第三节　农业废弃物的特性

一、与农业生产和农村居民生活密切关联

前面论述的农业废弃物的来源，已经明显说明，农业废弃物的一个最基本的特性，就是其产生与无论传统还是现代，无论粗放还是集约的农业生产，以及在相同背景下的农村居民的日常生活的关系，是密不可分。比如，农民只要种地、养畜、过生活，就势必要产生或多或少的作物秸秆、畜禽粪便和生活垃圾；再细分开来，农民在种植生产中收获了籽粒、果实后剩下了或者丢弃了秸秆、根茬、残果或者残破农膜、农药包装物，在养殖生产中从牲畜圈舍中清理出的粪便、残留饲料、兽药包装物，在农产品初级加工中形成的残渣、废液以及不易利用的动物内脏等，在日常生活中丢弃的厨余垃圾、生活用品废包装、废旧衣物、破损家具、废塑料、废电池、废玩具，等等。不同的是，由于南北方或不同区域在气候与地貌条件、生活水平及习惯、作物种类及耕作方式、养殖种类及方式或规模、生产技术手段等方面存在的差异，以致所产生的农业废弃物的种类、数量、影响程度和空间分布等方面，也有明显不同。上述的不同，也包括并影响了水产养殖与捕捞、农产品初级加工等诸多方面。总之，农业废弃物的产生，与农业生产和农村居民生活密不可分。没有农业生产行为以及农村居民生活行为的发生，也就不可能有农业废弃物的产生；没有农业生产行为方式以及农村居民生活行为方式随时间、空间的变化，也就不可能有农业废弃物的时间变化和空间差异。所以，关注农业废弃物的管理，首先要了解清楚不同时空条件下的农业生产类型、规模、现代化和集约化程度，以及农村居民生活方式、水平方面的特征。需要注明的，本书除必需情况下，将农业或种植业、畜牧业或养殖业、渔业或水产养殖、林业、农产品加工等区别对待外，其余一般情况下，“农业生产”均表示广义农业，也即俗称的“大农业”，包涵了种植、畜牧、水产、林业以及农产初加工；而“农村居民”则包括农村、牧区或江湖海上从事种植、养殖、牧业、渔业捕捞的农民、牧民和渔民等相关劳动者及共同生活的家属，以及居住在农村的从事最简单粗放甚至采用原始工艺的农产品初级加工的劳动者。那么，农业废弃物即是上述这类人群在从事上述各类生产活动时所产生的废弃物。所以，也可以说，有了上述这类人群和上述这些生产活动，也就必然会有了“农业废弃物”。

二、具有比较相似的物理特性和化学特性

前面已述，按成分组成，农业废弃物可以分为有机废弃物和无机废弃物两大类型。而有机废弃物又可分植物性废弃物和动物性废弃物（比如秸秆、粪便、果渣、动物尸体、废旧棉麻制品、废纸箱纸盒等）；无机废弃物还可分为塑料制品废弃物或高分子化学制品废弃物（比如农膜、塑料农药瓶、食品塑料包装袋、塑料玩具、化纤衣物、废胶鞋等）以及其他无机化学成分废弃物（比如玻璃、电池、电器原配件等）。无论是何种农业废弃物，只要可以从化学组成或物质组成成分上归类为植物产品、动物产品、塑料制品、化纤制品、玻璃制品或金属制品的，那么相似类别的废弃物，在其化学成分或元素构成、化学特性、物理特性方面，特别是从这些废弃物的资源化再利用或综合利用角度，以及从废弃物污染环境或危害生态的角度考虑，就会具有比较相似的特性。

比如，植物性或动物性农业废弃物富含碳水化合物、纤维素、蛋白质、糖类、脂肪等。因此，一方面从综合利用角度，可以利用或者从含有上述化学成分的农业废弃物，提取或提炼对人类有用的成分，或者直接利用或通过加工作为饲料、燃料、肥料，甚至可以开发出保健品、化妆品，等等；而另一方面从对环境的影响角度看，上述废弃物由于富含营养物，在分解或腐烂过程中，有可能对空气、水、土壤等外部环境造成污染。但是，植物性或动物性农业废弃物的最大共性，就是在一定空气、气温条件下，相对容易腐烂、降解，最终分解成C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S等化学元素或简单化合物，重新还原到土壤环境、水环境或大气环境，并成为或者提供植物生长必需的养分，或者污染环境的化学成分。

而目前在农业废弃物，特别是农业生产资料废弃物中占重要比重的塑料制品废弃物，由于多属于高分子化合物，其共同的特性就是易燃、难降解、可回收利用，燃烧后的气体具有一定毒性，散落在土壤中未降解的部分容易破坏土壤结构；而废旧电池或电子元器件等，进入水体或土壤，其分解或渗出的电解液、重金属等，可能会造成严重的土壤或水体污染；废玻璃瓶几乎属于不能分解的废弃物，进入农用土壤后，将会影响土壤的物理结构和可耕性，混入饲草中，则可能严重影响牲畜的健康安全。其他类型固体农业废弃物，比如废旧的儿童玩具、生活用具等，无论是丢弃在田间、沟旁、村头，或者填埋于坑塘，或是付之一炬，都可能对环境、对生态等构成影响或威胁。

