有機(jī)固體廢物堆肥產(chǎn)品的困境及其原因與出路

孫曉杰，譚知涵，田雨欣，張木喜，王亞搏，潘 琦，朱紅祥

(1.桂林理工大學(xué) a.廣西環(huán)境污染控制理論與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；b.巖溶地區(qū)水污染控制與用水安全保障協(xié)同創(chuàng)新中心，廣西 桂林 541006；2.廣西大學(xué) 輕工與食品工程學(xué)院，南寧 530004)

0 引 言

有機(jī)固體廢物是指源于生物質(zhì)的固體廢物, 主要包括廚余垃圾, 園林廢棄物, 城鎮(zhèn)污水處理廠污泥, 人類(lèi)糞便, 農(nóng)業(yè)廢棄物中的畜禽糞便、 秸稈等。據(jù)估計(jì), 我國(guó)每年畜禽糞污產(chǎn)生量高達(dá)38億t[1], 農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)生量約10億t[2], 市政污泥(以含水率80%計(jì))年產(chǎn)生量超過(guò)4 000萬(wàn)t[3], 隨著垃圾分類(lèi)制度以及原生垃圾零填埋等政策的實(shí)施, 我國(guó)廚余垃圾的年產(chǎn)生量也超過(guò)2.1億 t[4]。堆肥化是一種處理有機(jī)固體廢物的有效方法, 在受控的有氧條件下, 通過(guò)微生物發(fā)酵分解廢物中可降解組分, 可將有機(jī)固體廢物轉(zhuǎn)化為具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的有機(jī)肥。施用堆肥是一種減少化肥施用、 改善土壤質(zhì)量、 提升作物品質(zhì)的有效舉措。長(zhǎng)期以來(lái), 我國(guó)一直有利用有機(jī)固體廢物堆漚肥的傳統(tǒng)。1995年, 農(nóng)業(yè)部以提高有機(jī)肥施用量為目標(biāo)實(shí)施了“沃土計(jì)劃”, 鼓勵(lì)利用人畜糞便等各類(lèi)有機(jī)固體廢物堆肥; 2015年, 農(nóng)業(yè)部印發(fā)的《到2020年化肥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》中提出要用有機(jī)肥部分替代化肥, 增加有機(jī)肥資源利用; 2016年國(guó)務(wù)院發(fā)布的“土十條”中也有增施有機(jī)肥的相關(guān)表述; 2017年, 農(nóng)業(yè)部制定的《開(kāi)展果菜茶有機(jī)肥替代化肥行動(dòng)方案》中指出要支持農(nóng)民利用積造生產(chǎn)有機(jī)肥, 推廣有機(jī)肥替代化肥的生產(chǎn)技術(shù)模式, 構(gòu)建果菜茶有機(jī)肥替代化肥長(zhǎng)效機(jī)制。這些政策文件的出臺(tái)表明國(guó)家和有關(guān)部門(mén)高度重視堆肥產(chǎn)品的推廣應(yīng)用。

然而, 近二十年來(lái), 我國(guó)出現(xiàn)了施用堆肥意愿不高、 堆肥產(chǎn)品缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力等問(wèn)題, 農(nóng)民逐漸放棄有機(jī)肥的積造和施用。本文分析了有機(jī)固體廢物堆肥產(chǎn)品的困境, 從農(nóng)民生產(chǎn)生活方式的變化、 堆肥施用的費(fèi)效比高、 有機(jī)固體廢物堆肥存在潛在安全風(fēng)險(xiǎn)等角度分析了堆肥失去市場(chǎng)的原因, 并提出推廣施用堆肥產(chǎn)品的建議, 對(duì)促進(jìn)有機(jī)固體廢物的資源化利用、 減輕固體廢物環(huán)境污染具有重要的意義。

