Достижения в области рециркуляции и утилизации сельскохозяйственных отходов в Китае: на основе экологического риска, важнейших путей, влияющих факторов, механизма политики

Анотация С развитием сельского хозяйства в Китае производство сельскохозяйственных отходов быстро увеличивается. Наличие сельскохозяйственных отходов было уникальным в разных регионах. Потенциальными ресурсами считаются сельскохозяйственная солома и экскременты домашнего скота. Неправильная утилизация сельскохозяйственных отходов приводит не только к загрязнению окружающей среды, но и к потере большого количества ценных ресурсов биомассы. Переработка и утилизация сельскохозяйственных отходов считаются важным шагом в защите окружающей среды, энергетической структуре и развитии сельского хозяйства. Однако проблема современной утилизации сельскохозяйственных отходов в Китае препятствует достижению масштабных экологических функций. Цели этого исследования заключались в том, чтобы осветить потенциальный экологический риск, пути рециркуляции и утилизации, влияющие факторы и предложения по политике в области переработки и утилизации сельскохозяйственных отходов. В ходе исследования были представлены направления развития индустриализации и масштабы переработки сельскохозяйственных отходов. Также были проанализированы пути переработки и утилизации сельскохозяйственных отходов. Были предложены важные предложения, такие как развитие новой промышленности, создание стандартов стимулирования экономики, совершенствование законов и нормативных актов, а также создание сельских рынков, укрепляющих среднесрочные и долгосрочные планы переработки сельскохозяйственных отходов. Были оценены потребление ресурсов, экологический кризис и другие проблемы, вызванные сельскохозяйственными отходами. Он предоставит более полную фундаментальную информацию по переработке и утилизации сельскохозяйственных отходов во время модернизации и урбанизации Китая.

Ключевые слова: Сельскохозяйственные отходы; потенциальная ценность; фактор влияния; правительственная политика; переработка отходов; использование

1. ВВЕДЕНИЕ

В последние годы сельскохозяйственные отходы стали важным источником загрязнения, и проблемы, вызываемые птицами и фекалиями животных, привлекают всеобщее внимание 1. Беспорядочное сжигание соломы и экскременты домашнего скота в сельскохозяйственной стране вызвали ряд экологических проблем. А прямое сжигание и произвольная утилизация стали даже обычным явлением, серьезной угрозой для сельской экологической среды Китая и улучшения сельскохозяйственного производства и условий жизни фермеров 2. Согласно исследованиям в стране и за рубежом, все виды сельскохозяйственных отходов, особенно птицы, фекалии животных и солома сельскохозяйственных культур, обладают очень высоким питательным потенциалом и также могут улучшать почвы для обеспечения устойчивости производства 3. Таким образом, эффективное преобразование переработки и утилизации сельскохозяйственных отходов имеет важное значение для борьбы с загрязнением окружающей среды. Кроме того, столкнувшись с проблемой, она может решить серьезный энергетический кризис.

Китай – традиционная аграрная страна со значительным количеством птицеводческих хозяйств, сельскохозяйственных культур и т. д. С развитием сельского хозяйства в Китае производство соломы и навоза быстро увеличивается. В нем отсутствуют законы и правила по переработке сельскохозяйственных отходов. Поэтому сельскохозяйственные отходы составляют огромную библиотеку ресурсов. К сожалению, систематическая оценка использования ресурсов сельскохозяйственных отходов в Китае должна быть запущена. Сельскохозяйственные отходы от быстрого расширения животноводческих ферм и грибной промышленности, а также других сельскохозяйственных производств попадают в окружающую среду 4. Неправильная утилизация сельскохозяйственных отходов приводит не только к загрязнению окружающей среды, но и к потере большого количества ценных ресурсов биомассы. Тем не менее, было проведено несколько исследований по использованию сельскохозяйственных отходов для снижения расхода почвы3,4. Таким образом, утилизация сельскохозяйственных отходов становится важным аспектом в процессе модернизации и урбанизации. Тем не менее, ключевые характеристики ресурсов, технологии использования, факторы влияния и социально–экономическая оценка утилизации сельскохозяйственных отходов все еще остаются неясными. Поэтому их срочно отслеживают и обобщают с помощью статистического анализа, экспериментов, полевых исследований и географической информации. Переработка и утилизация сельскохозяйственных отходов считаются важным шагом в области защиты окружающей среды, развития энергетики и сельского хозяйства.

