黎海凌,高艷飛
(中山火炬職業技術學院 包裝學院,廣東 中山 528436)
農藥包裝廢棄物指農藥使用后被扔棄的殘留有農藥或直接與農藥接觸過的包裝容器及物品,是農業固體廢物的重要組成部分。隨著農藥的頻繁大量使用,產生了越來越多的農藥包裝廢棄物,它們被隨意丟棄在田間地頭、溝壑坑渠,不僅造成了極大的“視覺污染”,還會對周邊的生態環境、土壤和水體資源造成嚴重破壞,嚴重制約了鄉村振興建設的進程[1]。數據顯示,我國每年產生的農藥包裝廢棄物超過100億個,被農民隨手丟棄的農藥包裝物超過30 億個,這些包裝廢棄物中殘留的農藥會隨雨水滲透進入土壤、水源,對生態環境、土壤水源造成嚴重的破壞,進而危害到農作物、動物和人體的生命健康。近年來,“毒大米”“毒豇豆”“毒韭菜”“毒生姜”等農產品安全事件引起廣泛關注,隨之而來的農藥包裝廢棄物也進入公眾視野,成為田間地頭的“生態炸彈”。2015 年10月,河南正陽6 歲兒童使用丟棄的農藥瓶舀水喝出現急性中毒事件。2019 年4 月,湖南一養殖戶因魚塘被農藥包裝廢棄物污染,塘內1 000 余條魚蝦全部死亡。2022 年7 月,黑龍江一農戶因亂扔農藥瓶,致使鄰居的14 只羊死亡。諸如此類事件,每年都層出不窮。除了對水體環境的污染外,包裝廢棄物對土壤環境的破壞也是觸目驚心。中國工程院院士魏復盛研究員指出,中國土壤局地污染嚴重,其中,中度和重度污染土壤約占2.6%,耕地中度和重度污染占2.9%,且污染速度急劇加快。因此,開展農業包裝廢棄物回收工作刻不容緩。
為破解農藥包裝廢棄物污染難題,加快美麗鄉村建設,實現鄉村宜居宜業的重要目標,國家相關部門先后頒布了一系列的政策法規和制度文件[2]。2020 年4 月,十三屆全國人大常委會第十七次會議審議通過了新修訂的《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》。其中第65 條規定:產生秸稈、廢棄農用薄膜、農藥包裝廢棄物等農業固體廢物的單位和其他生產經營者,應當采取回收利用和其他防止污染環境的措施。隨后,2020 年10 月1 日,由農業農村部、生態環境部共同頒發的《農藥包裝廢棄物回收處理管理辦法》(以下簡稱《辦法》)正式實施,明確了農藥包裝廢棄物回收管理的相關主體責任,標志著農藥包裝廢棄物的回收處理工作進入了法治化和制度化時代。
在《辦法》精神的指導下,各地紛紛出臺了相應的《農藥包裝廢棄物回收處理實施意見》,取得了一定的成績。但是,縱觀我國農藥包裝廢棄物回收的整體現狀,依然存在回收率低、監管難等問題[3]。基于此,筆者首先介紹全球農藥包裝廢棄物的主要處理方式,綜述國內外農藥包裝廢棄物的處理現狀、主要技術和最新研究進展。對當前農藥包裝廢棄物處理中存在的主要問題進行總結,并圍繞美麗鄉村建設要求,提出相應的對策建議,以期為加快推進農藥包裝廢棄物污染治理工作提供資料參考。
2008 年,聯合國糧食和農業組織根據農藥包裝廢棄物對環境的危害程度,將農藥包裝廢棄物管理進行了層級劃分(如圖1 所示),這也是世界上許多國家處理農藥包裝廢棄物的基本準則[4]。

圖1 農藥包裝廢棄物處理層級圖Fig.1 Hierarchical diagram of pesticide packaging waste treatment
由圖1 可知,農藥包裝廢棄物的處理方式按照從優到差排列,主要包括避免/減少、重復使用、回收、破壞和隔離五大類。
