我國(guó)蔬菜廢棄物資源化高效利用潛力分析

王健君 陳乃實(shí) 趙麗娜 王 偉 曹 雪

（1.長(zhǎng)春農(nóng)業(yè)博覽園，吉林 長(zhǎng)春 130000；2.吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130000；3.長(zhǎng)春現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范中心有限責(zé)任公司，吉林 長(zhǎng)春 130000）

蔬菜廢棄物指的是在蔬菜種植、生產(chǎn)、收獲、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、加工等環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的沒(méi)有商品價(jià)值的腐爛的根、莖、葉等，隨著播種面積的不斷增長(zhǎng)，近年來(lái)，我國(guó)蔬菜產(chǎn)量保持穩(wěn)定的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。從2013年的63197.98萬(wàn)t增長(zhǎng)到2019年的72102.56萬(wàn)t，2020年蔬菜市場(chǎng)整體運(yùn)行平穩(wěn)，蔬菜生產(chǎn)積極性不減，品種結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化。按照廢棄物占蔬菜總產(chǎn)量的30%來(lái)算，我國(guó)2019年的蔬菜廢棄物總量達(dá)到了21630.77萬(wàn)t。蔬菜廢棄物堆積的不合理處理會(huì)導(dǎo)致蚊蟲滋生，細(xì)菌傳播等危害，不僅產(chǎn)生浪費(fèi)，還會(huì)造成環(huán)境污染。

1 蔬菜廢棄物的來(lái)源以及特點(diǎn)

蔬菜廢棄物主要來(lái)源是在蔬菜種植地、蔬菜集散地以及蔬菜加工地等地區(qū)[1]。在蔬菜生產(chǎn)地，蔬菜廢棄物主要在進(jìn)行枝葉修剪、病蟲害防治以及收獲的環(huán)節(jié)中產(chǎn)生。例如：辣椒作物在坐果以及收獲環(huán)節(jié)中，沒(méi)有商品價(jià)值的葉片以及根莖等占種植物質(zhì)中的42%～60%。在蔬菜集散地，蔬菜批發(fā)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的蔬菜廢棄物，同時(shí)，如果蔬菜的質(zhì)量不佳或者在運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生腐爛的蔬菜也是蔬菜廢棄物的主要來(lái)源。據(jù)研究表明，目前吉林省每天的蔬菜供應(yīng)量能達(dá)到1 200t，按照在包裝階段蔬菜折損量為2%以及運(yùn)輸過(guò)程中折損量為8%來(lái)計(jì)算，吉林省每天在集散地的蔬菜廢棄物能達(dá)到120t。在蔬菜加工地，蔬菜廢棄物主要是在餐飲行業(yè)、家庭食用之前等的加工過(guò)程中產(chǎn)生的。例如：家庭在對(duì)蔬菜進(jìn)行儲(chǔ)存的過(guò)程中蔬菜品相變差或者腐爛等。

與其他有機(jī)物的廢棄物不同，蔬菜廢棄物中含有大量的水分且保存周期較短，不易運(yùn)輸，且容易腐爛，在東北地區(qū)蔬菜廢棄物產(chǎn)生的高峰期是溫度較高的夏季。腐爛的蔬菜會(huì)為微生物的繁殖提供條件，同時(shí)沒(méi)在蔬菜廢棄物中含有大量的蛋白質(zhì)、維生素礦物質(zhì)等，能夠具有較高的利用價(jià)值[2]。例如：蔬菜廢棄物能用于發(fā)電，平均1噸蔬菜廢棄物能產(chǎn)生7.11×109 kwh的電能，相當(dāng)于120萬(wàn)t普通煤的發(fā)電量。由此可見(jiàn)，蔬菜廢棄物及時(shí)造成環(huán)境污染的主要來(lái)源，也是能產(chǎn)生可再生資源的重要方式。

