茶废弃物资源化在环境治理中的应用研究

钱 静

（南京林业大学，江苏南京 210037）

所谓的茶废弃物指的是在种植、加工、销售等环节中而产生的，以茶叶生物质为主的废弃物的总称，属于固体废弃物的组成部分。茶废弃物具体包括了如下几类：因修剪、采摘而落在茶园的废弃物；生产加工环节产生的树梗、副茶、茶末等废弃物；在深加工或者是饮用之后产生的茶渣；在茶籽榨油后产生的茶饼废弃物。因为农业生产每个环节都具有连续性，所以每一个环节都会产生大量的废弃物，如何将废弃物资源化处置就成为必须对面的生态问题。随着人们对茶叶的需求量不断增大，这一问题会越来越严重，需要引起人们的重视。

1 茶废弃物在环境治理中的应用

茶是绿色植物，所以茶业废弃物能够起到净化水和空气的作用，比如说可以吸附一些有害气体、处理污水等。这是因为茶叶本身作为绿色植物，其组织本身就具有多孔的特点，而且茶叶中含有一些分子量很大、结构非常复杂的物质，比如说棕榈酸等物质。这些物质都具有很强的吸附能，早在上个世纪八十年代，日本在研究废水净化的时候就利用茶灰作为主要材料。随着科学技术进一步发展，越来越多地用茶废弃物来处理重金属污染水的案例。因此，茶废弃物在治理环境的过程中能够发挥非常重要的作用。

1.1 茶废弃物在废水处理过程中的应用

第一，去除重金属离子。传统的去除废水中重金属离子的方法多是采用化学方法，比如说离子交换、吸附等。这些做法很容易产生二次污染，但利用茶废弃物来吸附却可以解决这一问题。因此，在最近几年经常有利用生物废弃物来吸附重金属离子，取得了较好的效果。

第二，去除有机污染物级制备活性炭。活性炭的孔隙结构非常发达，而且其表面的氧元素农业非常丰富，是一种比表面积大很多的多孔性含碳材料，是一种特殊的功能团。一般来说，活性炭的吸附性能比废弃的生物残体要强很多，所以经常会看到用活性炭来处理污水的例子。在近几年来，出现了利用茶废弃物来制备活性炭的例子，因为这种做法消耗的成本非常少，效率也很高，所以经常会采用这种方式来吸附废水中的有机污染物。

1.2 茶废弃物吸附有害气体

利用茶废弃物来吸附一些有害气体的研究已经有报道了，这主要是因为茶多酚能够有效吸附甲醛。但是，茶废弃物中的其他提取成分，诸如茶黄素、茶氨酸以及咖啡碱等是否同样具有吸附有害气体的功能却很少见到报道，所以利用茶多酚来吸附有害气体经常应用于生活中。有相关专家专门研究了这个问题，通过研究发现，在茶多酚的总量在0.09克的时候，吸附有害气体的时间为30分钟。如果温度在50度的时候，吸附效果最好，茶多酚能够最大限度的吸附氨气和硫化氢气体。同时，茶废弃物中还含有茶黄素，其中有4种成分能够有效吸附甲醛，而且吸附效果较好。从这4种成分吸附效果比较来看，茶黄素的效果吸附效果最好，茶多酚次之，再是茶氨酸，最后是咖啡因。

2 茶废弃物的资源化利用

2.1 茶废弃物功能性成分提取

茶渣属于茶废弃物的一种，在茶渣中仍然含有一部分茶多酚、咖啡碱、粗纤维、氨基酸等成分，这就表明在茶叶废弃物中仍然有很多可以利用的成分。有研究证明，在茶末和废气的茶枝叶中提取的茶多酚，其综合提取率是大于13%的。还有对中低档的乌龙茶废弃物研究表明，在当前的工艺条件下，提取的茶多糖纯度非常之高，而在经过多次处理之后得到的茶多糖的蛋白质也非常之高。上述这些研究成果都表明，在中多茶废弃物中，有很多可以利用的成分，可以将其拿来综合利用，这就为开发其他食品以及添加剂等提供了必要的技术条件。

