□文/張德平 白妙琴 馬文江 楊忠娜
(塔里木大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院 新疆·阿拉爾)
[提要] 農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用已成為一種必然的趨勢。從農(nóng)業(yè)廢棄物的內(nèi)涵、分類、特性等方面探討農(nóng)業(yè)廢棄物在飼料、肥、氣、基、料等方面的應(yīng)用,并對其資源化處理中所面臨的一些重要問題做出分析和說明。研究發(fā)現(xiàn):農(nóng)戶對農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的認(rèn)知是比較匱乏的,但農(nóng)業(yè)廢棄物資源的利用對農(nóng)業(yè)發(fā)展有著至關(guān)重要的影響,在宣傳農(nóng)業(yè)廢棄物資源利用途徑基礎(chǔ)上,可采用秸稈還田、飼養(yǎng)法、基質(zhì)化、焚燒秸稈為主要手段等方法,使其資源利用達(dá)到最大化。
目前,世界上秸稈資源每年高達(dá)上百億噸的產(chǎn)量,但中國秸稈資源的利用率只相當(dāng)于世界先進(jìn)水平的30%。農(nóng)業(yè)廢棄物的處理不當(dāng),不僅會(huì)影響村容村貌,侵占土地,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,而且還會(huì)加劇農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的惡化,影響全面建成小康社會(huì)以及農(nóng)業(yè)的發(fā)展。農(nóng)業(yè)廢棄物主要是養(yǎng)殖業(yè)的畜禽糞便及屠宰畜禽的廢棄物、種植業(yè)的農(nóng)作物秸稈、尾菜和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)殘留的農(nóng)膜以及農(nóng)副產(chǎn)品加工過程中產(chǎn)生的廢棄物等。我們要重視并充分利用這些沒有得到有效利用的農(nóng)業(yè)廢棄物,例如秸稈還田是一種新型的秸稈資源化利用方法,其資源化利用對優(yōu)化生活環(huán)境、緩解能源緊張和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展都有重大意義。將經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)有效地結(jié)合起來,既要保證居民對農(nóng)產(chǎn)品的需要,又要保證生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定與可持續(xù)發(fā)展,從而促進(jìn)農(nóng)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。
(一)農(nóng)業(yè)廢棄物的定義。農(nóng)業(yè)廢棄物即農(nóng)業(yè)廢物,是指在整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中被丟棄的有機(jī)類物質(zhì)。目前,學(xué)術(shù)界對“農(nóng)業(yè)垃圾”的含義有較為統(tǒng)一的認(rèn)識(shí),但在具體內(nèi)容上卻是各有側(cè)重?!董h(huán)境科學(xué)大辭典》中將農(nóng)業(yè)廢物劃分為兩種:一種是以秸稈為主的農(nóng)業(yè)廢物;另一種是禽畜養(yǎng)殖所排放的糞便。在《農(nóng)業(yè)大詞典》中,“農(nóng)業(yè)廢物”指的是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢料、畜禽養(yǎng)殖廢料、農(nóng)產(chǎn)品加工廢料、農(nóng)村生活廢料等。
(二)農(nóng)業(yè)廢棄物的主要特征
1、農(nóng)業(yè)廢棄物數(shù)量大。在目前情況下要準(zhǔn)確地估算出農(nóng)業(yè)廢棄物的總量是一件非常困難的事情,而且總量也是一個(gè)很大的數(shù)字。我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展相對落后,科學(xué)技術(shù)水平相對發(fā)達(dá)國家較低,從而造成了農(nóng)業(yè)廢棄物的數(shù)量較大。
2、質(zhì)量較差、價(jià)格相對較低。在我國,農(nóng)業(yè)廢棄物中的有用物質(zhì)含量很低,可回收利用的機(jī)會(huì)很小,所以很難賣出好價(jià)格,長期下去,將會(huì)造成大量的垃圾堆積,對生活環(huán)境和人類健康造成嚴(yán)重的危害。
