摘 要：實現(xiàn)農業(yè)有機廢棄物資源化利用對環(huán)境保護會產(chǎn)生一定的影響，而分析有機廢棄物的二次資源化利用，可以有效提高土壤中的有機質含量比例，在一定程度上優(yōu)化土壤結構，促進農業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。但是，如果在應用中沒有掌握好應用的“度”，就容易產(chǎn)生不良影響?；诖?，以山東省濱州市為例，論述了農業(yè)有機廢棄物資源化利用現(xiàn)狀，分析了農業(yè)有機廢棄物資源化利用對環(huán)境保護產(chǎn)生的影響，并提出了農業(yè)有機廢棄物資源化利用對環(huán)境保護的策略，旨在提高農業(yè)有機廢棄物資源化利用效率，促進農業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

關鍵詞：農業(yè)有機廢棄物；資源化利用；環(huán)境保護；綠色農業(yè)

中圖分類號：X71 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）12–0-03

在全球農業(yè)系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展的影響下，人們對優(yōu)化農業(yè)生產(chǎn)的關注度日益提高，而有機廢棄物資源化利用是解決農業(yè)可持續(xù)發(fā)展問題的重要內容。其中，有機廢棄物主要涉及農田的秸稈、畜禽糞便等基礎的農業(yè)廢棄物，也包括在農產(chǎn)品二次加工中產(chǎn)生的廢棄物等。如果不加以合理利用，這些廢棄物就會嚴重影響生態(tài)環(huán)境的安全性和穩(wěn)定性。

濱州市位于山東省北部地區(qū)，是一個農業(yè)大市，濱州農業(yè)在發(fā)展過程中始終堅持“以工業(yè)化的思路謀劃農業(yè)”以及“跳出農業(yè)抓農業(yè)”的農業(yè)發(fā)展理念，推動了農業(yè)生產(chǎn)的集約化、高效化以及生態(tài)化發(fā)展。作為全國第一個“糧食產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展示范市”，濱州市每年糧食加工轉化量在1 500萬t以上，而糧食產(chǎn)業(yè)主營業(yè)務的總收入是山東省的四分之一。對此，以濱州市為例，研究農業(yè)有機廢棄物資源化利用對環(huán)境保護的影響及策略，對保護生態(tài)環(huán)境、促進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 農業(yè)有機廢棄物資源化利用現(xiàn)狀

隨著人們對生態(tài)環(huán)境的日益重視，農業(yè)有機廢棄物處理工作逐漸進入人們的視野。農業(yè)有機廢棄物處理可以有效減少農村污染，切實提升農村的生活品質?；诂F(xiàn)代化管理技術、管理理念以及手段，綜合農業(yè)實際狀況，優(yōu)化處理方案和計劃，應用處理技術，可以有效減少污染，達到保護環(huán)境的目的[1]。為了保護環(huán)境，我國相繼出臺了多種關于農業(yè)有機廢棄物處理的法律法規(guī)，但是在實踐中存在直接遺棄、亂丟亂放農業(yè)有機廢棄物以及焚燒秸稈等相關問題。這些問題不僅會破壞土壤結構，出現(xiàn)土壤板結等問題，還會在一定程度上削弱植物的抗逆能力，導致土壤水分流失嚴重。

我國農業(yè)有機廢棄物的種類繁多、數(shù)量相對龐大，同時成分結構較為復雜。通過分析農業(yè)有機廢棄物資源化處理現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)其仍存在一些問題與不足，如資源轉化率不高，其主要原因在于我國農業(yè)廢棄物的產(chǎn)量大、種類廣泛。如果不進行規(guī)范化處理，就會出現(xiàn)資源浪費等問題。例如，秸稈的綜合利用率為80%，其中50%的處理方式是采用直接還田的肥料化方式，生物質成型燃料的技術處理方式利用效率僅為20%。加上現(xiàn)有的技術推廣能力不足，缺乏產(chǎn)業(yè)化，直接限制了農業(yè)有機廢棄物資源化的可持續(xù)發(fā)展。