1 面臨的困境

1980年, 我國(guó)有機(jī)肥在肥料投入中的占比為47.1%, 與化肥相當(dāng), 而到2003年僅占總投入量的25%[5]。對(duì)于其他有機(jī)固體廢物, 如污泥、 廚余垃圾等, 盡管?chē)?guó)家層面也鼓勵(lì)和倡導(dǎo)堆肥化處理, 然而, 污泥、 廚余垃圾等有機(jī)固體廢物堆肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢。以生活垃圾堆肥為例(圖1), 我國(guó)生活垃圾堆肥無(wú)害化處理廠數(shù)量和堆肥處理量逐年下降[6], 2011年后的《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》均未再出現(xiàn)生活垃圾堆肥相關(guān)數(shù)據(jù)。堆肥施用量的下降造成大量有機(jī)固體廢物資源被浪費(fèi), 同時(shí)化肥的施用量不斷增長(zhǎng)進(jìn)一步造成了環(huán)境污染。我國(guó)有機(jī)養(yǎng)分資源總量超過(guò)7 500萬(wàn)t, 但總體資源利用率不足40%, 其中畜禽糞便養(yǎng)分還田率為50%左右, 農(nóng)作物秸稈養(yǎng)分還田率僅為35%左右[7]。1990—2009年間, 中國(guó)氮肥生產(chǎn)和消費(fèi)的增加量分別占世界的61%和52%[8]。過(guò)量施用化肥造成的農(nóng)業(yè)面源污染問(wèn)題日益嚴(yán)重, 我國(guó)近50%的地下水受到農(nóng)業(yè)面源污染, 近2 000萬(wàn)hm2耕地面積受到影響[6,9]?？梢?jiàn), 我國(guó)有機(jī)固體廢物堆肥產(chǎn)品的出路并不順暢, 堆肥產(chǎn)品應(yīng)用減少導(dǎo)致的環(huán)境問(wèn)題也日益凸顯。

圖1 2003—2010年中國(guó)生活垃圾堆肥處理廠數(shù)量和堆肥無(wú)害化處理量變化Fig.1 Changes in the number of domestic waste composting plants and composting trentment capacity in China from 2003 to 2010

2 有機(jī)固體廢物堆肥產(chǎn)品失去市場(chǎng)的原因

2.1 生產(chǎn)生活方式的變化導(dǎo)致農(nóng)民放棄堆肥傳統(tǒng)

改革開(kāi)放以前, 我國(guó)農(nóng)業(yè)走的是集體化道路, 形成了種養(yǎng)結(jié)合、 種地養(yǎng)地的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。從20世紀(jì)80年代開(kāi)始, 我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大范圍實(shí)行家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制, 土地被分割為小塊分散經(jīng)營(yíng), 農(nóng)民收入主要來(lái)源于務(wù)農(nóng)。1995年, 農(nóng)業(yè)收入占農(nóng)村居民人均純收入的63.2%[6]。為了增加收入、 改善生活, 許多農(nóng)民開(kāi)展副業(yè), 如飼養(yǎng)豬、 牛、 雞、 鴨等。餐廚垃圾可以喂養(yǎng)家畜和家禽, 而畜禽產(chǎn)生的糞便可以漚肥。漚肥不僅能促進(jìn)作物增產(chǎn), 在一定程度上也可以減少化肥的使用。

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái), 隨著中國(guó)工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加速, 大量農(nóng)村青壯年勞動(dòng)力到城市務(wù)工, 農(nóng)民開(kāi)始從務(wù)農(nóng)轉(zhuǎn)向非農(nóng)職業(yè), 增加了農(nóng)民收入。最初農(nóng)民在農(nóng)忙時(shí)仍會(huì)返回農(nóng)村收種莊稼, 隨著非農(nóng)收入所占比例持續(xù)增加, 當(dāng)返鄉(xiāng)收種莊稼獲得的收入低于在外務(wù)工所得收入時(shí), 農(nóng)民種地的積極性受到了影響, 一些地方甚至出現(xiàn)了土地拋荒閑置的現(xiàn)象。從2000—2020年, 我國(guó)農(nóng)村居民人均可支配收入由2 282.1元增長(zhǎng)到17 131元, 增長(zhǎng)了7.5倍[10]。2004年, 包括畜禽養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)在內(nèi)的農(nóng)業(yè)收入占總收入的26.24%, 非農(nóng)收入占比則達(dá)到了73.76%[11], 非農(nóng)行業(yè)成為農(nóng)民的主要收入來(lái)源。