Цели этого исследования: 1) понять потенциальный экологический риск сельскохозяйственных отходов, 2) оценить пути рециркуляции и утилизации сельскохозяйственных отходов, 3) изучить факторы, влияющие на переработку и использование сельскохозяйственных отходов, и 4) внести предложения по политике в отношении сельскохозяйственных отходов в процессе модернизации и урбанизации в Китае.

2. Потенциальный экологический риск и ценность сельскохозяйственных отходов

В последние годы во всем мире ежегодно образуется большое количество сельскохозяйственных отходов 2. Объем сельскохозяйственных отходов ежегодно увеличивается в среднем на 5–10% 4. Случайная заброшенность и необоснованная утилизация также могут привести к загрязнению воздуха, почвы и так далее. Сжигание навоза и соломы приведет к образованию большого количества вредных газов, дыма и пыли, серьезно загрязняющих нашу воздушную среду 5,6. Навоз также содержит множество патогенов, яиц паразитов, тяжелых металлов и так далее. Часть сельскохозяйственных отходов даже сбрасывалась непосредственно в воду, что приводило к серьезному загрязнению водной среды. Появление сельскохозяйственных отходов было уникальным в разных районах. Были освещены потребление ресурсов, экологический кризис и другие проблемы, вызванные сельскохозяйственными отходами. Потенциальный экологический риск сельскохозяйственных отходов в Китае можно оценить по количеству, характеристикам распределения и источникам сельскохозяйственной соломы, экскрементов животных и т. д.

Из–за различий в информации и интересах основной причиной вторичного использования сельскохозяйственных отходов является низкая эффективность фермеров и отделов распространения знаний. Количество сельскохозяйственной соломы и отходов животноводства в Китае неуклонно увеличивалось8. Согласно данным опроса 8,9, система индексов затрат и выпуска фермера может быть построена так, чтобы осветить эффективность преобразования при утилизации сельскохозяйственных отходов и глубоко изучить региональные различия, факторы и т. д. Кроме того, инновационный потенциал может сделать общество таким же полная координация. Например, биоуголь – это относительно стабильный углеродистый материал, полученный из органических отходов. Больше внимания и усилий было уделено разработке технологий переработки сельскохозяйственных отходов в биоуголь. Полевые эксперименты проводились на влияние углеродного пула на инфарм–поля по смягчению загрязнения. Между тем, потенциальное влияние применения биоугля на урожайность сельскохозяйственных культур и выбросы углерода в сельском хозяйстве проявилось. Результаты показали, что сельскохозяйственная солома и экскременты домашнего скота считаются потенциальными ресурсами, поэтому методы утилизации сельскохозяйственных отходов продолжают появляться.

Способ развития и механизм работы по переработке сельскохозяйственных отходов можно обсуждать и развивать систематически. Между тем, перспективы совместных инноваций также могут быть изучены через фермеров, технические департаменты, профессиональные ассоциации и управление имуществом. В соответствии с региональными затратами на переработку сельскохозяйственных отходов, отдел домохозяйств и технологий с низкой эффективностью влиял на способность совместных инноваций в переработке сельскохозяйственных отходов. Предоставленное исследование может поддержать режим развития индустриализации и масштабов переработки сельскохозяйственных отходов. Тем не менее, в нынешних режимах переработки сельскохозяйственных отходов в Китае все еще существует много проблем, которые препятствуют достижению масштабных экологических функций. Во–первых, это отсутствие у государства функций, играющих ведущую роль, таких как политические стимулы и система защиты. Во–вторых, ограничения традиционной сельской истории и культуры привели к ограничению ценности ресурсов сельскохозяйственных отходов. В–третьих, большинство объектов рециклинга отходов были демонстрационными проектами без широкомасштабного продвижения. Из–за высокой стоимости утилизации сельскохозяйственных отходов возникает проблема неадекватного финансирования, а также неполноценности технологий и оборудования для утилизации сельскохозяйственных отходов.

