農(nóng)業(yè)固廢污染物分析與資源化利用的研究

姚 剛

（中國市政工程西北設(shè)計(jì)研究院有限公司 甘肅，蘭州 730000）

通過歷年來的實(shí)踐和觀察可以發(fā)現(xiàn)，我國主要的農(nóng)業(yè)固廢污染物有三大類，分別是塑料地膜（農(nóng)田中殘留的不可降解的部分）、農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的推廣已讓現(xiàn)代農(nóng)業(yè)從業(yè)者培養(yǎng)了比較好的生態(tài)循環(huán)意識，包括現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的一些管理者也能去學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國家開展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的一些先進(jìn)技術(shù)手段，再結(jié)合我國自身地理結(jié)構(gòu)及環(huán)境因素進(jìn)行相應(yīng)的改良，從而促進(jìn)我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的不斷進(jìn)步。因此，本文將著重分析農(nóng)業(yè)固廢污染物及資源化利用。

1 農(nóng)業(yè)固廢廢棄物的主要特點(diǎn)

農(nóng)業(yè)污染簡單來說就是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)所生成的污染物，一般會因?yàn)檗r(nóng)田排水或者地表徑流等方式對更多的土壤、水體甚至是大氣造成一定的污染。據(jù)統(tǒng)計(jì)，農(nóng)業(yè)污染占總污染量的一半左右，說明了當(dāng)下農(nóng)業(yè)污染問題極為突出。農(nóng)業(yè)污染間接影響著農(nóng)產(chǎn)品的食用安全，同時(shí)也影響著傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)往現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的進(jìn)程。通過分析農(nóng)業(yè)固廢污染物的主要特點(diǎn)來幫助尋找對應(yīng)的利用方法。

1.1 農(nóng)業(yè)固廢污染物量極大

在種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)每年都會產(chǎn)生數(shù)以億計(jì)的廢棄物。據(jù)估計(jì)，每年秸稈的燃燒總量占秸稈總產(chǎn)量的1%。在之前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中生產(chǎn)戶更多的是以個(gè)體農(nóng)戶為主，農(nóng)戶決定著自己今年所預(yù)計(jì)生產(chǎn)的產(chǎn)品類型和產(chǎn)品總量，所以會導(dǎo)致各個(gè)地區(qū)所生產(chǎn)的產(chǎn)品類型非常豐富多樣，所產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)固廢污染物也是隨意丟棄。正因?yàn)閷τ诠虖U污染物的界定劃分不夠明確，加上農(nóng)戶自身對生態(tài)循環(huán)沒有良好的認(rèn)知，導(dǎo)致了一些可循環(huán)利用的資源被忽視。現(xiàn)在對于農(nóng)業(yè)固廢污染物還只能進(jìn)行預(yù)估，可想而知實(shí)際總量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過所預(yù)估的這個(gè)值。所以農(nóng)業(yè)固廢污染物的總量極大。

1.2 農(nóng)業(yè)固廢污染物品質(zhì)差

處于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)階段時(shí)，習(xí)慣性將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的固廢污染物采取秸稈還田處理、糞便發(fā)酵施用、化肥直接投放等沒有過多技術(shù)含量的方式處理。而這樣的生產(chǎn)利用方式不能有效提升土壤和相應(yīng)農(nóng)產(chǎn)品的有機(jī)含量，也沒有很好地實(shí)現(xiàn)資源化利用。但現(xiàn)代農(nóng)業(yè)在科學(xué)技術(shù)的支撐下，不斷增加著農(nóng)業(yè)固廢污染物中對土壤和農(nóng)作物有益成分的含量，從而實(shí)現(xiàn)資源化利用。

1.3 農(nóng)業(yè)固廢污染物價(jià)格低

結(jié)合上面所提及的品質(zhì)問題，農(nóng)業(yè)固廢污染物想要售賣的價(jià)格高低離不開其品質(zhì)的好壞。當(dāng)農(nóng)業(yè)固廢污染物所含的有益成分沒有達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，那也很難滿足其利用效果，從而價(jià)格也會大打折扣。售賣遇到難題，滯留存放的固廢污染物越來越多，產(chǎn)生的危害也越來越大，嚴(yán)重的話甚至危害周邊人群的身體健康。

