農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的發(fā)展現(xiàn)狀、問題及對策分析

摘要：本文闡述了農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用在減少農(nóng)業(yè)面源污染方面的貢獻(xiàn)與潛力，重點分析了生物質(zhì)能源和有機(jī)肥生產(chǎn)等技術(shù)的最新進(jìn)展及其對減少污染、控制養(yǎng)分流失、降低病蟲害風(fēng)險的貢獻(xiàn)，以及存在技術(shù)瓶頸、成本高昂等問題，進(jìn)而提出加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)、健全收儲運體系、提高農(nóng)民積極性等對策建議。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)廢棄物；資源化；農(nóng)業(yè)面源；農(nóng)業(yè)污染；生態(tài)農(nóng)業(yè)

農(nóng)業(yè)面源污染是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的嚴(yán)重環(huán)境問題，主要源于不合理施用化肥、農(nóng)藥和畜禽糞便等，通過多種途徑滲透到土壤、水源和空氣中，威脅生態(tài)平衡。農(nóng)業(yè)廢棄物是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的副產(chǎn)物，包括作物剩余物、畜禽糞便和廢渣等，數(shù)量大且成分復(fù)雜。以往廢棄物處理不當(dāng)，浪費資源且加重環(huán)境污染，但農(nóng)業(yè)廢棄物實為“綠色礦藏”，富含有機(jī)質(zhì)和營養(yǎng)成分，可通過資源化利用轉(zhuǎn)化為清潔能源和有機(jī)肥料，改善生產(chǎn)條件，提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，緩解環(huán)境壓力[1]。因此，探討和推廣農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用技術(shù)及其在污染減排中的作用至關(guān)重要。本文旨在剖析其內(nèi)在邏輯與操作模式，量化污染減排貢獻(xiàn)，展望發(fā)展?jié)摿εc技術(shù)革新方向，為政策制定提供科學(xué)依據(jù)，推動農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。

1 農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用概述

1.1 農(nóng)業(yè)廢棄物的類型與特性

農(nóng)業(yè)廢棄物是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體、液體和氣體等形態(tài)的廢棄物。根據(jù)其來源和性質(zhì)，農(nóng)業(yè)廢棄物主要可以分為以下幾類：（1）農(nóng)作物秸稈。包括水稻、小麥、玉米、棉花等農(nóng)作物的秸稈，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中數(shù)量最大的廢棄物之一。秸稈富含纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等有機(jī)成分，具有可燃性、可降解性和可生物轉(zhuǎn)化性等特點。（2）畜禽糞便。來源于豬、牛、羊、雞等畜禽養(yǎng)殖業(yè)。畜禽糞便中含有豐富的有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素，但同時也含有病原體、重金屬等有害物質(zhì)，須經(jīng)過適當(dāng)處理后才能安全利用。（3）農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物。稻殼、果皮、果渣、蔬菜葉等，這些廢棄物往往富含膳食纖維、維生素、礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分，具有較高的開發(fā)利用價值。（4）農(nóng)村生活垃圾。雖然不屬于傳統(tǒng)意義上的農(nóng)業(yè)廢棄物，但隨著農(nóng)村生活水平的提高，生活垃圾量也在逐年增加。其中，部分垃圾如廚余垃圾、植物性廢棄物等可納入農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的范疇。不同類型的農(nóng)業(yè)廢棄物具有不同的物理、化學(xué)和生物特性，這些特性決定了其資源化利用的途徑和潛力。例如，秸稈的纖維素含量高，適合用于生物質(zhì)能源生產(chǎn)；畜禽糞便則富含有機(jī)質(zhì)和營養(yǎng)元素，適合用于有機(jī)肥料生產(chǎn)[2]。

