節(jié)能環(huán)保下農(nóng)村固體廢棄物污染防治技術(shù)研究

關(guān)鍵詞：固體廢棄物；污染防治；節(jié)能環(huán)保；防治優(yōu)化；無(wú)害化處置

中圖分類號(hào)：X705 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

前言

生態(tài)環(huán)保質(zhì)量愈發(fā)引起人們的重視，廢棄物循環(huán)利用已經(jīng)在絕大多數(shù)城市開始實(shí)踐。但在農(nóng)村地區(qū)，怎樣處理固體廢棄物并完成資源合理化運(yùn)用的研究才處于初級(jí)階段。現(xiàn)階段農(nóng)村生活垃圾已經(jīng)變成污染其生存環(huán)境的核心元素，嚴(yán)重影響了新農(nóng)村建設(shè)進(jìn)程。因此，要高度關(guān)注農(nóng)村生態(tài)問(wèn)題，改善居民周邊環(huán)境與生存質(zhì)量。為整治農(nóng)村固體廢棄物的管理，有關(guān)部門陸續(xù)出臺(tái)多部法律法規(guī)。但由于過(guò)往固廢貯存量較多，污染治理過(guò)程仍面臨諸多挑戰(zhàn)。

農(nóng)村固廢處理方式眾多，但在操作時(shí)要按照當(dāng)?shù)貙?shí)際狀況與特征，遵照因地制宜原則進(jìn)行污染防治技術(shù)推廣。針對(duì)以上內(nèi)容，文章細(xì)致劃分污染源類型，構(gòu)建污染防治預(yù)測(cè)模型了解固廢污染趨勢(shì)變化，面向不同的現(xiàn)實(shí)環(huán)境提出四種無(wú)害化固廢處理技術(shù)，在實(shí)例分析中驗(yàn)證所提技術(shù)有效性，為改善農(nóng)村環(huán)境污染發(fā)揮應(yīng)有作用。

1農(nóng)村固體廢棄物污染分析

中國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，令農(nóng)村固體廢棄物的類別直線攀升，污染狀況越發(fā)嚴(yán)重，下面具體分析農(nóng)村固體廢棄物的污染類型。

1.1生活垃圾

因工業(yè)產(chǎn)品數(shù)量激增，垃圾內(nèi)的含量與成分愈發(fā)城市化。因?yàn)檗r(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)備落后與管理的不足，全國(guó)農(nóng)村一年的生活垃圾總量?jī)?nèi)，大約有1.3億噸垃圾為任意放置情況。

1.2農(nóng)業(yè)固體廢棄物

農(nóng)業(yè)固體廢棄物中包含薄膜、秸稈等。近年來(lái)，中國(guó)農(nóng)用薄膜使用量居世界第一，且大部分無(wú)法進(jìn)行回收處理。目前農(nóng)作物秸稈通常是燃燒處理，對(duì)環(huán)境的污染較為嚴(yán)重。現(xiàn)階段，全球各國(guó)都很重視農(nóng)作物秸稈綜合利用問(wèn)題，利用途徑涵蓋能源、廢料等領(lǐng)域。

1.3畜牧業(yè)固體廢棄物

伴隨生活水準(zhǔn)的提升，人們對(duì)飲食的需求量愈發(fā)增多，禽畜規(guī)模擴(kuò)大直接加劇了糞便污染問(wèn)題。禽畜糞便總量已經(jīng)超出工業(yè)廢水與生活廢水排放量的總值，但其無(wú)害化處理量卻小于6%。受到諸多外部環(huán)境影響，很多養(yǎng)殖場(chǎng)沒(méi)有合理處置此類固體廢棄物，選擇直接排放，形成資源浪費(fèi)且加重環(huán)境污染，農(nóng)村內(nèi)禽畜散養(yǎng)的糞便更是無(wú)法進(jìn)行集中處理。