避免/減少:一方面是指采用綜合害蟲防治法等技術盡可能避免或減少農藥的使用,從而減少廢棄包裝物的數量;另一方面是指采用標準化和大體積的包裝容器裝載農藥,從而減少包裝廢棄容器的數量,并進一步降低包裝廢棄物的回收和處理難度。
重復使用:指在結束生命周期前可以被重復使用的農藥包裝物,如閉環可填充包裝和水溶性包裝容器;閉環可填充包裝需要確保農藥殘留物和新填充的農藥能夠具有相同的配方和藥效;水溶性包裝物適用于使用前需要用水稀釋的農藥,將其直接放入噴霧罐中,遇水后完全溶解成為農藥的一部分。
回收:包括材料回收和資源回收。材料回收是指將用于制造容器的材料進行清洗或者重新加工成其他產品。清洗后回收是目前包裝廢棄物回收處理的主要方式,也是應用最多的處理方式之一。部分難以處理的廢塑料包裝,可通過高溫熔融將其加工成柵欄柱和污水管(如圖2 所示)。資源回收指對于難以回收材料的廢棄包裝物,如果具有很高的熱量值,則可對其進行資源回收。如廢棄的熱固性塑料包裝,可將其作為水泥爐和鍋爐的替代燃料(如圖3所示)。

圖2 農藥包裝廢棄物的材料回收Fig.2 Material recovery of pesticide packaging waste

圖3 農藥包裝廢棄物回收熱能Fig.3 Recovering heat energy from pesticide packaging waste
破壞:對于無法回收或者處理成本過高的農藥包裝廢棄物,通過高溫焚燒破壞容器及其農藥污染物,將其轉化為危害較小的副產品,從而減少廢棄物的存量。
隔離:指將農藥包裝廢棄物與人類生態環境隔離起來,包括垃圾填埋和永久封存,使它們不會對公眾健康或生態環境造成危害。
在農藥包裝廢棄物的處理方式中,“避免/減少”是較為理想的幾種處理方式之一。一方面通過盡可能不用或者少用農藥,從源頭杜絕農藥包裝廢棄物的產生;另一方面,通過設計標準化、大容量的農藥包裝容器,減少了農藥包裝的用量,便于其回收處理。“重復使用”是較具潛力的幾種發展方式之一,要求農藥制造商開發可以循環使用并易于清洗的農藥,農戶使用完農藥后,包裝容器經回收后可直接進入市場銷售,減少了包裝廢棄物的處理工序,降低企業成本。“回收”是目前農藥包裝廢棄物處理過程中應用最廣泛、研究最多的處理方式,具有節約資源、降低環境污染等優點。“破壞”和“隔離”主要針對特殊的包裝廢棄物,如PVC 等難以回收處理的材料,可通過化學處理、焚燒和填埋等形式進行處理,但是會對環境造成一定的破壞,屬于逐步淘汰的處理方式。
由于農藥包裝廢棄物嚴重污染農村生態環境,世界各國都開展了卓有成效的回收處理工作。相比之下,西方發達國家的農藥包裝廢棄物的回收率長期保持在70%以上,而我國由于農藥使用量大、農藥小包裝多、監管不到位、回收技術不成熟等一系列問題,農藥包裝廢棄物的回收率與發達國家存在明顯差距。
巴西早在2002 年就立法要求農民對使用后的農藥包裝容器進行三重沖洗,歸還空容器到收貨站,并保存發貨憑證和產品采購發票。分銷商須在發票上注明回收容器的使用位置和管理接收站,農藥生產商要為空容器提供運輸、回收或處置等服務。通過立法保障,巴西成為全球農藥包裝廢棄物回收率最高的國家,回收率高達98%。比利時對農業農藥容器設置了生態稅(0.124 歐元/L),規定如果回收企業的收集總量達到當年銷售量的80%,則給予豁免。這一政策極大地鼓勵了當地的農藥包裝回收商,眾多回收公司紛紛與政府簽訂協議,加入到了農藥包裝廢棄物的回收中,其農藥包裝廢棄物回收率提升至94%。法國農藥工業協會將農業部門、農藥制造商和零售商聚集在一起,共同提出收集和處置農藥包裝廢棄物的方案。