3. Переработка и утилизация сельскохозяйственных отходов

3.1 Пути переработки и утилизации сельскохозяйственных отходов

Проанализированы пути рециркуляции и утилизации сельскохозяйственных отходов. В процессе утилизации сельскохозяйственных отходов в Китае существовали проблемы, которые включали большое количество и неизвестное количество сельскохозяйственных отходов 16. Проблемы утилизации и захоронения сосредоточены на сельскохозяйственных отходах, неразвитости технологий, отставании в автоматизации сельского хозяйства, запоздалой политике и системах социальных услуг при утилизации сельскохозяйственных отходов 17. Солома и навоз – сырьевая материальная база, богатая питательными веществами. При сжигании соломы 30% калия можно использовать только повторно, в то время как другие богатые питательными веществами, такие как азот, фосфор, органические вещества и тепло, улетучиваются 18. Результаты показали, что сельскохозяйственные отходы использовались традиционными методами с низкой эффективностью использования.

Тем не менее, в современном агрономическом процессе мелкомасштабная переработка отходов не могла позволить себе быстро образовывать объемы сельскохозяйственных отходов. В предварительном эксперименте 19 среда для рисовых питомников составляется с использованием свиного навоза, коровьего экскремента, грибного компоста и неорганических минералов. Результаты показали, что основная среда, состоящая из 55% органических удобрений и 45% неорганических минералов для роста рассады риса, была более подходящей, чем 100% свиного навоза, экскрементов коров, грибного компоста и только неорганических минералов. Среди сред среда, состоящая из 35% свиного навоза, 20% экскрементов коров, 30% вермикулита и 15% перлита, получила самую высокую биомассу и однородность. Качество рассады в среде, состоящей из 60–70% органических удобрений, было лучше, чем в тестируемой коммерческой среде, содержащей более 80% органических удобрений. Качество рассады в средах A и B было лучше, чем в других средах. Среда A состояла из 30% свиного навоза, 30% экскрементов коров, 30% вермикулита и 10% перлита, тогда как среда B состояла из 20% свиного навоза, 30% экскрементов коров, 20% компоста с остатками уксуса, 20 % вермикулита и 10% перлита. В питательную среду добавляли нитрогуминовую кислоту и суперфосфат кальция соответственно. Рост проростков на средах с нитрогуминовой кислотой был лучше, чем на средах с суперфосфатом кальция. Кроме того, водоудерживающая пористость и электропроводность хорошо коррелировали с биомассой побегов. Статус, как ключевой показатель, мог оценивать качество питательной среды, состоящей из компоста сельскохозяйственных отходов. Неточечное загрязнение также вызвано некоторыми крупными и средними животноводческими хозяйствами. Результаты показали, что техническая эффективность фермеров по–прежнему имеет большое значение. Масштабная эффективность является основной причиной. Техника, стоимость и преимущества обращения с отходами все еще оставались главными нерешенными проблемами19,20. Был предложен ряд мер 1) по разработке и совершенствованию множества политик, законов и нормативных актов, связанных с рациональным использованием и безопасным удалением сельскохозяйственных отходов; 2) по увеличению финансовой поддержки из различных каналов и укреплению строительства базовой инфраструктуры в области сельскохозяйственных отходов Процесс утилизации путем строительства новой сельской местности, 3) для продвижения индустриализации утилизации сельскохозяйственных отходов с целью развития экономики замкнутого цикла, 4) для продвижения инновационных исследований, демонстрации и расширения технологий утилизации.

Была объяснена теория логистики сельскохозяйственных отходов в сочетании с циклической экономикой. Инновации частично превращают идеал в реальность посредством необходимых условий, таких как обязательное регулирование и политическая поддержка, однако они все еще не были доступны. Режим утилизации сельскохозяйственных отходов имеет изогнутую форму, а механизм разработки и эксплуатации не ясен. На основе режима предложены концепция и детальный механизм работы режима утилизации сельскохозяйственных отходов. Они состояли из стимулирующего, динамического, инвестиционного и балансного механизма. Следовательно, необходимо разъяснить коннотацию и механизм функционирования. Было предложено множество важных предложений, таких как развитие новой отрасли, создание экономических стимулов, совершенствование законов и нормативных актов, а также создание среднесрочных и долгосрочных планов по переработке сельскохозяйственных отходов, укрепляющих сельский рынок.

