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        農(nóng)業(yè)廢棄物利用現(xiàn)狀及對策

        2013-04-29 23:32:03路學花
        安徽農(nóng)學通報 2013年5期
        關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)廢棄物現(xiàn)狀對策

        路學花

        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 文獻標識碼 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。同時由于農(nóng)業(yè)廢棄物的處理不當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,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,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)象相當嚴重。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40kg/hm2[1]。存留在土壤中的殘膜對作物的根系、水肥的運移造成嚴重的影響,從而影響產(chǎn)量和經(jīng)濟效益。畜禽糞便雖然是農(nóng)業(yè)有機肥的重要來源,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成分,這些廢氣將對人體產(chǎn)生嚴重的傷害。2002年,我國畜禽糞便總量達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,畜禽糞便總量將進一步增大,由此所造成的污染也將會更加嚴重。

        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)有機和無機復(fù)合肥等方式[4]。該方面的利用已經(jīng)相當成熟,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)定的有機質(zhì)轉(zhuǎn)變成較為穩(wěn)定的有機質(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,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,實現(xiàn)了資源的利用最大化。將各種農(nóng)業(yè)廢棄物進行發(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氣凈化的技術(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)學的原理,實現(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,但同時又是可進行深入利用的農(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,若不進行科學而合理的利用,農(nóng)業(yè)廢棄物對環(huán)境造成的污染將會更加嚴重。按循環(huán)經(jīng)濟的理論,建立廢棄物的生態(tài)循環(huán)模式,進而發(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 要及時掌握相關(guān)技術(shù)的研究進展,加強技術(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?shù)氐馁Y源優(yōu)勢,充分利用現(xiàn)代科學技術(shù),并結(jié)合傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)技術(shù),形成適宜當?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,則會成為病蟲害的棲息繁衍地,同時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)濟效益。

        參考文獻

        [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)學會學術(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,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)學會學術(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)境學報,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途徑探討[J].西安文理學院學報(自然科學版),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,2009,15 (3):46-49. (責編:徐世紅)

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