杨峰,吴庆强,梁东丽(1.西北农林科技大学a.资源环境学院;b.园艺学院,陕西杨凌712100;2.陕西杨凌示范区环境保护局,陕西杨凌712100)
农业废弃物资源利用途径及其存在的问题
杨峰1a,2,吴庆强1b,梁东丽1a
(1.西北农林科技大学a.资源环境学院;b.园艺学院,陕西杨凌712100;2.陕西杨凌示范区环境保护局,陕西杨凌712100)
农业废弃物的综合利用,能实现资源的可持续利用,有利于缓解突出的环境问题,并减少废弃物排放、堆存对环境的影响及对人体健康的危害。论文综述了目前我国农业废弃物资源化利用的做法以及存在的问题,旨在为农业废弃物的合理有效利用提供依据。
农业废气物;利用;问题;环境污染
【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.155
农业废弃物包括农田及果园残留的秸秆、杂草、落叶、畜禽粪便以及农产品加工产生的废弃物等[1]。我国农业废弃物主要源于种植和养殖业,具有数量大、品质差、价格低、危害多4大特点[2]。大量的农业废弃物废弃的产生,使农业资源量减少、生态环境恶化,加剧了人口、资源与环境危机,因此,合理处理地和利用农业废弃物,对农业可持续发展和环境保护具有重要的意义。
2.1 农业废弃物用于农田
将农业废弃物回归于农田是一种传统的利用方式,可以分为2种,一种是将作物秸秆或禽畜粪便归还农田,在土壤中经过一系列生物化学作用分解,使矿物质养分释放,供植物吸收与利用,在一定程度上也起到了培肥的作用,但其存在分解速度慢、秸秆腐熟发酵过程中可能会损坏作物根系等缺点[3];另外一种是将废弃物堆肥腐解或过腹还田,这虽然是我国提高土壤肥力的重要手段,但其堆腐时间过长,使农业废弃物总量增加与环境承载能力下降的矛盾日益突出[4]。
2.2 农业废弃物用于牲畜养殖
含有大量蛋白质及纤维类物质的农业废弃物,经过适当方法处理后,可转化为畜禽的饲料用于养殖。一些农作物秸秆类物质,利用机械加工粉碎、氨化、氧化、青贮、发酵等方法进行一系列处理,能提高其适口性和营养利用率[5],这个被称为植物废弃物饲料;另外一类是将畜禽粪便和加工的下脚料经过热喷、干燥等处理后加入饲料中成为动物饲料,但是这方面技术尚不完善,存在较多的安全隐患。
2.3 农业废弃物用于生产能源
生产中常将农业废弃物生物发酵制备成沼气,不仅能促进生态良性循环,而且能缓解农村能源紧张的状况,但由于目前产沼技术落后,沼液沼渣处理困难等因素,这种方法并没有被推广。目前,全球普遍关注农业废弃物通过化学、物理、物理化学或生物技术转化成乙醇、丁二醇产品等的研究,另一个非常有潜力的方向是微生物制氢技术,即分解小分子的有机物产生氢,但是,该技术还未被广泛利用[6]。
2.4 农业废弃物用于基质
农作物秸秆、农副产品、二次利用的有机废弃物及畜禽养殖中的废弃物等经加工处理后,其中的一些矿质养分释放出来,可作为农业生产栽培的基质原料。基质处理的重点包括原料的种类、不同原料的配伍及加工过程中原料的预处理。好的基质必须具备适宜的理化性质,其中易分解的有机物大部分均能分解,施入土壤后不会与作物争夺氮肥,能够为植株的生长提供适宜的水、肥、气环境,并对植株起到固定和支持作用[7]。
2.5 农业废弃物用于工业生产
利用植物纤维性废弃物可生产人造轻质建材板、纤维板、纸板等建筑装饰和包装复合材料,如以石膏为基体材料,可生产出具有吸音、隔热透气、装饰等特性的植物纤维增强石膏板;将秸秆、甘蔗渣等植物秸秆为原料通过粉碎后,加入适量无毒成型剂、耐水剂、黏合剂和填充料等,经搅拌捏合后成型制成可降解快餐餐具,可替代市面上一次性泡沫塑料餐具。
3.1 缺乏我国农业废弃物资源的相关调查数据
目前,我国每年到底生产出多少农业废弃物,其时空分布、养分含量及利用状况如何,对环境会造成多大影响,全国范围内及各个地方均未见准确的数据和报道。现有的大多数数据源于农作物和养殖规模估算的结果[8],这在很大程度上阻碍了对农业废弃物资源化的利用,限制了切实可行的政策的制定。
3.2 农业废弃物利用不当引发环境污染
很多传统的对农业废弃物的利用方式会导致严重的环境污染,例如:我国农作物秸秆多用于燃料,其在燃烧过程产生大量的氮氧化物、二氧化硫及烟尘会直接污染大气;畜禽粪便未经合理处理就直接用于农田,会造成严重的水体和土壤重金属及有机物污染,导致农副产品产量和品质下降,最终可能直接影响人体健康。
3.3 农业废弃物利用技术落后
我国每年产生的作物秸秆量已超过5亿t,但因缺乏相应的配套技术及设备,对其中2/3只能废弃或焚烧。虽然中国具有农业废弃物资源化利用的传统,但长期以来缺乏技术创新,拥有自主知识产权的技术、适应性强和推广价值高的技术更缺乏。
3.4 缺乏相关的政策法规
我国虽然已经出台与废弃物资源化利用有关的政策法规,也新增了有关农村固体废物防治的条款,但真正涉及农村的条款比较简略,这方面的法规还不健全。
【1】孙永明,李国学,张夫道,等.中国农业废弃物资源化现状与发展战略[J].农业工程学报,2005,21(8):169-173.
【2】孙振钧,孙永明.我国农业废弃物资源化与农村物质能源利用的现状和发展[J].中国农业科技导论,2006,8(1):6-13.
【3】傅湘宁,沈国宏.秸秆直接还田与农业机械化[J].农业技术与装备, 2007(11):22-23.
【4】张野,何铁光,何永群,等.农业废弃物资源化利用现状概述[J].农业研究与应用,2014(3):64-72.
【5】张颖,王晓辉.农业固体废弃物资源化利用[M].北京:化学工业出版社,2005.
【6】刘淑,哈工大任南琪小组.有机废水发酵法生物制氢[N].科学时报,2008-5-12.
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The Utilization Ways for Agricultural Wastes and Problems
YANG Feng1a,2,WU Qing-qiang1b,LIANG Dong-li1a
(1.Northwest A&F University a.College of Natural Resources and Environment;b.College of Horticulture,Yangling 712100,China; 2.Environmental Protection Bureau of Yangling Demonstration Zone,Yangling 712100,China)
The comprehensive utilization of agricultural waste will help to realize the sustainable utilization of resources, alleviate theprominent environmental problems, reduce waste emissions, stockpiling affected on the environment and human health hazards. In this paper, theprogress of utilization way of agricultural waste were addressed and the existing problems were analyzed ,so that to provide a basis for theutilization of agricultural wastes.
agricultural wastes;utilization;problem;environmental pollution
X71
A
1007-9467(2016)12-0129-02
2016-10-31
杨峰(1977~),男,陕西咸阳人,助理工程师,从事环境管理和监察研究。