農業(yè)有機廢棄物資源化利用對環(huán)境保護的 影響及策略研究 徐長征 菏澤市生態(tài)環(huán)境局巨野縣分局 山東 巨野 nullnullnullnullnullnull 摘要 通過厭氧發(fā)酵等技術 可以有效減少溫室氣體排放 同時 通過科學施用有機肥 可以防止土壤養(yǎng) 分累積和污染地下水 然而 資源化利用過程中的二次污染問題依然存在 需要通過技術創(chuàng)新和完善管理制 度來解決 基于此 提出了一系列環(huán)境保護策略 包括推廣厭氧發(fā)酵技術 完善資源化生產工藝 制定有機肥 施用標準以及加強泄露監(jiān)測和防治體系建設 這些策略的實施將有助于實現(xiàn)農業(yè)廢棄物的可持續(xù)利用 促 進農業(yè)綠色發(fā)展 同時減輕對環(huán)境的負擔 關鍵詞 農業(yè)有機廢棄物 資源化利用 環(huán)境保護 中圖分類號 nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull 引言 隨著人口增加和生活水平提高 我國每年產生 大量農業(yè)有機廢棄物 如畜禽糞便 秸稈 沼液等 這些廢棄物的不合理處置和利用 不僅浪費資源 還 會對環(huán)境造成嚴重污染 堆放的有機廢棄物產生甲 烷等溫室氣體 生物處理過程中可能產生臭氣等污 染物排放 過量施用有機肥會導致土壤養(yǎng)分累積 還 會造成地下水和大氣的污染 null 為實現(xiàn)農業(yè)有機廢 棄物的可持續(xù)和環(huán)保利用 必須采取科學合理的資 源化策略 實現(xiàn)溫室氣體減排 污染防控和資源高效 利用 以推進農業(yè)綠色發(fā)展 本文將概述農業(yè)有機 廢棄物資源化利用對環(huán)境的影響 分析存在的問題 并提出相應的環(huán)境保護對策與實施方針 以期為農 業(yè)廢棄物的可持續(xù)利用提供參考 nullnull 農業(yè)有機廢棄物資源化利用概述 我國是農業(yè)大國 每年產生大量農業(yè)廢棄物 主 要包括畜禽糞便 秸稈 未利用部分的農作物草料 食用菌草料 水產養(yǎng)殖廢棄物等 表 null 據統(tǒng)計 nullnullnullnull 年我國畜禽糞便年產量約為 nullnull 億 null 秸稈產量 約為 null 億 null null 這些廢棄物中含有豐富的有機物 營 養(yǎng)元素等可再生資源 是實現(xiàn)資源循環(huán)利用的重要 途徑 農業(yè)廢棄物資源化利用主要采取機械化分離技 術 生物處理技術 營養(yǎng)需氧發(fā)酵與高溫消化技術 等 可回收利用其中的有機物質 氮磷鉀等營養(yǎng)元 素 生產有機肥 微生物肥料 沼氣等產品 如利用 畜禽糞便厭氧消化技術 可有效分解其中的有機物 減少病原菌 產生沼氣和優(yōu)質有機肥 秸稈可采用 微生物 null 酶解技術降解其木質素和纖維素成分 或 快速熱解技術轉化為生物油和生物炭等產品 null 這 些技術的應用不僅實現(xiàn)了農業(yè)廢棄物的資源化 也 降低了其對環(huán)境的污染風險 表 null null 我國主要農業(yè)廢棄物產生量及資源化利用現(xiàn)狀 廢棄物種類 年產生量 億 null 主要處理利用方式 畜禽糞便 nullnull 直接肥田 沼氣 秸稈 null 直接還田 秸稈汽化發(fā)電 米糠 nullnull 飼料添加劑 橡膠助劑 食用菌草料 nullnull 菌基再利用 水產養(yǎng)殖廢水 nullnull 微生物技術處理 nullnull 農業(yè)有機廢棄物資源化利用對環(huán)境保護的 影響評估 nullnullnull 有機廢棄物堆積產生溫室氣體 我國每年產生的畜禽糞便 秸稈等大量有機廢 棄物 長期露天堆存或填埋處置 會產生大量 nullnullnull 和 nullnullnull 等溫室氣體排放 null 這些氣體具有很強的 全球變暖潛勢 嚴重影響氣候變化 例如 牛 豬糞 便中富含的纖維素 木質素 蛋白質等有機物在缺氧 環(huán)境下會產生甲烷 而畜禽糞便中含氮量高達 nullnull nullnullnull 在排放過程中部分轉化為亞氧化氮 這兩種 氣體的全球變暖潛勢分別為 nullnull 倍和 nullnullnull 倍 如果 不能及時利用 我國每年約會因堆放的畜禽糞便排 放 nullnull 億 nullnullnullnullnull 當量的 nullnullnull 相當于 