農業(yè)有機廢棄物燃燒產(chǎn)物是現(xiàn)代農業(yè)溫室氣體的主要來源，而實現(xiàn)農業(yè)有機廢棄物資源化利用，則可以達到“零排放”的目的，這也是促進廢棄物資源綜合利用，推動農業(yè)循環(huán)、可持續(xù)發(fā)展的關鍵。我國作為一個農業(yè)大國，每年會產(chǎn)生大量的農業(yè)廢棄物，不僅包括糞便、秸稈等基礎性物質，還包括水產(chǎn)養(yǎng)殖和食用菌草料等。其具體種類、產(chǎn)量以及處理技術如表1所示。

2 農業(yè)有機廢棄物資源化利用對環(huán)境的影響

在對農業(yè)有機廢棄物的資源化處理過程中，會應用大量的設備和工藝手段，且會釋放部分有機污染物質，這在一定程度上會增加環(huán)境污染風險隱患，對大氣、水體以及土壤等產(chǎn)生嚴重的影響。

2.1 溫室氣體

我國每年會產(chǎn)生大量的畜禽糞便、秸稈等相關有機廢棄物，這些廢棄物未經(jīng)處理，或使用露天存儲、填埋的方式進行處理，會產(chǎn)生大量的溫室氣體，從而在不同程度上影響氣候變化。畜禽糞便中蘊含大量的纖維素、木質素、蛋白質等相關有機物，這些物質在氧氣不足的環(huán)境下會產(chǎn)生大量的甲烷，其中畜禽糞便中的氮比例為2%～5%，這些氣體在排放過程中有部分會反應為一氧化氮，這些氣體都是導致溫室效應的主要氣體[2]。同時，露天焚燒秸稈的過程中也會產(chǎn)生大量的溫室氣體，其原因在于秸稈的含碳量相對較高，在燃燒過程中會產(chǎn)生大量的二氧化碳，如果其燃燒不完全不僅會導致資源浪費，還會嚴重影響大氣環(huán)境和生態(tài)環(huán)境。

2.2 大氣污染

從大氣污染的角度進行分析，生物降解、焚燒等處理方式則會在一定程度上產(chǎn)生揮發(fā)性有機物、懸浮顆粒物以及氨氣等相關污染物質。例如：秸稈生物降解過程中會釋放大量的二氧化碳、甲烷等污染物質；而生物質在燃燒中則會產(chǎn)生一定比例的煙塵、一氧化碳等相關物質，這些污染物質會對空氣產(chǎn)生嚴重的影響，甚至導致區(qū)域性酸雨問題的出現(xiàn)。

2.3 水環(huán)境污染

從水環(huán)境的角度進行分析，農業(yè)有機廢棄物資源化利用過程中會產(chǎn)生污水和廢水，如果不對其進行標準化處理，就會出現(xiàn)水體富營養(yǎng)化的問題。部分禽畜糞便中含有大量的氮氣、磷，如果不對其進行加工處理就直接排至自然環(huán)境，一旦進入水體結構會引發(fā)水華暴發(fā)的問題。

2.4 土壤污染

長期過量將畜禽糞便作為有機肥的主要原料，導致土壤中積累大量的肥料，會引發(fā)高銨態(tài)氮及高鹽漬化的問題，這在一定程度上影響土壤的質量。而部分沒有進行處理的污泥、沼液中還含有大量的重金屬和病原體等相關污染物，這些物質一旦排放到生態(tài)環(huán)境中則會導致農田土壤等受到直接的影響[3]。

3 農業(yè)有機廢棄物資源化利用對環(huán)境保護的策略

在實踐中，要合理采用多種現(xiàn)代化技術手段，構建污染泄漏監(jiān)測和防治體系，優(yōu)化工藝手段，減少二次污染。采用多種技術手段綜合管控，才能有效滿足資源化利用的需求。

3.1 合理應用現(xiàn)代化技術

通過應用資源化利用方式進行綜合處理，對環(huán)境保護具有顯著的積極影響，不僅可以減少環(huán)境污染，還可以提高資源綜合利用效率，是推動現(xiàn)代化農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。當前，相對較為成熟的技術手段主要包括低溫微波熱解技術、厭氧發(fā)酵與資源化成套技術、食用菌高效開發(fā)技術、秸稈綜合利用技術等，其主要技術要點如下。

