昆明市冷库蔬菜废弃物污染现状及对策
2023-06-11和兰娣孙成龙张晓东李诗妍
和兰娣 孙成龙 张晓东 李诗妍
摘要 蔬菜废弃物加剧了农业面源污染,引起的污染事件持续增加,已成为区域生态环境污染源之一,通过文献查阅、资料收集、现场调查、部门座谈及数据分析等方式,对昆明市14个县(市)的冷库企业蔬菜废弃物及NH3-N、TN、TP污染物产排情况进行了详查,完成了污染分布空间特征分析。2020年昆明市范围内不同规模的蔬菜冷库企业共计202家,冷库蔬菜总贮存量、蔬菜废弃物产生量、排放量分别为634.90万、126.98万、36.86万t, NH3-N、TN、TP污染物的排放量分别为737.20、1 437.20、184.30 t;蔬菜废弃物污染空间分布特征呈南部和东北部较高、西北部较低的特点,其中晋宁区、嵩明县、寻甸县、宜良县较为突出,就昆明市蔬菜废弃物污染特征提出了污染防控对策。
关键词 昆明市;冷库;蔬菜废弃物;污染现状;对策
中图分类号 X705 文献标识码 A
文章编号 0517-6611(2023)10-0052-03
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.10.012
Abstract Vegetable waste has aggravated agricultural nonpoint source pollution,and the pollution incidents caused by it have continued to increase.It has become one of the sources of regional ecological environment pollution.Through literature review,data collection,onsite investigation,departmental discussions and data analysis,this study conducted a survey on Kunming.The production and discharge of vegetable waste and NH3-N,TN,and TP pollutants in cold storage enterprises in 14 counties (cities) of the city were investigated in detail,and the spatial characteristics analysis of pollution distribution was completed.In 2020,there are a total of 202 vegetable cold storage enterprises of different scales in Kunming.The total storage volume of vegetables,vegetable waste generation and emissions in the cold storage are 6 349 000,1 269 800 and 368 600 tons,respectively.The emissions of NH3-N,TN,TP pollutants were 737.20,1 437.20 and 184.30 tons respectively; the spatial distribution characteristics of vegetable waste pollution were higher in the south and northeast,and lower in the northwest,among which Jinning District,Songming County,Xundian County and Yiliang County are more prominent.This study proposes pollution prevention and control countermeasures based on the characteristics of vegetable waste pollution in Kunming.