2 蔬菜廢棄物資源利用

2.1 不同蔬菜廢棄物方式對(duì)比

蔬菜廢棄物資源化高效利用的潛力較大，當(dāng)前適合的資源化利用方式主要有直接還田、飼料化利用、簡(jiǎn)易厭氧漚肥等，每一種資源利用的方式都有自己獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)以及缺點(diǎn)[3]。直接還田的方式成本較低，能對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較小的影響，對(duì)于改善土壤中的理化性狀有重要的作用。但是在我國(guó)種植蔬菜的過(guò)程中一般會(huì)采用常年連作的方式進(jìn)行蔬菜的種植，這種種植方式會(huì)導(dǎo)致蔬菜中病蟲害嚴(yán)重，在蔬菜廢棄物中含有大量的病蟲害組織，尤其是夏季，蔬菜廢棄物容易產(chǎn)生腐爛的現(xiàn)象，會(huì)加大病原菌傳播的幾率，加大連作方式中的障礙。簡(jiǎn)易厭氧漚肥的方式有操作簡(jiǎn)單，處理效率較快，生產(chǎn)成本較低能，產(chǎn)生的肥料養(yǎng)分較高，能為蔬菜生長(zhǎng)提供更多的養(yǎng)分等優(yōu)點(diǎn)，但是漚肥的操作過(guò)程中會(huì)造成大量的蠅蟲滋生，產(chǎn)生不良的氣味，損失大量的氮元素等缺點(diǎn)，與直接還田的方法相同，會(huì)明顯的增加下茬蔬菜種植過(guò)程中病蟲害發(fā)病的幾率，嚴(yán)重的還會(huì)造成大量作物的死亡，影響正常的蔬菜生產(chǎn)。飼料化利用能縮短飼料制取的成本，還能提供更高的營(yíng)養(yǎng)成分，但是飼料制取過(guò)程中對(duì)制取條件有較高的要求，對(duì)于蔬菜廢棄物 的持續(xù)性以及穩(wěn)定性也有較高的要求。還能將蔬菜廢棄物制作成沼氣，能夠制取甲烷，沼氣以及沼液都有高肥效性以及抗逆性，但是這種資源化的方式成本較高且制作時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)于設(shè)備以及條件的要求都較高，對(duì)于蔬菜廢棄物的持續(xù)性、穩(wěn)定性以及可靠性要求都較高，在對(duì)廢水廢渣進(jìn)行處理的時(shí)候還需要二次消耗成本，如果處理過(guò)程不當(dāng)?shù)脑掃€會(huì)造成環(huán)境的污染?；旌虾醚醵逊实姆椒ㄊ沟枚逊时３州^高的溫度，形成高品質(zhì)的堆肥，消滅大量的病原微生物，產(chǎn)生高效的有機(jī)肥料，使作物實(shí)現(xiàn)養(yǎng)分循環(huán)利用，同時(shí)，進(jìn)行混合好氧堆肥處理的周期較短，對(duì)于設(shè)備也沒(méi)有較高的要求，能夠根據(jù)實(shí)踐、氣候等因素及時(shí)的調(diào)整設(shè)計(jì)，綜合好氧堆肥的處理方式能更好的適應(yīng)我國(guó)蔬菜廢棄物分布較廣、產(chǎn)量較大、不同集中區(qū)性質(zhì)差別較大等問(wèn)題。但是在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的臭氣，并損失肥料中的氮元素，還需要占據(jù)較大的面積。

2.2 蔬菜廢棄物利用思考

蔬菜廢棄物是我國(guó)第二大類的農(nóng)業(yè)廢棄物，含有較高的營(yíng)養(yǎng)，有較高的資源利用價(jià)值[4]。但是，在進(jìn)行蔬菜廢棄物資源化再利用的過(guò)程中存在以下兩點(diǎn)問(wèn)題。第一，我國(guó)在進(jìn)行蔬菜種植的分布比較分散，并且茬口較多，一年中的各個(gè)時(shí)間都有蔬菜廢棄物的產(chǎn)生，且其中含水量較多，不易利用機(jī)械化進(jìn)行收集，在運(yùn)輸過(guò)程中還會(huì)攜帶大量的病菌，同時(shí)，在儲(chǔ)存、運(yùn)輸、生產(chǎn)等各個(gè)環(huán)節(jié)中都會(huì)產(chǎn)生蔬菜廢棄物，導(dǎo)致收集的成本較高。第二，我國(guó)蔬菜廢棄物的種類較多，其成分以及質(zhì)地等都存在不同之處，在進(jìn)行回收過(guò)程中還會(huì)有大量的塑料繩混在蔬菜廢棄物中間。當(dāng)前的處理設(shè)備以及技術(shù)都不完善，普遍存在規(guī)?；幚硪约袄贸潭炔桓叩默F(xiàn)象，導(dǎo)致資源化過(guò)程中運(yùn)行效果不好等情況。

