摘要:
本研究依据近三年丹江口市秸秆五料化与废旧农膜资源化的实际数据,全面分析了秸秆与废旧农膜的协同处理现状。研究发现,通过优化秸秆资源化利用和废旧农膜回收技术,丹江口市在农业废弃物管理方面取得了显著进展,但仍面临市场化主体不足、农膜回收监管不严等问题。基于此,本文提出了增强政策支持、推动技术创新及加强法规执行等对策建议,旨在推动丹江口市农业废弃物处理向更加科学、系统的方向发展,实现农业的绿色可持续发展。
关键词:丹江口市;秸秆五料化;废旧农膜资源化;协同处理;农业废弃物
中图分类号:X712" 文献识别码:A" 文献编号:1005-6114(2024)04-076-04
收稿日期:2024-02-19
作者简介:
何剑(1977-11),男,农艺师,主要从事农业生态环保与技术推广工作。E-mail:58182199@qq.com
农业废弃物是农业生产、产品加工、畜禽养殖业和农村居民生活排放的废弃物总称[1]。按照其主要成分可划分为植物纤维性废弃物和畜禽粪污两大类[2]。近些年来,我国的现代化农业高速发展,随之而来的农业废弃物也在逐年增加。《第二次全国污染源普查公报》显示,我国秸秆生产总量为8.05亿t,整体利用率仅为72.67%,具有较大的提升空间。另外不可忽视的一点是农用地膜的使用量高达141.93万t,多年累积残留量达118.48万t。提升秸秆利用率的同时,统筹废旧农膜的处理是当前种植业领域对农业废弃物处理的必要和关键举措。2021年,丹江口市粮食和油料产量同比增长3.9%和7.7%,坚持以现有种植产业为主体的同时,重点抓生态农业和品牌农业,注重资源节约、环境友好、生态保护,各部门积极探索,走出了一条秸秆与废旧农膜协同处理的农业废弃物处理新模式。
1" 丹江口市秸秆资源化利用现状
丹江口市位于汉江中上游,平均海拔高度400 m,属北亚热带季风性气候,雨热同期,热量充足,种植业自然条件优越。其域内秸秆产量大、类型多、分布广,秸秆的资源化利用具有得天独厚的基础优势。现目前,国内秸秆资源综合利用的主要形式包括肥料化、饲料化、燃料化、基料化和原料化[3],即“五料化”。2022年,丹江口全市秸秆资源量11.95万t,可收集量9.81万t,利用量9.24万t,综合利用率高于全国平均水平(88.1%),达94.17%,较2021年提升0.09个百分点,秸秆综合利用走在了全省乃至全国前列。按照五料化划分,其中肥料化利用达4.3万t,占总利用率的46.6%,为重要的秸秆利用形式;饲料化利用达4.5万t,占总利用率的48.8%,为目前主要的秸秆利用模式;燃料化利用量为3 660 t,占总利用率的4%。基料化利用量为590 t,
占0.6%;总体符合秸秆以农用为主、多元利用的方向。
2022年全市猪牛羊禽肉产量5.22万t,比上年增长3.45%。其中,猪肉产量1.66万t,同比增长2.98%,水产品产量3.11万t,同比增长14.1%。畜禽水产养殖业的稳步增长促使秸秆资源更加偏向于饲料化的发展。这也在一定程度上说明了丹江口市人民物质生活水平的提升,更加反应了丹江口新型城镇化水平的进步。
在过去的几年,丹江口市积极探索秸秆资源的燃料化利用形式,包括:秸秆燃料固化成型、秸秆气化和沼气生产等技术,为农产品加工业等诸多领域提供能源,实现秸秆燃料化利用量同比24.87%的提升。在农业农村碳中和的目标下,秸秆资源燃烧化是解决当下农村地区清洁能源巨大空缺强而有力的途径之一[4]。未来仍需积极研发、引进关键燃烧化利用技术,大力推进秸秆变能源,清洁降碳的新型秸秆利用模式。
