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蔬菜废弃物现状调查及对策研究
——以三门峡市陕州区为例

2023-12-02陈书明

安徽农学通报 2023年18期
关键词:废弃物蔬菜

张 宁 陈书明

(三门峡职业技术学院食品园林学院,河南三门峡 472000)

这些年,我国蔬菜产量和消费量逐年增加[1],2021 年蔬菜产量为72 102.56 万t,较上年同比增加2.5%。随着蔬菜产量的增加,蔬菜废弃物的产生量也急剧增加。蔬菜废弃物的含水率一般在90%左右;有较高的营养成分,氮量占干物质量3%~4%,磷量占0.3%~0.5%,钾量占1.8%~5.3%;有机物含量高,易于生物降解。由于环保意识薄弱和技术限制,目前大量的蔬菜废弃物被蔬菜种植户随意丢弃路旁、漫天堆放、任其腐烂,没有进行升值处理加以利用。蔬菜废弃物如不妥善收集和处理,不但占用土地、影响交通,造成资源浪费,还会产生环境污染和卫生问题,对人们生活生产造成不良影响。对河南三门峡地区蔬菜种植品种、规模、生产季节、下脚料产量和地理特点进行统计,根据种植基地的具体情况提出有效的解决办法,为三门峡地区的生态文明建设和绿色农业健康发展提供助力。

1 调查研究

1.1 种植基地概况

三门峡市的蔬菜生产紧紧围绕农民增收目标,以供给侧结构性改革为主线,以绿色发展为导向,以改革创新为动力,大力推进农业标准化生产基地建设,形成了规模化发展、标准化种植、产业化经营的格局,实现了经济效益、社会效益和生态效益和谐共赢的良好态势。2022年,三门峡市全市蔬菜播种面积32 773 hm2,年产量139.86万t,年产值18.23亿元;其中设施蔬菜种植面积约5 333 hm2,年产量40.26万t,年产值7.01 亿元。全市高山蔬菜种植面积1 533 hm2,占蔬菜种植总面积26 666 hm2的6%。高山蔬菜种植绝大多数分布在陕州区和灵宝市,其中陕州区533 hm2,占高山蔬菜面积的34.8%;蔬菜品种主要是茄子、包心菜、白萝卜、番茄、辣椒、豆角、夏白菜等。

1.2 陕州区蔬菜种植基地蔬菜废弃物现状

三门峡近些年大力提倡大棚种植,目前仅陕州区张茂乡就有100 hm2蔬菜。蔬菜种植过程中大概有30%的下脚料。蔬菜品种不一样,所产生的下脚料量和处理难度不一样。目前,蔬菜废弃物通常以直接丢弃的方式进入垃圾场进行填埋,填埋处理时,蔬菜垃圾和其他垃圾一起,容易产生渗滤液,滋生细菌,污染地下水和土壤环境,造成二次污染,因此蔬菜废弃物严重影响了城市公共环境卫生,废弃物的处理问题亟待有效解决。

2 存在问题

2.1 蔬菜废弃物利用率低

通过调研发现,当前陕州区蔬菜产生废弃物的类型主要是老叶、茎杆、藤蔓、残留根等,陕州区蔬菜废弃物5.6%用于生产有机肥、8.4%用于饲喂牲畜和家禽,剩余的蔬菜废弃物常常露天堆放,最终酸败发臭影响环境,或进入垃圾场进行填埋造成环境的二次污染,没有发挥其资源特性,使其得到充分利用。

2.2 专门的设施缺乏

从区域分布看,高山蔬菜种植区因多为夏季蔬菜,废弃物量大、有效处理时间短、处理难度大,种植蔬菜的地区88%没有必要的处理设施,陕州区的蔬菜种植基地附近缺乏有效的蔬菜垃圾处理站或用于堆肥的沼气池等有效设施,进行蔬菜废弃物回收再利用的企业比较少。