為了解決以上問(wèn)題，促使蔬菜廢棄物資源化高效發(fā)展，就應(yīng)該采取以下措施。第一，需要加強(qiáng)政府的引導(dǎo)，對(duì)資源化過(guò)程提供資金支持，還能通過(guò)獎(jiǎng)勵(lì)與懲罰相結(jié)合的方式對(duì)資源化過(guò)程進(jìn)行管理，引導(dǎo)相關(guān)單位落實(shí)蔬菜廢棄物資源化利用工作，提高資源化的效果。在全國(guó)推進(jìn)蔬菜廢棄物資源化利用的基礎(chǔ)上將蔬菜廢棄物回收與再利用相結(jié)合，引導(dǎo)蔬菜廢棄物向生態(tài)循環(huán)利用方向發(fā)展。農(nóng)民是進(jìn)行蔬菜廢棄物資源化利用的主要實(shí)施人員，因此，應(yīng)該加大蔬菜廢棄物資源化的宣傳工作，讓農(nóng)民認(rèn)識(shí)到蔬菜廢棄物資源化的意義以及處理過(guò)程中給農(nóng)民帶來(lái)的益處，促使農(nóng)民積極參與到資源化之中。同時(shí)，還要不斷調(diào)整蔬菜生產(chǎn)模式，鼓勵(lì)蔬菜生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行凈菜上市、分等分級(jí)措施等，達(dá)到提高蔬菜附加價(jià)值的作用，對(duì)蔬菜進(jìn)行商品化處理，走品牌銷售路線，從根本上減少蔬菜廢棄物的產(chǎn)生，減少蔬菜在生產(chǎn)以及銷售過(guò)程中的損失。除此之外，還需要加大設(shè)施建設(shè)的力度，實(shí)行蔬菜廢棄物綜合治理的技術(shù)，例如：建立完善蔬菜廢棄物回收站以及蔬菜廢棄物處理綜合示范點(diǎn)，保證蔬菜廢棄物從回收到利用都有專門的處理地點(diǎn)以及處理設(shè)備，能通過(guò)規(guī)范化的處理辦法進(jìn)行技術(shù)操作流程。

3 蔬菜廢棄物利用潛力

2019年，我國(guó)蔬菜廢棄物的產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到了2億噸，主要在蔬菜生產(chǎn)地、蔬菜集散地以及蔬菜加工基地等，其中能夠被資源化的蔬菜廢棄物達(dá)到了1.5億噸。但是當(dāng)前我國(guó)蔬菜廢棄物能進(jìn)行資源化處理的總量很少，大部分蔬菜廢棄物在生產(chǎn)基地隨意的被堆放，或者被焚燒，或者被當(dāng)作生活垃圾進(jìn)行集中掩埋，傳統(tǒng)的蔬菜廢棄物處理方式不僅造成的資源的浪費(fèi)，還造成了大量的污染。

當(dāng)前，對(duì)于蔬菜廢棄物資源化的研究主要集中于厭氧發(fā)酵以及高溫堆肥。從蔬菜廢棄物資源化的各種角度出發(fā)，綜合好氧堆肥是最適合我國(guó)生產(chǎn)環(huán)境的資源化方式，能有效的解決環(huán)境污染問(wèn)題[5]。但是，我國(guó)的綜合好氧堆肥技術(shù)還不成熟，同時(shí)，在進(jìn)行蔬菜處理的過(guò)程中存在廢棄物分布較廣、水含量較高、有害微生物滋生等問(wèn)題，在未來(lái)研究過(guò)程中需要更加注重適合高濕物料堆肥的調(diào)理劑以及相關(guān)工藝的研發(fā)，實(shí)現(xiàn)蔬菜廢棄物的高效以及環(huán)保處理，解決我國(guó)因?yàn)槭卟藦U棄物過(guò)多造成的經(jīng)濟(jì)損失、環(huán)境污染等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)蔬菜廢棄物資源化的高效利用，減少蔬菜廢棄物的產(chǎn)量，形成蔬菜廢棄物無(wú)害化。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，需要不斷創(chuàng)新蔬菜廢棄物資源化的模式，解決當(dāng)前資源化成本較高、運(yùn)行難以持續(xù)化等問(wèn)題，研究并推進(jìn)蔬菜廢棄物規(guī)?；o(wú)害化、的資源化模式是今后蔬菜廢棄物資源化研究的主要方向。同時(shí)，要以蔬菜廢棄物就地消納，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用以及綜合利用為主線，結(jié)合政府的支持，市場(chǎng)的監(jiān)管，社會(huì)的參與，分步驟實(shí)施等方式構(gòu)建蔬菜廢棄物資源化利用的體系。在試點(diǎn)的基礎(chǔ)上形成可復(fù)制、可推廣、可持續(xù)的蔬菜廢棄物資源化機(jī)制，這是我國(guó)今后蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要問(wèn)題。