nullnullnullnullnull 萬輛汽車 一年的 nullnullnull 排放量 此外 秸稈露天焚燒也會產生 溫室氣體排放 由于秸稈含碳量較高 燃燒過程中 會產生大量 nullnullnull 同時燃燒不完全也會產生 nullnullnull 和 nullnullnull 等排放 這些氣體的大量排放 不僅浪費資源 nullnull 數字農業(yè)與智能農機 第 null期 nullnullnullnull年 null月 也對大氣環(huán)境和氣候變化造成嚴重影響 nullnullnull 資源化處理過程中產生二次污染 農業(yè)有機廢棄物資源化處理過程中 可能產生 大氣污染 水污染 土壤污染等環(huán)境風險 從大氣污 染來看 生物降解 焚燒等處理方式會產生揮發(fā)性有 機物 懸浮顆粒物 氨氣等污染物排放 如秸稈生物 降解過程中會釋放二甲苯 乙醚等揮發(fā)性有機污染 物 生物質燃燒會產生煙塵 一氧化碳 氮氧化物排 放 這些污染物不僅影響本地空氣質量 還可能產 生區(qū)域性酸雨污染 從水環(huán)境來看 污水和廢水的 排放也可能導致水體富營養(yǎng)化 null 如畜禽糞便中 氮 磷含量高 直接排入水體會引起水華爆發(fā) 污水 處理不當也會殘留營養(yǎng)鹽類進入水體 破壞水生態(tài) 系統(tǒng) 土壤方面 長期過量施用以畜禽糞便為原料 的有機肥 可能導致土壤養(yǎng)分積累 出現(xiàn)高銨態(tài)氮 高鹽漬化等問題 影響土壤質量 此外 未經充分處 理的污泥 沼液還可能含有重金屬 病原菌等污染物 質 污染農田土壤 nullnullnull 有機肥過量使用導致土壤養(yǎng)分累積 長期過量施用農業(yè)有機廢棄物處理后的有機 肥 可能導致土壤養(yǎng)分超積累 影響土壤質量 null 我 國每年產生高達 nullnull 億 null 的畜禽糞便 用于制作有機 肥施用于農田 但由于種植結構和施肥技術滯后 有機肥的利用率僅為 nullnullnull 左右 大量有機肥直排 水體或進行簡單堆肥處理后長期重復施用 會導致 土壤養(yǎng)分迅速積累 統(tǒng)計數據顯示 null 全國 nullnullnullnullnull 的調查點存在氮磷鉀累積問題 超標面積達 nullnullnull 萬 nullnull null 過量施用的氮肥中 nullnullnull 以上轉換為硝態(tài)氮存 在土壤中 導致土壤板結 養(yǎng)分利用率下降等問題 此外 有機肥中重金屬 病原菌等污染物也可能通過 重復施用逐漸積累 對土壤質量產生不利影響 有 機肥過量使用還可能導致土壤養(yǎng)分失衡 長期氮肥 過量使用導致鉀缺乏問題逐漸凸顯 已成為制約我 國主要農作物產量和質量提高的關鍵因素之一 同 時過量施氮也會抑制磷的有效性 降低作物對磷肥 的吸收利用率 null 土壤養(yǎng)分失衡會導致作物生長發(fā) 育不均衡 產量與品質下降 nullnullnull 泄露污染地下水和大氣 農業(yè)有機廢棄物資源化處理和利用過程中 可 能發(fā)生污染物泄露 污染地下水和大氣環(huán)境 在存 儲和運輸環(huán)節(jié) 畜禽糞便 秸稈等未經處理的廢棄物 堆存不當 會產生大量滲漏液 這些滲漏液含有高 濃度的有機物 氨氮 硝酸鹽等污染物 很容易滲入 地下水體 或通過地表徑流污染周圍水環(huán)境 統(tǒng)計 數據顯示 null 我國有機肥施用過程中約有 nullnullnull 的氮 素通過揮發(fā)或滲漏損失 這不僅浪費資源 也嚴重污 染水資源 另外 厭氧消化等處理過程中產生的沼 氣 生物天然氣等含有甲烷 氨等組分 這些氣體從 存儲和利用環(huán)節(jié)泄露 會增加溫室氣體排放和大氣 污染 此外 有機肥田間施用過程中的揮發(fā)損耗也 向大氣釋放氨氣 氮氧化物 臭氣等污染物 影響大 氣環(huán)境質量 因此 加強全過程的泄露監(jiān)測與治理 是減少農業(yè)有機廢棄物資源化利用過程中環(huán)境污染 的關鍵措施 nullnull 農業(yè)有機廢棄物資源化利用的環(huán)境保護 策略與實施方針 nullnullnull 推廣厭氧發(fā)酵減少溫室氣體排放 推廣厭氧發(fā)酵技術 對畜禽糞便和秸稈進行資 源化利用 可以有效減少溫室氣體排放 厭氧發(fā)酵 是在無氧或微氧條件下 利用厭氧微生物對有機物 進行分解的過程 通過控制溫度 nullnull 值 null null 比等 工藝條件 