3 对策

3.1 加强宣传力度,积极教育引导

3.1.1宣传蔬菜废弃物危害,提高环保意识虽然目前各级政府比较重视环保宣传教育,但能深入蔬菜种植区的相关宣传活动和环保知识培训严重不足。菜农由于自身知识水平有限,可能会基于个人利益最大化,不考虑蔬菜废弃物的危害。因此,应加大宣传力度,充分利用蔬菜种植区的宣传栏、广播或通过发放传单、组织培训等方式,宣传蔬菜废弃物对环境的危害,宣传环保政策,让种植农户充分认识到蔬菜废弃物对环境的恶劣影响以及对人畜身体健康造成的威胁,有效提升种植农户的环保意识,引导其关注、理解和支持环保工作,提高对相关环保政策的认可度。

3.1.2推广蔬菜废弃物处理技术,强化蔬菜废弃物资源化意识组织技术人员定期到种植基地和周边企业、菜市场宣传蔬菜废弃物的有效利用,让种植户、企业和蔬菜销售商充分了解蔬菜废弃物“变废为宝”的价值和技术,从而对蔬菜废弃物引起足够的重视,使其从思想上一方面“不能丢弃”,另一方面“不舍得丢弃”。

3.2 落实政府职责,加大资金投入

要想治理好蔬菜废弃物的带来的一系列问题,不仅要从思想上重视,更要在行动上落实。政府应主动担当起促进生态农业发展的责任,通过制定政策法规,约束和规范蔬菜废弃物处理行为,出台优惠政策扶持农户自主处理蔬菜废弃物,加大资金投入,鼓励引导企业集中收集蔬菜废弃物,进行资源化转化。

3.2.1制定制度,约束和规范农业生产行为相关政府部门应制定蔬菜废弃物集中收集的制度,将蔬菜废弃物与其他生活垃圾严格区分,实现蔬菜废弃物的统一集中处理;各乡镇、村委会、蔬菜种植基地管理部门,应严格执行各项规定,对随意倾倒蔬菜废弃物者给予教育和引导;对于自觉处理蔬菜废弃物,积极探索蔬菜废弃物处理模式的种植户予以表彰和奖励。

3.2.2加大资金投入,建立健全体系政府应加大资金投入,合理布局和建设蔬菜废弃物收集站,施行“就近原则”,将收集站分区域设立在种植农户能够接受的运输范围内,蔬菜废弃物收集后可由企业进行资源化处理。同时,政府应出台优惠政策,支持鼓励蔬菜废弃物资源化处理的相关企业发展,鼓励技术的引进和具有中国自主知识产权的技术开发,扶持相关人才的培养,建立从田间地头到企业到消费者的完整链条,形成产业链,促进蔬菜废弃物的回收。此外,还可加大财政补贴力度,调动蔬菜种植户将蔬菜废弃物自主处理或送往垃圾收集站的积极性。

3.3 实施蔬菜废弃物资源化管理

3.3.1蔬菜废弃物能源化蔬菜废弃物能源化主要是将沤肥处理与沼气发酵进行联合处置。蔬菜废弃物具有高含水量、高生物降解性、高营养物含量等特点,在厌氧发酵时会产生沼气。该技术目前已经发展实施了几十年,相对比较成熟,在农村已得到了一定的推广。目前已有人建立太阳能-沼气组合模式的多能耦合系统[2],未来,通过沼气发酵设备的技术发展及大型沼气处理设施的建设,蔬菜废弃物在沼气发酵中会得到更为广泛的应用,具有巨大的发展潜力。

