農(nóng)業(yè)廢棄物利用現(xiàn)狀及對策

路學(xué)花

摘 要：簡述了農(nóng)業(yè)廢棄物及其利用現(xiàn)狀，并對農(nóng)業(yè)廢棄物的總量、現(xiàn)有的利用途徑以及將來的利用方向進(jìn)行了綜述，以期為農(nóng)業(yè)廢棄物的利用和資源循環(huán)利用提供理論參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)廢棄物；現(xiàn)狀；利用途徑；對策

中圖分類號 S216.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）05-70-02

農(nóng)業(yè)廢棄物是近年來農(nóng)業(yè)資源化利用方面的重要領(lǐng)域。同時(shí)由于農(nóng)業(yè)廢棄物的處理不當(dāng)和利用效率不高等問題，使得農(nóng)業(yè)廢棄物成為農(nóng)業(yè)污染的重要來源，已經(jīng)對農(nóng)業(yè)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和人民的健康造成了影響。如何按照循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理論來解決我國的農(nóng)業(yè)廢棄物等問題，已經(jīng)成為我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和新農(nóng)村建設(shè)的大事。

廣義上來說，農(nóng)業(yè)廢棄物就是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和再生產(chǎn)鏈環(huán)中資源投入與產(chǎn)出在物質(zhì)和能量上的差額，是資源利用過程中產(chǎn)生的物質(zhì)能量流失份額[1]。狹義的農(nóng)業(yè)廢棄物是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程中，被丟棄的有機(jī)類物質(zhì)，具體包括：農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)中，作物和林木生產(chǎn)所不需要、多余的植物體；畜牧業(yè)和漁業(yè)生產(chǎn)中所產(chǎn)生的動物殘余體；農(nóng)業(yè)加工以及深加工過程中所產(chǎn)生的加工類廢棄物以及農(nóng)村和城鎮(zhèn)生活產(chǎn)生的垃圾等[2]。農(nóng)業(yè)廢棄物是多種多樣的，如農(nóng)作物秸稈（秸稈、谷殼、果殼等）、林木枝體、殘留的農(nóng)藥和化肥、廢舊農(nóng)膜與畜禽糞便等。農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物按照其來源的不同，可以分為第一性生產(chǎn)廢棄物（例如秸稈、雜草、枯枝、落葉等）、第二性生產(chǎn)廢棄物（例如禽畜糞便等）、農(nóng)畜產(chǎn)品加工廢棄物（例如豆餅粕、木頭的鋸末、糟渣、甘蔗渣、動物皮毛等）和人的生活廢棄物（如人糞尿和生活垃圾等）4類[3]。其實(shí)，在我們的生活垃圾中，還含有其他很多種農(nóng)產(chǎn)品廢棄物，但我們常說的農(nóng)業(yè)廢棄物則主要是指前面提到的前3類。

1 農(nóng)業(yè)廢棄物總量巨大

農(nóng)作物秸稈是農(nóng)業(yè)廢棄物的主要方面。據(jù)2003年的統(tǒng)計(jì)，我國農(nóng)作物秸稈總產(chǎn)量為71 629萬t，占農(nóng)田生物質(zhì)總產(chǎn)量的50.37%[1]。如此多的秸稈，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的比較效益低下以及秸稈還田繁雜等原因，使得廢棄現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重。農(nóng)作物秸稈和林木枝條的無謂焚燒量占到總秸稈量的15%左右，嚴(yán)重影響了農(nóng)田生態(tài)環(huán)境。農(nóng)藥和化肥的流失也是農(nóng)業(yè)廢棄物的重要來源。我國2004年化肥施用量4 636.8萬t，農(nóng)藥施用量130t。我國化肥利用率平均在30%～40%，農(nóng)藥的殘留率在50%～60%，大量的農(nóng)藥和化肥殘留在農(nóng)田中，將嚴(yán)重危及生態(tài)安全和農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。地膜的用量和覆蓋面積我國已居世界首位，2004年農(nóng)用地膜的使用總量是168萬t，覆蓋總面積為1 306.3萬hm2，而我國農(nóng)田塑料的年殘留量高達(dá)40kg/hm2[1]。存留在土壤中的殘膜對作物的根系、水肥的運(yùn)移造成嚴(yán)重的影響，從而影響產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。畜禽糞便雖然是農(nóng)業(yè)有機(jī)肥的重要來源，但由于總量太大，已經(jīng)成為和工業(yè)廢水、生活污水相并列的三大污染源之一。畜禽糞便中含有過量礦物元素、致病菌和寄生蟲，在嫌氣的條件下則會產(chǎn)生大量惡臭和有毒的化學(xué)成分，這些廢氣將對人體產(chǎn)生嚴(yán)重的傷害。2002年，我國畜禽糞便總量達(dá)30億t，隨著中國農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的不斷發(fā)展，畜禽糞便總量將進(jìn)一步增大，由此所造成的污染也將會更加嚴(yán)重。

