我国农药包装材料废弃物污染现状及循环利用对策初探

占义如，陈阳，许婉婷，钱庆荣，2

（1.福建师范大学环境科学与工程学院，福建福州35007；2.福建省污染控制与资源循环利用重点实验室，福建福州350007）

我国农药包装材料废弃物污染现状及循环利用对策初探

占义如1，陈阳1，许婉婷1，钱庆荣1，2

（1.福建师范大学环境科学与工程学院，福建福州35007；2.福建省污染控制与资源循环利用重点实验室，福建福州350007）

我国是农业大国，大量的农药包装材料废弃物给农村环境和人畜安全带来了严重的威胁，同时也造成了资源浪费。分析了我国农药包装材料废弃物的现状与危害，以及目前我国对农药包装废弃物的主要处理方式和存在的问题。对比了国内外农药包装废弃物处理现状，提出了借助农药特有的销售渠道，建立有效的回收体系，并通过技术创新，实现农药包装废弃物的循环利用。

农药包装材料废弃物；现状；回收体系；循环利用

农药包装废弃物是指在农业生产中，农药施用后，被废弃的各种农药包装容器，包括农药包装袋、包装盒和包装瓶等。目前农药包装用材料包括金属、玻璃、塑料和纸等。由于塑料材料具有强度好、耐化学药品、不易碎、成型工艺简单，并可根据包装不同要求加工成各种产品（如袋、瓶等）、成本低等优点，已经逐渐代替玻璃，成为农药包装的主要材料[1]。

然而，在农村，随着我国农药的大量使用，农药包装废弃物在农田及其周边环境大量积累，这不但给农村景观带来破坏，污染了农村土壤和水体，给人类和牲畜带来威胁；同时，以塑料为主的包装材料的废弃，也浪费了大量的化石资源。因此，探讨农药包装废物的收集途径和资源化利用技术，对保护农村环境、节约化石资源，具有重要意义。

1 我国农药包装废弃物情况及其危害

习近平总书记多次提到：“中国要美，农村必须美。建设美丽中国，必须建设好‘美丽乡村’。”倡导生态文明，建设美丽乡村，已成为广大农民群众共同追求的目标。然而，目前我国农村环境污染情况不容乐观，单就随处可见的废旧农药瓶已成为建设美丽乡村的一大阻碍。我国是世界农业大国，也是农药消费量最大的国家之一。据统计我国2014年农药使用量达100.45万t，农药施用后废弃农药塑料包装瓶（图1）数量达300多亿个，约10万t[2]。

图1 我国农药塑料包装瓶及其年废弃量

我国农药包装废弃物造成的危害越来越严重（图2）[4]，主要有以下几个方面。（1）环境的严重污染。废旧农药瓶不仅破坏了农村景观，还严重影响了农村的生态环境。农药包装废弃物中的农药残留物，已成为毒害人类和污染环境的杀手。相关资料显示，农药残留物渗透到土壤里不仅会恶化土壤的理化性质，造成土壤微生物种群受损，农残超标，使农作物产量增幅减小，品质下降，极大地削弱了我国现代农业可持续发展能力[3]；而且还会引起水质中N，P含量超标，大量的鱼类死亡，水体富营养化，严重污染周边河流水源。（2）威胁人畜生命安全。农药按照用途主要分为4种：杀虫剂、杀螨剂、杀菌剂和除草剂，每一种农药成分都有一定的毒性，以敌敌畏和乐果为代表，分为高毒、中毒、低毒。含有这些农药残留的农药包装材料被随意丢弃在河边水沟、田间地头及房前屋后，农民饲养的牲畜在四处觅食的过程中一旦误食将很容易中毒死亡。不仅如此，农药残留物还会通过水果和蔬菜等食物进入人体，在人体内长期蓄积滞留，从而引起慢性中毒，诱发癌症等。（3）资源的浪费。随着我国推行使用塑料瓶装的农药包装材料代替玻璃瓶装以及麻袋装的农药包装材料的政策，目前用于农药包装材料的主要为塑料瓶装，其主要成分为聚乙烯（PE）瓶、聚酯（PET）瓶和多层复合高阻隔瓶等。数据显示，每生产1 t PET塑料，需要消耗6 t石油资源，排放二氧化硫48 kg等。因此，在我国石油资源日益紧缺的形势下，农药包装材料的废弃即是资源被浪费的现象，如果能够依靠先进技术，将其进行高质化利用，不但可缓解农村生态问题，减少土地资源浪费，并且，对资源节约也将起到重要的促进作用，具有十分重要的意义。

图2 废弃农药瓶对环境造成的危害

2 我国农药包装材料废弃物的主要处理现状及存在问题

2.1 处理现状

根据环境保护部南京环境科学研究所提供的调查结果显示，目前我国废旧农药瓶的回收处理主要有以下3种情况：一是农民使用完毕后将包装物随意丢弃在农田、水池旁等地，形成污染源，造成“视觉污染”；二是将农药包装废弃物集中起来卖给废品收购站，简单清洗后就再次利用；三是固废处理厂对农药包装废弃物进行阶段性焚烧或者掩埋，一定程度上使大气和土壤受到污染。