1.2 資源化利用的現(xiàn)狀分析

近年來，隨著環(huán)保意識的增強(qiáng)和科技的進(jìn)步，農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用逐漸受到重視，并取得了一定成效。目前，農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用主要包括以下幾個方面：（1）生物質(zhì)能源生產(chǎn)。利用農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便等廢棄物進(jìn)行氣化、發(fā)酵、熱解等處理，生產(chǎn)生物氣、生物質(zhì)顆粒等可再生能源。這種方式不僅減少了廢棄物對環(huán)境的污染，還提供了清潔的能源供應(yīng)。（2）有機(jī)肥料生產(chǎn)。通過堆肥化、厭氧發(fā)酵等技術(shù)手段，將畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈等廢棄物轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料。有機(jī)肥料的應(yīng)用有助于改善土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤肥力、減少化肥使用量，從而保護(hù)生態(tài)環(huán)境和提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。（3）生物基材料開發(fā)。利用農(nóng)業(yè)廢棄物中的纖維素、木質(zhì)素，制備生物基材料，具有可再生、可降解等優(yōu)點，有助于減少環(huán)境污染。但農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用仍面臨技術(shù)、成本和政策等問題，限制了其利用的廣度和深度。未來需加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)、完善政策體系、推動產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，以促進(jìn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的健康發(fā)展[3]。

2 農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用對環(huán)境的多重貢獻(xiàn)

2.1 有效減少空氣污染

農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用對減少空氣污染至關(guān)重要。廢棄物包括農(nóng)作物剩余物、畜禽糞便等，未經(jīng)處理易被焚燒產(chǎn)生煙塵和有害氣體，影響空氣質(zhì)量，引發(fā)健康問題。實施資源化利用策略，將廢棄物轉(zhuǎn)化為可再生能源或有機(jī)肥料，實現(xiàn)無害化處理，降低環(huán)境負(fù)面影響，減少空氣污染。

2.2 切實降低水源污染

農(nóng)業(yè)廢棄物含多種有害物質(zhì)，如農(nóng)藥殘留、氮磷污染物、重金屬和病原微生物。降雨時，這些物質(zhì)易隨雨水徑流至地表水或地下水，引發(fā)水體富營養(yǎng)化或水源污染，影響水生生物多樣性，威脅人類飲用水安全，甚至危及生命。通過實施農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用策略，科學(xué)收集、儲存、處理和再利用農(nóng)業(yè)廢棄物，如堆肥化、沼氣發(fā)酵等技術(shù)，減少廢棄物直接排放風(fēng)險，降低水源污染，促進(jìn)農(nóng)業(yè)資源循環(huán)利用，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益雙贏，保護(hù)水源地生態(tài)安全[4]。

2.3 顯著改善土壤質(zhì)量

農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便、水產(chǎn)養(yǎng)殖廢棄物等處置不當(dāng)會造成資源浪費，還可能對土壤和環(huán)境造成負(fù)面影響。針對這一問題，資源化利用技術(shù)受到重視并得到廣泛應(yīng)用。具體來說，有機(jī)肥料能補(bǔ)充和平衡土壤中的氮、磷、鉀等大量元素以及微量元素的供應(yīng)；促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，改善土壤的通氣性和保水能力；增加土壤微生物群落的多樣性，提高土壤生物活性，改善土壤的養(yǎng)分循環(huán)和轉(zhuǎn)化效率；減少化肥的使用量，降低環(huán)境污染風(fēng)險，有利于培育健康的土壤生態(tài)系統(tǒng)，為農(nóng)作物提供更加優(yōu)質(zhì)、安全的生長環(huán)境。

3 農(nóng)業(yè)廢棄物資源化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

3.1 生物質(zhì)能源生產(chǎn)技術(shù)

生物質(zhì)能源生產(chǎn)技術(shù)是將農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化為可再生能源的重要手段，主要包括生物氣的生產(chǎn)和生物質(zhì)顆粒的制備。

3.1.1 生物氣的生產(chǎn)

生物氣是通過厭氧發(fā)酵農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)生，成分包含甲烷和二氧化碳，具有環(huán)保、高效、可再生等優(yōu)點，可解決農(nóng)村能源短缺和環(huán)境污染問題。生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)有原料預(yù)處理、發(fā)酵控制、氣體收集與凈化，優(yōu)化這些環(huán)節(jié)可提高產(chǎn)量和質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。此外，生物氣用途廣泛，可做生活燃料、發(fā)電、供暖等。

3.1.2 生物質(zhì)顆粒的制備

生物質(zhì)顆粒是由農(nóng)業(yè)廢棄物經(jīng)粉碎、干燥、壓縮成型等工藝制成的固體燃料，具有密度大、熱值高、易儲存運輸?shù)葍?yōu)點，是替代化石能源的重要選擇。其制備關(guān)鍵技術(shù)包括原料選擇、粉碎粒度控制、干燥條件優(yōu)化、成型壓力與模具設(shè)計等。通過合理工藝設(shè)計與設(shè)備選型，可生產(chǎn)出高質(zhì)量生物質(zhì)顆粒，滿足不同需求。

