制定单位召开了起草组工作会， 各起草组专家教授和企业负责人围绕标准制定的目的、定位和适用范围进行逐项确认，细化了标准质量分类和标准分级要求，增加了农用沼液肥效成分和盐渍化防控的规范要求，标准牵头起草单位根据起草组专家意见，进行了修改完善，形成征求意见稿。2基本情况2.12.1我国畜禽粪污产排概况

7、我国是畜禽养殖大国，猪、羊、小畜禽存栏量居世界第一位，分别占世界总量的51.6%19.2 咐口 28.6%;牛存栏量次于印度和巴西，居世界第三位。畜禽业发展对满足城乡居民畜产品消费需求、改善营养膳食结构、促进农民增收做出了重要贡献。但是，我国畜牧业生产以散养为主，饲养规模较小，生产效率低，畜产品质量难以保证，与世界其他畜牧业发达国家相比，仍存在很大的差距。目前，随着畜禽养殖总量和养殖场户规模的不断扩大，畜禽粪污的产排量不断增加，畜禽养殖带来的环境污染问题越来越突出。据农业部行业统计，全国每年产生 38 亿吨畜禽粪污，综合利用率不到 60%2014 年，规模畜禽养殖化学需氧量和氨氮排放量分别为

8、1049 万吨和 58 万吨， 占当年全国总排放量的 45%口 25%占农业源排污总量的95 骑口 76%全国共有 24 个省份的畜禽养殖场（小区）和养殖专业户化学需氧量排放量占到本省农业源排放总量的 90%以上。综合分析，造成畜禽养殖污染的原因：一是重发展、轻环保。长期以来，我国畜牧业发展的主要目标是满足日益增长的畜禽产品消费需求，环境容量问题一直没有得到足够的重视，粪污处理的标准和要求也不统一。随着畜禽养殖总量的不断增加，粪污的产排量也不断累积增加，特别是近年来全社会环境意识不断增强，法律法规等硬约束相继出台，长期积累的畜禽养殖污染问题越发凸显出来。二是技术水平低、 装备落后。 当前畜牧业

9、分散养殖仍占主体， 生猪散养比重接近 60%相当一部分规模养殖场户粪污处理设施设备和工艺技术缺乏，环保意识不强，是畜禽养殖污染的重要来源。三是利用模式少、运行成本高。近年，各地涌现出多种针对不同畜种、不同养殖规模的粪污处理模式，形式多样，但真正大面积推广的低成本、便捷化、经济高效的处理模式不多。一方面技术模式不成熟、不完备。干粪好利用，沼液难处理，沼气、沼渣、沼液利用技术工艺和标准不配套，技术标准上的缺陷往往容易造成沼液弃用导致二次污染。另一方面原因是经济上不可行。不仅固定资产投入大，而且运行成本昂贵，让一些养殖场户望而却步。当前畜禽养殖污染已经成为农业面源污染的重要来源，不容忽视、不可回避，

10、制定农用沼液技术标准，为综合利用畜禽粪污资源，破解沼液粪污综合利用难题提供技术支撑。2.22.2沼液的成分与有害重金属沼液是以畜禽粪污、农作物秸秆等农业有机废弃物为主要原料，经厌氧发酵工程产生的有机肥与水的混合物，有机物厌氧发酵所涉及的微生物种类较为丰富，厌氧发酵过程中代谢的产物十分复杂，产生的沼液成分也非常复杂，不仅含有丰富的氮、磷、钾等大量营养元素和铜、锌等微量营养元素，而且含有 17 种氨基酸、活性酶，这些营养元素基本上是以速效养分形式存在的，因此，沼液的速效营养能力强，养分可利用率高，是多元的速效复合肥料，能迅速被动物和农作物吸收利用，但是，沼液含水量大，肥效成分低，作有机肥替代化肥，

11、用量很大，施用也很不方便。项目单位对全国 20 余个省（自治区、市）沼液的有效成分和碑（As）、铭（Cr）、镉（Ccd）、铅（Pb）、汞（Hg）等 5 种有害重金属进行监测（见表 1）,发现主要营养含量较低，各成分间含量变幅比较大，pH:5.87.8,相差 34.5%;有机质 0.46%1.97%,相差 3.28 倍；总氮 1.53g/L26.87g/L,相差 16.6 倍，总有效成分（全 N.P.K）7.17g/L-7.53g/L,相差 5.02%,差异较小。有害重金属： 碑 （As） 0.002.595mg/kg;铭 （Cr） 021.21mg/L;镉 （Cd00.8mg/L;铅（Pb）0