1.4 農(nóng)業(yè)固廢污染物利用率低，污染嚴(yán)重

農(nóng)業(yè)固廢污染物更多時(shí)候是因?yàn)殚L期堆積和采用不合理的方式處理導(dǎo)致其所含的有害物質(zhì)影響到環(huán)境和人們的生活質(zhì)量。例如，之前在農(nóng)村秸稈直接焚燒是非常常見的處理方式，而這樣的處理只能讓秸稈的能量發(fā)揮了1/10的作用，浪費(fèi)的物質(zhì)中還能產(chǎn)生更多的熱能，而更多有益成分被直接拋棄，像蛋白成分、礦物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)、作物所需的微量元素等。再者，秸稈的不充分燃燒使得大量的有害氣體被釋放，比如二氧化碳、二氧化硫等氣體，使得大氣受到破壞。這是作物方面非常真實(shí)的寫照，而養(yǎng)殖方面也是一樣。

結(jié)合以上闡述充分認(rèn)識到農(nóng)業(yè)固廢污染物的幾大特點(diǎn)，提醒著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者加強(qiáng)農(nóng)業(yè)固廢污染物的資源化利用的實(shí)踐和研究，結(jié)合國內(nèi)外先進(jìn)的技術(shù)手段有效實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化，更好地建設(shè)生態(tài)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈。

2 農(nóng)業(yè)固廢污染物資源化存在的問題

2.1 技術(shù)設(shè)備不到位

當(dāng)下的生產(chǎn)模式依然處在傳統(tǒng)和現(xiàn)代之間的過渡期，在相關(guān)的處理方式上技術(shù)水平還不夠高、能力不夠強(qiáng)，對于其利用率研發(fā)的工藝還較為基礎(chǔ)。在剛開始進(jìn)行農(nóng)業(yè)廢棄物資源化研究時(shí)就類似于捉迷藏，摸不清方向，在技術(shù)層面就類似于登山?jīng)]有準(zhǔn)備齊全的登山設(shè)備，那想要和其他產(chǎn)業(yè)競爭就缺乏競爭力。在研發(fā)的過程中初期產(chǎn)生的效益不夠明顯，參與研發(fā)的團(tuán)隊(duì)信心受到影響，在思想層面對資源化利用的重視程度漸漸下降，長久以來，研發(fā)資金的籌備和市場的推廣也遇到阻礙，使得已經(jīng)研發(fā)出來的技術(shù)手段沒有推廣出去，也就沒有得到有效實(shí)踐，影響著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的進(jìn)程。

2.2 政府提供的支持不夠，農(nóng)戶對固廢污染物資源化的參與熱情不夠

資源化利用需要投入比較高的成本和宣傳力度。以秸稈處理為例，秸稈離田成本大約是作物收入的1/7～1/3，而還田成本大約是作物收入的1/10～1/7。而對于養(yǎng)殖場的固廢污染物處理，其成本比以上兩種處理方式都高出不少，所以對于處理設(shè)備和資金方面都有很大的需求。以政策的支持來說，現(xiàn)有的秸稈禁燒并還田、農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的購買維護(hù)補(bǔ)貼、糞便及污水有機(jī)質(zhì)處理等政策能解燃眉之急，但是沒有較為系統(tǒng)的政策來支撐資源化利用，加上現(xiàn)有的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)對于農(nóng)戶來說不能夠提起農(nóng)戶參與固廢污染物資源化的熱情，意識層面不到位，補(bǔ)貼方面哪怕再多依然只能解決一時(shí)。