2022年,丹江口市特色优势经济作物稳定增长。蔬菜及食用菌产量18.54万t,同比增长2.5%。特色优势经济作物特别是食用菌生产量的增长会带来相较传统种植作物更高的收益,有助于农民增收和地区产业振兴,更加有助于加快农业农村现代化的步伐[5]。然而,丹江口市培养食用菌的秸秆基料化利用量从2021年的1 246 t降低至2022年的587 t,这在一定程度上说明食用菌的关键原料技术并没有实现本地区产业化。2023年中央一号文件提出,要构建多元化食物供给体系,培育壮大食用菌和藻类产业[6]。丹江口市作为地区食用菌人工栽培历史悠久、秸秆资源丰富的地区,体现秸秆高效利用、高附加值特点的秸秆食用菌产业未来发展前景可期。
肥料化是目前国内主要的秸秆利用形式[7],通常有秸秆直接粉碎还田、秸秆覆盖还田、秸秆腐熟还田和秸秆有机肥生产等。秸秆的肥料化有助于增加土壤有机质含量,改善土壤颗粒结构,降低土壤容重,提高通透性[8]。秸秆的肥料化很大程度上减少了种植业传统化肥的施用量,进而减少了化肥淋溶、挥发等造成的农业环境污染问题。在秸秆肥料化和农业结构调整优化的加持下,2022年,丹江口市的耕地面积为22 040 hm2,同比增长1.2%。主要粮食作物面积为39 727 hm2,同比增长0.7%。其中,水稻产量为2.98万t,同比增长1.4%;小麦产量2.62万t,同比增长3.78%;油菜籽产量0.96万t,同比增长11.6%。年化肥用量为6.07万t,其中复合肥2.54万t,占总用肥量的42%,平均用量44.33 kg/667m2。秸秆肥料化已在本市实现了较好的化肥替代和增产增效的效果。
丹江口市秸秆来源种类丰富,主要的粮食作物包括小麦、玉米、水稻和马铃薯等,主要经济作物有花生、油菜和芝麻。玉米是丹江口市当前秸秆的最多来源作物,达2.7891万t,其次是小麦和中晚稻。经济作物里,油菜占据秸秆产量榜首,为1.2149万t。各种作物的综合利用率均在92%~95%之间,呈现均匀良好的资源化利用态势。常见的粮食作物和经济作物的秸秆利用模式仍以肥料化和饲料化为主。其中的小麦秸秆基本以肥料化还田,玉米和中晚稻则采取了饲料化的利用模式。另外,玉米贡献了大部分的秸秆基料化用量,作为食用菌的基料,玉米秸秆的利用应受到更多重视。经济作物中,油菜和芝麻因其燃烧产热量高的特殊性能,被广泛用作能源燃料。丹江口市初步实现了“种养燃”多赢的秸秆综合利用新局面。
2" 丹江口市废旧农膜资源化利用现状
丹江口市自上世纪80年代末引入地膜覆盖技术以来,主要在玉米种植领域推广应用。目前,该技术已广泛应用于玉米、马铃薯等主要粮食作物,以及烟草、蔬菜等多种经济作物。截至2020年7月,通过对市内地膜覆盖田地的调查,市内地膜覆盖面积达2 838 hm2,占耕地面积的13.7%,使用量为142.8 t。与前一年相比,覆膜面积增加了1 590 hm2,增长幅度达到127.4%。全市覆膜区域主要分布在凉水河镇、石鼓镇、蒿坪镇、习家店镇等17个乡镇、办事处和管理区。各类农作物的覆膜面积总计达2 838 hm2。
农田地膜覆盖面积迅速扩大,不合理的使用方式以及缺乏有效的回收处置措施,导致残留污染已成为不可忽视的问题。与此同时,随着使用量和使用年限的增加,丹江口市农田地膜残留污染问题日益严重。在全国范围内,覆膜农田土壤普遍存在不同程度的残留污染,主要用膜区每667m2地膜累积残留量介于4~20 kg之间。地膜残留不仅影响农业生产和生态环境,而且在一些地区已经成为严重的“白色污染”问题[9]。
为解决日益严重的废旧农膜污染问题,丹江口市近年来逐步建设并完善了农膜回收体系。在全市主要的覆膜乡镇设立了17个回收网点,并在江南江北两个大镇各设立一个收储中心。同时协助更新升级了回收企业的设备方案,其中包括:破碎清洗流水线更新设备,主要包含输送带、破碎机、磨擦清洗机、沉淀漂洗槽、脱水机、控制柜等;废旧农膜造粒全套机组更新升级设备,涵盖进料机、挤出机、不锈钢冷却槽和调速切粒机;后端环保污水处理一体化设备线,改造更新设施主要包括工业一体化污水处理设备、二氧化氯发生器、污泥离心机和曝气风机等。通过这些设备的更新改造,对废旧农膜进行了分选、破碎、清洗、挤干脱水、造料等一系列回收再生工艺操作,使整个生产线从废旧农膜处理到最终成品塑料颗粒,操作简便且高效,实现了从农业废弃物到颗粒制品的完整循环再利用。上述改造更新升级的设备于2021年6月已经顺利完成并投入使用。企业通过回收再利用废旧农膜已经达到365 t,成功减少农膜覆盖面积50 hm2。这一举措使得农用地膜更加环保、节能,并且实现了再生利用,有效地减少了环境污染。