Key words Kunming;Cold storage;Vegetable waste;Pollution status;Countermeasures
蔬菜废弃物指的是在蔬菜种植、生产、收获、储存、运输、加工等环节中产生的没有商品价值的腐烂的根、茎、叶等。随着播种面积的不断增长,近年来,我国蔬菜產量保持稳定的增长态势[1]。昆明市是全国“南菜北运”“西菜东调”外销出口蔬菜的优势生产区,蔬菜产品畅销国内大中型城市、港澳台地区以及东南亚、欧美、中东等国家,同时,作为云南省最大蔬菜冷链物流配送中心,2020年昆明市各类型规模的蔬菜冷库企业共计为202家,年蔬菜贮存量为634.90万t,冷库企业环节(采收后处理和贮存、包装、集散)蔬菜废弃物产生量为126.98万t,是蔬菜废弃物集中产生的主要场所之一。蔬菜废弃物的含水量较高,容易腐烂发臭,滋生蚊蝇[2],传播病菌[3],部分蔬菜废弃物还含有病虫害或残留农药,随意处理极易导致病虫害以及造成环境污染[4],甚至威胁到人居环境安全。蔬菜废弃物引起的一系列问题在农村环境整治和农业污染控制中已经成为一个重难点[5]。因此,掌握冷库蔬菜废弃物污染现状、时空分布特征对昆明市生态环境污染控制和决策建议具有重要意义。
了解蔬菜废弃物的产生量及其分布特征对环境污染控制尤为重要[6]。目前,大多数学者普遍以作物产量、草谷比系数和含水率等数据为依据来估算蔬菜秸秆的产量,如Diep 等[7]根据此方法分别推算了越南和美国加州等地的蔬菜秸秆数量;徐大兵等[8]采用草谷比法计算蔬菜产废系数,以此评估湖北省蔬菜废弃物的产量并对其分布特征开展了研究。国内外关于蔬菜废弃物的调查大多集中在蔬菜产地,对冷库企业的调查相对较少,而昆明市作为云南省最大蔬菜冷链物流配送中心,蔬菜产业主要以冷库企业集散地的初级加工为主,为保证蔬菜的新鲜度,大多蔬菜直接从田间连根拔起直接运输至冷库企业处理,造成冷库企业蔬菜废弃物大量富集,因随意堆放和倾倒而引起的环境污染事件问题日益突出,蔬菜废弃物污染已成为蔬菜产业中新生污染源,制约着蔬菜产业的可持续发展。
该研究基于文献查阅、资料收集、现场调查、部门座谈及数据分析等方式,以昆明市14个县(市)区为研究区域,估算昆明市各县(市)区冷库蔬菜废弃物的产排情况,采用ArcGIS表征冷库蔬菜贮存量、蔬菜废弃物产排量及污染物总氮、氨氮、总磷污染负荷及污染强度空间分布情况。在分析昆明市污染现状、污染空间分布以及污染问题分析的基础上,从污染控制政策、技术管理措施等方面提出针对性的对策建议,以期为昆明市蔬菜产业的健康可持续发展提供参考。
1 污染现状分析
1.1 研究范围及数据来源
以冷库企业蔬菜废弃物为研究对象,包括昆明市所辖的 14个县(市)区冷库企业的蔬菜废弃物。
数据主要来源于昆明市14个县(市)区农业农村局、生态环境分局填报的调查统计表以及冷库企业现场走访调研结果。蔬菜产废系数参考联合国粮农组织(FAO)统计核算的数值及相关学者实际测算的数值[8-9],并结合实际调查结果确定。
1.2 结果与分析
1.2.1 冷库蔬菜废弃物产排现状。
随着昆明市蔬菜产业发展,蔬菜集约化程度和外销比例不断提高。 2020年,昆明市蔬菜冷库企业为202家,年蔬菜贮存量634.90万t,蔬菜废弃物产生量为126.98万t,蔬菜废弃物主要通过蔬菜废弃物集中处理企业处理,处理企业每年实际达到的处理总能力为90.12万t,从全年冷库蔬菜废弃物产生量与废弃物集中处理能力的平衡分析,以冷库蔬菜废弃物处理过剩的量为排放量,排放量为36.86万t,污染物NH3-N、TN、TP排放量分别为737.20、1 437.20、184.30 t。
1.2.2 冷库蔬菜废弃物污染空间分布。
昆明所辖的大部分县区均建有蔬菜保鲜冷库企业。表1显示,昆明市各县(市)区冷库企业冷库蔬菜年平均贮存量为45.35万t、标准差为88.22万t;蔬菜废弃物平均产生量为9.07万t、标准差为17.64万t,平均排放量为2.63万t、标准差为5.12万t,核算出NH3-N、TN、TP污染物平均排放量分别为52.66、102.68、13.16 t,标准差分别为102.44、199.76、25.61 t。蔬菜贮存量、蔬菜废弃物产生、排放及污染物空间差异较大。
