農業有機廢棄物資源化利用對環境保護的影響及策略

摘 要：實現農業有機廢棄物資源化利用對環境保護會產生一定的影響，而分析有機廢棄物的二次資源化利用，可以有效提高土壤中的有機質含量比例，在一定程度上優化土壤結構，促進農業生產的發展。但是，如果在應用中沒有掌握好應用的“度”，就容易產生不良影響。基于此，以山東省濱州市為例，論述了農業有機廢棄物資源化利用現狀，分析了農業有機廢棄物資源化利用對環境保護產生的影響，并提出了農業有機廢棄物資源化利用對環境保護的策略，旨在提高農業有機廢棄物資源化利用效率，促進農業生產的可持續發展。

關鍵詞：農業有機廢棄物；資源化利用；環境保護；綠色農業

中圖分類號：X71 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）12–0-03

在全球農業系統持續發展的影響下，人們對優化農業生產的關注度日益提高，而有機廢棄物資源化利用是解決農業可持續發展問題的重要內容。其中，有機廢棄物主要涉及農田的秸稈、畜禽糞便等基礎的農業廢棄物，也包括在農產品二次加工中產生的廢棄物等。如果不加以合理利用，這些廢棄物就會嚴重影響生態環境的安全性和穩定性。

濱州市位于山東省北部地區，是一個農業大市，濱州農業在發展過程中始終堅持“以工業化的思路謀劃農業”以及“跳出農業抓農業”的農業發展理念，推動了農業生產的集約化、高效化以及生態化發展。作為全國第一個“糧食產業經濟發展示范市”，濱州市每年糧食加工轉化量在1 500萬t以上，而糧食產業主營業務的總收入是山東省的四分之一。對此，以濱州市為例，研究農業有機廢棄物資源化利用對環境保護的影響及策略，對保護生態環境、促進農業可持續發展具有重要意義。

1 農業有機廢棄物資源化利用現狀

隨著人們對生態環境的日益重視，農業有機廢棄物處理工作逐漸進入人們的視野。農業有機廢棄物處理可以有效減少農村污染，切實提升農村的生活品質。基于現代化管理技術、管理理念以及手段，綜合農業實際狀況，優化處理方案和計劃，應用處理技術，可以有效減少污染，達到保護環境的目的[1]。為了保護環境，我國相繼出臺了多種關于農業有機廢棄物處理的法律法規，但是在實踐中存在直接遺棄、亂丟亂放農業有機廢棄物以及焚燒秸稈等相關問題。這些問題不僅會破壞土壤結構，出現土壤板結等問題，還會在一定程度上削弱植物的抗逆能力，導致土壤水分流失嚴重。

我國農業有機廢棄物的種類繁多、數量相對龐大，同時成分結構較為復雜。通過分析農業有機廢棄物資源化處理現狀，發現其仍存在一些問題與不足，如資源轉化率不高，其主要原因在于我國農業廢棄物的產量大、種類廣泛。如果不進行規范化處理，就會出現資源浪費等問題。例如，秸稈的綜合利用率為80%，其中50%的處理方式是采用直接還田的肥料化方式，生物質成型燃料的技術處理方式利用效率僅為20%。加上現有的技術推廣能力不足，缺乏產業化，直接限制了農業有機廢棄物資源化的可持續發展。

農業有機廢棄物燃燒產物是現代農業溫室氣體的主要來源，而實現農業有機廢棄物資源化利用，則可以達到“零排放”的目的，這也是促進廢棄物資源綜合利用，推動農業循環、可持續發展的關鍵。我國作為一個農業大國，每年會產生大量的農業廢棄物，不僅包括糞便、秸稈等基礎性物質，還包括水產養殖和食用菌草料等。其具體種類、產量以及處理技術如表1所示。

2 農業有機廢棄物資源化利用對環境的影響

在對農業有機廢棄物的資源化處理過程中，會應用大量的設備和工藝手段，且會釋放部分有機污染物質，這在一定程度上會增加環境污染風險隱患，對大氣、水體以及土壤等產生嚴重的影響。

2.1 溫室氣體

我國每年會產生大量的畜禽糞便、秸稈等相關有機廢棄物，這些廢棄物未經處理，或使用露天存儲、填埋的方式進行處理，會產生大量的溫室氣體，從而在不同程度上影響氣候變化。畜禽糞便中蘊含大量的纖維素、木質素、蛋白質等相關有機物，這些物質在氧氣不足的環境下會產生大量的甲烷，其中畜禽糞便中的氮比例為2%～5%，這些氣體在排放過程中有部分會反應為一氧化氮，這些氣體都是導致溫室效應的主要氣體[2]。同時，露天焚燒秸稈的過程中也會產生大量的溫室氣體，其原因在于秸稈的含碳量相對較高，在燃燒過程中會產生大量的二氧化碳，如果其燃燒不完全不僅會導致資源浪費，還會嚴重影響大氣環境和生態環境。