3" 秸秆与废旧农膜协同处理
丹江口市近年来将丰富的秸秆资源与废旧农膜回收利用技术相结合,以实现区域内秸秆与废旧农膜的协同处理新模式。通过对废旧农膜进行加工,得到的塑料颗粒与农作物秸秆相配比,每年能够制造出0.15万t以上的生态环保木塑系列产品和0.1万t再生PE颗料及农用地膜。这一创新性的做法直接减少了对森林的生态破坏,达到了约3 000万元的经济价值。生态环保木塑系列产品融合了“木”与“塑”的双重优点,具备环保、防水、耐腐、防虫、阻燃、可循环利用等多项优势。这种材料被认为是一种极具发展前途的“低碳、绿色、可循环”的建材。其产品不仅具有木材的韧性、塑料的弹性、钢材的强度、石材的硬度,而且可以替代钢、木、石等传统材料,成为真正意义上的“代钢代木代石”的新型材料。生态环保木塑产品广泛应用于市政、环卫、园林建设、景观、装修装饰等领域,包括环保垃圾桶、回收池、装饰板材、游步道和景观工程等,为各领域提供了一种环保、高强度、多功能的材料替代选择。
为增强人民群众的农业环境保护意识,改善农村环保现状,提升区域生态环境质量,丹江口市采取了各类补贴措施,鼓励农民使用高强度地膜,或在条件允许的情况下选择全生物降解地膜。政府也采取积极回收的政策,对主动回收高强度地膜的农户进行经济补贴,激发农户的积极性,促进农膜的有序回收和再利用。这些措施将有助于在广大农村地区推动人们环保意识的提升,减少废旧农膜对环境的负面影响,促使农业绿色循环可持续发展。
4" 丹江口市秸秆与废旧农膜协同处理未来发展存在的问题及建议
丹江口市在近些年的农业废弃物资源化利用领域取得了不菲成果,但尚存诸多不足。例如,秸秆利用的市场化主体调入量和区域调出量都为零,说明丹江口市秸秆利用没有形成有效的市场机制;秸秆利用主体缺乏多样性和竞争性,需要加强秸秆利用的政策扶持和金融支持,吸引社会资本参与秸秆利用产业,延长秸秆利用的产业链条;废弃农膜的收集工作部分地区尚存在较为粗放的状态。
对此,我们应进一步加强农膜回收的常态化监督,认真执行《湖北省土壤污染防治条例》等相关法律法规,进一步强化农膜回收的执法检查,督促并引导农膜的生产者、销售者和使用者切实履行回收义务。在关键的农作季节,应组织农膜专项清理行动,推动废弃农膜的集中捡拾和处理[11]。秉持习近平生态文明思想的引领,深入贯彻党中央、国务院,以及各级党委、政府有关农膜污染防治的决策部署,未来我们也应积极拓展秸秆与废弃农膜协同处理模式,依法依规将废旧农膜纳入生活垃圾处理体系[12],建立健全以政府、企业与农民三方共赢的利益链接机制,以实现“政府主导、专业托管、全域覆盖”的长效发展目标[13]。继续坚持因地制宜开展秸秆五料化利用,努力形成可持续、可循环、可推广的秸秆综合利用模式[14],促进建立秸秆-废旧农膜高效综合利用机制,为全市的农牧业绿色、低碳、高质量发展提供强有力的支持。
5" 结语
丹江口市通过实施五料化和废旧农膜资源化利用策略,显著提高了农业废弃物的综合利用率,同时促进了农业生产的绿色可持续发展。然而,市场参与主体有限、回收体系不健全等问题依然存在,这制约了废旧农膜和秸秆资源化利用的效率和范围。未来,应加强政策引导和金融支持,提高市场化运作的效率,促进废旧农膜和秸秆的资源化利用。
参考文献
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