2 農(nóng)業(yè)廢棄物的利用途徑

關(guān)于農(nóng)業(yè)廢棄物的利用目前主要集中在肥料化、飼料化、能源化、材料化、生態(tài)化等方面。

2.1 肥料化利用 肥料化利用包括直接還田利用、發(fā)酵后還田利用、生產(chǎn)有機(jī)和無機(jī)復(fù)合肥等方式[4]。該方面的利用已經(jīng)相當(dāng)成熟，并得到了推廣利用。

2.2 飼料化利用 飼料化利用也是農(nóng)業(yè)廢棄物的重要利用途徑。按照來源不同又分為農(nóng)業(yè)性廢棄物和動物性廢棄物[4]。植物纖維性的廢棄物指農(nóng)作物秸稈、木屑等，可采用堆肥化和沼氣化技術(shù)進(jìn)行處理轉(zhuǎn)化，變?yōu)槲⑸锏鞍桩a(chǎn)品。堆肥技術(shù)是指利用微生物作用，把不穩(wěn)定的有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)變成較為穩(wěn)定的有機(jī)質(zhì)，并降低揮發(fā)性物質(zhì)含量，減小臭味，改善物理性狀。同時(shí)，高溫堆肥可殺滅病原菌、蟲卵以及草籽。沼氣發(fā)酵指在厭氧條件下把各種農(nóng)業(yè)廢棄物經(jīng)過微生物的分解代謝，最終形成以甲烷為主的混合氣體的過程[5]。

2.3 能源化利用 能源化利用是變廢為寶的新舉措，實(shí)現(xiàn)了資源的利用最大化。將各種農(nóng)業(yè)廢棄物進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)沼氣，則可顯著提高熱效率。同樣，采用沼氣發(fā)酵可使禽畜糞便中不能用于直接燃燒的能量物質(zhì)得到充分利用。沼氣已經(jīng)被用于人們生活的各個(gè)方面，并在節(jié)省能源方面發(fā)揮了重要的作用。目前，關(guān)于農(nóng)業(yè)廢棄物的能源化利用，主要集中在高效的沼氣發(fā)酵裝置和配套設(shè)備以及發(fā)電工程系統(tǒng)；中熱值秸稈的氣化裝置與燃?xì)鈨艋募夹g(shù)；秸稈的直接燃燒供熱系統(tǒng)技術(shù)；纖維素類原料的生產(chǎn)燃料乙醇技術(shù)；生物質(zhì)的熱解液化制備燃料油、間接液化生產(chǎn)合成柴油與副產(chǎn)物綜合利用技術(shù)；有機(jī)垃圾的混合燃燒發(fā)電的技術(shù)，以及“能源-環(huán)境工程”的生態(tài)農(nóng)業(yè)綜合利用模式等方面[4]。

2.4 材料化利用 材料化利用是利用農(nóng)業(yè)廢棄物中含有的高蛋白質(zhì)和纖維性的材料生產(chǎn)多種生物質(zhì)材料與生產(chǎn)資料的利用模式，是農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用領(lǐng)域。如生產(chǎn)紙板、纖維板、輕質(zhì)的建材板等材料；活性炭材料的制備；利用稻殼生產(chǎn)白碳黑、炭化硅的陶瓷、氮化硅的陶瓷等；秸稈、稻殼生產(chǎn)新型保溫材料；甘蔗渣和玉米渣等制取膳食纖維產(chǎn)品。