1.4鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)固體廢棄物

鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)是中國(guó)經(jīng)濟(jì)的核心支柱，對(duì)農(nóng)村的整體發(fā)展具備重要作用，是城鄉(xiāng)之間的紐帶。但因鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)發(fā)展呈局部性、規(guī)模小等特點(diǎn)，且多數(shù)屬于污染較為嚴(yán)重的企業(yè)，企業(yè)在生產(chǎn)制造時(shí)極易生成大量固體廢棄物，造成治理難度高、回收成本大的局面。

2農(nóng)村固體廢棄物污染防治必要性

2.1農(nóng)村固體廢棄物對(duì)環(huán)境的污染程度

農(nóng)村固體廢棄物內(nèi)具備的有毒物質(zhì)會(huì)更改土壤性質(zhì)與結(jié)構(gòu)，極大影響土壤微生物活動(dòng)。土壤是微生物匯聚的場(chǎng)合，微生物是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，在自然物質(zhì)循環(huán)中實(shí)現(xiàn)碳氮循環(huán)。農(nóng)村固體廢棄物通過(guò)風(fēng)化與地表侵蝕，生成高溫與毒水，消滅土壤內(nèi)微生物，令其不具備腐解能力。

農(nóng)村固廢能伴隨地表徑流進(jìn)入水體，在水中積累有害物質(zhì)，人類引用水源也會(huì)受到威脅。農(nóng)村固體廢棄物生成的滲濾液危害極大，可形成水資源的水質(zhì)型短缺現(xiàn)象。固廢污染處理的初級(jí)階段，通常把廢棄物排進(jìn)河流與海洋，減少水體有效面積，破壞了排洪與灌溉性能，威脅水體生物生存空間，影響水資源綜合利用。

2.2污染防治必要性研究

農(nóng)村問(wèn)題是牽涉農(nóng)業(yè)、農(nóng)村與農(nóng)民的綜合性問(wèn)題，三者的內(nèi)在關(guān)系為：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是農(nóng)民關(guān)鍵的生存方式與經(jīng)濟(jì)來(lái)源，農(nóng)村是農(nóng)民生活與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)場(chǎng)地，農(nóng)民為農(nóng)村的關(guān)鍵組成人口，是完成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的核心勞動(dòng)力。

農(nóng)村環(huán)境污染趨勢(shì)愈發(fā)嚴(yán)峻，給農(nóng)業(yè)與農(nóng)民自身形成較大沖擊，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)條件由此下降，且農(nóng)村區(qū)域發(fā)展略微滯后，更形成了貧窮與環(huán)境惡化的雙重形態(tài)。因城鄉(xiāng)結(jié)構(gòu)與其余元素影響，很多農(nóng)業(yè)固體廢棄物沒(méi)有得到應(yīng)有重視。

固廢形成的環(huán)境污染恢復(fù)難度高，且廢棄物自身均為可恢復(fù)資源，利用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)就能將其轉(zhuǎn)換成可使用的生產(chǎn)原料，不但能很好地改進(jìn)農(nóng)村環(huán)境，還能創(chuàng)建更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

3固體廢棄物污染防治預(yù)測(cè)模型

為獲得精準(zhǔn)的農(nóng)村固體廢棄物防治結(jié)果，針對(duì)農(nóng)村固體廢棄物垃圾處理問(wèn)題構(gòu)建預(yù)測(cè)模型。假設(shè)規(guī)劃時(shí)段是8年，劃分成4個(gè)階段，各階段時(shí)間長(zhǎng)度為2年。為化簡(jiǎn)模型復(fù)雜度，不考慮固廢種類，在防治處理時(shí)會(huì)產(chǎn)生運(yùn)輸成本與處理設(shè)備成本。模型的目標(biāo)函數(shù)就是固廢處理成本最小，約束條件是垃圾處理設(shè)施的處理能力與農(nóng)村固廢的處理需求。