3.2 Факторы, влияющие на переработку и утилизацию сельскохозяйственных отходов

Сельскохозяйственные отходы вызывают загрязнение окружающей среды, что ставит под угрозу устойчивое развитие и здоровье человека. Поэтому факторы, влияющие на переработку и использование сельскохозяйственных отходов, стали сложной проблемой для большинства стран. Переработка сельскохозяйственных отходов становится не только важной частью содействия модернизации сельского хозяйства, но и неотъемлемым требованием строительства сельской экологической цивилизации. Обсуждались факторы влияния, включая стоимость, технологические инновации, энтузиазм и экологические меры в отношении сельскохозяйственных отходов 21, 22. Результаты показали, что на утилизацию и эффективность сельскохозяйственных отходов в значительной степени повлияла местная природная географическая среда, политика стимулирования, плотность населения, а также развитие промышленности и сельского хозяйства.

В частности, основной проблемой управления отходами являются инновационные экологические сельскохозяйственные, ресурсные и экоиндустриальные технологии, и особенно содействие организационной форме, соответствующей применению и продвижению технологий. Следовательно, для повышения уровня использования создается и достигается экологическая несущая способность. Пути переработки сельскохозяйственных отходов разнообразны, включая газификацию сельскохозяйственных культур, использование стеблей сельскохозяйственных культур в качестве корма, удобрений или новых строительных материалов, а также получение навоза из экскрементов скота 23, 24. Переработка жизненных отходов в основном осуществляется путем раздельного сбора мусора, чтобы обеспечить эффективную переработку и повторное использование отходов. Режимы переработки сельскохозяйственных отходов также можно разделить на две категории, состоящие из фермеров и предприятий. Фактор влияния был сосредоточен на измерении производительности фермеров на входе и выходе. Первые в основном включают традиционные методы ведения сельского хозяйства с использованием соломы и дамб, осуществляемые фермерами в сельских районах, а вторые состоят из методов ведения сельского хозяйства–промышленности и сельского хозяйства–туризма, которым помогают предприятия для дальнейшего расширения. Более того, последнее является тенденцией развития в будущем и требует большего внимания при проектировании и строительстве. Большинство фермеров могут получить широкое представление об сельскохозяйственных отходах и полагают, что сельскохозяйственные отходы имеют большую потенциальную ценность в качестве ресурсов после их преобразования и использования. Продукты утилизации должны быть более дешевыми, коммерчески доступными, высококачественными, разнообразными и многофункциональными.

Фактически, большинство фермеров желают участвовать в переработке сельскохозяйственных отходов с глубоким пониманием их ценности и потенциала, особенно экономической и экологической ценности. В последние годы концепции, связанные с переработкой сельскохозяйственных отходов, получили широкое распространение в сельской местности с использованием разнообразных источников информации. Навоз и сельскохозяйственные отходы показали, что солома сельскохозяйственных культур в основном использовалась в качестве корма, удобрения и энергии, тогда как навоз в основном использовался в качестве удобрения. Явления сжигания, захоронения или даже выбрасывания сельскохозяйственных отходов были обычным явлением, и только небольшое количество соломы сельскохозяйственных культур использовалось для обработки энергии. Однако они являются неудачами из–за влияния политической среды, экономической мощи, технологий и других факторов. Были изучены основные факторы, такие как централизованное предприятие по переработке отходов, фермерские кооперативные организации и расстояние до ярмарок или рынков. Более того, отраслевой уровень также может иметь значительное негативное влияние.

3.3 Переработка и утилизация отходов сельского хозяйства

В экономическом и социальном развитии Китая образование и выбросы сельскохозяйственных отходов должны контролироваться на протяжении всего процесса. Загрязняющие вещества от отходов сельского хозяйства обладают четырьмя характеристиками, включая огромное количество, плохое качество, низкую цену и чрезмерную опасность 25. Путь переработки был назван четырьмя методами применения: энергия биомассы, удобрения, корм и биоматериал. Тем не менее, существует еще ограниченная политика по переработке и утилизации. Подробно обсуждалась политика переработки и утилизации сельскохозяйственных отходов.