三、多数类型的废弃物都具有可再利用性

农业废弃物，特别是来源于种植业或养殖业的废弃物，由于其特殊的成分组成和物理性状，尤其是植物秸秆等废弃物，由于其本身就是农作物生长过程中形成的生物质，因此多数都具有可利用价值。从作物秸秆、林木枝丫柴、畜禽粪便、废弃包装物和初加工废弃物的可再利用性角度考虑，这些废弃物的再利用可以涉及如下诸多领域。

（一）用作农田肥料

将种养殖生产废弃物用作肥料，在中国有悠久传统，而且随着农业技术不断更新，农业废弃物在农肥领域的利用方式也在不断出新。

首先，由于作物秸秆本身就是农作物的生物产量，而且其中含有农作物生长必须的各类化学元素。所以，作物秸秆通过就地焚烧或作薪柴后生成草木灰的还田方式，或通过在田间直接粉碎还田方式，或通过与畜禽粪便混合进行高温堆肥方式，或通过将秸秆饲喂牲畜过腹还田方式，或通过粉碎酶化、配料、混料及造粒等工序后，制成秸秆复合肥，使作物秸秆成为农田不可或缺的有机肥料。

第二，畜禽粪便是最适宜给农作物生产作为底粪的上佳肥料，也是最经济实惠的农家肥料。所以，我国广大农村一般均将自己饲养牲畜、家禽的粪便直接，或与作物秸秆一起经沤制发酵后用作农家肥料。而对于规模化养殖场的畜禽粪便，一般目前多采用集中发酵方式，在生产沼气的同时生产菌肥，或者通过工厂化造粒技术生产标准化有机肥。

（二）用作畜禽饲料

作物秸秆富含木质素、纤维素和半纤维素，以及其他一些牲畜、家禽生长中需要的营养元素。这些成分可以利用化学、微生物学原理，转化为含有丰富菌体蛋白、维生素等成分的生物蛋白饲料，因此非常适合用作畜禽饲料。秸秆饲料饲喂畜禽，不但可以降低养殖生产成本，而且可以保证畜禽产品品质。目前，国内在作物秸秆饲料化利用方面，除去传统的直接喂养外，已经陆续开发出秸秆青贮、微贮、氨化、盐化、碱化等饲料转化技术，不断为秸秆饲料化高效利用，提供着技术支持。

（三）用作农村能源

无论作物秸秆、畜禽粪便或林木枝桠柴，其组成成分都富含碳、氧、氢等可构成能源物质的能量元素。传统上，以种植业为主的农村区域，多以作物秸秆作为取暖、煮饭、烧水的能量来源；以放牧为主的牧业地区，多以晾干的牛马粪作为烧饭、煮茶、取暖的能量来源；而森林地区的农民、猎民等，则多以林木枝丫柴作为上述目的的能量来源；我国西南少数民族农耕地区，也有以晾干的猪粪作为辅助生活能源的情况。但是，近些年来，随着农村新能源技术的发展，作物秸秆的能源化利用，已逐渐走出直接利用的传统模式，而向秸秆压块气化、集中沼气化等利用方向发展。通过秸秆能源化技术的利用，可以将农作物秸秆中碳、氧、氢等元素变成一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气体，成为经转化可直接供城乡居民生活或工业生产用的优质清洁能源。

（四）用作工业原料

农业废弃物用作原料的类型及范围非常广泛。除去前述的秸秆、粪便用作有机肥料、畜禽饲料或生物能源的原料之外，还可广泛用于化工生产原料、建筑材料原料、工艺品生产原料等。比如，利用作物秸秆生产可降解无毒塑料、可作造纸纸浆原料、可生产家具制造必需的纤维板或密度板、编织手工艺品等；利用废弃农膜、塑料包装等，生产可再生塑料；利用粮食作物糠麸、畜禽鱼产品的初加工下脚料，经提纯、萃取等工序，生产化妆品、保健品、药品等。

由上再次印证了“农业废弃物是放错了位置的资源”。农业废弃物广泛用于农业、工业等领域的生产原料，不但可以大大提高农产品生物质的利用率，而且也可以很大程度地减少或降低因废弃物的不当处置而产生的环境污染和生态破坏。