3.2 有機(jī)肥料生產(chǎn)技術(shù)

有機(jī)肥料生產(chǎn)技術(shù)是將農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料的重要手段，主要包括堆肥化處理和厭氧發(fā)酵技術(shù)。

3.2.1 堆肥化處理

堆肥化處理是將農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料的過程。該技術(shù)是農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的主要方式之一。關(guān)鍵技術(shù)包括原料配比、堆體構(gòu)建、溫度與濕度控制、翻堆與通風(fēng)等。通過優(yōu)化這些技術(shù)環(huán)節(jié)，可以提高有機(jī)肥料的品質(zhì)和產(chǎn)量。此外，堆肥化處理還可以減少環(huán)境污染，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力。

3.2.2 厭氧發(fā)酵技術(shù)

厭氧發(fā)酵技術(shù)是將農(nóng)業(yè)廢棄物在厭氧條件下進(jìn)行微生物分解，產(chǎn)生沼氣和沼肥的過程。該技術(shù)具有高效、環(huán)保、資源化利用程度高等優(yōu)點，是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的重要途徑之一。在厭氧發(fā)酵過程中，關(guān)鍵技術(shù)包括原料預(yù)處理、發(fā)酵條件控制、沼氣收集與凈化、沼肥后處理等。通過優(yōu)化這些技術(shù)環(huán)節(jié)，可以提高沼氣的產(chǎn)量和質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。同時，沼肥作為一種優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料，具有改良土壤、提高作物品質(zhì)等優(yōu)點，具有廣泛的應(yīng)用前景。

綜上所述，農(nóng)業(yè)廢棄物資源化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用對于減少農(nóng)業(yè)面源污染、促進(jìn)資源循環(huán)利用具有重要意義。未來，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和政策的推動，農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用將得到更廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。

4 農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用面臨的挑戰(zhàn)與問題

4.1 技術(shù)瓶頸與成本問題

目前，農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用受技術(shù)瓶頸和成本問題影響，生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化效率、有機(jī)廢棄物無害化與資源化技術(shù)尚不理想，高效、環(huán)保、低成本方法缺失。生物質(zhì)能提取轉(zhuǎn)化中，提升能量轉(zhuǎn)換率、降低能耗與設(shè)備成本等亟待解決。有機(jī)廢棄物處理周期長、儲存運輸難，可能引發(fā)環(huán)境污染[5]。

4.2 農(nóng)業(yè)廢棄物收集、處理和利用的產(chǎn)業(yè)鏈尚未完善

我國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用鏈條不健全，存在薄弱環(huán)節(jié)。廢棄物收集難，小規(guī)模農(nóng)戶廢棄物收集效率低下；運輸和儲存環(huán)節(jié)缺乏標(biāo)準(zhǔn)化處理，易造成二次污染；利用環(huán)節(jié)技術(shù)限制及市場需求不匹配，導(dǎo)致資源錯配或低效利用。

4.3 農(nóng)業(yè)廢棄物利用的公眾認(rèn)知度低，缺乏社會共識

社會公眾對農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的重要性認(rèn)識不足，缺乏社會共識和群眾基礎(chǔ)。農(nóng)民對廢棄物處理方式存在認(rèn)知誤區(qū)，消費者對食品來源和環(huán)保關(guān)注度低，媒體宣傳和輿論引導(dǎo)不足，導(dǎo)致環(huán)保理念未深入人心。

4.4 農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的可持續(xù)性待考

農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展前景面臨嚴(yán)峻考驗。要想實現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展，必須從根本上解決上述問題，強(qiáng)化技術(shù)創(chuàng)新、政策引導(dǎo)、市場機(jī)制建設(shè)以及公眾參與等多方面的協(xié)同作用，從而推動我國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用邁上一個新的臺階。

