皖北农业废弃物资源化利用现状、问题及对策研究

奚 雷，吴志豪，谢传会

（安徽科技学院 管理学院，安徽 蚌埠233030）

1 引言

近几年来,世界资源短缺的问题日益突出,如各种能源、土地资源和水资源的短缺,迫使人类必须采取行动保护与改善生态环境[1]。当前，各级政府部门逐渐认识到资源短缺问题将会带来严重影响,政策制定也改变了以往社会经济发展过程中存在的问题，如过分注重经济效率而不是生态效率,注重经济成本而不是生态成本，甚至个别地方完全不考虑生态成本,采取掠夺式的发展方式，使得部分地区的资源短缺问题日益严重，进一步加剧了生态环境的恶化，造成严重的环境污染问题。伴随着社会经济的快速发展,以农作物秸秆、粪污、农膜等为主的农业废弃物日益增多，其中相当部分未经处理，易造成资源浪费，成为重要污染源，带来严重的环境与社会问题[2]。

目前，大多数国家、地区和居民较多地关注城市环境污染与空气质量问题,偏重于解决与处理城市中的垃圾[1]。与城市地区相比，农村地区环境污染相对较低。致使农村环境污染问题处理能力相对于城市地区要弱一些。当前，燃烧的农业废弃物成为农村环境污染的主要来源之一，还有可能导致全球气候变暖。农业废弃物未能得到及时有效处理是农村地区环境污染的重要原因。相关案例研究表明，燃烧排放的农业废弃物产生的污染物同样会影响人们的身体健康，同时也会影响部分工业品的生产制造，如小麦秸杆和稻草的燃烧会导致空气污染,使土壤原有资源弱化，导致产能下降。受污染的动物饲料、污水等会通过垃圾以及生病动物的体液等进行传播。有害的微生物、寄生虫卵在动物粪便与污水中繁衍和传播，这些病菌会损害人们的身体健康，更为严重的是这些病菌具有较强的传播能力与生存能力。如禽流感病毒可以在粪便中存活数天，因此，如何妥善处理含禽流感病毒的粪便，并使其成为能够再生的资源，对于资源循环利用与可持续发展来说都是迫在眉睫[3]。

2 皖北农业废弃物资源化利用现状

安徽作为农业大省，将农业废弃物资源放到非常突出的位置，2018年秸秆综合利用率为88.97%，超出全国平均水平4个百分点，畜禽粪污综合利用率达78.6%，高出全国平均水平8.6个百分点[4]。根据安徽省统计年鉴数据显示，皖北6市农作物播种面积为3939642亩，占安徽省播种面积的53.15%，统计数据显示皖北农作物播种面积最大，研究皖北农业废弃物利用情况具有一定的代表性[5]。2019年7月-2019年9月笔者围绕农业废弃物资源利用情况赴安徽省各地市进行调研。从调研情况来看，就农业废弃物总体利用情况而言，皖北地区，相较于皖南、皖中地区而言，利用水平相对低一些。此外，调研还显示，皖北农村的能源消耗在数量、类型和结构上都发生了非常大的变化，皖北农业废弃物资源化利用的方式主要有能源化、化肥化、饲料化和物化。

2.1 能源化利用

目前，皖北地区主要利用农业废弃物（如秸秆、粪便和废水等）进行发酵制沼气，可有效促进皖北地区生态系统地良性循环，也能够较好地缓解皖北农村地区所面临的资源短缺的问题。利用农业废弃物循环生产沼气能够将种植、养殖、微生物发酵和农村环境建设结合，既解决了现代农业及农村所面临的环境污染、资源消耗和生态破坏等一系列问题，也能够实现农业废弃物的资源化循环再利用[6]。皖北农业废弃物资源化利用方式逐渐从传统的低质量、低效率利用，向高质量、高效率转变。目前，最常用的厌氧消化方法是废弃物和资源回收的有效处理技术[7]。然而，被视作垃圾而处理的农业废弃物，其组成部分大多是纤维素，本身并不会对环境造成污染。因此，只须通过先进的生物技术进行转化分解，便可以实现大部分生物资源的有效利用，对节能减排，实现绿色健康的小康社会，缓解能源短缺等问题均具有较大现实意义。在不断的研究和推广中，皖北地区形成了一个物质循环生态模型，实现了沼液作肥料、沼渣养鱼，使种植业和渔业形成完美结合。