2.3 固廢污染物資源化相應(yīng)的服務(wù)體系不夠完善

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)節(jié)比較多而且各個(gè)環(huán)節(jié)都有其需要注意的細(xì)節(jié)點(diǎn)，而這些也影響著固廢污染物資源化利用，使得其利用的過程中更為復(fù)雜和多樣化，而農(nóng)戶自身去操作不能有一套完整的流程，導(dǎo)致農(nóng)戶操作遇到困難沒有得到有效的解決。久而久之，用戶便依然選擇常規(guī)處理的方式來處理秸稈、地膜和禽畜糞便，避免因?yàn)橛龅诫y題將固廢污染物長時(shí)間堆積。更重要的是，資源化利用需要有配套的產(chǎn)業(yè)體系去支撐，還需要有合適的渠道去推廣，對于個(gè)體農(nóng)戶或小企業(yè)很難單靠自身將產(chǎn)業(yè)化走通。

2.4 技術(shù)專業(yè)化程度不夠

最開始進(jìn)行秸稈還田項(xiàng)目的開展時(shí)，對還田秸稈的種類要求、還田對應(yīng)的時(shí)間、處理方式等等都沒有清晰的標(biāo)準(zhǔn)或者提示，單靠農(nóng)業(yè)相關(guān)人員自身的經(jīng)驗(yàn)操作，對于秸稈、禽畜糞便生產(chǎn)有機(jī)肥環(huán)節(jié)也沒有評判肥料的有機(jī)含量及肥效的標(biāo)準(zhǔn)。

3 農(nóng)業(yè)固廢污染物的資源化利用

3.1 塑料地膜

受到種植季度和養(yǎng)殖氣候的影響，農(nóng)用塑料薄膜有很多類型，常見的有棚膜、地膜、遮陽網(wǎng)、防蟲網(wǎng)等，像現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安置的溫室大棚，其覆蓋材料也多是農(nóng)用塑料薄膜。另外，塑料地膜栽培已經(jīng)受到越來越多種植戶的追捧，利用這項(xiàng)農(nóng)業(yè)技術(shù)滿足種植條件、提高作物產(chǎn)量。在農(nóng)用塑料薄膜使用量逐漸增加的同時(shí)，面臨的問題也隨之產(chǎn)生，對于農(nóng)膜使用時(shí)不夠節(jié)約、使用中沒有做好維護(hù)、使用后不能及時(shí)回收或者合理處理，慢慢地也就引發(fā)出不少環(huán)境相關(guān)的問題。需要注意的是，當(dāng)前農(nóng)用塑料薄膜的原始材料以聚乙烯或者聚氯乙烯為主，但這2種材料在自然條件下很難降解。此類不可降解的農(nóng)膜所帶來的危害非常多，一方面在丟棄使用過的白色地膜時(shí)容易干擾視覺，另一方面改變土壤本身的物理結(jié)構(gòu)，影響農(nóng)作物生根及對有利元素的吸收。

針對上述問題，需要及時(shí)控制塑料地膜并采取合理的資源化利用方式。當(dāng)下對于廢舊農(nóng)膜的收集處理方式更加多樣化，例如再生造粒、油化回收、高溫?zé)峤狻⒎贌幚淼确绞?。其中的再生造粒技術(shù)當(dāng)前的運(yùn)用更加廣泛，主要原理在于通過集中粉碎再控制一定的溫度范圍加熱熔化，最后通過擠壓切粒。此項(xiàng)技術(shù)得到廣泛運(yùn)用的原因在于投入成本相對較低、適用性更強(qiáng)且二次污染相對較小，整體來說非常適合當(dāng)下的農(nóng)膜回收，實(shí)現(xiàn)資源化利用，通過推廣現(xiàn)在的需求量也越來越大。若想從源頭實(shí)現(xiàn)資源化利用，需要不斷研發(fā)和推廣可降解地膜，前期可以由農(nóng)業(yè)相關(guān)部門進(jìn)行免費(fèi)發(fā)放，安排專門的服務(wù)部門對接地膜的合理使用和回收事宜，中期可適當(dāng)補(bǔ)貼減少農(nóng)戶前期的投入成本，后期覆蓋面越來越廣之后，便正式走上正軌，資源化利用更加合理。