近年来，我国不同地区对农药瓶的回收做了一些有益的尝试。如表1所示，福建宁德周宁县实行废旧农药瓶换生活用品，即“4个农药瓶兑换1块洗衣肥皂”的有偿回收方式，大力鼓舞农民对废旧农药进行回收，减少了随意丢弃的现象。与此同时，上海、浙江、江西等省份在颁布对废旧农药瓶集中处理管理办法的同时，通过有偿回收、资金补贴等措施，提高废旧农药瓶的回收效率。

尽管环保部在《农药包装废弃物回收处理管理办法》（试行）中，明确规定农药生产企业须负责包装废弃物的回收处理。但由于回收困难和回收处理技术问题，我国仍未出现一家专门从事农药塑料包装废弃物的回收和资源化利用企业。

2.2 存在问题

目前，我国农药包装材料废弃物处理方式主要存在以下问题：（1）政府缺乏监管。我国农药管理法规中涉及农药包装废弃物污染管理的内容都不很完善，也未制定农药包装废弃物管理的相关法律，且由于缺乏明确的主管部门，使得国内农药包装废弃物的回收及安全处置工作一直难以开展。大量农药瓶包装废弃物被制成其他类型塑料制品,一些不法厂商甚至回收加工为食品包装袋（瓶）上市。（2）农民环保意识淡薄。据中国农药信息网报道，有65.2%的人将农药包装瓶（袋）随意扔在田间地头或河里，约3.2%的人将其直接烧掉。受传统生产方式、思维习惯及经济条件的影响，农民认为使用高毒农药可以提升作物产量，他们不接受新研制的无毒、低毒型昂贵农药，觉得价格昂贵，相反，青睐于低廉的农药，尽管这些农药毒性较高，使农村环境污染问题更加剧烈。（3）回收渠道尚未建立，回收成本高。完整的废弃农药包装材料回收处理体系涉及到政府部门、农户、企业等多主体，每一环节中均需要投入大量的资金以保证回收体系的完整和有效性，因而高昂的处理成本也是农药包装材料废弃物处理方式存在的问题。（4）没有专门的处理技术。目前，国内农药包装物及容器废弃后处理技术仍属空白，如何处理农药残余污水，同时使回收点的周边水源不受污染，在技术上和经济上都是一大难题。

表1 国内农药包装废弃物回收处理现状

2.3 国外农药包装废弃物处理概况

国外对农药瓶的回收再利用率较高（表2），目前为65%～98%，在管理理念和技术上，都比较先进，值得我国借鉴[5]。

表2 国外废旧农药瓶回收情况

3 我国农药包装材料废弃物循环利用对策初探

3.1 国家政策方面

为探索一条符合我国的农药包装废弃物回收处理道路，我国动员了包括政府部门、农药生产、经营企业和农民等各方力量的积极参与。我国率先与德国合作实行农药包装废弃物回收处置试点工作，在2005—2012年，于湖北等试点城市建立了农药回收处理链，为回收体系的逐步完善奠定了基础。2013年初，国务院下发《近期土壤环境保护和综合治理工作安排》文件，要求要“建立农药包装容器等废弃物回收制度，鼓励废弃农膜回收和综合利用”。2015年环保部起草了《农药包装废弃物回收处理管理办法（试行）》，对于农药包装的管理、农药废弃物的回收处理等多方面均作了具体而明确的规定。至此，我国农药包装废弃物回收处理法制规定进入新的阶段。

3.2 建立在政府引导下基于农药特殊销售渠道的回收体系

为了方便回收操作和管理，农药包装材料废弃物的回收应以乡镇为基本单位，构建适合本地实际的农药包装废弃物回收、转运和监管体系[6]。（1）严格目标考核。把废旧包装物回收情况及田园清洁程度纳入乡镇考核内容。乡镇应配备回收管理人员、回收桶和回收站、转运车等。每阶段将其库存废物运送到各市（县）无害化处理中心。回收管理人员定期或不定期深入田间地头、沟渠边等检查空农药包装物回收情况。（2）销售源头管理。乡（县）政府与农药经营业户签订销售农药、回收农药废弃物责任书，农药经营业户与销售网点实行实名登记、实量登记、回收登记。将销售散户归属于村内大型的销售户，实行阶梯管理。为鼓励村民囤积农药瓶，建立有偿回收制度。回收管理人员每2天进行上门回收或定点回收，建立村民回收档案，记录农药用户购买农药瓶（袋）数和回收数，对回收数量足额的，予以奖励；对回收数量差距大的，予以处罚等[7]。（3）村民自发收集。乡镇加大环保宣传力度，提升农民的环保意识，引导村民将田间、路边的农药瓶置入就近回收桶和回收站，自觉杜绝乱扔行为。让倡导生态文明，建设美丽乡村，成为广大农民群众共同追求的目标[8]。