3.3.2蔬菜废弃物肥料化蔬菜废弃物作为新鲜蔬菜的下脚料,通常含水率、富含有机质和营养成分高,是制作肥料的优质原料。具体做法可根据当地条件选择适合的措施:(1)向种植农户或蔬菜销售商宣传推广堆肥技术,对于产量小、分布较分散的蔬菜废弃物,提倡农户自主堆肥。(2)利用政策扶持引导企业以蔬菜废弃物堆肥为原料和技术基础,开发出含有较高有机质的肥料,开拓肥料市场,提高蔬菜废弃物堆肥消纳量,促进堆肥产品的开发及推广应用。鼓励企业集中收集蔬菜废弃物,利用堆肥研制出新型有机肥料或有机-无机复合肥。(3)农田沤肥,利用田间地头浇灌3~5 m3池子不渗水的蔬菜废弃物堆放池,用于堆放包括蔬菜废弃物在内的农业垃圾。(4)沼池发酵沤肥,在蔬菜厌氧发酵时会残留大量的固液混合物,这些沼液、沼渣中存在着大量的微生物、微量元素、氨基酸等营养成分,可作为肥料还田,缓解传统无机肥料引发的土壤板结、环境污染等问题,同时增加蔬菜中的有机质含量。沼液可用于开发液体肥料或应用于“水肥一体化”中,促进蔬菜生长,同时成为一种良好的肥料和土壤改良剂。同时,肥料化过程可以通过高温发酵对蔬菜废弃物进行无害化处理[3-4],有效控制蔬菜废弃物中有害病原菌的传播,有效缓解蔬菜废弃物中农药残留和重金属富集对蔬菜和土壤的影响。(5)原位还田促进“垃圾减量”近些年来,净菜受到越来越多消费者的欢迎,有巨大的市场潜力。蔬菜种植农户在向相关商家、企业或菜市场提供净菜原料时,需将蔬菜上根、枯黄叶、烂叶等不可食用的部分除去,这些不可食用部分则可在除去时直接还田,成为天然的有机肥料[5],为蔬菜提供营养,节省肥料费用,同时,减少市场上蔬菜废弃物的产生量,从源头上控制蔬菜废弃物。

3.3.3蔬菜废弃物饲料化蔬菜废弃物中含有丰富的营养物质,可将其简单处理直接作为养殖饲料,也可以其为原料进行蛋白饲料生产或是作为饲料的替代成分。具体措施可根据当地条件选择:(1)直接饲料化。对种植基地内的蔬菜废弃物进行有序统一收集,回收后经简单处理,作为养殖饲料使用,鼓励蔬菜种植户发展相关饲养业。目前,以蔬菜下脚料为直接饲料的主要养殖品种有蚯蚓、蜗牛、长毛兔等[6]。(2)间接饲料化。可以采用蔬菜废弃物为主要原料,利用发酵技术,进行单细胞蛋白饲料的生产。或是将蔬菜废弃物进行发酵后,用发酵产物作为动物饲料的替代成分,生产颗粒饲料、青贮饲料、微生物复合饲料,等等。

3.3.4蔬菜废弃物材料化聚羟基烷酸酯(PHAs)是一种利用生物技术合成的塑料,可完全生化降解,有效缓解白色污染。可将蔬菜废弃物等有机废弃物作为原料,采用固态发酵技术,将PHAs积累到微生物体内,再从微生物体内将其分离提取出来,用于制取生物塑料。此外,也可用乳酸菌发酵蔬菜废弃物制得粗乳酸,将粗乳酸提纯后,通过聚合反应制备聚乳酸塑料,聚乳酸塑料同样是一种既具有普通塑料的使用特性又可生物降解的生物材料[7-8]。

3.3.5蔬菜废弃物原料化蔬菜废弃物原料化是指可以利用蔬菜废弃物为主要原料,从中提取分离膳食纤维、叶绿素、叶蛋白等高附加值产物,或加工蔬菜纸等产品。政府可以鼓励引导企业进行蔬菜废弃物原料化相关技术的开发和生产。例如加工蔬菜纸。蔬菜纸是由蔬菜加工而成,其可作为新型方便食品直接食用,也可作为食用包装材料,用于调味包等领域[7],具有低热量、营养丰富、便于贮藏、运输等特点。目前,已有许多研究者以花椰菜废弃茎叶、空心菜废弃物等为原料进行叶蛋白或叶绿素的提取。

4 结语

在生态文明发展的大背景下,减少蔬菜废弃物污染,寻求低投入、高收益的蔬菜废弃物处理方案是实现低碳经济和垃圾资源化的发展方向。蔬菜废弃物既是环境污染源,又是生物质资源库。应以产业化为推动力,以政策法规作保障,通过政府、企业、农户三主体的通力合作,实现蔬菜废弃物的资源化、无害化、减量化。通过将蔬菜废弃物变废为宝,缓解环境压力,改善土壤质量,为农业经济的可持续发展做出重要贡献。

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