大量青壯年勞動(dòng)力向城市的轉(zhuǎn)移還導(dǎo)致了農(nóng)村主要依靠老人和婦女從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[12-13]。2013年, 中國(guó)農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移規(guī)模已經(jīng)達(dá)到26 894萬(wàn)人, 約占當(dāng)年農(nóng)村總勞動(dòng)力69.4%[14]。對(duì)于留守在農(nóng)村的老人和婦女而言, 家庭漚肥和施用過(guò)程都存在勞動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)、 勞動(dòng)強(qiáng)度大的問(wèn)題[15], 因而逐漸放棄了通過(guò)人、 畜、 禽糞便等有機(jī)固體廢物漚肥增產(chǎn)增收的耕作方法[16-17], 取而代之的是將家庭產(chǎn)生的固體廢物直接投至垃圾收集點(diǎn)或通過(guò)專(zhuān)業(yè)的運(yùn)輸車(chē)輛運(yùn)走。

生產(chǎn)生活方式的變化, 使農(nóng)戶散種散養(yǎng)向規(guī)模種植和養(yǎng)殖轉(zhuǎn)變: 一方面, 家庭養(yǎng)殖畜禽數(shù)量減小, 畜禽糞便等有機(jī)物產(chǎn)量減少, 家庭漚肥難以持續(xù)下去; 另一方面, 我國(guó)種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的種養(yǎng)分離情況日益嚴(yán)重。目前全國(guó)的種植業(yè)或養(yǎng)殖業(yè)70%以上為單一的農(nóng)業(yè)園區(qū), 部分農(nóng)業(yè)園區(qū)雖然種養(yǎng)兼營(yíng), 但大多數(shù)難以實(shí)現(xiàn)種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展[18], 從而導(dǎo)致養(yǎng)殖戶缺乏足夠的土地消納畜禽糞便, 而種植戶的秸稈等有機(jī)固體廢物也無(wú)法得到有效利用[19]。

綜上, 生產(chǎn)生活方式的變化打破了我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)種養(yǎng)結(jié)合、 種地養(yǎng)地的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式, 農(nóng)民逐漸放棄了堆漚肥的傳統(tǒng)。

2.2 堆肥施用的費(fèi)效比高導(dǎo)致農(nóng)民放棄施用堆肥

通常，堆肥的養(yǎng)分含量較化肥低[20]，為達(dá)到良好的增產(chǎn)效果，堆肥施用量遠(yuǎn)大于化肥施用量(表1)，導(dǎo)致運(yùn)輸和施肥成本高。劉洪濤等[24]的研究表明，單位面積有機(jī)肥的購(gòu)買(mǎi)成本為化肥的1.67倍，并且還需要支付額外的運(yùn)輸成本和人力施用成本，最終施用單位面積有機(jī)肥投入成本約為化肥的2.17倍。相比堆肥，使用化肥施用量小、 運(yùn)輸施用方便、 可明顯降低勞動(dòng)強(qiáng)度和成本，化肥對(duì)糧食增產(chǎn)的貢獻(xiàn)達(dá)到30%～50%，能有效保證糧食產(chǎn)量[25-27]；而施用堆肥增產(chǎn)效果有限，造成了施用堆肥的費(fèi)效比高于化肥。因此，化肥逐漸成為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的首選，而堆肥逐漸失去了市場(chǎng)。