農藥部門負責敦促農民回收包裝物并交到收集站,零售商負責組織和運輸回收的包裝容器,農藥制造商根據回收容器的特點進行重新使用和處理。通過分工協作,法國的農藥包裝廢棄物回收率達到了80%。加拿大的農藥行業協會向所有農藥制造商收取每集裝箱0.54 加元(約合0.36 美元)的稅,為收集和回收農藥廢棄包裝物提供資金支持,該措施使得加拿大農藥制造商自愿收集市場上的農藥包裝廢棄物,回收率達70%。澳大利亞作物生產和動物健康協會、農民聯合會和澳大利亞地方政府協會共同發起了國家集裝箱管理計劃,規定農藥制造商對不可回收容器的農藥收取每升或每公斤0.04 澳元(0.024 歐元)的稅費用于支持農藥包裝廢棄物的處理,落實了污染者付費的原則,該國的農藥包裝廢棄物回收率約為68%。德國成立了專門的農藥包裝容器處理機構,要求農民在規定時間內將清洗好的容器返回收集中心,如果容器未清洗干凈,則需要付費繼續清洗,只有清洗干凈的容器才能進入下一環節。通過加強農民的主體責任,德國農藥包裝廢棄物的回收率約為65%。
中國自《辦法》實施以來,各地在推進農藥包裝廢棄物回收處理方面都進行了有益的探索,湖北省新洲區2020 年回收農藥包裝廢棄物74.7 t,回收率高達90%以上,全部實現無害化處理[5]。吉林省2021 年回收農藥包裝廢棄物1 300 余t,預計到2025 年,農藥包裝廢棄物回收率達到80%以上。黑龍江省克山縣和內蒙古自治區興安盟科爾沁右翼前旗的農藥包裝廢棄物治理模式成功入選2021 年全國農業綠色發展典型案例[6]。截至2021 年底,全國農藥包裝廢棄物產生量約為10~11 萬t,累計回收為2.87 萬t,年回收率約為26.09%~28.70%。
在眾多農藥包裝容器中,高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚酯(PET)和乙烯–醋酸乙烯共聚物(EVA)等塑料,因韌性好、抗疲勞、質量輕、成本低、易加工成型、與農藥不反應等優點,成為當前農藥包裝最常用的材料。由于這些塑料都屬于熱塑性塑料,因而對其的回收處理技術基本一致,主要包含2 類:再生利用技術和處理回用技術。
再生利用技術指對難以回用的塑料包裝,采用將其轉化為其他物料或者以能量再生的形式進行利用的技術。如通過切碎、篩選、磨碎等方式將塑料容器變成薄膜、粉末、顆粒或其他形式的物料,用于生產包裝袋、農用水管和鞋底等物品,或者通過焚燒獲取高溫熱能用于供暖。處理回用技術指將回收的農藥廢棄包裝容器進行一系列的處理工序,使其成為潔凈的塑料碎片,再通過擠壓或者熔融成型,生成新的農藥包裝容器的技術[7]。圖4 是農藥包裝容器的回收處理技術工藝流程。由圖4 可以看出,經過收集的廢棄農藥瓶首先通過清水和洗滌劑進行預清洗,除去包裝容器中的污染物和80%的殘留農藥。隨后,通過人工分揀,將PVC 和其他塑料分離開來。由于PVC 加工過程中使用了很多助劑,回收難度高、成本貴,所以主要采用再生利用技術,將其變成再生物料或回收其熱能。對于PE、PP 和PET 等塑料,要先根據其顏色分揀,再經過標簽分離除去農藥瓶上的標簽,之后進入濕法破碎環節,把塑料瓶破碎成小塊的塑料碎片。緊接著,利用熱堿洗除去剩余的農藥殘留。由于PE 和PP 表面張力低,殘留農藥附著差,可以直接進行烘干,并加工成型后回用。對于PET 瓶片,還需通過熱浮洗工序進一步降低農藥殘留率,再進行烘干后上機成型。

圖4 廢舊農藥瓶回收工藝流程Fig.4 Process flow of recycling waste pesticide bottles