12、24.1mg/L;汞（Hg）0-3.177mg/L,全部符合农业部NY/T2596-2014 沼肥行业标准规定。以重庆三峡库区 6 个区县的 30 个养殖场沼液检测为例，碑（As）0.002.595mg/L;铭（Cr）0-0.194mg/L;镉（Ccd）013.4ug/L;铅（Pb）08.74ug/L;汞（Hg）00.995ug/L（见表 2）,与农业部行业标准NY/T2596-2014 沼肥比较，所有 5 种有害重金属含量全部符合行业标准，沼液肥总体质量安全性较好；与国家GB5084 农田灌溉水质标准比较，所有检测沼液中含有的镉、铅、汞全部符合国家标准，碑（As）超过农田灌溉水质标准的有 1

13、3 个，占 43.3%,铭（Cr）超过农田灌溉水质标准的有 3 个，占10.0%,长期施用，容易对土壤造成累计危害，需要重视。表 1:全国 20 个省区市沼液、沼渣中重金属及营养元素含量范围检测项目沼液沼渣范围平均值行业标准范围平均值行业标准沼肥NY/TNY/T标准798-2015798-2015汞（Hg）0-3.1770.5420.053-5.41.992重金属碑(As)0.033-2.5950.40151.22-4727.8715含量范围铜（Cu）0-17.14.480-700.8223.79(mg/k镉（Cd）0-0.80.0630.021-16.84.843g)铅（Pb）0-24.11

14、.64501.83-64.4516.1950铭（Cr）0-21.211.921502.84-68.2224.76456.51-24.2515.1845围（衿HNO3(mg/L)3.02-77.0622.371.56-188.531.31全N(g/L)1.53-26.8711.5123.81-246.7889.83营养元素含量全N.P.K(g/L)速效N.P.K(mg/L)7.17-7.537.35500.007.05-8.217.58500.00范围0.56-2.851.4329.37-61.2143.891i irr-rr-、r-A汪：四孤心怀忤及人于监测郃刀、自1A1伯欧里忠周仪吕乔兀基百

15、里表 2:2: 重庆 6 6 区县 3030 个生猪养殖场沼液重金属监测情况序号pHN(g/kg)P(g/kg)K(g/kg)As(mg/L)Cr(四/L)Pb(闯/L)Cd(闻/L)Hg(四/L)序号PHN（g/kg） P（g/kg）K （g/kg）As（mg/L）Cr（四/L）Pb（四/L）Cd（闻/L）Hg（四/L）1.7.30.500.050.190.05619.002.580.280.0002.6.90.300.070.070.01516.907.001.020.0003.7.40.590.080.300.13220.904.200.9670.0004.7.30.470.090.30

16、0.02412.301.350.6380.0005.5.81.340.330.630.01830.501.593.140.0006.7.70.700.110.550.04635.703.572.210.1587.7.30.540.080.310.08410.201.860.3010.0958.7.00.120.050.100.00012.003.380.9660.2089.7.50.770.050.470.18810.201.310.5270.03610.7.50.770.060.460.1909.882.220.460.02611.7.22.120.170.990.29025.006.831

17、.180.00012.7.40.920.090.480.12814.004.140.8330.21713.7.61.400.120.650.27247.407.682.2150.00014.7.50.510.080.230.0237.071.480.9580.17715.7.40.390.080.140.01312.101.910.250.13916.7.10.430.120.250.0148.473.730.9140.56617.7.40.550.090.280.0967.924.060.570.26118.7.40.890.080.590.2845.775.800.4630.70119.7

18、.30.440.070.250.19012.102.960.2740.79320.7.50.240.040.180.1158.373.350.2460.35721.7.00.960.200.562.595194.006.284.580.00022.7.60.750.041.050.0007.972.190.3460.07223.7.10.630.120.310.2017.771.160.2060.20224.7.20.730.180.350.29518.606.981.050.99525.7.80.070.040.070.0255.164.650.4220.28326.7.62.130.071