可以促進厭氧菌的催化作用 提高有機物 的轉化效率 對畜禽糞便實施厭氧發(fā)酵 不僅可以 穩(wěn)定脫水 降解有機物 也能有效收集處理過程中產 生的沼氣 沼氣作為一種清潔能源 其燃燒產生的 二氧化碳比自然排放的甲烷溫室效應低 nullnull 倍 針 對我國年畜禽糞產量 nullnull 億 null 如果全部采用厭氧消 化技術處理 按照每噸糞便可產生 nullnullnull null 沼氣計算 一年可減少溫室氣體排放量約 nullnull 億 nullnullnullnullnull 當量 同時 厭氧發(fā)酵產生的沼肥氮素利用率高 可以減少 直接排放和揮發(fā)損失 據估算 與簡單堆肥比較 每 噸厭氧沼肥施用可減少溫室氣體排放 nullnullnullnullnullnull nullnull null 此外 秸稈也可以通過厭氧溶解技術降解成 沼液和高溫炭化肥 代替化肥減少氮素揮發(fā)與溫室 氣體排放 因此 大力推廣畜禽糞便和秸稈的厭氧 發(fā)酵技術 配套沼氣綜合利用系統(tǒng) 不僅可以獲得清 潔能源 也是減少溫室氣體排放 實現(xiàn)碳中和的重要 途徑 nullnullnull 完善資源化生產工藝控制二次污染 要控制農業(yè)有機廢棄物資源化處理過程中的二 次污染 必須完善生產工藝 實施清潔生產 實現(xiàn)綠 色化利用 一是從源頭減量化 可采用畜禽糞便標 準化收集與預處理 控制糞便中水分 降低揮發(fā)性物 質的生成 研究表明 將豬糞穩(wěn)定性厭氧處理后 揮 發(fā)性固體物 nullnullnull 可降低 nullnullnullnullnull null 同時選擇高效 的干燥技術 如微波干燥 紅外線干燥等 降低糞便 中的揮發(fā)性有機物生成 二是工藝技術優(yōu)化 可以 采用生物除味技術去除沼氣中的硫化氫 氨等 減少 空氣污染物排放 開展高溫消化 曝氣反硝化等處 nullnull 農業(yè)有機廢棄物資源化利用對環(huán)境保護的影響及策略研究 徐長征 理 控制污水中的氮磷流失 使用生物炭等新型肥 料載體 抑制氨揮發(fā) 減少施用過程大氣污染 三是 過程監(jiān)控與處置 加強沼液 沼渣的存放 運輸 利 用全過程監(jiān)控 防止泄漏 建立雨污分流系統(tǒng) 避免 次生污染 采用良好的施用技術 控制有機肥揮發(fā) 氨損失在 nullnullnull 以下 同時將沼渣用于土壤改良 沼 液制備液肥 實現(xiàn)資源高值利用 四是健全配套政 策法規(guī) 完善污染物排放標準 實施排污許可管理 推行清潔生產審核制度 促進資源化利用行業(yè)綠色 發(fā)展 通過工藝技術創(chuàng)新與嚴格過程管理 可有效 控制農業(yè)有機廢棄物資源化利用過程中的污染物生 成與排放 實現(xiàn)環(huán)境友好利用 nullnullnull 制定科學合理的有機肥施用標準 制定科學合理的有機肥施用標準 對保護土壤 環(huán)境 實現(xiàn)資源高效利用具有重要意義 首先 應根 據不同作物需肥規(guī)律和土壤肥力水平 科學確定有 機肥用量 一般來說 優(yōu)質有機肥每公頃用量以折 合純 養(yǎng) 分 計 氮 不 宜 超 過 nullnullnullnullnull 磷 不 宜 超 過 nullnullnullnullnullnull 同時 針對不同類型有機肥的肥效差異 合理確定折算系數 制定詳細的用量指南 其次 應 根據不同作物根部分布特征和肥料釋肥規(guī)律 優(yōu)化 有機肥的施用方法 如水稻主要在移栽前施用基 肥 以提高肥效 對秸稈炭化肥等緩釋型有機肥 可 以采用離肥施用技術 進一步提升利用率 減少浪 費 再次 要建立土壤測試與施肥評價體系 應定 期監(jiān)測土壤有機質 全氮 堿解氮 有效磷 速效鉀含 量變化 評估土壤肥力水平 同時評價不同有機肥 資源對作物產量 品質的影響 建立科學的肥效評價 標準 并以此調整肥料種類與用量 實現(xiàn)精準施肥 最后 完善有機肥質量標準體系 從原料選擇 工藝 要求 產品指標等方面制定嚴格標準 促進有機肥生 產提質增效 保證產品質量 nullnullnull 加強泄露監(jiān)測和防治體系建設 要減少農業(yè)有機廢棄物資源化利用過程中的環(huán) 境泄露污染 必須建立完善的監(jiān)測與防治體系 null 首先 加強全過程的在線監(jiān)測與風險預警 在原料 收集 運輸 處理等每個環(huán)節(jié)布設氣味 nullnullnull