表1 不同堆肥替代化肥的施用量

2.3 有機(jī)固體廢物堆肥存在安全和質(zhì)量問(wèn)題

有機(jī)固體廢物堆肥存在重金屬和抗生素積累等潛在問(wèn)題。Yang等[28]調(diào)查了我國(guó)10個(gè)省份212家堆肥廠的畜禽糞便堆肥樣品, 其中As和Cd超標(biāo)比例為13.7%和2.4%, 部分樣品Zn和Cu含量較高。據(jù)估計(jì), 全世界每年抗生素使用量為10～20萬(wàn)t, 其中約70%用于防治畜禽疾病和促進(jìn)畜禽生長(zhǎng), 40%～90%的抗生素最終進(jìn)入畜禽糞便[29]。倪治華等[30]對(duì)浙江省及周邊80多家有機(jī)肥料企業(yè)的有機(jī)肥產(chǎn)品進(jìn)行抗生素殘留檢測(cè), 在107個(gè)樣品中檢出11種抗生素類(lèi)污染物, 檢出濃度最高可達(dá)71.0 mg/kg。相比化肥, 堆肥的施用量大, 即使堆肥中重金屬和抗生素等污染物殘留濃度較低, 但引入土壤的污染物的量也高于化肥[31]。Zhen等[32]發(fā)現(xiàn), 連續(xù)大量施用糞肥14 a后土壤中Cd、 Zn、 Cu和Cr的總濃度分別增加了230%、 110%、 66%和86%。宋瑩[33]的研究表明, 污泥經(jīng)堆肥后重金屬汞的含量有所下降, 仍超過(guò)《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 農(nóng)用泥質(zhì)》(CJ/T 309—2009)限值要求, 其堆肥產(chǎn)品不能用于農(nóng)業(yè)種植。雖然廚余垃圾的重金屬、 抗生素含量較低, 但其較高的油脂和鹽分會(huì)在堆肥產(chǎn)品中殘留, 可能會(huì)對(duì)土壤及作物造成負(fù)面影響[34]。李志洋[35]分別對(duì)水稻施用10%、 20%、 30%、 40%的豬糞秸稈堆肥純氮替代化肥純氮, 結(jié)果表明, 所有替代處理的水稻籽粒中Cd含量均顯著上升, 某些品種水稻籽粒中Cd含量甚至超過(guò)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》(GB 2762—2012)中的限值(0.2 mg/kg)。因此, 長(zhǎng)期、 大量施用堆肥有可能造成污染物在土壤和植物中積累, 并通過(guò)食物鏈威脅人體健康[36-37]。

生產(chǎn)工藝嚴(yán)格、 有機(jī)質(zhì)含量高的高質(zhì)量堆肥產(chǎn)品更容易受到消費(fèi)者青睞從而占據(jù)市場(chǎng)。然而, 農(nóng)戶自行積造的堆肥產(chǎn)品往往由于堆制溫度較低, 達(dá)不到較好的無(wú)害化處理效果; 部分堆肥企業(yè)技術(shù)水平低、 生產(chǎn)工藝落后, 甚至有企業(yè)為降低生產(chǎn)成本在堆肥過(guò)程中加入工業(yè)廢料等不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的原料, 生產(chǎn)的有機(jī)肥產(chǎn)品質(zhì)量難以滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求[38]; 部分企業(yè)為了獲得價(jià)格優(yōu)勢(shì), 讓劣質(zhì)的產(chǎn)品以低廉的價(jià)格出售, 擾亂了市場(chǎng)的有序競(jìng)爭(zhēng), 低端堆肥產(chǎn)品充斥市場(chǎng), 而需求量較大的高端堆肥產(chǎn)品受到擠壓, 難以大范圍推廣[39]。