盡管農藥包裝廢棄物處理工作已成為世界環境污染難題,但是由于涉及面廣、農藥包裝容器種類繁多、農戶主體意識淡薄、資金需求量大、監管困難、回收處理技術落后等問題,有關農藥包裝廢棄物的研究非常少。筆者利用中國知網和“Web of Science”分別搜索題目含有“農藥包裝廢棄物”和“Pesticide Packaging Waste”的文獻,發現中國知網僅有14 條記錄,而Web of Science 里也只有6 條記錄。
對中國知網的14 篇文獻進行分析發現,其中有12 篇是介紹各地的經驗做法,主要體現在回收政策、激勵措施和回收結果等方面。如李志濤等[8]分別介紹了巴西、加拿大、比利時和德國的農藥包裝廢棄物處理現狀,并對比了上海、北京和海南等地的做法,指出我國在推進農藥包裝廢棄物回收方面應該完善相關法律法規、建立回收體系、加大宣傳力度,引導公眾參與。張越等[9]從推進病蟲害專業化防治服務管理方面入手,分析了將農藥包裝廢棄物回收工作納入病蟲害專業化防治工作的可行性,認為農藥包裝廢棄物回收與專業化防治工作相結合,可以促進農藥包裝廢物的源頭減量、再利用和回收水平。尚穎[10]通過皮爾遜相關分析方法和多元線性回歸方法分析了影響農藥包裝廢棄物回收的主要因素,發現社會環境、經濟動機和回收意愿等因素對農藥包裝廢棄物回收具有明顯的促進作用。
Damalas 等[11]通過問卷調查法研究了希臘皮埃里亞農村地區的農民對農藥包裝廢棄物的處理做法,發現30.2%的農戶會將農藥包裝空容器傾倒在田間,大約有33.3%的農戶將包裝廢棄瓶扔到灌溉渠或溪流中,認為開展培訓計劃,提高農民對農藥包裝廢棄物的回收意識至關重要。Bondori 等[12]選取了伊朗莫干地區的400 名農戶為樣本,研究其處理農藥包裝廢棄物的方式及其影響因素。結果表明,大多數農戶會將空農藥容器扔進一般垃圾,或將它們扔進灌溉渠,大約有84.1%的農戶未將容器送到回收中心,近半數農戶(49.2%)對農藥風險認識不足。此外,具有高學歷的參與者在農藥廢棄物處理方面表現得更安全(P<0.05)。Briassoulis 等[13]介紹了歐洲的AgroChePack APPW 管理系統,該系統包含了農藥塑料包裝廢棄物(APPW)管理的各個環節,通過在希臘試點,發現訓練農戶和提升回收價格是提升回收率的2 個重要途徑。Li 等[14]提出了一套農藥包裝廢棄物逆向物流網絡模型,以中國JT 地區為例,驗證了農藥包裝廢棄物逆向物流網絡模型的可行性,發現該模型可實現農藥包裝廢棄物的高效回收和處理利用。Li 等[15]采用結構方程建立了農藥包裝廢棄物綠色處置機制模型,并進一步深入研究了農戶的綠色處置意愿和行為。結果表明,農戶綠色處置農藥包裝廢棄物的行為遵循因果關系,即感知價值→行為意愿→行為績效與農民感知價值存在正相關。
上述的研究主要聚焦于農藥包裝廢棄物的現狀分析、農戶回收意識、影響因素等方面,對促進農藥包裝廢棄物回收具有一定的指導意義,但是缺少農藥包裝廢棄物回收中的資金投入、監管形式、關鍵技術等問題的討論。
中國幅員遼闊,各類農作物都有種植,對農藥的需求量特別大。2021 年農藥使用量突破26 萬t,隨之而來的是大量的農藥包裝廢棄物。據中國農村經濟研究中心的一項調查顯示,62%的農民在使用農藥后會將農藥包裝隨意傾倒在田間或附近的水體中。Xu 等[16]選取國內5 個代表性省份的800 戶農民為研究對象,使用赫克曼模型和調節效應模型研究政府監管、市場調節和農民意識對農藥包裝廢棄物的影響。結果顯示,在使用農藥的670 戶農戶中,48.80%的農戶就地處置農藥包裝,只有0.30%的農戶按要求對農藥包裝進行回收,大部分農戶會將農藥包裝廢棄物與生活垃圾一起丟棄。農藥包裝中的殘留農藥約占農藥總質量的2%~5%,當其進入環境后會嚴重污染水源和土壤生態系統,進而影響人類和動物的健康。由于我國農民的學歷層次、認知水平和政治覺悟普遍較低,農藥包裝廢棄物的回收意識非常淡薄。