nullnullnull 等聯(lián)網監(jiān)測設備 實時了解各組分的濃度變化 找出 易發(fā)生泄露的關鍵過程 對超標預警并快速反應 以沼氣工程為例 應監(jiān)測沼氣收集系統(tǒng) 儲存系統(tǒng)和 輸配系統(tǒng)的壓力變化 一旦檢測到泄漏跡象 應立即 進行搶修 其次 建立日常維護管理制度 制定標 準化操作規(guī)程 加強設備狀態(tài)檢查與保養(yǎng)維修 消除 泄露隱患 合理制定沼渣 沼液等的貯存周轉計劃 避免長期積壓引發(fā)滲漏 完善記錄管理制度 及時 總結工作中出現(xiàn)的問題并持續(xù)改進 再次 加強事 故應急響應能力 建立應急預案與專業(yè)搶修隊伍 發(fā)生事故后可以快速到位控制污染 此外 配備必 要的防護設備和泄露應急處理物資 有效控制污染 范圍 同時加強與環(huán)境監(jiān)管部門的信息共享與聯(lián) 動 及時采取補救措施 最后 完善監(jiān)管制度體系 加大執(zhí)法檢查力度 嚴肅處理違規(guī)行為 建立污染 責任追溯制度 促使各環(huán)節(jié)主體落實防治責任 通 過制度建設 確保資源化利用全過程的規(guī)范化管理 與環(huán)保要求 有效減少對環(huán)境的污染風險 nullnull 結語 我國農業(yè)有機廢棄物的大量產生和不合理利 用 導致其堆存和資源化處理過程中產生溫室氣體 排放 二次污染等問題 嚴重影響環(huán)境質量 應對這 一挑戰(zhàn) 必須進一步推進農業(yè)廢棄物的減量化 資源 化 無害化利用 實現(xiàn)綠色發(fā)展 通過技術進步 規(guī) 范化管理和政策支持 農業(yè)有機廢棄物資源化利用 必將向綠色 低碳 環(huán)保的方向轉型發(fā)展 這不僅有 利于減輕環(huán)境負荷 也將促進傳統(tǒng)農業(yè)由粗放型向 節(jié)約型 集約型方向轉變 與環(huán)境友好共生 參考文獻 null null 常小箭 李方向 王濤 等 null西安市農業(yè)有機廢棄物資源 化利用現(xiàn)狀及分析 null null陜西農業(yè)科學 nullnullnullnull nullnull null nullnullnullnullnullnull null null 馬調霞 null環(huán)境規(guī)制下甘肅省農業(yè)廢棄物資源化利用模 式優(yōu)化研究 null null廣東經濟 nullnullnullnull null nullnull nullnullnullnull null null 董獻彬 null農業(yè)有機廢棄物資源化利用現(xiàn)狀及展望研究 null null農村 null農業(yè) null農民 null版 nullnullnullnull null nullnullnullnullnullnull null null 屠翰 徐鋼 華永新 null杭州市區(qū)域性農業(yè)有機廢棄物資 源化利用模式探討 null null浙江農業(yè)科學 nullnullnullnull nullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null null 杜樹旗 李宏 卜鵬樓 null農業(yè)有機廢棄物資源化綜合利 用的有效模式 甘肅元生公司實施循環(huán)經濟產業(yè)化項 目調查 null null發(fā)展 nullnullnullnull nullnull nullnull nullnullnullnull null null 汪洋 null全面推進畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用 改善農業(yè) 生態(tài)環(huán)境 null null北方牧業(yè) nullnullnullnull nullnull null nullnullnull null null 漆仲華 null農村環(huán)境保護與生態(tài)環(huán)境快速檢測技術的結 合解析 null null數字農業(yè)與智能農機 nullnullnullnull null nullnull nullnullnullnull 作者簡介 徐長征 男 nullnullnullnull年生 助理工程師 研究方向為廢氣 廢 水 噪聲 nullnull 數字農業(yè)與智能農機 第 null期 nullnullnullnull年 null月