2.2 大氣污染

從大氣污染的角度進行分析，生物降解、焚燒等處理方式則會在一定程度上產生揮發性有機物、懸浮顆粒物以及氨氣等相關污染物質。例如：秸稈生物降解過程中會釋放大量的二氧化碳、甲烷等污染物質；而生物質在燃燒中則會產生一定比例的煙塵、一氧化碳等相關物質，這些污染物質會對空氣產生嚴重的影響，甚至導致區域性酸雨問題的出現。

2.3 水環境污染

從水環境的角度進行分析，農業有機廢棄物資源化利用過程中會產生污水和廢水，如果不對其進行標準化處理，就會出現水體富營養化的問題。部分禽畜糞便中含有大量的氮氣、磷，如果不對其進行加工處理就直接排至自然環境，一旦進入水體結構會引發水華暴發的問題。

2.4 土壤污染

長期過量將畜禽糞便作為有機肥的主要原料，導致土壤中積累大量的肥料，會引發高銨態氮及高鹽漬化的問題，這在一定程度上影響土壤的質量。而部分沒有進行處理的污泥、沼液中還含有大量的重金屬和病原體等相關污染物，這些物質一旦排放到生態環境中則會導致農田土壤等受到直接的影響[3]。

3 農業有機廢棄物資源化利用對環境保護的策略

在實踐中，要合理采用多種現代化技術手段，構建污染泄漏監測和防治體系，優化工藝手段，減少二次污染。采用多種技術手段綜合管控，才能有效滿足資源化利用的需求。

3.1 合理應用現代化技術

通過應用資源化利用方式進行綜合處理，對環境保護具有顯著的積極影響，不僅可以減少環境污染，還可以提高資源綜合利用效率，是推動現代化農業可持續發展的重要途徑。當前，相對較為成熟的技術手段主要包括低溫微波熱解技術、厭氧發酵與資源化成套技術、食用菌高效開發技術、秸稈綜合利用技術等，其主要技術要點如下。

3.1.1 低溫微波熱解技術

低溫微波熱解技術可以有效提高農業廢棄物轉化效率，將其轉變為高能量密度的生物炭、乳酸等相關物質。基于此，技術搭建現代化低溫微波熱解平臺，可以有效對百噸級生物質連續熱解進行示范化處理，以分散式的方式進行處理可顯著提高資源利用效率。構建對應的動力學模型，可以基于“低溫熱解—微波熱點—介電特性”對農業廢棄物進行處理，充分提高其利用效率，為實現“雙碳”目標提供有效的技術

支持[4]。

3.1.2 厭氧發酵與資源化成套技術

厭氧發酵是一種在無氧或者微氧環境中，通過厭氧微生物等方式對有機物進行分解處理的過程。在處理中通過控制溫度、酸堿度等基礎工藝參數，在一定程度上有效促進氧菌催化反應。這可以有效提高有機物的轉化效率與質量，提高部分有機物的轉化效率[5]。

合理采用厭氧發酵技術手段，充分利用畜禽糞便和秸稈等資源，實現農業有機廢棄物資源化利用，可以有效減少溫室氣體的排放及其影響。對畜禽糞便進行厭氧發酵處理，有效降解有機物，實現穩定的脫水處理，并在處理過程中根據實際狀況收集其中產生的沼氣，充分提高資源的綜合利用效率。沼氣是一種清潔能源，其燃燒時的二氧化碳排放量少于自然排放的甲烷所產生的二氧化碳量。因此，厭氧發酵中產生的沼肥綜合利用效率相對較高，可以有效減少直接排放過程中產生的損失性問題。利用厭氧溶解技術處理秸稈，也可以有效將其降解為沼液，可在一定程度上代替化肥，可以減少溫室氣體的排放量[6]。

3.1.3 食用菌高效開發技術

在我國農業廢棄物資源中有大量的食用菌原材，其存在明顯的食用菌利用轉化效率低的問題。利用集成化的方式進行處理，可以建立以食用菌為主體的高效開發系統，實現對農業廢棄物的多級別循環綜合利用，通過采用“高效微生物助推劑—草生菌培養料”的發酵改進技術手段，聯合小型機械設備則可以有效提高資源的綜合利用效率[7]。

3.1.4 秸稈綜合利用技術

通過構建農業廢棄物循環利用體系，創新秸稈生物機制、生物燃料以及養殖飼料等現代化技術，加強秸稈換肥（物）、“秸稈+”農業農村有機廢棄物協同治理系統的建設與處理，可以有效提高秸稈的綜合利用效率。預計2027年，可以使秸稈作物的綜合利用效率高達96%[8]。

3.2 污染泄漏監測與防治體系建設

為加強農業有機廢棄物資源化利用，有效減少污染泄漏等問題，必須合理利用現代化技術手段對其進行動態分析，基于傳感器、智能設備等方式構建智能化檢測與防治體系，可以有效實現全系統的在線監測，有效降低污染風險[9]。

動態管理系統可實現對原材料的收集、運輸以及動態處理，對各個環節進行系統化管理，利用氣體、液體等聯網檢測設備，了解不同環節及其實際狀況，分析氣體的濃度變化和異常波動，及時預警泄漏隱患，對出現的超標預警等快速反應。例如，可以在沼氣收集系統中設置監控裝置，了解各個系統參數的壓力變化，一旦發現泄漏隱患問題，就可以自動預警，明確處理方案。