四、处置不当都会造成环境污染或生态危害

农业废弃物由于数量大、成分杂、种类多等特点，因此如果处理不当的话，就会对农村环境造成污染，对农业生态系统造成危害。

（一）污染大气环境

农作物秸秆，在我国广大农村，特别是种植面积相对集中连片的区域，由于数量巨大，除去一部分被用作饲料或肥料或农村建筑材料外，其余部分（甚至相当大的部分）往往采取田间露天焚烧的方式进行处理，尤其是数量巨大但饲用价值又相对较低的小麦秸秆、水稻秸秆等。秸秆的露天焚烧，不仅白白浪费了可再生利用的生物质能源以及生物资源，而且由于焚烧过程产生的烟尘，更会造成大气的烟尘污染，特别是由此产生的碳的增量排放，更是加重了大气中的CO2浓度，加速着全球气候变暖的进程。此外，秸秆焚烧造成的烟尘污染，还会对道路交通和航空交通安全造成严重威胁，对城乡居民特别是对农村居民的正常生活甚至身体健康造成威胁。

农业废弃物对大气的污染，不仅局限于秸秆的焚烧，而且规模化养殖产生的畜禽粪便，如果不进行规范化处置；遗弃的作物秸秆，如果长期堆放于坑塘、沟渠水边，由此产生的腐败气体甚至恶臭，也会对附近的人居生活环境造成严重的污染影响。

（二）污染水体水质

农业废弃物，尤其是畜禽粪便、作物秸秆、化肥及农药残留，在不当处置或使用过量的情况下，其流失部分或残留部分，在随地表径流或下渗，进入河流、湖库或地下水后，也会对水质造成严重污染。比如，农村散养的畜禽，由于粪便不易集中处置，而随雨水进入地表水体；丢弃于沟塘附近秸秆，经浸泡腐烂分解，而使生物质流入或留于地表水体；农田中过量的化肥或残留的农药，鱼塘中过量的鱼饲或残留的鱼药，在经地表径流或鱼塘排水，而进入河流、湖库等水体后，都会因其中富含的氮、磷等营养元素，或铅、汞、砷等有毒元素，而造成受影响水体的富营养化，或者pH值的改变，或者有害元素浓度增高，最终导致水体水质恶化，水体的饮用功能、灌溉功能、娱乐功能以及景观功能的严重下降，甚至造成水生生物生长环境或水体的渔业生产功能的严重破坏；有些富营养物质或者有害元素，伴随水生生物在生命循环过程中的吸收、富集、分解、释放等环节，而逐渐造成水体腐败、淤塞，最终丧失水体的所有有用功能。

（三）污染土壤环境

土壤是农田生态系统最重要的组成部分。没有土壤，或者没有健康的土壤，种植业或植物性农产品的生产将不再可能。然而，农业生产过程中过量施用并残留土壤的化肥，残留土壤中的农药、兽药，以及未能及时捡拾、回收的残破农膜，农家肥中农村居民的部分塑料类生活垃圾等，在进入并残留于农田土壤环境后，将有可能不同程度地造成土壤结构板结、土壤碱化或酸化、土壤有毒有害元素过量等。例如，目前我国广大农村使用的农膜，大部分属于难以降解且不便回收的超薄塑膜，该类农膜属于高分子化合物，在农田土壤中要降解到低分子或化学元素级别，一般需要上百年甚至更长时间；不能及时降解且又使用量不断增加，造成废弃农膜在土壤中大量积累，而严重破坏土壤的物理结构及化学结构，使土壤的可耕性和植物根系生长环境受到破坏。畜禽粪便中大量的钠、钾盐与硝酸盐长期滞留土壤通过反聚作用造成土壤孔隙变少、通透性降低、土壤结构破坏、生产力降低。畜禽养殖饲料中添加的铜、锌、铁、砷等元素大部分随粪便排出，使得土壤中的重金属或有毒物质大量增加，这不但会抑制作物的生长，而且作物有富集这些元素的作用，当作物中这些金属元素的浓度超过一定标准，将通过食物链影响人类的健康。农药残留或生活垃圾中的有害物质，在土壤中长期累积，也将增加土壤有害元素的浓度，进而影响到农作物正常生长，甚至影响作物产量甚或品质，进一步影响到食用农产品的人、畜、禽、鱼的生命健康。

（四）危害生命健康

如前所述，农业废弃物如果处理处置不当，不仅会造成空气和土壤的污染，而且会造成水体，特别是地下水的污染，进而影响到农产品的生产安全，尤其会影响到农产品的品质安全，最终会影响到居民的食品安全和健康安全。此外，农业废弃物对空气或水体的污染及影响，也会因造成空气中颗粒污染物种类、浓度增加，或水体中有害微生物数量、种类增加，而直接导致生活于该大气环境下，或依赖该水体生活的城乡居民，受到大气污染或水体污染的影响，而出现各种疾病。比如，因有毒重金属的强度污染而导致癌症的高发；畜禽粪便污染水体而导致各种胃肠道疾病，甚或传染性疾病的爆发，等等。另外，牛马羊等大中型家畜误食田间、草场掺杂于饲草料中的废弃农膜后，也会导致家畜因肠道梗阻而无辜死亡；或者家畜家禽因误饮受污染水体，而出现疾病或死亡的现象。当人们误食或接触患有“人畜共患病”的家畜家禽等脊椎动物的病体、尸体甚或生活环境后，也会因感染疾病而造成对人体健康甚或生命安全的严重危害。