模型內(nèi)模糊參數(shù)涵蓋防治技術(shù)的最佳處理能力與安全指數(shù)，其他參數(shù)都是區(qū)間參數(shù)。將固廢污染防治優(yōu)化模型記作公式（1），公式（2）分別為固廢處理長(zhǎng)的垃圾總量處理能力、無(wú)害化技術(shù)處理能力、處理廢棄物總值不低于農(nóng)村固廢處理需求的約束條件。

4實(shí)例分析

為表明所提技術(shù)科學(xué)性與正確性，以某縣農(nóng)村地區(qū)為例進(jìn)行實(shí)證分析，收集該農(nóng)村2010年-2016年的農(nóng)村固體廢棄物處理的有關(guān)信息，如表1所示。根據(jù)構(gòu)建的固廢污染防治優(yōu)化模型，使用Vensim軟件輸出分析結(jié)果，對(duì)2014年-2016年3年的農(nóng)村固廢產(chǎn)生數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，利用公式（3）得到3年以來(lái)模擬結(jié)果與真實(shí)數(shù)據(jù)的相對(duì)誤差，結(jié)果見表2。

從表2可知，模擬結(jié)果與實(shí)際數(shù)據(jù)的相對(duì)誤差均處于3%之內(nèi)，證明文章對(duì)污染數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)的精準(zhǔn)性較高。這是因?yàn)槲恼路椒ǔ浞挚紤]了固廢處理過(guò)程中的全部環(huán)節(jié)，輸出結(jié)果完全滿足污染防治切實(shí)需求。

在此基礎(chǔ)上，利用此模型獲得2017年-2021年的農(nóng)村固體廢棄物的整體發(fā)展趨勢(shì)，見圖1。

觀察圖1可以看出，5年內(nèi)因農(nóng)業(yè)種植規(guī)模的不斷壯大，該地區(qū)固體廢棄物的產(chǎn)生量持續(xù)上升。因農(nóng)業(yè)固廢數(shù)量的增多，綜合利用量和處理量也對(duì)應(yīng)地變多，貯存量逐年減少。由于綜合利用能力與處理決策的不足，貯存量慢慢堆積形成累積貯存量，至2021年該地區(qū)的累積貯存量將達(dá)到19.3億噸左右，固廢排放量在這5年內(nèi)呈減少趨勢(shì)。

綜合上述分析，該地區(qū)農(nóng)村固體廢棄物的生產(chǎn)與處理形勢(shì)依舊嚴(yán)峻，隨著農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的不斷升級(jí)與擴(kuò)大，固體廢棄物數(shù)量居高不下，即便廢棄物的綜合利用量和處理量逐年上漲，貯存量與排放量慢慢下降，但累計(jì)貯存量規(guī)模仍然很大，極有可能加重環(huán)境污染狀況，這也與當(dāng)?shù)氐恼鎸?shí)污染防治情況相符。

為此，利用文章提出的固廢污染防治技術(shù)，對(duì)上述固體廢棄物統(tǒng)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，將當(dāng)?shù)卣F(xiàn)有政策統(tǒng)計(jì)值作為對(duì)比目標(biāo)，以此表明所提技術(shù)的可靠性。

如圖2所示提及的技術(shù)與當(dāng)前政策在2017年-2021年中，綜合利用量與處理量的對(duì)比情況。

由圖2可知，與當(dāng)前政策相比，文章方法下固廢綜合利用量與處理量均有顯著提升，證明該方法能很好地提升農(nóng)村固廢綜合利用率，固廢處理積極性也得到明顯改善，實(shí)現(xiàn)固體廢棄物循環(huán)利用目標(biāo)。

如圖3所示提及技術(shù)與當(dāng)前政策下貯存量、排放量及累積貯存量的模擬對(duì)比情況。

由圖3可知，在所提技術(shù)措施實(shí)行下，三個(gè)指標(biāo)的整體數(shù)量均有所下降，證明文章針對(duì)不同環(huán)境提出的污染防治技術(shù)思路是行之有效的。但因?yàn)檗r(nóng)村固體廢棄物累積貯存量數(shù)量過(guò)于龐大，短時(shí)間內(nèi)的技術(shù)處理量有限，全部消除累積農(nóng)村固體廢棄物依舊需要很長(zhǎng)時(shí)間。