5 農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的對策建議

5.1 加強(qiáng)科技創(chuàng)新與技術(shù)研發(fā)，推動農(nóng)業(yè)廢棄物高效轉(zhuǎn)化和利用

積極推動農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用領(lǐng)域的科技創(chuàng)新與技術(shù)研發(fā)，致力于研發(fā)高效轉(zhuǎn)化和利用農(nóng)業(yè)廢棄物的新技術(shù)、新設(shè)備和新工藝。通過與科研機(jī)構(gòu)、高校和企業(yè)合作，探索前沿科技，如生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化技術(shù)、微生物發(fā)酵技術(shù)、廢棄物熱解氣化技術(shù)等，以實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)廢棄物的深度轉(zhuǎn)化和高效利用。

5.2 建設(shè)健全的收儲運體系，確保農(nóng)業(yè)廢棄物高效收集和運輸

建設(shè)健全的農(nóng)業(yè)廢棄物收儲運體系，確保廢棄物的高效收集和運輸，具體措施包括：在農(nóng)村地區(qū)建立廢棄物收集站點，培訓(xùn)專職或兼職的收集人員，形成覆蓋面廣、服務(wù)完善的收集網(wǎng)絡(luò)；設(shè)計科學(xué)合理的運輸路線和方式，確保在收集過程中對廢棄物進(jìn)行密封、防散落、防污染的處理后再進(jìn)行高效運輸；在縣城或區(qū)域性中心設(shè)立農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用中心，將收集的廢棄物進(jìn)行集中處理和資源化利用[6]。

5.3 加強(qiáng)資源化利用和無害化處理，促進(jìn)農(nóng)業(yè)廢棄物循環(huán)利用

加強(qiáng)農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用和無害化處理工作，促進(jìn)農(nóng)業(yè)廢棄物的循環(huán)利用。通過以上措施的實施，將極大地推動農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化為可再生資源，變廢為寶，減少對環(huán)境的污染，同時提高農(nóng)民收入水平，助力鄉(xiāng)村振興和生態(tài)文明建設(shè)。

6 結(jié)論

農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用是指將農(nóng)作物在種植、收獲、加工等過程中產(chǎn)生的廢棄物，以及養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈、稻草、麥稈、果蔬殘渣、食用菌棒等有機(jī)廢棄物，通過一系列技術(shù)手段進(jìn)行無害化處理、轉(zhuǎn)化為可再利用資源的過程。這些廢棄物如果得不到妥善處理，不僅會造成資源的嚴(yán)重浪費，還會對土壤、水源和空氣質(zhì)量造成面源污染，影響生態(tài)環(huán)境平衡。通過加強(qiáng)研發(fā)更加高效、環(huán)保的農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用技術(shù)，提高廢棄物的轉(zhuǎn)化效率和資源利用率；建立健全收儲運體系，解決農(nóng)業(yè)廢棄物收集、儲存和運輸過程中的問題，提高廢棄物的可利用性；加強(qiáng)宣傳教育與培訓(xùn)，增強(qiáng)農(nóng)民和農(nóng)業(yè)企業(yè)的環(huán)保意識和資源利用意識，促進(jìn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的普及和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 袁守軍.城市污水廠污泥制復(fù)混肥的研究[D].合肥：合肥工業(yè)大學(xué)，2002.

[2] 郭大清.秸稈利用技術(shù)推廣存在的問題與發(fā)展前景[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械化與電氣化，2004（2）：7-8.

[3] 黃姝，楊現(xiàn)其，蔡騰.試析滇中地區(qū)利用農(nóng)業(yè)廢棄物生產(chǎn)固態(tài)有機(jī)肥的方式[J].南方農(nóng)業(yè)，2023，17（7）：93-95.

[4] 趙會杰，于法穩(wěn).農(nóng)戶參與農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的意愿及其影響因素分析——基于黑，魯，豫，川4省684戶農(nóng)戶的調(diào)查數(shù)據(jù)[J].生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2021，37（1）：8.

[5] 陳冠益，孫志利，程占軍，等.人居環(huán)境改善與鄉(xiāng)村振興相向而行的資源清潔利用技術(shù)發(fā)展模式——以華北，東北村鎮(zhèn)有機(jī)廢棄物利用為例[J].農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報，2022，39（6）：1079-1088.

[6] 侯韶毅，田為庚，陳天福，等.畜禽糞污資源化利用助推畜牧業(yè)綠色發(fā)展[J].中國畜牧業(yè)，2022（10）：80-83.