昆明市各县(市)区冷库蔬菜贮存量、蔬菜废弃物产排量、NH3-N、TN、TP污染物空间分布如图1所示,其空间分布规律呈现一致性,其中,晋宁区、嵩明县、寻甸县及宜良县冷库蔬菜贮存量占昆明市的98.16% ,蔬菜废弃物产生量、排放量分别超过10万、3万t,NH3-N、TN、TP排放量分别超过50、100、10 t,其余10个县(市)区蔬菜废弃物量排放量均低于3万t。
昆明市蔬菜废弃物及污染物产排特征呈南部和东北部较高、西北部较低的特点,主要原因是随着滇池“四退三环一护”保护政策的出台,滇池流域内蔬菜产业逐步调整出主城五区(五华、西山、官渡、盘龙、呈贡),嵩明县、晋宁区、寻甸县、宜良县等地成为蔬菜产业的主要区域,并成为云南省最大的蔬菜冷链物流配送中心区域。
2 污染原因分析
2.1 蔬菜废弃物的特性影响了规模化处置的程度
蔬菜废弃物的规模化处理需要持续稳定的原料供应,蔬菜废弃物具有含水率高、易腐烂、难以长期储存、产量季节性变化明显等特点,一方面加重了蔬菜生产旺季废弃物处理压力,另一方面在生产淡季蔬菜废弃物原料供应不足,导致限产或停产,造成设备场地荒废[10]。同时,蔬菜废弃物经济价值低,分类耗时耗力,部分民眾的垃圾分类意识薄弱,导致蔬菜废弃物分类程度不高,处理设备、技术不尽完善,普遍存在着规模化处置和利用程度不高、运行状况不佳的情况[11]。
2.2 废弃物处理利用方式单一,资源化利用率偏低
昆明市蔬菜废弃物集中资源化利用方式主要以肥料化应用为主[12],处理工艺为“进料-破碎-固液分离-发酵-废水处理”,将其转化成肥料产品及沼气,但产生的大量废水没有得到利用,去向问题没有得到解决,严重影响了处理设施的正常运行,实际处理量远远低于设计规模。其他资源化利用方式探索和试验研究较少,应用规模小、技术不成熟,未达到规模化的条件。
昆明市蔬菜废弃物处理利用方式较单一,加之政府统筹及配套资金不足,蔬菜废弃物资源化利用率偏低。
2.3 缺少统筹规划,废弃物产生量与资源化利用能力不匹配
随着昆明市蔬菜产业的不断发展,出口销量的不断增加,蔬菜贮存冷库企业规模不断扩大,蔬菜废弃物的产生量逐年递增。昆明市现有的蔬菜废弃物集中处理设施主要分布在晋宁区、嵩明县、寻甸县,但现有处理能力未能满足3个县区蔬菜废弃物的处理需求,处理服务无法覆盖到宜良、安宁、呈贡等县区。现有的蔬菜废弃物集中处理设施空间分布及处理能力与蔬菜种植和贮存冷库的规模及空间分布以及蔬菜废弃物处理需求不匹配,大量蔬菜废弃物无法得到处理。
2.4 缺乏管理办法,监督管理困难
近年来昆明市蔬菜产业较为发达,蔬菜冷库企业逐年增多,但缺乏对蔬菜冷库企业的管理办法,大多冷库企业未办理环保审批手续,库区内没有设置规范的蔬菜废弃物堆放点,未能做到及时清运,大量蔬菜废弃物没有得到有效处理,蔬菜废弃物乱堆放及长期堆放引起的腐烂、恶臭、污水横流现象突出,造成冷库及周边生态环境的污染。
同时,冷库大量蔬菜废弃物的偷倒、乱倒的现象突出,污染事件频发,但在执法过程中对冷库蔬菜废弃物作为一般工业固废还是作为农业固废的定性不明,导致执法依据不充分,加大了监督管理难度。
3 对策建议
3.1 加强蔬菜废弃物处理技术引进、转化及应用
蔬菜废弃物是放错位置的资源,应坚持“减量化、资源化、无害化”的处置原则,依托科研单位开展昆明市蔬菜废弃物类型、产生规律、产生量等情况进行详细调查,根据昆明市蔬菜废弃物的产生特点对国内外资源化利用情况较好的地区进行调研,吸纳国内外蔬菜废弃物资源化利用的先进技术和成果,引进符合昆明市现状的资源化利用技术,通过学习、消化吸收、再创新,以地方政府、科研单位和企业多方联合的方式进行科技转化应用,不断丰富昆明市蔬菜废弃物资源化利用的方式,形成多种方式相结合的资源化利用模式,提高蔬菜废弃物的资源化利用率。
3.2 开展蔬菜废弃物资源化利用专项规划
根据昆明市蔬菜产业发展布局规划,结合昆明市作为云南省最大的蔬菜冷链物流配送中心的定位,开展昆明市农业废弃物或蔬菜废弃物资源化利用专项规划,秉承“就近处理、分类利用、经济环保”的原则,统筹蔬菜种植、蔬菜贮存冷库建设及配套废弃物集中处理设施建设,按照蔬菜废弃物类型及产生规模,选择多种处理利用方式相结合的模式,合理确定处理规模,重点在蔬菜种植及贮存冷库集中区域建设集中处理设施,尽可能达到处理服务范围全覆盖,实现昆明市蔬菜废弃物处理需求与处理能力相匹配,科学、经济、合理促进蔬菜产业的健康发展。
