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xiaochong8693木蟲之王 (文壇精英)
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【分享】南昌大學賈仁安團隊在規(guī)模養(yǎng)殖污染處理方面取得系列成果 已有1人參與
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頂天立地集成創(chuàng)新 系統(tǒng)理論服務“三農(nóng)”——南昌大學賈仁安團隊在規(guī)模養(yǎng)殖污染處理方面取得系列成果 -------------------------------------------------------------------------------- 作者:張雙虎 發(fā)表時間:2010-09-14 摘自:科學時報 近年來，我國生豬規(guī)模養(yǎng)殖由大中城市近郊向南方農(nóng)區(qū)轉(zhuǎn)移，規(guī)模養(yǎng)殖也成為江西農(nóng)民增收的一條重要途徑。但是，規(guī)模養(yǎng)殖所產(chǎn)生的廢棄物卻帶來了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境污染等問題，一些地方因沼液不能充分利用還造成了二次污染。 在國家自然科學基金支持下，南昌大學教授、南昌大學系統(tǒng)工程研究所所長賈仁安團隊從中部地區(qū)經(jīng)濟社會管理復雜系統(tǒng)發(fā)展中，提出亟待解決的科學問題，用前沿理論研究成果指導實踐，以能否妥善解決實際問題來檢驗、提升理論成果，實現(xiàn)了理論與應用創(chuàng)新，推動了中部農(nóng)村經(jīng)濟社會發(fā)展。 蘭坡村的“轉(zhuǎn)換橋” 香港的汽車靠左行駛，內(nèi)地的汽車靠右行駛，如果簡單地把這兩個不同運行規(guī)則的交通系統(tǒng)連接成一個大系統(tǒng)，必然會撞車。因此，深圳皇崗建了這樣的一座橋，靠左行駛的香港來車經(jīng)過它，自動導入靠右的道路進入內(nèi)地；靠右行駛的內(nèi)地來車經(jīng)過它，自動進入香港道路的左邊。這種處理問題的方法稱為“轉(zhuǎn)換橋”方法。 轉(zhuǎn)換橋的提出為處理對立問題提供了理論依據(jù)和可操作的技術(shù)。正是在這一理論指導下，賈仁安團隊成功解決了江西省蘭坡村生豬規(guī)模養(yǎng)殖和環(huán)境污染的棘手問題。 江西省萍鄉(xiāng)市湘東區(qū)排上鎮(zhèn)農(nóng)民彭玉權(quán)是一位勤勞致富的農(nóng)村能人的典型。 1992年，彭玉權(quán)開始在排上鎮(zhèn)蘭坡村進行生豬養(yǎng)殖，從當年的7頭小豬到2005年出欄生豬3000頭。一般年景，每出欄一頭生豬可以有200到300元的純收入。在蘭坡村，生豬養(yǎng)殖收入占農(nóng)民全部收入的90%以上，是蘭坡村農(nóng)民收入的主體。 資料顯示，生豬養(yǎng)殖不僅在蘭坡村是農(nóng)民增收的主體，在江西省廣大農(nóng)村，也是許多農(nóng)民增收的主要途徑之一。江西省委在討論解決“三農(nóng)”問題時，曾提出“希望在畜”的口號。 生豬養(yǎng)殖和地方政府推動的沼氣工程為當?shù)剞r(nóng)民帶來了經(jīng)濟效益，但環(huán)境污染問題也隨之而來。 “規(guī)模養(yǎng)殖必然會大量集中排放養(yǎng)殖廢棄物，其造成的污染嚴重危害著農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。政府投入很多經(jīng)費修建的農(nóng)村沼氣工程雖然抑制了豬糞尿等養(yǎng)殖廢棄物污染，可沼液、沼氣不能充分利用，又造成了二次污染。”