3.1.1 低溫微波熱解技術

低溫微波熱解技術可以有效提高農業(yè)廢棄物轉化效率，將其轉變?yōu)楦吣芰棵芏鹊纳锾?、乳酸等相關物質。基于此，技術搭建現(xiàn)代化低溫微波熱解平臺，可以有效對百噸級生物質連續(xù)熱解進行示范化處理，以分散式的方式進行處理可顯著提高資源利用效率。構建對應的動力學模型，可以基于“低溫熱解—微波熱點—介電特性”對農業(yè)廢棄物進行處理，充分提高其利用效率，為實現(xiàn)“雙碳”目標提供有效的技術

支持[4]。

3.1.2 厭氧發(fā)酵與資源化成套技術

厭氧發(fā)酵是一種在無氧或者微氧環(huán)境中，通過厭氧微生物等方式對有機物進行分解處理的過程。在處理中通過控制溫度、酸堿度等基礎工藝參數(shù)，在一定程度上有效促進氧菌催化反應。這可以有效提高有機物的轉化效率與質量，提高部分有機物的轉化效率[5]。

合理采用厭氧發(fā)酵技術手段，充分利用畜禽糞便和秸稈等資源，實現(xiàn)農業(yè)有機廢棄物資源化利用，可以有效減少溫室氣體的排放及其影響。對畜禽糞便進行厭氧發(fā)酵處理，有效降解有機物，實現(xiàn)穩(wěn)定的脫水處理，并在處理過程中根據(jù)實際狀況收集其中產(chǎn)生的沼氣，充分提高資源的綜合利用效率。沼氣是一種清潔能源，其燃燒時的二氧化碳排放量少于自然排放的甲烷所產(chǎn)生的二氧化碳量。因此，厭氧發(fā)酵中產(chǎn)生的沼肥綜合利用效率相對較高，可以有效減少直接排放過程中產(chǎn)生的損失性問題。利用厭氧溶解技術處理秸稈，也可以有效將其降解為沼液，可在一定程度上代替化肥，可以減少溫室氣體的排放量[6]。

3.1.3 食用菌高效開發(fā)技術

在我國農業(yè)廢棄物資源中有大量的食用菌原材，其存在明顯的食用菌利用轉化效率低的問題。利用集成化的方式進行處理，可以建立以食用菌為主體的高效開發(fā)系統(tǒng)，實現(xiàn)對農業(yè)廢棄物的多級別循環(huán)綜合利用，通過采用“高效微生物助推劑—草生菌培養(yǎng)料”的發(fā)酵改進技術手段，聯(lián)合小型機械設備則可以有效提高資源的綜合利用效率[7]。

3.1.4 秸稈綜合利用技術

通過構建農業(yè)廢棄物循環(huán)利用體系，創(chuàng)新秸稈生物機制、生物燃料以及養(yǎng)殖飼料等現(xiàn)代化技術，加強秸稈換肥（物）、“秸稈+”農業(yè)農村有機廢棄物協(xié)同治理系統(tǒng)的建設與處理，可以有效提高秸稈的綜合利用效率。預計2027年，可以使秸稈作物的綜合利用效率高達96%[8]。

3.2 污染泄漏監(jiān)測與防治體系建設

為加強農業(yè)有機廢棄物資源化利用，有效減少污染泄漏等問題，必須合理利用現(xiàn)代化技術手段對其進行動態(tài)分析，基于傳感器、智能設備等方式構建智能化檢測與防治體系，可以有效實現(xiàn)全系統(tǒng)的在線監(jiān)測，有效降低污染風險[9]。

動態(tài)管理系統(tǒng)可實現(xiàn)對原材料的收集、運輸以及動態(tài)處理，對各個環(huán)節(jié)進行系統(tǒng)化管理，利用氣體、液體等聯(lián)網(wǎng)檢測設備，了解不同環(huán)節(jié)及其實際狀況，分析氣體的濃度變化和異常波動，及時預警泄漏隱患，對出現(xiàn)的超標預警等快速反應。例如，可以在沼氣收集系統(tǒng)中設置監(jiān)控裝置，了解各個系統(tǒng)參數(shù)的壓力變化，一旦發(fā)現(xiàn)泄漏隱患問題，就可以自動預警，明確處理方案。