2.2 肥料化利用

农业废弃物中含有丰富的有机营养物质，如氮、磷和钾，而这些有机物质和营养元素是促进农业可持续发展的宝贵资源[8]。通过对农业废弃物科学处理利用，如制造农用肥料，成为皖北农村地区最常用的农用肥料来源。农业废弃物资源作为农用肥料是一个非常传统的应用方法，具体可分为直接利用和间接利用。直接利用是将秸秆或粪便直接返回田地而不作任何处理，其优点在于操作简单，省时省力。相关研究表明，农业废物直接返回到自然界中，通过微生物的长时间分解，其释放的矿物质与营养素，是可以被植物吸收和利用，以及有机物质能够被土壤有效分解。微生物和其他生物分解，能够在一定范围内起到增强土壤肥力与提高农作物产量的效果。但是这个过程本身也存在缺点，如农业废弃物依靠自身的自然分解速度较慢，而且秸秆分解发酵过程还会破坏农作物的根系，可能会影响农作物的健康生长。间接使用主要是在返回田间之前通过堆放、分解（堆肥）和焚烧等过程来处理农业废弃物。

2.3 饲料化利用

将农业废弃物转化为饲料是皖北地区接下来发展的重要方向之一，农业废弃物主要包括动物排泄物和植物纤维性废弃物，可以通过分解加工将农业废弃物转化为饲料，无论是动物性排泄物还是植物纤维性废弃物都是由大量的纤维类物质和蛋白质组成的，因此由农业废弃物加工的饲料可以直接被畜禽食用。

农业植物废弃物中又以秸秆作为代表，因为大部分的秸秆都是可以直接加工的，经过一定的处理改良之后，可以大幅提高养分利用率，同时也提高了其经济效益。畜禽粪便是动物性废弃物的代表，像鸡粪中就含有大量的微量元素和营养，在通过一些特定的科学方法处理后，也可以用作家畜饲料[9]。只不过，目前市场上的动物粪便的饲料可能存有安全隐患，人们对动物粪便做成的饲料是否可以放心使用，仍存在争议，需要有更多的研究解决使用过程中的安全问题。

2.4 材料化利用

通过物理和化学的方法将农业废弃物加工转化成生活中需要的材料也是未来的重点研究方向，农业废弃物中具有丰富的纤维性材料可用于工业生产中，例如秸秆就非常容易转化为纺织和建材原料,其表面密度小、韧性大、抗拉、抗弯和抗冲击能力强,是很好的工业材料[9]。我国是秸秆产业起步较早的国家之一，然而，由于对秸秆产业重视不够，导致产业科学技术发展相对滞后，使得工业企业只能在较小范围内利用秸秆。

3 皖北农业废弃物资源化利用中存在的问题

3.1 废弃物资源化利用和环保意识淡薄

农业废弃物资源一直以来都没有被真正的利用起来,导致咱们赖以生活的环境遭到污染。究其原因而言，部分农业生产者局限于眼前的利益,且对农业废弃物资源利用这方面的认知不充分,缺乏可持续发展的意识,再加上管理者对农业废弃物再利用的重视程度不够、宣传力度不足，最终导致了农业生产者利用废弃物资源意愿不强，浪费了相当多的农业废弃物资源，还造成了环境污染[3]。由于农业生产者也是废弃物资源利用的主要执行者，农业生产者应充分认识到废弃物资源合理利用的重要性，深刻领会有效利用废弃物资源对环境保护的重要意义。

3.2 技术不成熟，输入成本高

随着环境保护日益受到重视,当前，需要一个成熟且可靠的技术体系来转化整个产业链中的农业废弃物。然而目前大多数农业废弃物处理技术仍处于初期实验阶段，缺乏专业性和实用性，工业化程度相对较低。农业废弃物的实际处理需要经过许多步骤，每个步骤都需要消耗劳动力和材料成本。事实上，农业废弃物处理较难形成规模化，究其原因在于大多数企业普遍认为盈利空间较小，发展难度大，这也导致他们很少主动投资农业废弃物回收这一行业。所以目前更多的还是依靠政府积极推进和科技项目支持来支撑农业废弃物的处理。

3.3 农牧业生产结合不紧密，资源利用率低

随着农业和畜牧业的不断发展，现代畜牧业和种植业已经完成了非常细致的专业化分工,虽然这在土地产出效率上有了很大的提升,不过也导致了用养分离和种养分离等问题。本可就地、就近转化处理的农业废弃物，却因为资源转化不便，导致了废弃物无法实现“变废为宝”，却形成3个方面的主要问题：一是种养不配套。随着劳动力成本的上升和劳动力的转移，养殖规模虽然不断扩大，但缺乏配套用地；二是不科学的秸秆资源化利用方式。无论是一熟制还是多熟制地区,大多都是采用将秸秆进行粉碎处理的方法来实现还田。但在时间紧的多熟制地区,短期内粉碎后的秸秆不仅不能很好地腐烂,还会影响其他农作物的生长,最终并没有起到还田养地的功能；三是过量使用化肥,而不是用有机肥来替代。一段较长时期以来，种植业都选择短期高收益的化肥，过度使用化肥和更换不足的有机肥料，这不仅降低了土壤的肥力，同时也会造成不同程度的农田水体污染[7]。