19、.120.23817.104.181.820.00027.6.90.410.110.270.041144.003.322.730.00828.7.60.580.040.910.0499.684.891.110.62029.7.72.150.080.600.01611.008.541.410.00030.7.31.290.120.640.448145.008.7413.40.635平均7.310.790.100.440.2029.544.061.520.22音陵、渝北、江津等6 个区县；注监测区域为二峡库区力州、升州、梁平、农田濯溉水超标：神（As）13 个占 43.3%,铭（Cr） 3 个占

20、10%合计超标14 个（As、 Cr）,占 46.7%。3标准制定的必要性3.13.1制定标准的必要性畜禽粪污排放和农作物秸秆等有机物弃用，是农业面源污染的主要来源，直接威胁着土地和水源环境的安全。近年来，我国畜禽养殖总量不断上升，每年产生 38 亿吨畜禽粪便，有效处理率却不到 50%同时化肥滥用所带来的环境问题也日益突出，如何通过生态循环手段资源化利用这些有机废弃资源，部分替代化肥和灌溉水，是国家层面需要解决的重大环境问题。当前，按照国家GB18596 畜禽养殖业污染物排放标准处理和规范养殖场废水排放，不仅运行成本高，较难达到排放标准要求，养殖业推广应用困难，而且没有有害重金属限量指标，畜禽

21、粪污对环境具有严重的潜在危害。通过干湿分离、沼气工程处理，沼液水肥一体还田循环利用，实现农林牧多业共生循环生产，是推进资源利用节约化、生产过程清洁化、产业链循环化、废弃物处理资源化的重要措施，但是，沼液水肥一体，水多肥少，肥效浓度低、使用量大，实现低成本、便捷化、无害化还田还存在诸多标准化技术问题，使用极不方便，导致大多沼液随处排放造成二次排放污染。据中国沼气所6 省区调查(张国治，等.大中型沼气工程沼渣沼液利用意愿现状调研及问题分析J.中国沼气， 2009,28(1):21-24.),在免费施用条件下， 沼液弃用比例达 67%实际利用率堪忧，成为面源污染的重要来源。从 2007 年以来，在科

22、技部、农业部、财政部、国家标准委和国务院三建委的支持下，项目单位研发了沼液无害化处理及肥水一体灌溉系列设备，集成创新了沼液肥水一体灌溉技术，建成了三峡库区、黄土高原等区域循环农业标准化示范园，为农业沼畜循环标准化工作的开展提供了技术支撑。3.23.2制定标准的意义当前，我国缺乏农用沼液质量和生产、检验、施用标准，缺少无害化处理与便捷化利用的技术规程和相应的无害化处理与灌溉装备的标准建安要求。生产中常出现有害重金属随沼液还田污染耕地，沼液灌溉中管道产气爆管、磷酸氨镁结晶堵塞失效和长期使用土壤的盐渍化问题等，以致绝大部分粪污或沼液还田难，造成弃用污染。亟需制定农用沼液国家标准，以规范沼液利用行为，

23、实现节能减排，确保农业循环经济的顺利发展。长期以来，我国沼液还田主要采用GB5084-2005 农田灌溉水质标准，其有机质、总氮、总磷和有益重金属锌、铜等肥效成分限定值很低，碑、镉、铭、铅、汞等有害重金属限制较严，导致大量沼液不能资源化还田利用。我们按照GB5084-2005标准，分析重庆抽样沼液的质量，发现碑超标率占 43.3%,最高的超标 25.95 倍，靠现有技术，很难进行低成本无害化处理，但是，绿化苗木，棉花、桑树、麻类等非食用农产品等施用这些沼液，不会产生农产品质量安全隐患，如果采用质量分类标准，完全可以扩大沼液的应用范围，基本实现沼液粪污的资源化利用和零排放。目前，农业部已经颁布N