3.2 農(nóng)作物秸稈

秸稈來自于農(nóng)作物成熟后的根莖葉部分，之前將農(nóng)作物秸稈進(jìn)行就地焚燒造成了很大的資源浪費(fèi)，還有很大部分原因還是在于資源化利用成本投入過高，長期堅(jiān)持沒有得到效益上的滿足。另外加上工業(yè)對農(nóng)業(yè)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母脑欤斩捲镜淖饔弥饾u被弱化。

秸稈的資源化利用方式有很多。比如，秸稈也可以作為禽畜部分飼料來源。隨著土地資源的開發(fā)和利用，牧草的種植量略有減少，而我國每年所產(chǎn)生的秸稈量其實(shí)比牧草量高出很多，選取部分秸稈用于飼養(yǎng)牲畜，既能夠提高肉制品口感和肉食品的產(chǎn)量，也成為了秸稈資源化利用一大發(fā)展方向。再比如，將秸稈制作成日常生活用品也可以實(shí)現(xiàn)秸稈資源化，像麥稈做的菜板和水果刀、稻麥草漿生產(chǎn)的快餐盒和勺子等，在生產(chǎn)全降解生活用品時(shí)也是會注重各項(xiàng)指標(biāo)是否達(dá)到實(shí)用級標(biāo)準(zhǔn)，相較于一些同類高端產(chǎn)品而言性價(jià)比也會更高，并且生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)也是保持無其他毒害氣體產(chǎn)生的。當(dāng)然，現(xiàn)在也會將秸稈和畜禽糞便進(jìn)行結(jié)合，通過秸稈堆肥或者好氧堆肥技術(shù)進(jìn)行有機(jī)復(fù)合肥的生產(chǎn)，既能夠保障原材料的供給也打開了整個(gè)資源化利用的市場，前景還是非常廣闊的。隨著現(xiàn)在專業(yè)化水平的提高，也研發(fā)出了節(jié)能低耗秸稈氣化技術(shù)，通過建設(shè)一定規(guī)模的秸稈發(fā)電廠，使得秸稈的資源化利用更加廣泛，實(shí)現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 畜禽糞便

畜禽糞便造成的污染還是比較嚴(yán)重的。首先，畜禽糞便對土壤的影響是有利有弊的，如果將糞便通過固化發(fā)酵也可以產(chǎn)出比較好的肥料，施用發(fā)酵肥能夠提高土壤透氣性，從而幫助到農(nóng)戶改良土壤耕作基礎(chǔ)。但如果過度施用畜禽糞便制作的肥料，比如含氮量較高的糞肥不利于土壤有機(jī)質(zhì)的產(chǎn)生和農(nóng)作物有益微生物的產(chǎn)生。再者，畜禽糞便也會對周邊水體造成一定的影響。畜禽糞便過度施用，土壤鹽分過高，通過雨水沖刷后產(chǎn)生污水甚至流入江河，污染負(fù)荷對水生生物非常不利，影響地下水及水環(huán)境生態(tài)。此外，患病或隱性患病畜禽的糞便中也可能含有各類病菌或者寄生蟲卵等，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏缇幚?，如果處理方式不得?dāng)，嚴(yán)重的將成為導(dǎo)致疫病傳染源。甚至病原菌與寄生蟲進(jìn)入水體后繁殖速度會加快，傳染病的傳播也會隨之加快。