3、資源利用不充分造成環(huán)境污染。目前,國內(nèi)大部分作物秸稈都是直接燃燒,這樣的處理方法導(dǎo)致其能量利用率僅為1/10,大部分的能量、粗蛋白、礦物鹽等都會(huì)被浪費(fèi)。其中,鉀能被利用的只有1/3,其他的熱量、有機(jī)質(zhì)、氮、磷都被浪費(fèi)了。秸稈燃燒的煙塵中含大量二氧化硫,會(huì)對空氣造成污染,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境及人類健康產(chǎn)生不良影響。
(三)農(nóng)業(yè)廢棄物的分類。按照其來源的不同,農(nóng)業(yè)廢棄物可以被劃分成四大類:(1)種植業(yè)廢棄物,主要指的是農(nóng)作物秸稈、蔬菜的殘?bào)w、果樹和林木枝條、雜草、落葉以及果實(shí)外殼等廢棄物。(2)養(yǎng)殖業(yè)廢棄物,包括動(dòng)物排泄物、圍欄墊料等。(3)農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)廢棄物,指農(nóng)副產(chǎn)品的殘留物,如瓜渣、豆渣、屠宰場所產(chǎn)生的污血等。(4)農(nóng)村居民產(chǎn)生的生活廢棄物,如糞便、生活廢物等。一般所說的農(nóng)業(yè)廢棄物,主要是指種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)廢棄物,也就是農(nóng)作物秸稈、雜草、枯枝落葉以及畜禽糞便等。
(四)農(nóng)業(yè)廢棄物的特點(diǎn)。農(nóng)業(yè)廢棄物中的碳、氫、氧等元素占到65%~90%,且富含N、P、K、Ca、Mg、Zn、S 等元素。種植業(yè)廢棄物在干燥后,對熱、電的絕緣性和對聲音的吸收能力都比較好,而且還具備很好的可燃性,能產(chǎn)生一定的熱量,其熱值通常為12~16MJ/kg,盡管它的熱值低于煤炭,但其硫含量很低,而且燒得很干凈,所以可以大大減少對環(huán)境的污染,而且燒成的灰也有很好的利用價(jià)值。在養(yǎng)殖廢棄物中,牲畜的排泄物由于富含烴類物質(zhì),可以將其加工成化肥、甲烷,可用作其他作物的培養(yǎng)基,經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。
對農(nóng)業(yè)廢棄物進(jìn)行循環(huán)利用,可以將農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化為可用于工業(yè)和農(nóng)業(yè)的資源,達(dá)到資源化的目的。例如,利用這些廢棄物建造沼氣池、秸稈還田和堆肥,或者加工成為工業(yè)原材料。在發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、推進(jìn)新農(nóng)村建設(shè)中,廢棄物的資源化利用將起到巨大的推動(dòng)作用。
(一)還田施肥。其是指把牲畜排泄物、秸稈等還田后,轉(zhuǎn)變成可供作物吸收和使用的肥料。對農(nóng)業(yè)廢棄物進(jìn)行多個(gè)環(huán)節(jié)的處理,最后還地的方法屬于間接方法。將農(nóng)業(yè)廢棄物還田,可以減少肥料的使用,增加作物的產(chǎn)量,可以對土壤進(jìn)行有效的改良,同時(shí)還可以減少有害氣體的排放,具有良好的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
(二)飼養(yǎng)法。秸稈廢料中含有較少的蛋白質(zhì)及部分纖維,經(jīng)處理后,其可消化、可食,可以解決目前我國飼料短缺的問題,應(yīng)更好地發(fā)揮其優(yōu)勢。但是,目前人們對秸稈的飼料化發(fā)展的研究還很少,技術(shù)尚不成熟,還沒有得到推廣。
(三)傳統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化法。在環(huán)境保護(hù)不斷加強(qiáng)和科技不斷發(fā)展的今天,我國的能源利用正逐漸向高附加值、潔凈的方向發(fā)展。當(dāng)前,我國是以燃料乙醇、沼氣、裂解氣、生物柴油為原料,在這些原料的使用方法中,最具代表性的是生物發(fā)酵制甲烷技術(shù)。
(四)基質(zhì)化?;|(zhì)化是指將農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化為有機(jī)固態(tài)材料的過程。按其所使用的原材料,可將其劃分為養(yǎng)殖墊料、介質(zhì)、吸收劑等。它在溫室、立體種植、育苗等技術(shù)中得到了最廣泛的應(yīng)用,能提高土地的利用率,并能按需調(diào)節(jié)作物的生長狀態(tài),還能降低生產(chǎn)成本?;|(zhì)化技術(shù)具有多種形式,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益,值得推廣應(yīng)用。