24、Y/T2596-2014 沼肥标准，重庆市质监局颁布了农用沼液无害化处理技术规程(DB/T4852012)，验证试验已经完成，并在较大面积得到应用和推广，相关沼液肥水一体非充分灌溉技术等被农业部定为全国农业推荐技术，国家标准制定条件已经具备。2017 年 7 月 7 日，农业部发布了畜禽粪污资源化利用行动方案(20172020 年)明确提出：实施农村沼气工程项目，重点支持以沼气工程为纽带，实现苹果、柑橘、设施蔬菜、茶叶等高效经济作物种植与畜禽养殖有机结合白果（菜、茶）沼畜种养循环项目。支持大型粪污能源化利用企业建立粪污收集利用体系，配套与粪污处理规模相匹配的消纳土地，促进沼液就近就地还田利用。

25、通过制定农用沼液标准，规定农用沼液的功能分类、质量要求、分析方法、检测和标志、运输、储存等技术要求，可以利用畜禽粪污、农作物秸秆等有机废弃物，经厌氧发酵工程处理用于农业生产，不仅可以提升地力，改善农作物的品质和提高产量，还可以实现清洁生产和农业资源的循环利用，推动生态农业及美丽乡村的健康发展，社会、经济和生态意义重大。4国内外相关法规和标准4.14.1国内相关法规和标准情况长期以来，我国沼渣沼液利用标准缺乏，在国家标准层面，畜禽粪物排放执行GB18596 畜禽养殖业污染物排放标准，规范沼渣沼液排放行为，对沼液中的肥、水资源浪费很大，而且实现达标排放的成本很高，弃用污染严重。国家鼓励沼渣沼液资源

26、化还田利用，执行GB5084 农田灌溉水质标准，导致氮、磷、有机质和重金属微量元素锌、铜等肥效营养元素难以达标。2011 年以来，农业部先后颁布了NY/T2065-2011 沼肥施用技术规范、NY/T2374-2013 沼气工程沼液沼渣后处理技术规范、NY/T2596-2014 沼肥等相关行业标准。NY/T2065-2011 沼肥施用技术规范规定了沼气池制取沼肥的工艺条件、理化性状，主要污染物允许含量、综合利用技术与方法，适用于以畜禽粪便为主要发酵原料的户用沼气发酵装置所产生的沼肥用于粮油、果树、蔬菜、食用菌等的施用。NY/T2374-2013 沼气工程沼液沼渣后处理技术规范规定了从沼气工程厌

27、氧消化器排除的沼液沼渣实现资源化利用或达标处理的技术要求，适用于以畜禽粪便、农作物秸秆等为主要发酵原料的沼气工程。NY/T2596-2014 沼肥规定了沼肥的术语、定义、要求、试验方法和检验规则，适用于以农业有机物为原料经厌氧消化产生的沼渣沼液经加工制成的肥料。4.24.2其他国家地区相关管理与标准情况荷兰自上世纪七八十年代起陆续颁布实施了动物粪便法案、空气质量计划、自然保护法案等一系列法律法规，规定了国家、农场、养殖企业的环境保护责任和义务，限定了禽舍、牧场、粪便贮存场、生产室、农田的氨氮、硝氮、甲烷、二氧化碳排放标准阈值或排放总量要求。在控制粪便存储流失量方面，要求粪污存储设施必须密封以阻

28、止氨气排放，饲料配比需要精准化以减少营养物质流失，同时要求只有在耕作季节施入畜禽粪肥。在作物生长的养分管理方面，制订了氮肥施入标准，耕地是 60 千克/公顷，牧草地是 90 千克/公顷，目标是将土壤中的氮、磷元素控制在适中水平，对缺磷的土壤制定较高的标准值，富磷的土壤制定较低的标准值。1972 年美国清洁水法规定将畜禽养殖场按照点源污染源进行管理。但是,随着畜禽养殖集约化、规模化水平不断提升，以及监管的要求，养殖废弃物日益成为美国环境突出问题。1998 年美国清洁水行动计划实施，1999 年 3 月美国农业部和美国环保局联合发布畜禽养殖场治理统一国家战略，目标是要帮助农场主将畜禽粪便作为有用的

29、资源进行利用，实施生产和自然资源保护双赢，满足养殖场主达到生产性目标为根本。 但是对沼液沼渣的资源化和无害化处理还没有相关的标准。欧盟在 2003 年颁布了关于欧盟肥料框架法令，并颁布了欧盟硝酸盐框架法令， 对施用在农田的氮素作出了相关限定， 如每年每公顷氮肥施用量 W170kg （以 N 计） 。德国也相继出台了生物废弃物法令（1998）,德国联邦土壤保护与污染场地法令（1999）,德国动物副产品规定（2006）等，但对沼液无害化处理未做相关规定。5标准主要技术内容1.11.1制定标准的原则和依据本标准依据 GB/T1.1-2009标准化工作导则第 1 部分：标准的结构和编写的要求和规定编写