賈仁安說，“如何頂天立地，將管理科學和系統(tǒng)工程研究的基礎(chǔ)理論與養(yǎng)殖業(yè)實踐結(jié)合起來，在規(guī)模養(yǎng)殖區(qū)域建立低碳生態(tài)經(jīng)濟區(qū)，發(fā)展經(jīng)濟改善環(huán)境是我們一直要解決的問題�！� 調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當?shù)赝ㄟ^將養(yǎng)殖廢棄物轉(zhuǎn)化成沼氣，無償供給農(nóng)戶使用，沼液通過水溝灌溉稻田。但由于生豬養(yǎng)殖規(guī)模大，過量沼液進入稻田，造成水稻生長的“青苗”減產(chǎn)。同時多余沼液排入河道，導致對下游水域、土地及環(huán)境的污染，出現(xiàn)了農(nóng)民增收和糧食安全、環(huán)境保護的對立問題，而蘭坡村的問題在江西省也具有普遍性。 經(jīng)過對蘭坡村問題的系統(tǒng)分析，研究人員發(fā)現(xiàn)，蘭坡村的問題可以分解為兩個更小和更具體的對立問題：一是沼液和灌溉用水共用一條渠道，形成了用水和用肥之間的對立問題；二是水稻種植和其他更有效吸收沼液作物種植之間的對立問題。 研究人員分別修建了水道和沼液道，讓灌溉用水和沼液“各行其道”的思路，并指導農(nóng)民在每年4月到10月種植水稻，11月到第二年3月種植蔬菜。這一思路不但解決了多余沼液的問題，還開發(fā)了冬季閑田。這一工程被稱作蘭坡村“豬——沼——糧”循環(huán)經(jīng)濟生態(tài)系統(tǒng)，有效解決了環(huán)境、糧食安全和農(nóng)民增收的問題。 井岡山上的研究基地 從2000年獲得國家自然科學基金專項項目至今，賈仁安已承擔了5項應用基礎(chǔ)研究方面的國家自然科學基金項目。他帶領(lǐng)的研究團隊創(chuàng)建了國家自然科學基金理論研究與基地建設(shè)結(jié)合的頂天立地研究模式。 2002年，為更好地將管理科學和系統(tǒng)工程理論與規(guī)模養(yǎng)殖業(yè)實際結(jié)合起來，賈仁安團隊在井岡山西部萍鄉(xiāng)市湘東區(qū)排上鎮(zhèn)創(chuàng)立了“南昌大學生態(tài)能源系統(tǒng)工程科研教學基地”，和當?shù)仞B(yǎng)殖企業(yè)共同討論建立生態(tài)農(nóng)業(yè)的對策。 以基地為依托，該團隊不斷深入實地和農(nóng)戶交流新信息、調(diào)查新情況、解決新問題。調(diào)查中，他們發(fā)現(xiàn)高塘鄉(xiāng)有戶用沼氣池300余口，由于外出務工農(nóng)民的人數(shù)不斷增多，農(nóng)村家庭勞力吃緊而沒有養(yǎng)豬，缺少沼氣池原料，沼氣池及管路故障維修和配件供應及技術(shù)跟不上。同時，該鄉(xiāng)有規(guī)模養(yǎng)殖戶5戶，規(guī)模養(yǎng)殖專業(yè)戶為沼氣工程儲存了大量的豬糞、尿沼氣原料未能充分開發(fā)。 針對以上問題，研究人員以系統(tǒng)科學、系統(tǒng)動力學、農(nóng)學、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程、農(nóng)業(yè)環(huán)保工程等多學科理論作指導，通過明確養(yǎng)殖企業(yè)、農(nóng)戶、政府、高校的利益和責任，并成立專業(yè)合作社促進執(zhí)行四方責任制的管理；實施養(yǎng)殖場至戶用沼氣池糞生物質(zhì)資源定向轉(zhuǎn)移技術(shù)；實施戶用沼氣池沼液開發(fā)六項養(yǎng)、種反饋生物鏈工程技術(shù)；構(gòu)建了養(yǎng)殖場到戶生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)移的能源和食品農(nóng)產(chǎn)品供應鏈系統(tǒng)。 “應用基礎(chǔ)研究性國家自然科學基金項目理論研究與基地建設(shè)結(jié)合是實現(xiàn)頂天立地的好模式。此研究模式使理論研究更有前沿性、針對性，也有利于實現(xiàn)理論創(chuàng)新。如果不采用這種頂天立地的研究模式，不可能同時實現(xiàn)理論創(chuàng)新又促進經(jīng)濟社會發(fā)展，我們的研究成果也不可能獲政府高度重視，在全省推廣�！辟Z仁安說。 小項目撬動大效益 2008年，賈仁安申請的“江西農(nóng)村規(guī)模養(yǎng)殖能源生態(tài)系統(tǒng)管理對策反饋仿真研究”再次得到了國家自然科學基金的資助。該項目旨在建立江西規(guī)模養(yǎng)殖生態(tài)能源復雜系統(tǒng)發(fā)展反饋分析模型，建立管理對策，并在江西11個地市進行實施對策研究。 據(jù)介紹，規(guī)模養(yǎng)殖生態(tài)能源系統(tǒng)是由養(yǎng)殖、沼氣工程、種植、環(huán)境治理、科技管理等14個子系統(tǒng)構(gòu)成的復雜系統(tǒng)，該項目用系統(tǒng)動力學反饋動態(tài)復雜性分析理論流率基本入樹建模法、枝向量行列式反饋環(huán)算法、頂點賦權(quán)圖法、仿真基模法，與對策論、圖論、多目標優(yōu)化理論相結(jié)合，進行此復雜系統(tǒng)生態(tài)平衡發(fā)展反饋分析，及系統(tǒng)發(fā)展管理對策提出和仿真預測檢驗反饋模型、仿真基模、方程研究，建立江西規(guī)模養(yǎng)殖生態(tài)能源復雜系統(tǒng)發(fā)展反饋分析模型。 “我們還在反饋分析模型的基礎(chǔ)上建立管理對策，并在江西省11個地市進行實施對策研究。形成此復雜系統(tǒng)實現(xiàn)生態(tài)平衡的管理對策，為系統(tǒng)發(fā)展提供理論和應用成果，此方法具普遍性和重要意義�！辟Z仁安說。 2008年，賈仁安團隊又經(jīng)深入調(diào)查、反復思考，將國家自然科學基金與江西省設(shè)立的輔助課題研究緊密結(jié)合，在國家鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)，從北至南建立3個規(guī)模養(yǎng)、種低碳生態(tài)能源經(jīng)濟推廣示范基地。與此同時，他們的“丘陵地區(qū)規(guī)模養(yǎng)種生態(tài)能源系統(tǒng)工程研究與應用”獲萍鄉(xiāng)市科技進步獎一等獎，江西省科技進步獎二等獎。其創(chuàng)建了新的沼液分流三級延遲過濾自然流好氧處理儲存工程，沼液污染被治理，獲循環(huán)方法理論發(fā)明及應用2項專利，6個系統(tǒng)反饋動態(tài)復雜性分析新理論方法。 因為有了扎實的研究基礎(chǔ)，該團隊順利取得了江西省科技廳設(shè)立的輔助課題——“規(guī)模化豬場畜牧污染控制及循環(huán)利用集成與實施”，獲得了100萬元的項目研究經(jīng)費。 “農(nóng)村規(guī)模養(yǎng)殖能源生態(tài)系統(tǒng)是一個復雜的信息反饋系統(tǒng)，其中還有很多問題亟待研究，我們也會繼續(xù)努力，不斷實現(xiàn)理論創(chuàng)新，為農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民發(fā)展貢獻一點力量�！辟Z仁安說。 http://www.nsfc.gov.cn/Portal0/InfoModule_523/30863.htm |
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