2.2 茶废弃物制备食品、饲料及其添加剂

茶废弃物中含有丰富的粗蛋白质，除此之外还含有一定量的粗纤维和单宁等，这些成分都可以作为禽类的或者是反刍类动物的饲料，可以进一步开发利用。在国内，已经有很多专家学者专门从事这方面的研究，将其应用于添加剂辅料或者饲料经常见诸报道。上个世纪90年代，韩国和日本学者就发现茶渣磨成粉以后加入禽类的饲料中能够明显的增强其抵抗力，从而降低它们的死亡率，减少了养殖户的损失。在茶叶加工之后所产生的废弃物中，可以提取有效的茶蛋白，经过蛋白酶解制以后，成为蛋白水解物，这也可以作为添加剂放入猪饲料中，是猪仔很好的饲料，能够有效促进猪仔的生长，可以增强猪仔的免疫力，还能够提高猪十二指肠及胰脏的消化酶活性。从上述这些研究中可以发现，茶废弃物中很多有益成分能够作为饲料饲养牲口，还有研究发现茶废弃物中富含职务乳酸浓度较高，可以生成乳酸菌，这些都是营养物质，可以制作成添加剂。

2.3 茶废弃物培育食用菌

食用菌栽培技术在我国已经很成熟了，传统栽培都是以木材为原料，这就导致大量树木被砍伐，森林被破坏，使得生态价值受损，食用菌所创造的价值往往还不能弥补生态受损价值。随着食用菌产业发展，为了能够有效解决因此而带来的生态问题，就必须要寻找可以替代木材的原料。通过研究发现，一些农业废弃物可以用来栽培食用菌，而且食用菌菌渣则可以作为肥料，这样就把全部的废弃物都利用起来了。利用茶废弃物栽培食用菌实验已经获得了成功，所培育出来食用菌已经有是了十余种，比如说茶树菇、猴头菇、平菇等早已经走上餐桌，深受人们喜爱。

2.4 茶废弃物制备有机肥

茶废弃物中富含很多营养元素，在经过发酵处理之后所产生的茶渣可以成为有机肥，这些有机肥又可以作为种植茶树的肥料，这样使得整个茶产业链中的废弃物都得到了利用，有效的增加了茶产业的附加值。与此同时，还有一些专家通过实验证明，茶渣作为有机肥能够作用于土壤，改变土壤的物理性质，促进农作物生长，还能够改善农作物的品质。正是因为有这些实验作为证明，这就为茶废弃物资源循环利用提供了方向。有研究证明，木霉菌发酵之后可以与茶渣混合成为生物肥料，可以是有机肥，也可以是复混肥。茶渣自然发酵了以后，所分离出来的微生物再混合茶渣，则成为茶渣有机复合肥。通过实验发现，给茶树施这种有机肥料以后，茶叶产量增长很快，比施尿素后茶叶产量要高。在施茶渣肥之后，长出来的茶叶中的咖啡碱、茶黄素及氨基酸的含量均比之前要高。

3 结语

中国种茶面积在世界上是最大的，几乎占世界总种茶面积的一半以上，茶叶产量占了世界的三分之。因此，无论是在茶树种植、加工产出，还是因为整个产业链产生各种废弃物，其数量都非常大。如果这部分废弃物如果无法充分利用的话，就会造成资源浪费，还可能给生态环境造成过重的负担，所以必须要尽快找针对茶废弃物的资源化利用途径，这是茶产业发展当前所必须面对的问题。

从当前来看，对茶废弃物资源化利用还只是处于初始研究阶段。从当前已有的研究成果来看，对茶废弃物资源化利用多将其变成肥料和能源。但是，到目前为止，茶废弃物资源化过程中还没有形成能够全范围推广、利用的成熟的技术模式。这一现实其实和当前中国农业废弃物资源化利用率较低的现实是十分吻合的，这主要是因为研究效率低、推广慢造成的。除此之外，还一个重要原因就是农业废弃物资源化利用所带来的经济效益比较低。为了能够改变这个现状，政府一方面应该在和农业和环境相关的政策上予以扶持，当前农业废弃物资源化利用仍然还是处于初始阶段，所以应该制定相应的激励机制，比如说实施农业废弃物生态化补偿，从而推动与农业相关产业的健康发展。政府另一方面则可以实现技术、组织和产业三种模式有机结合，进一步研究农业废弃物资源利用的工程模式，从而采用实用的、具体的方式来指导农业废弃物资源化循环、综合利用。随着研究的成果越来越多，技术也更加先进，对于如何妥善处理、高效利用茶废弃物也成为研究的热点问题。在这里面，如何将茶废弃物资源化利用则成为茶领域专家必须要面对的问题。

[1]蔡志宁，王春燕，梁翠金等.茶渣蛋白提取工艺研究[J].茶叶科学，2008(4):309-312.

[2]王胜勇.茶浸提叶渣微生物发酵的综合利用研究[D].合肥:合肥工业大学，2011.