近年來,隨著黨和國家對“三農”問題的日益重視,國家對“三農”的扶持比重越來越大,全國財政每年向“三農”的投入資金超過3 萬億。這些資金被廣泛用于鄉村振興、農業現代化、農村教育、返鄉就業創業、農村土壤修復、農村產業融合等多個方面,為未來“三農”的發展提供了強有力的資金保障。但是,細讀這些政策,不難發現,并沒有涉及到農藥包裝廢棄物的回收工作。《辦法》中第十七條規定:農藥包裝廢棄物處理費用由相應的農藥生產者和經營者承擔;農藥生產者、經營者不明確的處理費用由所在地的縣級人民政府財政列支。由于當前的農藥生產者和經營者眾多,規范很難,所以主要還是以政府財政提供資金。面對龐大的農藥廢棄物存量,縣級財政支持有限,根本無法提供足夠的資金支持。此外,受新冠疫情的影響,各地各級政府的大部分財政均用于疫情防控,對農藥包裝廢棄物的回收處理只能是有心無力,因而,農村包裝廢棄物的回收工作很難開展。
對于很多地方,農藥包裝廢棄物回收工作都是一項全新的工作,尚未形成明確的指導意見和政策要求,監管機構、人員隊伍和技術手段都不完善。農業農村局主要負責農業和農村工作的組織領導及綜合協調,推動發展農村各項事業、服務、文化、基礎設施和鄉村治理工作。但是,生態環境局也負責農村環境治理和監管工作。因而,農藥包裝廢棄物回收監管工作呈現權責不清的現象,職能部門之間缺乏有效溝通和聯系,相互推諉責任,使監管工作處于空白狀態。此外,由于農戶散、經銷商多、農藥使用量大、農業綜合執法隊伍人數少,在用藥高峰期很難對農藥包裝廢棄物實施有效監管。目前常用的監管手段是農業綜合執法隊伍或環保部門定期或不定期去農藥經銷商和農藥生產商處檢查回收記錄,一方面數據的真實性很難保證,面對大量的小農戶散用農藥包裝,記錄材料堆疊成山,很難全部掌握;另一方面這種檢查手段具有滯后性,往往都只看結果,不重過程,缺乏對農民主體責任的落實。
目前,國內的農藥包裝廢棄物回收缺乏高效的處理技術,大都只是簡單地將農戶手中的廢舊農藥包裝容器收集起來,缺乏對農藥殘留液的清洗和處理,容易造成收集點的二次污染,嚴重威脅周邊居民和動植物的生態安全。國內主要采用梯次利用處理技術,將農藥廢棄包裝物回收后,根據其潔凈和完整程度進行分批處理和銷售,大部分污染較重的農藥包裝廢棄物直接被丟進了有害垃圾和其他垃圾,通過焚燒方式進行處理,既污染了大氣環境,也會造成資源的浪費和流失。與國外的先進技術相比,我國在三重沖洗、壓力清洗、溶劑清洗、高效自動分揀技術和循環利用技術等方面尚缺乏先進技術,直接制約了我國農藥包裝廢棄物的回收效率。
《辦法》中明確了農藥生產者和經營者的責任,但是忽略了農戶這一使用主體的責任。只有讓農戶主動回收農藥包裝廢棄物,才能真正實現源頭治理,才能最大限度地保障農村生態環境安全。首先,政府相關部門要通過廣播、電視、互聯網、微信、QQ、微博以及宣傳標語、公示展板、會議座談、發放資料、進戶宣講等多種形式強化宣傳,讓廣大農戶充分認識農藥包裝廢棄物回收的重要性。其次,建立多渠道回收激勵機制。Fang 等[17]研究了村規民約、政府監管、固廢管理、法規宣傳和經濟補償對農戶回收農藥包裝廢棄物的影響,發現經濟補償對促使農戶回收包裝廢棄物的影響最大。因此,各回收點可通過資金補償或者商品兌換的形式鼓勵農戶將農藥包裝廢棄物集中清洗和上交,調動農戶的積極性,為養成良好回收習慣打下基礎。最后,可建立實名制購買農藥機制。農戶通過實名制購買農藥,經銷商記錄好農藥銷售的數量、種類和包裝容器型號,并收取一定費用的押金,待農戶將廢棄的包裝容器回收后再退還給農戶。使用押金的形式,可對隨意丟棄農藥包裝廢棄物的行為起到懲戒作用,促使農戶及時將包裝廢棄物回收到儲存點。