制定常態化管理方案，明確管理流程和操作要點，重視設備的檢查和保養，有效減少泄漏隱患等。根據市場狀況制定明確的管理計劃，可以有效提高資源利用效率，避免因為長期積壓而出現泄漏等問題。建立追溯管理機制，采取完善的管理措施，實現對各個環節的動態管理和防治處理，加強對資源化利用全流程的動態監測和科學控制[10]。

3.3 優化工藝手段，減少二次污染

控制農業有機廢棄物資源化處理中產生的二次污染等問題，要根據實際狀況完善現有的生產工藝，實現清潔化的生產作業，從而有效提高資源利用效率。

3.3.1 源頭減量化處理

實施源頭減量化處理，可以有效控制基礎環節，提高清潔化處理效率。例如，在實行農業有機廢棄物資源化利用過程中，應用畜禽糞便的標準化處理系統，合理控制水分比例，減少各種揮發性物質生成。通過研究發現，對豬糞進行穩定性厭氧處理，可使其產生的揮發性固體物質有效降低36.4%左右；應用高效率的干燥技術對其進行處理，則可以有效減少糞便中產生的揮發性有機物含量。此外，還可以通過微波和紅外線等方式進行處理[11]。

3.3.2 工藝技術優化處理

應用生物技術，處理沼氣中存在的硫化氫和氨氣等相關物質，從而有效減少空氣中污染物的排放；采用高溫消毒等方式進行處理，達到降低污水中氮磷的流失比例的目的。應用生物炭等新型肥料載體技術對其進行優化處理，則可以有效抑制氨等氣體的揮發，在一定程度上減少其對大氣的污染。當前，我國在有機廢棄物資源化利用中取得了一定成果，通過技術性處理可以在3 h中實現對有機廢棄物資源化處理（操作方法為利用納米催化劑、專業設備進行處理，在3 h內將有機廢棄物腐熟為優質有機肥），而原有機廢棄物處理時間長達120 d，可見通過技術性處理可以有效提高處理效率。

3.3.3 實現遠程化控制以及智能化處理

生物技術應用過程中涉及諸多環節和流程，而利用智能化方式對其進行全流程的動態監控，可以有效防治污染泄漏等隱患。應用現代化技術，加強流程化處理，實現過程綜合控制，可以有效提高資源利用效率，在一定程度上降低有機廢棄物中資源的排放率，推動現代化農業發展。

4 結束語

作為一個農業大國，我國在農業生產中會產生大量的農業有機廢棄物，如果未能合理利用有機廢棄物，就會導致堆存和資源化處理中產生大量溫室氣體、造成二次污染等相關問題，嚴重影響生態環境。因此，為了有效提高資源利用效率，減少農業廢棄物，應基于實際狀況，綜合考慮所在區域的實際狀況，合理應用現代化技術手段、工藝措施，明確標準和發展方向，實現農業有機廢棄物資源化利用，有效推動農業綠色化發展。從而有效減輕農業生產對環境產生的負荷與影響，促進現代化農業節約化、綠色化發展。

參考文獻

[1] 徐長征.農業有機廢棄物資源化利用對環境保護的影響及策略研究[J].數字農業與智能農機，2024（6）：58-60.

[2] 劉殿杰.農業有機廢棄物資源化利用對土壤生態系統的影響[J].河北農業，2024（5）：80-81.

[3] 姚玉梅，張勇，曾慶臻，等.農業廢棄物資源化利用發展現狀、問題與對策：以魚臺縣東糧現代農牧循環經濟產業園試點為例[J].農業裝備與車輛工程，2024，62（6）：151-154.

[4] 韓娜.農林有機廢棄物資源化利用信息平臺的構建[D].哈爾濱：東北農業大學，2023.

[5] 孫青，王志葵，張洪生，等.農業有機廢棄物生物多效堆肥資源化利用技術規程[J].新農業，2022（18）：4-6.

[6] 常小箭，李方向，王濤，等.西安市農業有機廢棄物資源化利用現狀及分析[J].陜西農業科學，2023，69（7）：66-71.

[7] 郝建偉，丁宇，郭湘嶸，等.黑水虻資源化利用農業有機廢棄物研究進展[J].山西農業科學，2022，50（12）：1710-1717.

[8] 任緒瑞，王一輝，楊紅宇，等.農業有機廢棄物集中回收處理后資源化利用體系研究：以甘南縣興鮮村為例[J].中國農學通報，2022，38（33）：74-79.

[9] 董獻彬.農業有機廢棄物資源化利用現狀及展望研究[J].農村·農業·農民，2022（6）：37-38.

[10] 屠翰，徐鋼，華永新.杭州市區域性農業有機廢棄物資源化利用模式探討[J].浙江農業科學，2020，61（9）：1936-1938.

[11] 余高，陳芬，謝英荷，等.農業有機廢棄物資源化利用潛力與安全性評價[J].河南農業科學，2020，49（3）：79-87.

收稿日期：2024-07-25

作者簡介：劉娟（1975—），女，山東濱州人，高級經濟師，研究方向為農業經濟、農業資源化利用技術。