(五)工業(yè)原料化。由于工業(yè)生產(chǎn)中,對原材料的需求量不斷增加,同時(shí)對原材料的價(jià)格也提出了更高的要求。農(nóng)林廢棄物以其廉價(jià)、易得等優(yōu)點(diǎn),被廣泛用于工業(yè)原料化工中。比如,用秸稈等制作手工藝品或制造活性碳、紙漿、可降解的塑料、建筑材料等。
當(dāng)前,我國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的管理過程還處在初級階段,“用”的概念不強(qiáng),“用”的層次不高。我國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用存在的主要問題有廢棄物的集中、處置與可持續(xù)平衡的矛盾,廢棄物的資源化、規(guī)?;玫?,成為制約其發(fā)展、推廣與應(yīng)用的瓶頸。
(一)農(nóng)業(yè)廢棄物的數(shù)量不確定。目前,還沒有關(guān)于農(nóng)業(yè)廢棄物的精確統(tǒng)計(jì)資料,也沒有關(guān)于農(nóng)業(yè)廢棄物的種類、數(shù)量、分布、利用情況以及對環(huán)境的影響等方面的資料。另外,對所生成的農(nóng)業(yè)廢棄物是如何被利用的,各個(gè)途徑的使用量、利用程度、運(yùn)行狀況等,都沒有精確的統(tǒng)計(jì)。
(二)農(nóng)林廢棄物的綜合處理技術(shù)滯后。在我國農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化、工業(yè)化進(jìn)程中,傳統(tǒng)的處置方式已經(jīng)不能滿足需要。應(yīng)與當(dāng)代綠色發(fā)展理念相適應(yīng)。例如,沼氣是最好的消化農(nóng)業(yè)廢棄物的方式,既節(jié)能又環(huán)保,目前建立沼氣池所需費(fèi)用較高,即便有政府資助,但因農(nóng)業(yè)廢棄物具有一定的季節(jié)性,使農(nóng)民不敢去償試。當(dāng)前,農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化還處于最基本的水平,如直接秸稈還田、制沼氣、堆漚有機(jī)肥等,但這些方法技術(shù)水平低下,利用率也不高。如,乙醇制取、建材生產(chǎn)、材料包裝等在工業(yè)上的利用技術(shù)尚不成熟。因此,對農(nóng)業(yè)廢棄物進(jìn)行資源化和綜合利用是一項(xiàng)十分艱巨、具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。
(三)農(nóng)業(yè)的社會(huì)化服務(wù)體系不完備。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)節(jié)多,流程復(fù)雜,這就造成了垃圾的資源化利用的復(fù)雜性和多樣性,如果只靠農(nóng)戶,沒有一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈,那么各個(gè)環(huán)節(jié)都很難進(jìn)行有效的運(yùn)轉(zhuǎn)。這就迫切需要一條工業(yè)化的道路,推進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,擴(kuò)大其使用渠道,加速其下游產(chǎn)品的發(fā)展,逐漸形成一條完整的農(nóng)業(yè)廢棄物利用產(chǎn)業(yè)鏈。在此基礎(chǔ)上,完善與之相適應(yīng)的社會(huì)服務(wù)系統(tǒng),促進(jìn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的迅速發(fā)展。
(四)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化水平較低。目前,我國對農(nóng)林廢棄物的資源化處理主要是依靠經(jīng)驗(yàn)和摸索,缺乏具體的技術(shù)規(guī)范和操作程序。比如,秸稈還田的方法、方式、時(shí)間、地點(diǎn)等尚不明確。目前,利用秸稈做肥料、飼料以及水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)廢棄物等生產(chǎn)的有機(jī)肥料,都面臨著肥效難以準(zhǔn)確測定、養(yǎng)分含量不穩(wěn)定等難題。因此,需制定出一套關(guān)于農(nóng)業(yè)廢物利用的技術(shù)、方式和方法的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范,進(jìn)而建立起一套適合我國國情的農(nóng)業(yè)廢棄物利用技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)。