無論是建立回收激勵機制,還是建立回收服務站以及采用回收處理設備,都離不開雄厚的資金支持[18]。一方面,各地政府要嚴格按照《辦法》要求,從當地財政中劃撥一定比例的資金專款用于農藥包裝廢棄物的處理和回收工作,做到專款專用。湖北省將農藥包裝廢棄物回收納入鄉村振興工作考核指標,引導各地配套資金支持,其農藥包裝廢棄物回收工作走在了國內各省前列。山東省在2021 年12 月對《山東省農藥包裝廢棄物回收處理辦法》進行了修訂,規定農藥包裝廢棄物回收處理不再按照危險廢物處理,極大地節省了資金成本。另一方面,政府可以引進具有農藥包裝廢棄物處理回收資質的企業,通過依托企業,實現對農藥包裝廢棄物的回收和利用。廣西壯族自治區通過引進河北昊陽化工集團處理農藥包裝廢棄物,避免了中間經銷商與農戶接觸,降低了資金成本,解決了政府的財政壓力[19]。
農民回收意識淡薄,農藥生產者和經營者能力有限,政府職能部門的有效監管是確保農藥包裝廢棄物回收的重要保障[20]。一方面,可借鑒垃圾分類的處理體系,建立全過程溯源機制,從農藥的生產、包裝、運輸、銷售、使用及回收處理,全過程實現實名制跟蹤服務,確保農藥包裝流通的透明可控。建立數字化的農藥包裝流通管理平臺,各階段責任人須在平臺填寫相關農藥包裝信息,確保農藥包裝隨時隨地可查,實現動態化監管[21]。另一方面,農業農村局和生態環境局可建立聯合執法機制,不定期對農藥生產商和經銷商進行抽查,檢查其回收臺賬和整改情況[22]。壓實村組負責人責任,確保村內田間地頭、水渠溝壑等地無農藥包裝廢棄物。將各村組的農藥包裝廢棄物回收治理工作作為村委會評優評先的基本工作,確保基層源頭的環境根治。
科技是第一生產力,農藥包裝廢棄物的回收處理技術亦不例外。針對當前國內包裝廢棄物回收技術落后的現象,可通過自主創新與引進創新相結合的形式克服這一難題[23]。一方面,建立由政府、高校科研院所和農藥包裝廢棄物回收企業三方組成的科研中心。其中,政府提供政策引導,高校提供技術支持,企業提供場地和資金保障,共同攻關當前的農藥包裝廢棄物回收處理的難點,開發更加先進的清洗設備和處理技術,確保資源的最大化利用[24]。另一方面,政府和行業龍頭企業共同引進國外的先進技術、設備和專業人才,組建農藥包裝廢棄物處理聯盟,將國外的先進沖洗技術、資源回收技術和降解轉化技術應用到農藥包裝廢棄物的處理工作中,切實提高我國農藥包裝廢棄物的回收率和資源化利用率[25]。
農藥包裝廢棄物在我國農村地區的隨意丟棄現象非常嚴重,對水體、土壤環境和人類健康構成了嚴重威脅。農業農村部和生態環境部聯合出臺的《農藥包裝廢棄物回收處理管理辦法》為廢舊農藥包裝的有效回收處理指明了方向。但是,在實際的貫徹執行中還存在許多問題,如農戶回收意識淡薄、政策資金投入不足、監管技術手段有限和回收處理技術落后等。結合當前國際社會對農藥包裝廢棄物的處理方式,提出了落實農戶主體責任,加大回收資金投入,變革執法監管模式和創新回收技術等措施,以實現農藥包裝廢棄物的無害化和高質化回收利用。