2.5 綜合生態(tài)化利用模式 例如豬-沼氣-果園模式、豬-沼氣-漁業(yè)模式等，按照生態(tài)學(xué)的原理，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的多重循環(huán)以及多次轉(zhuǎn)化，提高廢棄資源的利用率與整體效益。

3 農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用的對策

3.1 樹立科學(xué)的利用思路 農(nóng)業(yè)廢棄物既是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的多余物，但同時(shí)又是可進(jìn)行深入利用的農(nóng)業(yè)資源。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，在未來的15～20a中，農(nóng)業(yè)廢棄物總量依然呈增加的趨勢，若不進(jìn)行科學(xué)而合理的利用，農(nóng)業(yè)廢棄物對環(huán)境造成的污染將會更加嚴(yán)重。按循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理論，建立廢棄物的生態(tài)循環(huán)模式，進(jìn)而發(fā)展為循環(huán)農(nóng)業(yè)、循環(huán)社會的總體發(fā)展戰(zhàn)略思路，構(gòu)建起“生產(chǎn)—生活—生態(tài)—生命（人）”的發(fā)展模式，在新農(nóng)村建設(shè)中，形成具備循環(huán)社會特征的農(nóng)村小康社會。

3.2 注重新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用 要及時(shí)掌握相關(guān)技術(shù)的研究進(jìn)展，加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)和創(chuàng)新，注重新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用和集成，提升產(chǎn)品的技術(shù)含量。例如在發(fā)酵工程中，構(gòu)建微生物高效篩選工藝，選擇新型酶制劑等。依據(jù)因地制宜的原則，立足當(dāng)?shù)氐馁Y源優(yōu)勢，充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，并結(jié)合傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)技術(shù)，形成適宜當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的模式。

3.3 積極開辟新的途徑 在我國，秸稈是農(nóng)業(yè)廢棄物中所占比例較大的類別。但目前利用秸稈的主要方式仍然是燃燒供能、堆肥還田與直接飼喂畜禽，其它的利用途徑相對較少。以枸杞種植業(yè)為例，在枸杞種植區(qū)從2～10月份都要對枸杞樹體進(jìn)行整形修剪、抹芽等田間操作。這些修剪下來的枝條和樹體殘枝如處理不當(dāng)，則會成為病蟲害的棲息繁衍地，同時(shí)也影響田間管理工作。有研究表明，枸杞枝條和葉片中有豐富的氨基酸、甜菜堿等營養(yǎng)成分，若充分利用這些廢棄枝條，進(jìn)行飼料加工和其他產(chǎn)品的開發(fā)，則不但解決了廢棄物的處理，也延長了枸杞的產(chǎn)業(yè)鏈，增加了枸杞種植的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]李長生，楊正禮.我國農(nóng)業(yè)廢棄物污染與利用現(xiàn)狀及對策研究[C]//2006年中國農(nóng)學(xué)會學(xué)術(shù)年會，2006：490-493.

[2]李鵬，王文杰.我國農(nóng)業(yè)廢棄物資源的利用現(xiàn)狀及開發(fā)前景[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，15（3）：46-49.

[3]薛智勇，王衛(wèi)平，許育新，等.農(nóng)業(yè)廢棄物資源化現(xiàn)狀與多元循環(huán)利用探討[C]// 2006年中國農(nóng)學(xué)會學(xué)術(shù)年會，2006：245-248.

[4]彭靖.對我國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的思考[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2009，18（2）：794-798.

[5]李鳴雷，劉萌娟，谷潔，等.農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的微生物學(xué)途徑探討[J].西安文理學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007，10 （3）：14-17.

[6]李鵬，王文杰.我國農(nóng)業(yè)廢棄物資源的利用現(xiàn)狀及開發(fā)前景[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，15 （3）：46-49. （責(zé)編：徐世紅）