對畜禽糞便的處理最直接高效的方式就是肥料化，畜禽糞便中有很多有利于作物生長的有機(jī)成分，比如氮、磷和鉀等，對畜禽糞便進(jìn)行合理的堆肥處理后再進(jìn)行施用，進(jìn)行堆肥處理就是將糞便的大多數(shù)病原微生物進(jìn)行滅殺，而且也能更有利于土壤結(jié)構(gòu)的改良、土壤肥力的增強(qiáng)，從而提高當(dāng)季農(nóng)作物產(chǎn)量。第二個(gè)行之有效的方法便是能源化，沼氣制造是畜禽糞便實(shí)現(xiàn)能源化的第一種方式，將畜禽糞便進(jìn)行密閉發(fā)酵，沼氣產(chǎn)生后保障運(yùn)輸安全性的情況下進(jìn)行日常生產(chǎn)生活的能源供應(yīng)，不僅保障了經(jīng)濟(jì)效益，也減少了環(huán)境污染。產(chǎn)熱是畜禽糞便實(shí)現(xiàn)能源化的第二種方式，直接將畜禽糞便放置到指定位置，投放進(jìn)指定的爐具中充分燃燒，實(shí)現(xiàn)就近供暖。第三個(gè)循環(huán)利用的途徑就是飼料化，本身糞便中有很多物質(zhì)是有利于飼料補(bǔ)充的，比如蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)、粗脂肪以及部分糖類等物質(zhì)，這些都是畜禽之前沒有完全吸收和消化的物質(zhì)，但是卻能夠作為飼料的原材料，提高畜禽糞便綜合利用，滿足當(dāng)下畜牧業(yè)飼料的需要。

4 農(nóng)業(yè)固廢污染物的資源化利用體系及路徑

4.1 相關(guān)法規(guī)與政策

在農(nóng)業(yè)固廢污染防治與資源化利用等方面現(xiàn)在已經(jīng)有了綜合性法規(guī)政策與針對特定農(nóng)業(yè)固體廢物的專項(xiàng)條例政策，對于出臺的一系列相關(guān)政策都是以農(nóng)業(yè)固廢污染物無害化處理及資源化利用為主要手段。《關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)作物秸稈綜合利用的意見》《關(guān)于創(chuàng)新體制機(jī)制推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的意見》《關(guān)于加快推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用的意見》等都在加快完善資源化利用體系。

4.2 運(yùn)行與監(jiān)管體系

農(nóng)業(yè)固廢污染物處理資源化利用需要幾個(gè)獨(dú)立環(huán)節(jié)共同構(gòu)成運(yùn)行與監(jiān)管體系，包括產(chǎn)生、收集、存放、運(yùn)輸和利用等環(huán)節(jié)。首先，農(nóng)業(yè)固廢污染物來自于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者或經(jīng)營者。然后，有專門的服務(wù)平臺負(fù)責(zé)農(nóng)業(yè)固廢污染物的收集、存放和運(yùn)輸。最后，由專門負(fù)責(zé)的公司利用相應(yīng)的資源進(jìn)行沼氣制作、產(chǎn)電和有機(jī)肥制作等處理。

4.3 處理利用路徑與模式

在不斷實(shí)踐和探索中已經(jīng)積累了一套經(jīng)濟(jì)比較適用的農(nóng)業(yè)固廢污染物循環(huán)應(yīng)用模式，在運(yùn)行體制層面，以生產(chǎn)者責(zé)任作為基礎(chǔ)進(jìn)行適當(dāng)?shù)难由鞌U(kuò)展，將農(nóng)膜商品服務(wù)體系進(jìn)行完善、農(nóng)藥包裝回收獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制進(jìn)行推廣等方式方法來形成更好的應(yīng)用效果。

結(jié)合上面所提及的三方面體系及路徑，在后期的發(fā)展道路中要堅(jiān)持以農(nóng)業(yè)固廢污染物基本特征為主線，結(jié)合當(dāng)下法規(guī)相關(guān)要求，借鑒和剖析其他地區(qū)比較適合的應(yīng)用模式，不斷完善農(nóng)業(yè)固廢污染物資源利用的處理技術(shù)路徑。

5 結(jié)束語

本文總結(jié)了農(nóng)業(yè)固廢污染物的主要特征，并分析了對于資源化利用方面存在的問題，更加明確了在農(nóng)業(yè)固廢污染物整個(gè)控制環(huán)節(jié)科學(xué)技術(shù)應(yīng)用的重要性。在后期實(shí)踐和研究的過程中需要不斷結(jié)合全國各地經(jīng)濟(jì)水平、地理環(huán)境因素、日常生活習(xí)慣、農(nóng)業(yè)固廢污染物總產(chǎn)量等方面的因素，結(jié)合前面提及的資源化利用方式方法因地制宜的開展處理路徑，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)和環(huán)境的互利共贏。