我國農(nóng)藥包裝材料廢棄物污染現(xiàn)狀及循環(huán)利用對策初探

占義如，陳陽，許婉婷，錢慶榮，2

（1.福建師范大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，福建福州35007；2.福建省污染控制與資源循環(huán)利用重點實驗室，福建福州350007）

我國農(nóng)藥包裝材料廢棄物污染現(xiàn)狀及循環(huán)利用對策初探

占義如1，陳陽1，許婉婷1，錢慶榮1，2

（1.福建師范大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，福建福州35007；2.福建省污染控制與資源循環(huán)利用重點實驗室，福建福州350007）

我國是農(nóng)業(yè)大國，大量的農(nóng)藥包裝材料廢棄物給農(nóng)村環(huán)境和人畜安全帶來了嚴(yán)重的威脅，同時也造成了資源浪費。分析了我國農(nóng)藥包裝材料廢棄物的現(xiàn)狀與危害，以及目前我國對農(nóng)藥包裝廢棄物的主要處理方式和存在的問題。對比了國內(nèi)外農(nóng)藥包裝廢棄物處理現(xiàn)狀，提出了借助農(nóng)藥特有的銷售渠道，建立有效的回收體系，并通過技術(shù)創(chuàng)新，實現(xiàn)農(nóng)藥包裝廢棄物的循環(huán)利用。

農(nóng)藥包裝材料廢棄物；現(xiàn)狀；回收體系；循環(huán)利用

農(nóng)藥包裝廢棄物是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)藥施用后，被廢棄的各種農(nóng)藥包裝容器，包括農(nóng)藥包裝袋、包裝盒和包裝瓶等。目前農(nóng)藥包裝用材料包括金屬、玻璃、塑料和紙等。由于塑料材料具有強度好、耐化學(xué)藥品、不易碎、成型工藝簡單，并可根據(jù)包裝不同要求加工成各種產(chǎn)品（如袋、瓶等）、成本低等優(yōu)點，已經(jīng)逐漸代替玻璃，成為農(nóng)藥包裝的主要材料[1]。

然而，在農(nóng)村，隨著我國農(nóng)藥的大量使用，農(nóng)藥包裝廢棄物在農(nóng)田及其周邊環(huán)境大量積累，這不但給農(nóng)村景觀帶來破壞，污染了農(nóng)村土壤和水體，給人類和牲畜帶來威脅；同時，以塑料為主的包裝材料的廢棄，也浪費了大量的化石資源。因此，探討農(nóng)藥包裝廢物的收集途徑和資源化利用技術(shù)，對保護(hù)農(nóng)村環(huán)境、節(jié)約化石資源，具有重要意義。

1 我國農(nóng)藥包裝廢棄物情況及其危害

習(xí)近平總書記多次提到：“中國要美，農(nóng)村必須美。建設(shè)美麗中國，必須建設(shè)好‘美麗鄉(xiāng)村’?！背珜?dǎo)生態(tài)文明，建設(shè)美麗鄉(xiāng)村，已成為廣大農(nóng)民群眾共同追求的目標(biāo)。然而，目前我國農(nóng)村環(huán)境污染情況不容樂觀，單就隨處可見的廢舊農(nóng)藥瓶已成為建設(shè)美麗鄉(xiāng)村的一大阻礙。我國是世界農(nóng)業(yè)大國，也是農(nóng)藥消費量最大的國家之一。據(jù)統(tǒng)計我國2014年農(nóng)藥使用量達(dá)100.45萬t，農(nóng)藥施用后廢棄農(nóng)藥塑料包裝瓶（圖1）數(shù)量達(dá)300多億個，約10萬t[2]。