3 解決有機(jī)固體廢物堆肥產(chǎn)品出路的建議

3.1 發(fā)展種養(yǎng)結(jié)合的農(nóng)業(yè)模式，促進(jìn)廢物的循環(huán)利用

種養(yǎng)結(jié)合是指將種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)結(jié)合發(fā)展, 將畜禽養(yǎng)殖作為種植業(yè)的肥料來(lái)源, 種植業(yè)消納養(yǎng)殖業(yè)所產(chǎn)生的畜禽糞污并為養(yǎng)殖業(yè)提供飼料, 使得有機(jī)養(yǎng)分資源得到循環(huán)利用的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式[18]。《全國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃(2015—2030年)》提出要“優(yōu)化調(diào)整種養(yǎng)業(yè)結(jié)構(gòu), 促進(jìn)種養(yǎng)循環(huán)”。《全國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化規(guī)劃(2016—2020年)》明確提出“要實(shí)施種養(yǎng)結(jié)合循環(huán)農(nóng)業(yè)工程”。農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《種養(yǎng)結(jié)合循環(huán)農(nóng)業(yè)示范工程建設(shè)規(guī)劃(2017—2020年)》指出, 要把秸稈和畜禽糞便等有機(jī)固體廢物作為再生資源利用, 推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)由“資源—產(chǎn)品—廢棄物”向“資源—產(chǎn)品—再生資源—產(chǎn)品”的循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變。在循環(huán)農(nóng)業(yè)中, 畜禽糞便、 秸稈等農(nóng)業(yè)有機(jī)固體廢物都是可再生的資源, 堆肥作為一種將有機(jī)固體廢物轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥產(chǎn)品的技術(shù), 可在循環(huán)農(nóng)業(yè)模式中起到紐帶的作用[12, 15]?！缎笄菁S污資源化利用行動(dòng)方案(2017—2020 年)》指出, 畜禽糞污要以農(nóng)用有機(jī)肥為主要利用方向。對(duì)于小規(guī)模養(yǎng)殖戶或種植戶, 畜禽糞便、 秸稈等廢棄物可以混合堆漚后直接還田利用。較大規(guī)模的養(yǎng)殖場(chǎng)可就地配套建設(shè)堆肥廠處理廢棄物, 生產(chǎn)出的商品有機(jī)肥可對(duì)外出售, 避免出現(xiàn)周邊農(nóng)田無(wú)法消納的情況。在實(shí)現(xiàn)有機(jī)固體廢物就地還田利用的同時(shí), 還可以帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益, 有助于提高農(nóng)戶利用堆肥處理有機(jī)固體廢物的積極性。因此, 發(fā)展種養(yǎng)結(jié)合的循環(huán)農(nóng)業(yè)模式是解決農(nóng)業(yè)秸稈、 畜牧業(yè)糞便等有機(jī)固體廢物堆肥出路的關(guān)鍵[40]。

3.2 發(fā)展規(guī)?；?jīng)營(yíng)模式, 實(shí)現(xiàn)堆肥機(jī)械化施肥

機(jī)械化程度低是限制堆肥推廣施用的另一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題[41-43]。我國(guó)農(nóng)村地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大部分是以家庭為單位, 2016年, 我國(guó)農(nóng)村戶均耕地面積為0.65 hm2左右, 97%的農(nóng)戶種植規(guī)模低于3.3 hm2[44]。小規(guī)模的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式造成秸稈、 尾菜等有機(jī)固體廢物來(lái)源分散, 收集和規(guī)模化處理困難, 不利于實(shí)現(xiàn)施肥機(jī)械化, 我國(guó)僅30%的農(nóng)作物種植面積使用機(jī)械施肥[45]。江蘇省56%的農(nóng)戶使用手推車(chē)運(yùn)送肥料, 使用卡車(chē)的農(nóng)戶只占37%, 且超過(guò)80%的農(nóng)民使用人力撒施肥料[16]。機(jī)械的缺乏導(dǎo)致用量較大的堆肥產(chǎn)品運(yùn)輸和施用極為不便且成本較高, 農(nóng)民施用積極性不高[46]。

發(fā)展農(nóng)業(yè)規(guī)?；?集約化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng), 有利于發(fā)展機(jī)械化運(yùn)肥、 施肥[47-48]。機(jī)械撒施可以提升施肥的質(zhì)量和均勻性, 提高施肥效率, 間接減少人工施肥次數(shù)和勞動(dòng)成本[49]。機(jī)械溝施可以避免養(yǎng)分流失, 使養(yǎng)分隨著雨水下滲到達(dá)植物根系, 更能促進(jìn)作物的生長(zhǎng)[50]。因此, 我國(guó)應(yīng)提高肥料運(yùn)輸和施用的機(jī)械化水平, 以機(jī)械撒施、 溝施替代人力施肥。政府可對(duì)肥料運(yùn)輸車(chē)輛和施肥機(jī)械等進(jìn)行補(bǔ)貼, 降低農(nóng)戶運(yùn)輸和施用堆肥的成本, 提高農(nóng)戶堆肥還田的效率和積極性[44]。

3.3 制定堆肥產(chǎn)品安全分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn), 開(kāi)辟堆肥利用的新途徑

