农业废弃物利用现状及对策

路学花

摘 要：简述了农业废弃物及其利用现状，并对农业废弃物的总量、现有的利用途径以及将来的利用方向进行了综述，以期为农业废弃物的利用和资源循环利用提供理论参考。

关键词：农业废弃物；现状；利用途径；对策

中图分类号 S216.2 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2013）05-70-02

农业废弃物是近年来农业资源化利用方面的重要领域。同时由于农业废弃物的处理不当和利用效率不高等问题，使得农业废弃物成为农业污染的重要来源，已经对农业的生态环境质量和人民的健康造成了影响。如何按照循环经济的理论来解决我国的农业废弃物等问题，已经成为我国农业可持续发展和新农村建设的大事。

广义上来说，农业废弃物就是农业生产和再生产链环中资源投入与产出在物质和能量上的差额，是资源利用过程中产生的物质能量流失份额[1]。狭义的农业废弃物是指在农业生产的过程中，被丢弃的有机类物质，具体包括：农业和林业生产中，作物和林木生产所不需要、多余的植物体；畜牧业和渔业生产中所产生的动物残余体；农业加工以及深加工过程中所产生的加工类废弃物以及农村和城镇生活产生的垃圾等[2]。农业废弃物是多种多样的，如农作物秸秆（秸秆、谷壳、果壳等）、林木枝体、残留的农药和化肥、废旧农膜与畜禽粪便等。农业有机废弃物按照其来源的不同，可以分为第一性生产废弃物（例如秸秆、杂草、枯枝、落叶等）、第二性生产废弃物（例如禽畜粪便等）、农畜产品加工废弃物（例如豆饼粕、木头的锯末、糟渣、甘蔗渣、动物皮毛等）和人的生活废弃物（如人粪尿和生活垃圾等）4类[3]。其实，在我们的生活垃圾中，还含有其他很多种农产品废弃物，但我们常说的农业废弃物则主要是指前面提到的前3类。

1 农业废弃物总量巨大

农作物秸秆是农业废弃物的主要方面。据2003年的统计，我国农作物秸秆总产量为71 629万t，占农田生物质总产量的50.37%[1]。如此多的秸秆，由于农业生产的比较效益低下以及秸秆还田繁杂等原因，使得废弃现象相当严重。农作物秸秆和林木枝条的无谓焚烧量占到总秸秆量的15%左右，严重影响了农田生态环境。农药和化肥的流失也是农业废弃物的重要来源。我国2004年化肥施用量4 636.8万t，农药施用量130t。我国化肥利用率平均在30%～40%，农药的残留率在50%～60%，大量的农药和化肥残留在农田中，将严重危及生态安全和农产品品质。地膜的用量和覆盖面积我国已居世界首位，2004年农用地膜的使用总量是168万t，覆盖总面积为1 306.3万hm2，而我国农田塑料的年残留量高达40kg/hm2[1]。存留在土壤中的残膜对作物的根系、水肥的运移造成严重的影响，从而影响产量和经济效益。畜禽粪便虽然是农业有机肥的重要来源，但由于总量太大，已经成为和工业废水、生活污水相并列的三大污染源之一。畜禽粪便中含有过量矿物元素、致病菌和寄生虫，在嫌气的条件下则会产生大量恶臭和有毒的化学成分，这些废气将对人体产生严重的伤害。2002年，我国畜禽粪便总量达30亿t，随着中国农业、畜牧业和养殖业的不断发展，畜禽粪便总量将进一步增大，由此所造成的污染也将会更加严重。

2 农业废弃物的利用途径

关于农业废弃物的利用目前主要集中在肥料化、饲料化、能源化、材料化、生态化等方面。

2.1 肥料化利用 肥料化利用包括直接还田利用、发酵后还田利用、生产有机和无机复合肥等方式[4]。该方面的利用已经相当成熟，并得到了推广利用。

2.2 饲料化利用 饲料化利用也是农业废弃物的重要利用途径。按照来源不同又分为农业性废弃物和动物性废弃物[4]。植物纤维性的废弃物指农作物秸秆、木屑等，可采用堆肥化和沼气化技术进行处理转化，变为微生物蛋白产品。堆肥技术是指利用微生物作用，把不稳定的有机质转变成较为稳定的有机质，并降低挥发性物质含量，减小臭味，改善物理性状。同时，高温堆肥可杀灭病原菌、虫卵以及草籽。沼气发酵指在厌氧条件下把各种农业废弃物经过微生物的分解代谢，最终形成以甲烷为主的混合气体的过程[5]。