3.4 农业废弃物资源化利用技术落后，人力支持体系不健全

要实现农业废弃物的资源化利用，离不开一套拥有先进的技术和与其相配套的人力资源系统。虽然我国有一些相对成熟的技术，如农业废物处理技术和设备的创新研究，但仍需要构建完善的技术保障体系。农业废弃物从回收到产出的一整套技术相对完善，却也缺少与之配套的设备[10]。因为在设备投资方面，除了政府之外，很少有个人或者集体愿意在农业废弃物的回收利用方面进行投资，这也导致了一些优秀的技术没有得到很好地应用与推广，导致农业废弃物的资源利用率一直未能达到理想的水平。此外，从事农村农业废弃物资源化利用产业的大部分相关人员缺乏全面系统的培训，工作成效受到一定的影响，这也限制了资源利用行业的发展。

4 皖北农业废弃物资源优化利用对策

4.1 建立健全农业废弃物综合利用的法规和政策

想要实现农业废弃物的高效循环利用，离不开政府的大力支持，为规范与促进行业发展，政府应该建立和完善相应的政策法规。考虑到废弃物处理会对环境造成一定的影响，政府应建立环境许可制度[11]。达到一定规模的养殖场在经营前必须取得环境许可，通过对养殖户实行税收减免与低息融资等方面的优惠政策,大力扶持养殖户，建立起经营环境标准，同时扶持和鼓励养殖户开展生态环境建设，形成系统完整的激励政策和相应的奖惩措施。

4.2 注重技术创新,加快产业化进程

随着政策的不断完善，技术的不断进步,在未来的废弃物资源化的进程中,不单要把采用新技术、新工艺等放在第一位,更要实现产品的技术质量的稳步提高。此外，要根据皖北地区的经济发展水平和当地资源的优势和劣势来优化先进技术和传统农业技术，建设农业废弃物资源生态圈。同时,随着人们生活需求扩大,农业和畜牧业的需求越来越大,规模化、集约化的农牧场日益增多,废弃物的资源化和无害化也要适应皖北农业的产业化发展,政府须出台部分相应政策来支持农业废弃物资源综合利用水平高的龙头企业,促进经济和相关产业的循环发展。发展目标设定为实现农业废弃物的产业化，以及小规模发展到大规模的高效率的种植。

4.3 积极发展循环农业,加大农村环境治理力度

依照我国现有的处理技术，现阶段还没有办法来彻底改造传统的农业生产方式，以提高农业资源的利用率，以皖北地区市场为例，考虑将科技创意融入农业循环过程的各个环节中，推动当地经济发展，实现农业废弃物的循环利用效率的提升。因地制宜地实施每家每户建设沼气池,大力发展新能源,以此来缓解能源紧张的压力，同时加快对农业废弃物项目的研究与创新,采用先进的技术推动循环农业的发展[12]。

在发展循环农业的过程中，不应该忽视农村非源点污染控制，可采用分散回收农村生活垃圾，并建立集中处理农村生活垃圾的场所。对新型的养殖场进行系统环境监测的同时,大力推进生物污染防治技术的发展，全力推行养殖户改用可降解的无毒农业薄膜来替代可能会带来白色污染的塑料。加强对农用塑料薄膜的回收再利用，引导农民积极回收化肥包装材料，以改善农村白色污染情况。

4.4 完善相关政策

农业废弃物循环使用之所以在农户中没有获得认可和推行,最大的原因是政策制度还缺乏足够的吸引力,所以要想发展农业废弃物的循环利用,最重要的就是完善相关政策法规，如建立农业生态补偿机制,对所有踊跃参与农业废弃物资源化利用的农户给予大力支持和补助,同时还应引导其享受绿色生活。政府还可以通过为农村废弃物综合利用项目设立专项资金,以此来推进农业废弃物资源的循环利用。此外，政府应建立一个完整的科学体系推动该产业的发展，引进与培养技术人才和管理人才提高整个人才队伍的整体水平，鼓励他们积极投身于农村废弃物循环利用相关技术的研发,创新各种循环技术，以此促进农业废弃物的循环利用[12]。