圖1 我國農(nóng)藥塑料包裝瓶及其年廢棄量

我國農(nóng)藥包裝廢棄物造成的危害越來越嚴(yán)重（圖2）[4]，主要有以下幾個方面。（1）環(huán)境的嚴(yán)重污染。廢舊農(nóng)藥瓶不僅破壞了農(nóng)村景觀，還嚴(yán)重影響了農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境。農(nóng)藥包裝廢棄物中的農(nóng)藥殘留物，已成為毒害人類和污染環(huán)境的殺手。相關(guān)資料顯示，農(nóng)藥殘留物滲透到土壤里不僅會惡化土壤的理化性質(zhì)，造成土壤微生物種群受損，農(nóng)殘超標(biāo)，使農(nóng)作物產(chǎn)量增幅減小，品質(zhì)下降，極大地削弱了我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力[3]；而且還會引起水質(zhì)中N，P含量超標(biāo)，大量的魚類死亡，水體富營養(yǎng)化，嚴(yán)重污染周邊河流水源。（2）威脅人畜生命安全。農(nóng)藥按照用途主要分為4種：殺蟲劑、殺螨劑、殺菌劑和除草劑，每一種農(nóng)藥成分都有一定的毒性，以敵敵畏和樂果為代表，分為高毒、中毒、低毒。含有這些農(nóng)藥殘留的農(nóng)藥包裝材料被隨意丟棄在河邊水溝、田間地頭及房前屋后，農(nóng)民飼養(yǎng)的牲畜在四處覓食的過程中一旦誤食將很容易中毒死亡。不僅如此，農(nóng)藥殘留物還會通過水果和蔬菜等食物進(jìn)入人體，在人體內(nèi)長期蓄積滯留，從而引起慢性中毒，誘發(fā)癌癥等。（3）資源的浪費。隨著我國推行使用塑料瓶裝的農(nóng)藥包裝材料代替玻璃瓶裝以及麻袋裝的農(nóng)藥包裝材料的政策，目前用于農(nóng)藥包裝材料的主要為塑料瓶裝，其主要成分為聚乙烯（PE）瓶、聚酯（PET）瓶和多層復(fù)合高阻隔瓶等。數(shù)據(jù)顯示，每生產(chǎn)1 t PET塑料，需要消耗6 t石油資源，排放二氧化硫48 kg等。因此，在我國石油資源日益緊缺的形勢下，農(nóng)藥包裝材料的廢棄即是資源被浪費的現(xiàn)象，如果能夠依靠先進(jìn)技術(shù)，將其進(jìn)行高質(zhì)化利用，不但可緩解農(nóng)村生態(tài)問題，減少土地資源浪費，并且，對資源節(jié)約也將起到重要的促進(jìn)作用，具有十分重要的意義。

圖2 廢棄農(nóng)藥瓶對環(huán)境造成的危害

2 我國農(nóng)藥包裝材料廢棄物的主要處理現(xiàn)狀及存在問題

2.1 處理現(xiàn)狀

根據(jù)環(huán)境保護(hù)部南京環(huán)境科學(xué)研究所提供的調(diào)查結(jié)果顯示，目前我國廢舊農(nóng)藥瓶的回收處理主要有以下3種情況：一是農(nóng)民使用完畢后將包裝物隨意丟棄在農(nóng)田、水池旁等地，形成污染源，造成“視覺污染”；二是將農(nóng)藥包裝廢棄物集中起來賣給廢品收購站，簡單清洗后就再次利用；三是固廢處理廠對農(nóng)藥包裝廢棄物進(jìn)行階段性焚燒或者掩埋，一定程度上使大氣和土壤受到污染。

近年來，我國不同地區(qū)對農(nóng)藥瓶的回收做了一些有益的嘗試。如表1所示，福建寧德周寧縣實行廢舊農(nóng)藥瓶換生活用品，即“4個農(nóng)藥瓶兌換1塊洗衣肥皂”的有償回收方式，大力鼓舞農(nóng)民對廢舊農(nóng)藥進(jìn)行回收，減少了隨意丟棄的現(xiàn)象。與此同時，上海、浙江、江西等省份在頒布對廢舊農(nóng)藥瓶集中處理管理辦法的同時，通過有償回收、資金補貼等措施，提高廢舊農(nóng)藥瓶的回收效率。

盡管環(huán)保部在《農(nóng)藥包裝廢棄物回收處理管理辦法》（試行）中，明確規(guī)定農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)須負(fù)責(zé)包裝廢棄物的回收處理。但由于回收困難和回收處理技術(shù)問題，我國仍未出現(xiàn)一家專門從事農(nóng)藥塑料包裝廢棄物的回收和資源化利用企業(yè)。