В сочетании с социально–экономическим статусом, диверсифицированная стратегия и акцент на ресурсы сельскохозяйственных отходов должны быть представлены для развития эко–сельского хозяйства и циклической экономики 26. Тем не менее, статус должен зависеть от руководящих указаний, технической поддержки и инвестиционного приоритета для продвижения ресурсов сельскохозяйственных отходов. Было важно расширить сферу экологической социологии и понять существующие проблемы в политике переработки и утилизации сельскохозяйственных отходов, а также предоставить важные политические предложения в Китае. Это также имело большее значение для переработки и утилизации сельскохозяйственных отходов на Западно–Сычуаньской равнине в Китае. Как характеристика благосостояния политики меры, стоимость ресурсов сельскохозяйственных отходов может широко восприниматься фермерами, что отражает их осведомленность и уровень принятия 27. Результаты показали, что сельскохозяйственные отходы воспринимаются большинством фермеров. Есть небольшая разница в ключевых факторах. Люди высоко ценят ресурсы сельскохозяйственных отходов. Тем не менее, это преимущественно мужчины и люди с высоким уровнем образования, с молодым возрастом, богатым технологическим опытом, осведомленностью и энтузиазмом в области защиты окружающей среды и в основном живут за счет сельского хозяйства. Чтобы реализовать объединение и переработку экономической, экологической и социальной ценности ресурсов сельскохозяйственных отходов, правительству необходимо опираться на экономику переработки сельскохозяйственной продукции. Правительство может принять множество мер, чтобы избавить их от забот, таких как усиление субсидий, поощрение участия предприятий, связанных с сельским хозяйством, повышение уровня обслуживания и т. д. Кроме того, могут быть увеличены капитальные вложения, которые представлены в виде формального и неформального образования. Построение информации в сельской местности также ускоряется, чтобы сформировать организацию взаимного обучения между фермером и правительством. Кроме того, рыночный механизм должен в полной мере играть роль саморегулирования.

Чтобы развивать экономику, экономить ресурсы, защищать окружающую среду и формировать общее видение защиты окружающей среды и заботиться об окружающей среде, необходимо улучшить политику переработки и утилизации сельскохозяйственных отходов 28. Эффективность использования сельскохозяйственных отходов была низкой. Региональные преимущества при определенных научных данных и рациональности могут в некоторой степени значительно улучшить переработку сельскохозяйственных отходов. Кроме того, исследования проекта показали, что степень организации и строительства инфраструктуры способствует совершенствованию процесса переработки сельскохозяйственных отходов 29,30. В соответствии с государственной политикой поощрение степени организации может повысить эффективность переработки и использования в процессе развития сельского хозяйства и повысить уровень образования фермеров.

4. Вывод

Количество сельскохозяйственной соломы и отходов животноводства в Китае неуклонно растет. Наличие сельскохозяйственных отходов было уникальным в разных регионах. Потенциальными ресурсами считаются сельскохозяйственная солома и экскременты домашнего скота. Однако потенциальный экологический риск сельскохозяйственных отходов в Китае можно оценить по количеству, характеристикам распределения и источникам сельскохозяйственной соломы, экскрементов животных и так далее. Система ввода и вывода должна быть построена таким образом, чтобы показать эффективность преобразования при утилизации сельскохозяйственных отходов. Проблема современной переработки сельскохозяйственных отходов в Китае препятствует достижению масштабных экологических функций. Еще есть много возможностей для повышения технической эффективности. Кроме того, основными нерешенными проблемами по–прежнему оставались технология, стоимость и преимущества обращения с отходами. Мелкомасштабная переработка отходов не могла позволить себе столько сельскохозяйственных отходов, которые быстро производятся в современном агрономическом процессе. Были предложены важные предложения, такие как развитие новой промышленности, создание стандартов стимулирования экономики, совершенствование законов и нормативных актов, а также создание сельских рынков, укрепляющих среднесрочные и долгосрочные планы переработки сельскохозяйственных отходов. Факторы, влияющие на рециркуляцию и использование сельскохозяйственных отходов, стали сложной проблемой для большинства стран. Кроме того, политика рециклинга и утилизации сельскохозяйственных отходов должна быть улучшена за счет внимания правительства.