3.3 制定蔬菜废弃物处置规范及管理办法
制定昆明市冷库蔬菜废弃物处置、蔬菜废弃物运输、蔬菜废弃物集中处理处置等一系列的规范及管理办法。应要求冷库建设项目开展环境影响评价,库区应设置规范的堆放点,应对不同类型蔬菜废弃物提出清运时间要求,建立蔬菜废弃物转移联单,较大规模冷库应建设初期雨水收集点及监控系统。
政府应建立监管职责体系,形成职责划分明确、全过程监管、查处严格的管理办法并强制执行相关标准。
3.4 深入开展冷库蔬菜废弃物污染途径基础研究
由于昆明市蔬菜废弃物处理能力不能满足处理需求,超过36万t的蔬菜废弃物未得到有效处理,已经成为农业面源污染的一个主要来源,但在全国第二次污染源普查、环境统计和区域、流域溯源及污染负荷核算等工作中未对冷库蔬菜废弃物进行统计分析。建议研究建立冷库蔬菜废弃物污染负荷的核算方法体系,深入开展蔬菜废弃物对土壤及水体污染状况分析,包括污染过程、污染途径、进入土壤及水体的污染负荷、污染影响分析等,并根据污染状况分析结果考虑纳入区域及流域污染负荷核算。
参考文献
[1]王健君,陈乃实,赵丽娜,等.我国蔬菜废弃物资源化高效利用潜力分析[J].农村实用技术,2021(5):139-140.
[2] ALVAREZ R,LIDN G.Semicontinuous codigestion of solid slaughterhouse waste,manure,and fruit and vegetable waste[J].Renewable energy,2008,33(4):726-734.
[3] MAHMOUD M,ELREEDY A,PASCAL P,et al.Hythane (H2 and CH4 ) production from unsaturated polyester resin wastewater contaminated by 1,4dioxane and heavy metals via upflow anaerobic selfseparation gases reactor[J].Energy conversion and management,2017,152:342-353.
[4] 龚建英,代学民,高云霞,等.蔬菜废物的堆肥处理技术的现状及发展趋势[J].河北建筑工程学院学报,2014,32(1):65-67.
[5] AHMED M,AHMAD S,FAYYAZULHASSAN,et al.Innovative processes and technologies for nutrient recovery from wastes:A comprehensive review[J].Sustainability,2019,11(18):1-20.
[6] 徐子云,李永强,李洁,等.黄淮海地区蔬菜废弃物污染风险及资源化潜力分析[J].农业资源与环境学报,2020,37(6):904-913.
[7] DIEP N Q,FUJIMOTO S,MINOWA T,et al.Estimation of the potential of rice straw for ethanol production and the optimum facility size for different regions in Vietnam[J].Applied energy,2012,93:205-211.
[8] 徐大兵,赵书军,陈云峰,等.湖北省蔬菜废弃物资源量估算与分布特征[J].中国蔬菜,2019(4):66-72.
[9] 韩雪,常瑞雪,杜鹏祥,等.不同蔬菜种类的产废比例及性状分析[J].农业资源与环境学报,2015,32(4):377-382.
[10] 刘佳豪,姚昕,翟胜,等.我国蔬菜废弃物资源化利用技术分析及展望[J].农业资源与环境学报,2020,37(5):636-644.
[11] 吳文辉,朱为静,朱凤香,等.蔬菜废弃物还田资源化利用潜力分析[J].浙江农业科学,2020,61(10):2018-2023.
[12] 韦秀丽,刘科,徐进,等.重庆市蔬菜基地尾菜资源化利用模式研究[J].安徽农业科学,2022,50(22):49-51,55.