2.2 存在問題

目前，我國農(nóng)藥包裝材料廢棄物處理方式主要存在以下問題：（1）政府缺乏監(jiān)管。我國農(nóng)藥管理法規(guī)中涉及農(nóng)藥包裝廢棄物污染管理的內(nèi)容都不很完善，也未制定農(nóng)藥包裝廢棄物管理的相關(guān)法律，且由于缺乏明確的主管部門，使得國內(nèi)農(nóng)藥包裝廢棄物的回收及安全處置工作一直難以開展。大量農(nóng)藥瓶包裝廢棄物被制成其他類型塑料制品,一些不法廠商甚至回收加工為食品包裝袋（瓶）上市。（2）農(nóng)民環(huán)保意識淡薄。據(jù)中國農(nóng)藥信息網(wǎng)報道，有65.2%的人將農(nóng)藥包裝瓶（袋）隨意扔在田間地頭或河里，約3.2%的人將其直接燒掉。受傳統(tǒng)生產(chǎn)方式、思維習(xí)慣及經(jīng)濟條件的影響，農(nóng)民認(rèn)為使用高毒農(nóng)藥可以提升作物產(chǎn)量，他們不接受新研制的無毒、低毒型昂貴農(nóng)藥，覺得價格昂貴，相反，青睞于低廉的農(nóng)藥，盡管這些農(nóng)藥毒性較高，使農(nóng)村環(huán)境污染問題更加劇烈。（3）回收渠道尚未建立，回收成本高。完整的廢棄農(nóng)藥包裝材料回收處理體系涉及到政府部門、農(nóng)戶、企業(yè)等多主體，每一環(huán)節(jié)中均需要投入大量的資金以保證回收體系的完整和有效性，因而高昂的處理成本也是農(nóng)藥包裝材料廢棄物處理方式存在的問題。（4）沒有專門的處理技術(shù)。目前，國內(nèi)農(nóng)藥包裝物及容器廢棄后處理技術(shù)仍屬空白，如何處理農(nóng)藥殘余污水，同時使回收點的周邊水源不受污染，在技術(shù)上和經(jīng)濟上都是一大難題。

表1 國內(nèi)農(nóng)藥包裝廢棄物回收處理現(xiàn)狀

2.3 國外農(nóng)藥包裝廢棄物處理概況

國外對農(nóng)藥瓶的回收再利用率較高（表2），目前為65%～98%，在管理理念和技術(shù)上，都比較先進(jìn)，值得我國借鑒[5]。

表2 國外廢舊農(nóng)藥瓶回收情況

3 我國農(nóng)藥包裝材料廢棄物循環(huán)利用對策初探

3.1 國家政策方面

為探索一條符合我國的農(nóng)藥包裝廢棄物回收處理道路，我國動員了包括政府部門、農(nóng)藥生產(chǎn)、經(jīng)營企業(yè)和農(nóng)民等各方力量的積極參與。我國率先與德國合作實行農(nóng)藥包裝廢棄物回收處置試點工作，在2005—2012年，于湖北等試點城市建立了農(nóng)藥回收處理鏈，為回收體系的逐步完善奠定了基礎(chǔ)。2013年初，國務(wù)院下發(fā)《近期土壤環(huán)境保護(hù)和綜合治理工作安排》文件，要求要“建立農(nóng)藥包裝容器等廢棄物回收制度，鼓勵廢棄農(nóng)膜回收和綜合利用”。2015年環(huán)保部起草了《農(nóng)藥包裝廢棄物回收處理管理辦法（試行）》，對于農(nóng)藥包裝的管理、農(nóng)藥廢棄物的回收處理等多方面均作了具體而明確的規(guī)定。至此，我國農(nóng)藥包裝廢棄物回收處理法制規(guī)定進(jìn)入新的階段。

3.2 建立在政府引導(dǎo)下基于農(nóng)藥特殊銷售渠道的回收體系

為了方便回收操作和管理，農(nóng)藥包裝材料廢棄物的回收應(yīng)以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為基本單位，構(gòu)建適合本地實際的農(nóng)藥包裝廢棄物回收、轉(zhuǎn)運和監(jiān)管體系[6]。（1）嚴(yán)格目標(biāo)考核。把廢舊包裝物回收情況及田園清潔程度納入鄉(xiāng)鎮(zhèn)考核內(nèi)容。鄉(xiāng)鎮(zhèn)應(yīng)配備回收管理人員、回收桶和回收站、轉(zhuǎn)運車等。每階段將其庫存廢物運送到各市（縣）無害化處理中心?；厥展芾砣藛T定期或不定期深入田間地頭、溝渠邊等檢查空農(nóng)藥包裝物回收情況。（2）銷售源頭管理。鄉(xiāng)（縣）政府與農(nóng)藥經(jīng)營業(yè)戶簽訂銷售農(nóng)藥、回收農(nóng)藥廢棄物責(zé)任書，農(nóng)藥經(jīng)營業(yè)戶與銷售網(wǎng)點實行實名登記、實量登記、回收登記。將銷售散戶歸屬于村內(nèi)大型的銷售戶，實行階梯管理。為鼓勵村民囤積農(nóng)藥瓶，建立有償回收制度?；厥展芾砣藛T每2天進(jìn)行上門回收或定點回收，建立村民回收檔案，記錄農(nóng)藥用戶購買農(nóng)藥瓶（袋）數(shù)和回收數(shù)，對回收數(shù)量足額的，予以獎勵；對回收數(shù)量差距大的，予以處罰等[7]。（3）村民自發(fā)收集。鄉(xiāng)鎮(zhèn)加大環(huán)保宣傳力度，提升農(nóng)民的環(huán)保意識，引導(dǎo)村民將田間、路邊的農(nóng)藥瓶置入就近回收桶和回收站，自覺杜絕亂扔行為。讓倡導(dǎo)生態(tài)文明，建設(shè)美麗鄉(xiāng)村，成為廣大農(nóng)民群眾共同追求的目標(biāo)[8]。