2.3 能源化利用 能源化利用是变废为宝的新举措，实现了资源的利用最大化。将各种农业废弃物进行发酵生产沼气，则可显著提高热效率。同样，采用沼气发酵可使禽畜粪便中不能用于直接燃烧的能量物质得到充分利用。沼气已经被用于人们生活的各个方面，并在节省能源方面发挥了重要的作用。目前，关于农业废弃物的能源化利用，主要集中在高效的沼气发酵装置和配套设备以及发电工程系统；中热值秸秆的气化装置与燃气净化的技术；秸秆的直接燃烧供热系统技术；纤维素类原料的生产燃料乙醇技术；生物质的热解液化制备燃料油、间接液化生产合成柴油与副产物综合利用技术；有机垃圾的混合燃烧发电的技术，以及“能源-环境工程”的生态农业综合利用模式等方面[4]。

2.4 材料化利用 材料化利用是利用农业废弃物中含有的高蛋白质和纤维性的材料生产多种生物质材料与生产资料的利用模式，是农业废弃物的资源化利用领域。如生产纸板、纤维板、轻质的建材板等材料；活性炭材料的制备；利用稻壳生产白碳黑、炭化硅的陶瓷、氮化硅的陶瓷等；秸秆、稻壳生产新型保温材料；甘蔗渣和玉米渣等制取膳食纤维产品。

2.5 综合生态化利用模式 例如猪-沼气-果园模式、猪-沼气-渔业模式等，按照生态学的原理，实现农业废弃物的多重循环以及多次转化，提高废弃资源的利用率与整体效益。

3 农业废弃物的资源化利用的对策

3.1 树立科学的利用思路 农业废弃物既是农业生产的多余物，但同时又是可进行深入利用的农业资源。随着农业生产的发展，在未来的15～20a中，农业废弃物总量依然呈增加的趋势，若不进行科学而合理的利用，农业废弃物对环境造成的污染将会更加严重。按循环经济的理论，建立废弃物的生态循环模式，进而发展为循环农业、循环社会的总体发展战略思路，构建起“生产—生活—生态—生命（人）”的发展模式，在新农村建设中，形成具备循环社会特征的农村小康社会。

3.2 注重新技术、新工艺的应用 要及时掌握相关技术的研究进展，加强技术攻关和创新，注重新技术、新工艺的应用和集成，提升产品的技术含量。例如在发酵工程中，构建微生物高效筛选工艺，选择新型酶制剂等。依据因地制宜的原则，立足当地的资源优势，充分利用现代科学技术，并结合传统的农业技术，形成适宜当地的农业废弃物资源化利用的模式。

3.3 积极开辟新的途径 在我国，秸秆是农业废弃物中所占比例较大的类别。但目前利用秸秆的主要方式仍然是燃烧供能、堆肥还田与直接饲喂畜禽，其它的利用途径相对较少。以枸杞种植业为例，在枸杞种植区从2～10月份都要对枸杞树体进行整形修剪、抹芽等田间操作。这些修剪下来的枝条和树体残枝如处理不当，则会成为病虫害的栖息繁衍地，同时也影响田间管理工作。有研究表明，枸杞枝条和叶片中有丰富的氨基酸、甜菜碱等营养成分，若充分利用这些废弃枝条，进行饲料加工和其他产品的开发，则不但解决了废弃物的处理，也延长了枸杞的产业链，增加了枸杞种植的经济效益。

参考文献

[1]李长生，杨正礼.我国农业废弃物污染与利用现状及对策研究[C]//2006年中国农学会学术年会，2006：490-493.

[2]李鹏，王文杰.我国农业废弃物资源的利用现状及开发前景[J].天津农业科学，2009，15（3）：46-49.

[3]薛智勇，王卫平，许育新，等.农业废弃物资源化现状与多元循环利用探讨[C]// 2006年中国农学会学术年会，2006：245-248.

[4]彭靖.对我国农业废弃物资源化利用的思考[J].生态环境学报，2009，18（2）：794-798.

[5]李鸣雷，刘萌娟，谷洁，等.农业废弃物资源化利用的微生物学途径探讨[J].西安文理学院学报（自然科学版），2007，10 （3）：14-17.

[6]李鹏，王文杰.我国农业废弃物资源的利用现状及开发前景[J].天津农业科学，2009，15 （3）：46-49. （责编：徐世红）