評(píng)估堆肥產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性, 并為堆肥產(chǎn)品制定安全分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn), 可以確保堆肥產(chǎn)品安全性適用于不同的需求。質(zhì)量高、 安全性好的堆肥產(chǎn)品可作為有機(jī)肥應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn), 而質(zhì)量一般和較差的堆肥可應(yīng)用于城市綠化、 污染土壤修復(fù)、 垃圾填埋場(chǎng)覆蓋、 建材利用、 焚燒發(fā)電等領(lǐng)域, 從而達(dá)到避開(kāi)食物鏈和提高堆肥產(chǎn)品農(nóng)業(yè)利用安全性的目的[51]。比如, 中國(guó)香港將堆肥產(chǎn)品分為有機(jī)耕種、 普通農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及非農(nóng)業(yè)用途3類(lèi), 分別對(duì)不同類(lèi)別堆肥中重金屬含量進(jìn)行了限定。歐盟、 加拿大等也有類(lèi)似的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)[51]。此外, 歐美國(guó)家對(duì)堆肥標(biāo)準(zhǔn)的制定和實(shí)施成立了專(zhuān)門(mén)的協(xié)會(huì)來(lái)推動(dòng)堆肥產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化, 如意大利堆肥協(xié)會(huì)(CIC)、 英國(guó)有機(jī)廢物堆肥協(xié)會(huì)等(OWCA), 而我國(guó)尚未設(shè)立相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定協(xié)會(huì)[52]。2017年, 我國(guó)編制的《肥料分級(jí)及要求》按有害物質(zhì)限量將肥料分為園林級(jí)、 農(nóng)田級(jí)和生態(tài)級(jí)3類(lèi), 分別對(duì)肥料中重金屬、 病原體和抗生素等進(jìn)行了限量, 例如, 農(nóng)田級(jí)肥料的總鎘含量≤10 mg/kg, 生態(tài)級(jí)肥料的總鎘含量≤3.0 mg/kg, 有害物質(zhì)含量高于園林級(jí)的肥料則不得出廠和銷(xiāo)售, 可有效限制低質(zhì)量堆肥流向農(nóng)業(yè)生產(chǎn), 但是該標(biāo)準(zhǔn)最后未能頒布實(shí)施[16]。目前我國(guó)尚無(wú)堆肥產(chǎn)品安全分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn), 因此, 有必要進(jìn)一步對(duì)堆肥產(chǎn)品進(jìn)行分級(jí)限定, 完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系。

目前, 堆肥產(chǎn)品應(yīng)用面較窄, 多用于果、 菜、 茶等經(jīng)濟(jì)作物, 而在園林綠化、 人工林地、 纖維作物等非糧食作物領(lǐng)域仍有很大的市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿53]。我國(guó)每年在園林綠化上的有機(jī)肥需求量約(120～150)×104t, 人工速生林的有機(jī)肥需求量高達(dá)1.2×107t[54-55]。 胡自航等[56]的研究表明, 當(dāng)施用量低于30 t/hm2時(shí), 污泥和園林廢棄物混合堆肥施用能提高人工榆樹(shù)林地微生物活性、 改善土壤質(zhì)量, 并且較低土壤重金屬污染的風(fēng)險(xiǎn)。

此外, 堆肥用于生產(chǎn)林木、 花卉、 草坪等非食用植物的無(wú)土栽培基質(zhì)也是一個(gè)新的資源化應(yīng)用方向[57-58]。Manca等[59]在污泥與蔗渣堆肥中加入磷酸鹽后進(jìn)行桉樹(shù)幼苗栽培, 與商品基質(zhì)相比, 堆肥產(chǎn)品能提高桉樹(shù)幼苗的株高、 直徑和總生物量, 能有效滿足幼苗的營(yíng)養(yǎng)需求且無(wú)植物毒性。可見(jiàn), 堆肥產(chǎn)品可有效替代現(xiàn)有的栽培基質(zhì), 具有較好的市場(chǎng)前景[60]。

綜上, 含重金屬、 抗生素等有害物質(zhì)的堆肥應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)會(huì)造成較大安全風(fēng)險(xiǎn)[61], 有必要制定堆肥安全分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn), 開(kāi)辟堆肥在非糧食作物、 無(wú)土栽培等領(lǐng)域新的利用途徑, 有助于擴(kuò)大堆肥產(chǎn)品市場(chǎng)需求, 從而解決堆肥產(chǎn)品的出路問(wèn)題。

3.4 加強(qiáng)相關(guān)基礎(chǔ)理論研究, 開(kāi)發(fā)和推廣更先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)的堆肥技術(shù)