制定常態(tài)化管理方案，明確管理流程和操作要點，重視設備的檢查和保養(yǎng)，有效減少泄漏隱患等。根據(jù)市場狀況制定明確的管理計劃，可以有效提高資源利用效率，避免因為長期積壓而出現(xiàn)泄漏等問題。建立追溯管理機制，采取完善的管理措施，實現(xiàn)對各個環(huán)節(jié)的動態(tài)管理和防治處理，加強對資源化利用全流程的動態(tài)監(jiān)測和科學控制[10]。

3.3 優(yōu)化工藝手段，減少二次污染

控制農業(yè)有機廢棄物資源化處理中產(chǎn)生的二次污染等問題，要根據(jù)實際狀況完善現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝，實現(xiàn)清潔化的生產(chǎn)作業(yè)，從而有效提高資源利用效率。

3.3.1 源頭減量化處理

實施源頭減量化處理，可以有效控制基礎環(huán)節(jié)，提高清潔化處理效率。例如，在實行農業(yè)有機廢棄物資源化利用過程中，應用畜禽糞便的標準化處理系統(tǒng)，合理控制水分比例，減少各種揮發(fā)性物質生成。通過研究發(fā)現(xiàn)，對豬糞進行穩(wěn)定性厭氧處理，可使其產(chǎn)生的揮發(fā)性固體物質有效降低36.4%左右；應用高效率的干燥技術對其進行處理，則可以有效減少糞便中產(chǎn)生的揮發(fā)性有機物含量。此外，還可以通過微波和紅外線等方式進行處理[11]。

3.3.2 工藝技術優(yōu)化處理

應用生物技術，處理沼氣中存在的硫化氫和氨氣等相關物質，從而有效減少空氣中污染物的排放；采用高溫消毒等方式進行處理，達到降低污水中氮磷的流失比例的目的。應用生物炭等新型肥料載體技術對其進行優(yōu)化處理，則可以有效抑制氨等氣體的揮發(fā)，在一定程度上減少其對大氣的污染。當前，我國在有機廢棄物資源化利用中取得了一定成果，通過技術性處理可以在3 h中實現(xiàn)對有機廢棄物資源化處理（操作方法為利用納米催化劑、專業(yè)設備進行處理，在3 h內將有機廢棄物腐熟為優(yōu)質有機肥），而原有機廢棄物處理時間長達120 d，可見通過技術性處理可以有效提高處理效率。

3.3.3 實現(xiàn)遠程化控制以及智能化處理

生物技術應用過程中涉及諸多環(huán)節(jié)和流程，而利用智能化方式對其進行全流程的動態(tài)監(jiān)控，可以有效防治污染泄漏等隱患。應用現(xiàn)代化技術，加強流程化處理，實現(xiàn)過程綜合控制，可以有效提高資源利用效率，在一定程度上降低有機廢棄物中資源的排放率，推動現(xiàn)代化農業(yè)發(fā)展。

4 結束語

作為一個農業(yè)大國，我國在農業(yè)生產(chǎn)中會產(chǎn)生大量的農業(yè)有機廢棄物，如果未能合理利用有機廢棄物，就會導致堆存和資源化處理中產(chǎn)生大量溫室氣體、造成二次污染等相關問題，嚴重影響生態(tài)環(huán)境。因此，為了有效提高資源利用效率，減少農業(yè)廢棄物，應基于實際狀況，綜合考慮所在區(qū)域的實際狀況，合理應用現(xiàn)代化技術手段、工藝措施，明確標準和發(fā)展方向，實現(xiàn)農業(yè)有機廢棄物資源化利用，有效推動農業(yè)綠色化發(fā)展。從而有效減輕農業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境產(chǎn)生的負荷與影響，促進現(xiàn)代化農業(yè)節(jié)約化、綠色化發(fā)展。

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收稿日期：2024-07-25

作者簡介：劉娟（1975—），女，山東濱州人，高級經(jīng)濟師，研究方向為農業(yè)經(jīng)濟、農業(yè)資源化利用技術。