30、本标准的内容，主要按照科学性、客观性、先进性和可操作性的原则制定，在标准的研究制定过程中采用调查法、检测测试法和试验验证法等多种研究方法，为标准内容的科学性提供了保障。符合生产实际，操作易行，并与现行法律法规无冲突。本标准在技术方面参考和依据了以下相关标准：GB190 危险货物包装标；GB5084 农田灌溉水质标准；GB5750 生活饮用水标准检验方法；GB7959 粪便无害化卫生要求；GB15618 土壤环境质量标准；GB13690 常用危险化学品的分类及标志；GB17323 瓶装饮用纯净水；GB18596 畜禽养殖业污染物排放标准；GB/T7467 水质六价铭的测定；GB/T7468 水质

31、总汞的测定；GB/T7475 水质铜、锌、铅、镉的测定；GB/T7485 水质总碑的测定；GB/T7484 水质氟化物的测定；GB/T7486 水质富化物的测定；GB/T7490 水质挥发酚的测定；GB/T11901 水质悬浮物的测定；GB/T11902 水质硒的测定；GB/T11934 水源水中乙醛、丙烯醛卫生检验标准方法；GB/T11937 水源水中苯系物卫生检验标准方法；GB/T14675 空气质量恶臭的测定；GB/T16488 水质石油类和动植物油的测定；GB/T23349 肥料中碎、镉、铅、铭、汞生态指标；NY/T396 农用水源环境质量监测技术规范；NY/T2596 沼肥；HJ/T

32、49 水质硼的测定；HJ/T50 水质三氯乙醛的测定；HJ/T497 畜禽养殖业污染治理工程技术规范等。1.21.2主要条款的说明1.2.1 关于农用沼液的质量分类和标准分级本标准采用质量分类和标准分级管理，分级依据农用沼液的功能用途和耕地及农产品质量安全保护目标，按食物类农产品的有害重金属标准值严于非食物类农产品，农产品的标准值严于轻工原料产品的原则，结合农用沼液各类别功能和用途范围，将农用沼液质量的基本项目标准值分为三类。I 类主要适用于粮食、蔬菜、瓜类、水果和中药材等食物类草本作物；对应一级标准，保护食物类草本作物生产，维护作物耐受力、耕地和农产品质量安全，以及环境安全的限制值。II 类

33、主要适用于水果、 茶叶、 中药材等耐受力较强的食物类木本作物和油料、 糖料、饲料等非直接食用类草本作物；对应二级标准，为保护食物类木本作物和高大草本作物生产，维护作物耐受力、耕地和农产品质量安全，以及环境安全的限制值。田类主要适用于棉花、麻类、桑树等非食物类经济作物和花卉苗木、生态树林等；对应三级标准，为保护非食物类经济作物生产，维护作物耐受力、耕地质量安全和环境安全的限制值。1.2.2 关于标准值农用沼液的质量要求，基本原则是从重严限制碑、铭、镉、铅、汞等 5 种有害重金属，放宽锌、铜等有益重金属和有机质、总氮、总磷等肥效指标，规范盐分浓度指标，防控作物烧苗或土壤盐渍化危害。具体参考 GB5

34、084 农田灌溉水质标准、NY/T2596 沼肥等国家和行业标准，以及项目单位的试验结果。尽管沼液含水量大，肥效成分较低，但总体还是属于有机肥，所以，也采用了 NY525 有机肥料的部分指标，具体如下：一类指标参考 GB5084 农田灌溉水质标准要求，主要满足蔬菜等耐受力较弱的草本食品类作物的生产；三类指标参考 NY/T2596 沼肥中沼液肥的主要质量标准，满足耐受力较强的木本类非食品类经济作物的生产， 由于 NY/T2596 沼液肥中， 总养分 A80g/L （或 8.0%）和总水不溶物 W50g/L,项目单位数百样次监测数据显示（见表 1）,指标差距很大，均难以达到标准规定值，而且即使达到，还田时