建立在政府引导下的回收体系，从长远来看，回收过程高效且持续。

3.3 循环利用的工艺技术

文中所探究的循环工艺技术来自农药包装材料循环利用技术和农残污水处理技术的耦合集成。提出的循环利用技术路径如图3所示。经过开包、预清洗、人工分拣、标签分离、湿法破碎、热碱洗、热浮洗、干燥混合等一系列工艺处理，最终可得到洁净的PET瓶片。其中整瓶预清洗阶段可除去70%的农药残留物。热碱洗的漂洗和碱洗阶段，通过加入碱、乳化剂以及专用化学试剂，实现85%的农药残留去除。最终热浮洗阶段可去除90%的农残。三道清洗工序将瓶片含杂质指标从 300×10-6降低至 50×10-6。

如图4所示，以废弃农药塑料瓶为原料，获得洁净回收PET瓶片和再生PE/PP颗粒，提供给下游企业，用于生产新的农药包装瓶、单丝拉链和复合生态板材。

图3 废旧农药瓶回收瓶片工艺流程图

针对3道农药瓶清洗工序中产生的大量混有农残的污水，采用特殊的农药残留污水处理技术。具体污水处理工艺如图5。

图4 回收塑料材料用途

在油水分离破乳阶段，根据污水实际情况，投加一定量的聚醚季铵盐聚硅氧烷原油破乳剂，对含油类废水，进行破乳。

之后污水进入氧化池，需投加HCl等酸类物质，调节废水pH值，便于Fenton氧化操作。实验证明，在pH值为3.5～5.5时，Fenton试剂对COD去除＞60%。Fenton氧化的最佳工艺为池中H2O2投量20 mL/L，FeSO4·7H2O投量为1 g/L，搅拌时间为30 min，反应时间为2 h。经过Fenton试剂氧化后，可消除或降低难降解有机物的生物毒性，改善废水的可生化性；能有效地处理含氰废水、除草剂废水和杀虫剂废水，废水的可生化性可得到极大的提高。

图5 农药残留污水处理工艺流程图

然后进入好氧段——生物A2/O池，池中悬挂填料作为生物膜附着材料。通过曝气增加水中溶解氧，促进膜表面好氧微生物的新陈代谢作用，分解氧化污染物，从而达到净化水质的目的，处理水经过沉淀池沉淀后达到排放标准，出水可回用至车间。

处理产生的油类和干泥外排，运至污泥处理厂作特殊处理。

4 结语

我国农村地区废旧农药瓶对环境污染日益严重，对废旧农药瓶进行有效回收处理的需求迫在眉睫。为此，在对比分析了国内外农药包装废弃物处理现状的基础上，提出了借助我国农药特有的销售渠道，建立有效的回收体系，并通过技术创新实现农药包装废弃物的无害化、高质化回收利用的新技术路线。对保护我国农村环境、节约化石资源，具有重要意义。

[1]马玉英，农药废弃包装物的处理现状及建议[J].现代农业科技，2013(5)：165-166.

[2]何晓燕.我国农村环境污染问题及治理研究[D].长沙：中南林业科技大学，2012.

[3]孙振钧，袁振宏，张大道，等.农业废弃物资源化与农村生物质资源战略研究报告[R].国家中长期科学和技术发展战略研究，2004.

[4]吴琼，夏忠敏，邵昌余.农药包装废弃物处理现状及治理对策[J].农药科学与管理，2011，32(3)：17-19.

[5]赵宝元，施凯健，孙波.国外包装废弃物回收系统的比较分析及启示[J].产业观察，2009(3)：103-106.

[6]刘雪梅.新农村建设过程中农药包装物处理现状及解决方法[J].江苏农业科学，2010(2)：368-369

[7]宁伟文，王明勇，曹明坤，等.农药包装废弃物回收处理的调查与建议[J].农药科学与管理，2014，35(4)：19-22.

[8]付万泉，林道海.嫩江县废弃农药瓶回收工作实践与探索[J].黑龙江环境通报，2011，35(2)：85-88.

The current status and recycling countermeasures of the wasted pesticide packaging materials in China

ZHAN Yiru1,CHEN Yang1,XU Wanting1,QIAN Qingrong1,2
（1.College of Environmental Science and Engineering,Fujian Normal University,Fuzhou 350007,China;2.Fujian Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse,Fuzhou 350007,China）

China is an agricultural country.A large number of pesticide packaging materials were wasted to the rural environment,which not only threats human and animal safety seriously,but also wastes resources.In this paper,the methods and their disadvantages for the disposal of the wasted pesticide packaging materials in China was analyzed.And an effective system for recovery of the wasted pesticide packaging materials by virtue of the current pesticide sales mode was proposed.Moreover,an approaches for application of the recycled pesticide packaging materials using the technologies innovation was put forward.

wasted pesticide packaging;current state;recovery system;recycle

X71

A

1674-0912（2017）07-0017-05

2017－02－28）

福建省大学生创新创业训练计划项目（cxxl-2016119）

占义如（1994-），女，福建泉州人，2013级本科生，专业方向：资源循环科学与工程。