農(nóng)業(yè)廢棄物的循環(huán)利用是一項(xiàng)長期而復(fù)雜的工程,應(yīng)充分發(fā)揮政府的作用,調(diào)動(dòng)社會(huì)、企業(yè)和農(nóng)戶的積極性,采取綜合技術(shù)和科學(xué)管理措施,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行長期的努力,不斷地推動(dòng),只有這樣,才能有效地解決農(nóng)業(yè)廢棄物對環(huán)境造成的污染,并使其達(dá)到資源化的目的。
(一)技術(shù)和管理手段科學(xué)化。要結(jié)合農(nóng)村的具體情況,結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)承載力,有針對性地引入實(shí)用技術(shù),以最大限度地提高資源利用率。
(二)提高農(nóng)業(yè)廢棄物回收利用效率。除中央、地方財(cái)政外,還應(yīng)該鼓勵(lì)社會(huì)資本投入到農(nóng)業(yè)垃圾回收利用中,以緩解我國農(nóng)業(yè)廢棄物回收利用的資金短缺問題,并盡快形成一種可持續(xù)的投資機(jī)制。
(三)政府應(yīng)建立健全農(nóng)業(yè)廢棄物回收利用的相關(guān)政策體系,明確其發(fā)展方向,這是實(shí)現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)廢棄物回收與再利用的重要途徑。
(四)提高農(nóng)戶的環(huán)境保護(hù)意識(shí)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,農(nóng)戶的生活條件得到了改善,但是農(nóng)戶自身的文化素質(zhì)相對較低,農(nóng)戶的小農(nóng)戶意識(shí)很強(qiáng),再加上長期以來形成的生活習(xí)慣,使得農(nóng)戶對農(nóng)業(yè)廢棄物的污染沒有太多的關(guān)注。為此,應(yīng)加強(qiáng)對農(nóng)業(yè)廢棄物循環(huán)利用的宣傳,增強(qiáng)農(nóng)戶對農(nóng)業(yè)廢棄物利用的意識(shí)。
農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用技術(shù)大部分使用在農(nóng)村,秸稈制造生物燃?xì)?、秸稈糞便聯(lián)合制生物燃?xì)庖约敖斩捈S便聯(lián)合制氣發(fā)電可以不同程度地提高農(nóng)村能源可持續(xù)利用水平。農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要源源不斷的資源支撐,但在我國農(nóng)村人口眾多、資源稀少的背景下,農(nóng)業(yè)資源無疑成為我國目前最大的難題之一。為了改善我國農(nóng)村現(xiàn)狀,促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境的改善,農(nóng)業(yè)廢棄物資源利用無疑成為我們解決問題最有利的方法,資源廢棄物的利用不僅可以使資源利用達(dá)到最大化,同時(shí)也使得環(huán)境污染大大減少。為提高農(nóng)業(yè)廢棄物的多樣化利用,不斷提升農(nóng)業(yè)廢棄物的轉(zhuǎn)換效率,探索農(nóng)業(yè)廢棄物的潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值,從而實(shí)現(xiàn)減少農(nóng)業(yè)廢棄物造成的環(huán)境污染,促進(jìn)農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化、產(chǎn)業(yè)化、綠色循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展,我們還需要不斷克服遇到的困難與挑戰(zhàn),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)的高效結(jié)合,推進(jìn)我國農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。