開(kāi)發(fā)先進(jìn)的堆肥技術(shù), 加大經(jīng)濟(jì)可靠的新型調(diào)理劑的研發(fā)力度, 在堆肥過(guò)程中添加合適的調(diào)理劑能夠鈍化原料重金屬, 提高病原菌和部分有機(jī)污染物的去除率, 促進(jìn)堆肥的腐殖化, 提高堆肥產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性, 從而降低產(chǎn)品土壤污染風(fēng)險(xiǎn); 探索適應(yīng)當(dāng)?shù)貐^(qū)域特點(diǎn)和施肥模式的施肥機(jī)械, 提高施肥效率, 降低堆肥運(yùn)輸和施用成本, 解決傳統(tǒng)施肥費(fèi)時(shí)費(fèi)力的問(wèn)題; 探索適合不同區(qū)域種植結(jié)構(gòu)和土壤條件的堆肥施用比例, 降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本; 新型堆肥產(chǎn)品的研發(fā), 如生物有機(jī)肥、 有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合肥等高附加值的肥料產(chǎn)品, 提高養(yǎng)分利用效率和產(chǎn)品質(zhì)量, 提高堆肥產(chǎn)品帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益[62]; 研究解決堆肥發(fā)酵、 運(yùn)輸、 儲(chǔ)存過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)元素流失問(wèn)題[63]。

3.5 加大宣傳力度和相關(guān)知識(shí)普及, 提高農(nóng)戶對(duì)堆肥的認(rèn)識(shí)

廣大農(nóng)戶對(duì)堆肥缺乏認(rèn)識(shí), 往往片面關(guān)注施用化肥帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)利益, 忽視了過(guò)度施用化肥造成的環(huán)境危害, 并且農(nóng)戶在適應(yīng)了施用化肥之后, 對(duì)各種商品有機(jī)肥的施用方法和施用量并不了解, 往往是依照經(jīng)驗(yàn)施用[64]。即便施用了, 若施肥方式、 效果不佳, 反而損害了農(nóng)戶施用堆肥的積極性。因此, 在推廣堆肥施用的過(guò)程中, 需要新聞媒體加大對(duì)堆肥的宣傳力度, 對(duì)農(nóng)戶進(jìn)行堆肥相關(guān)知識(shí)的普及, 使農(nóng)戶認(rèn)識(shí)到施用堆肥的優(yōu)勢(shì)和盲目增施化肥對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的危害, 同時(shí)讓農(nóng)戶了解國(guó)家推進(jìn)堆肥部分替代化肥的相關(guān)政策文件, 提高農(nóng)戶對(duì)堆肥產(chǎn)品的接受程度和施用堆肥產(chǎn)品的積極性。此外, 還需要通過(guò)各種渠道對(duì)農(nóng)戶施用堆肥進(jìn)行指導(dǎo), 提高施用效率, 從而維護(hù)農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)利益。

4 結(jié) 論

有機(jī)固體廢物堆肥產(chǎn)品失去市場(chǎng)的原因主要包括: ①生產(chǎn)生活方式的變化, 導(dǎo)致農(nóng)民放棄堆肥; ②堆肥施用的費(fèi)效比高, 導(dǎo)致農(nóng)民放棄施用堆肥; ③有機(jī)固體廢物堆肥存在安全和質(zhì)量問(wèn)題。為了解決有機(jī)固體廢物堆肥面臨的困境, 可以發(fā)展種養(yǎng)結(jié)合的農(nóng)業(yè)模式, 促進(jìn)種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)固體廢物的循環(huán)利用; 發(fā)展規(guī)模化經(jīng)營(yíng)模式, 實(shí)現(xiàn)機(jī)械化施肥, 降低施肥成本; 制定堆肥安全分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn), 開(kāi)辟非糧食作物、 無(wú)土栽培等領(lǐng)域的堆肥利用的新途徑; 加強(qiáng)相關(guān)基礎(chǔ)理論研究, 開(kāi)發(fā)和推廣更先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)的堆肥化技術(shù); 加大宣傳力度和相關(guān)知識(shí)普及, 提高農(nóng)戶對(duì)堆肥的認(rèn)識(shí)。