綜上所述，通過(guò)文章方法的靈活應(yīng)用，可有效緩解農(nóng)村固體廢棄物污染防治壓力，讓固體廢棄物的整治更靠近節(jié)能環(huán)保目標(biāo)，給鄉(xiāng)村居民一個(gè)美好的生活環(huán)境。

基于上述研究?jī)?nèi)容，提出農(nóng)村固體廢棄物污染防治舉措，為農(nóng)村固體廢棄物的恰當(dāng)處理提供幫助。

（1）加強(qiáng)環(huán)保宣傳力度，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)。當(dāng)前農(nóng)民在購(gòu)買產(chǎn)品會(huì)考慮較多經(jīng)濟(jì)因素，不會(huì)購(gòu)買價(jià)格偏高的環(huán)保消費(fèi)品。很多一次性消費(fèi)品由于價(jià)格低受到農(nóng)民的喜愛(ài)。與此同時(shí)，多數(shù)農(nóng)民缺乏相應(yīng)的環(huán)保意識(shí)，任意堆放垃圾，這也是生活垃圾露天堆放的主要因素。為此，需要加強(qiáng)環(huán)保知識(shí)宣傳力度，制定環(huán)保宣傳材料與政策法規(guī)，使用廣播、電視、報(bào)紙等途徑全方位宣傳，進(jìn)一步加強(qiáng)農(nóng)民環(huán)保意識(shí)。

（2）調(diào)節(jié)產(chǎn)業(yè)架構(gòu)，降低排放數(shù)量。第一，中國(guó)農(nóng)村可大規(guī)模發(fā)展沼氣技術(shù)，引領(lǐng)種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，供應(yīng)農(nóng)民需要的能源，帶動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)。

第二，廢物再利用。植物的秸稈制造成餐盒或空心磚，降低環(huán)境污染；牲畜糞便加工后可變成肥料，秸稈可加工成為飼料，這樣既能提升資源利用率，還能擴(kuò)大畜牧養(yǎng)殖規(guī)模，達(dá)成共贏目標(biāo)。

（3）加大環(huán)保防治資金投入。長(zhǎng)久以來(lái)，中國(guó)污染防治資金大部分投入工業(yè)城市，農(nóng)村固體廢棄物的污染防治同樣也需要較多資金保障。在固體廢棄物危害嚴(yán)峻的形勢(shì)下，要實(shí)現(xiàn)廢棄物處理與清除的專款專用，落實(shí)污染防治資金缺乏的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

5結(jié)語(yǔ)

與城市相比，農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境會(huì)受到更加嚴(yán)重的破壞與威脅，其中因固體廢棄物形成的面源污染是最為突出的問(wèn)題。固體廢棄物類型多、數(shù)量龐大，對(duì)環(huán)境污染的影響不能輕視。要持續(xù)探索更為合理的防治處理舉措，促動(dòng)農(nóng)村垃圾處理的減量化、無(wú)害化與資源化，達(dá)到經(jīng)濟(jì)與環(huán)境保護(hù)的共贏。農(nóng)村固體廢棄物的污染防治多數(shù)集中在人工層面，缺少智能化的污染防治能力，極大浪費(fèi)人力資源與社會(huì)資源。將節(jié)能環(huán)保作為首要目標(biāo)，重點(diǎn)研究農(nóng)村固體廢棄物的產(chǎn)生背景與特征，從土壤與水體等角度人手，表明固廢污染防治的緊迫性與必要性，利用模型預(yù)測(cè)固體廢棄物污染程度，匯總各類環(huán)境下農(nóng)村固廢的防治技術(shù)與對(duì)應(yīng)舉措，為新農(nóng)村的改革發(fā)展提供數(shù)據(jù)支撐。