建立在政府引導(dǎo)下的回收體系，從長遠(yuǎn)來看，回收過程高效且持續(xù)。

3.3 循環(huán)利用的工藝技術(shù)

文中所探究的循環(huán)工藝技術(shù)來自農(nóng)藥包裝材料循環(huán)利用技術(shù)和農(nóng)殘污水處理技術(shù)的耦合集成。提出的循環(huán)利用技術(shù)路徑如圖3所示。經(jīng)過開包、預(yù)清洗、人工分揀、標(biāo)簽分離、濕法破碎、熱堿洗、熱浮洗、干燥混合等一系列工藝處理，最終可得到潔凈的PET瓶片。其中整瓶預(yù)清洗階段可除去70%的農(nóng)藥殘留物。熱堿洗的漂洗和堿洗階段，通過加入堿、乳化劑以及專用化學(xué)試劑，實現(xiàn)85%的農(nóng)藥殘留去除。最終熱浮洗階段可去除90%的農(nóng)殘。三道清洗工序?qū)⑵科s質(zhì)指標(biāo)從 300×10-6降低至 50×10-6。

如圖4所示，以廢棄農(nóng)藥塑料瓶為原料，獲得潔凈回收PET瓶片和再生PE/PP顆粒，提供給下游企業(yè)，用于生產(chǎn)新的農(nóng)藥包裝瓶、單絲拉鏈和復(fù)合生態(tài)板材。

圖3 廢舊農(nóng)藥瓶回收瓶片工藝流程圖

針對3道農(nóng)藥瓶清洗工序中產(chǎn)生的大量混有農(nóng)殘的污水，采用特殊的農(nóng)藥殘留污水處理技術(shù)。具體污水處理工藝如圖5。

圖4 回收塑料材料用途

在油水分離破乳階段，根據(jù)污水實際情況，投加一定量的聚醚季銨鹽聚硅氧烷原油破乳劑，對含油類廢水，進(jìn)行破乳。

之后污水進(jìn)入氧化池，需投加HCl等酸類物質(zhì)，調(diào)節(jié)廢水pH值，便于Fenton氧化操作。實驗證明，在pH值為3.5～5.5時，F(xiàn)enton試劑對COD去除＞60%。Fenton氧化的最佳工藝為池中H2O2投量20 mL/L，F(xiàn)eSO4·7H2O投量為1 g/L，攪拌時間為30 min，反應(yīng)時間為2 h。經(jīng)過Fenton試劑氧化后，可消除或降低難降解有機物的生物毒性，改善廢水的可生化性；能有效地處理含氰廢水、除草劑廢水和殺蟲劑廢水，廢水的可生化性可得到極大的提高。

圖5 農(nóng)藥殘留污水處理工藝流程圖

然后進(jìn)入好氧段——生物A2/O池，池中懸掛填料作為生物膜附著材料。通過曝氣增加水中溶解氧，促進(jìn)膜表面好氧微生物的新陳代謝作用，分解氧化污染物，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的目的，處理水經(jīng)過沉淀池沉淀后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，出水可回用至車間。

處理產(chǎn)生的油類和干泥外排，運至污泥處理廠作特殊處理。

4 結(jié)語

我國農(nóng)村地區(qū)廢舊農(nóng)藥瓶對環(huán)境污染日益嚴(yán)重，對廢舊農(nóng)藥瓶進(jìn)行有效回收處理的需求迫在眉睫。為此，在對比分析了國內(nèi)外農(nóng)藥包裝廢棄物處理現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出了借助我國農(nóng)藥特有的銷售渠道，建立有效的回收體系，并通過技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)農(nóng)藥包裝廢棄物的無害化、高質(zhì)化回收利用的新技術(shù)路線。對保護(hù)我國農(nóng)村環(huán)境、節(jié)約化石資源，具有重要意義。

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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）

福建省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目（cxxl-2016119）

占義如（1994-），女，福建泉州人，2013級本科生，專業(yè)方向：資源循環(huán)科學(xué)與工程。