农作物收获后废弃物综合利用概况

一、国内概况及存在的问题

（一）概 况

我国农作物秸秆理论资源量为8.20亿吨。理论资源量是指某一区域秸秆的年总产量，表明理论上该地区每年可能生产的秸秆资源量。因为农作物分布得比较分散，并与当地的自然条件、生产情况有关，统计起来比较困难，所以一般根据农作物产量和各种农作物的草谷比，大致估算出各种秸秆的产量，即秸秆理论资源量＝农作物产量×草谷比。由于各地区的土壤、气候以及耕作制度的不同，不同地区同一作物草谷比可能不相同。同一作物的不同品种，以及不同种植类型，其草谷比也不相同。同一地区同种作物，其丰、平、歉年的草谷比也是有差异的。

据调查，2009年，全国农作物秸秆理论资源量为8.20亿吨（风干，含水量为15%）。从品种上看，稻草约为2.05亿吨，占理论资源量的25%；麦秸为1.50亿吨，占18.3%；玉米秸为2.65亿吨，占32.3%；棉秆为2584万吨，占3.2%；油料作物秸秆（主要为油菜和花生）为3737万吨，占4.6%；豆类秸秆为2726万吨，占3.3%；薯类秸秆为2243万吨，占2.7%。

我国秸秆可收集资源量为6.87亿吨，在农作物收获过程中，许多农作物需要留茬收割；在秸秆收集以及运输过程中，会发生部分枝叶脱落而造成损失的情况。考虑到收集过程中的损耗，可收集资源量与理论资源量并不相同，同时，实际可收集量还受作物品种、收集方式、气候等原因的影响，并与收集技术和收集半径等因素有关。

2009年，全国耕、种、收综合机械化水平可达48.8%，比上年提高约3个百分点。水稻收获、玉米收获等机械化作业水平分别达到56%、17%，保护性耕作面积持续扩大。通过对我国各地农作物机械收获和人工收获的留茬高度进行调查，估算出2009年全国农作物秸秆可收集资源量约为6.87亿吨，占理论资源量的83.8%。

我国人均秸秆资源（主要农作物可能源化利用资源量）占有量为246千克。其中，最高的是东北区，为555千克/人；其次为蒙新区和华北区，分别为441千克/人和341千克/人；长江中下游区、西南区和华南区均低于全国平均水平，分别为231千克/人、189千克/人和130千克/人；黄土高原区和青藏区最低，分别为13千克/人和0千克/人。从省区层面来看，吉林省最高，为860千克/人；高于全国平均水平50%的省区还有黑龙江、辽宁、内蒙古、山东、新疆；高于全国平均水平25%～50%的省区有天津；其他高于全国平均水平的省区有河北、江苏、河南、湖北、重庆。

我国秸秆未利用资源量为2.15亿吨，长期以来，秸秆一直是农民的基本生产、生活资料，是保证农民生活和农业发展生生不息的宝贵资源，可用作肥料、饲料、生活燃料、食用菌基料以及造纸等工业原料等，用途十分广泛。但是，随着农村经济快速发展和农民收入的提高，秸秆的传统利用方式正在发生转变。一些调查结果表明，秸秆作为肥料使用量约为1.02亿吨（不含根茬还田，根茬还田量约1.33亿吨），占可收集资源量的14.78%；作为饲料使用量约为2.11亿吨，占30.69%；作为燃料使用量（含秸秆新型能源化利用）约为1.29亿吨，占18.72%；作为种植食用菌基料量约为1500万吨，占2.14%；作为造纸等工业原料量约为1600万吨，占2.37%；废弃及焚烧约为2.15亿吨，占31.31%。

我国秸秆资源区域分布复杂。中国幅员辽阔，地域范围跨越多个气候带，气候、地形、土壤、作物品种十分复杂，再加上人多地少的基本国情，决定了耕作制度的集约性与复杂性，导致了各地区秸秆种类复杂、产量多寡不均。各地区经济发展水平并不平衡，秸秆的利用方式也不相同。考虑到秸秆的数量、类型及其分布与作物产量、种类及其分布基本一致。本指南依据中国耕作制度区划［5］和各地经济发展水平的不同，并保持省界完整性，将全国分为八大区域（不含香港、澳门和台湾），见表5-4。

表5-4　中国秸秆资源区划

在八大区域中，华北区、长江中下游区的秸秆资源最为丰富，理论资源量分别约为2.33亿吨和1.93亿吨，占总量的28.45%和23.58%；其次为东北区、西南区和蒙新区，分别约为1.41亿吨、8994万吨和5873万吨，占总量的17.2%、10.97%和7.16%；华南区和黄土高原区的秸秆理论资源量较低，分别约为5490万吨和4404万吨，占总量的6.7%和5.37%；青藏区最低，仅468万吨，占总量的0.57%。［6］

（二）存在的问题

（1）农业生产者秸秆资源化利用和环保意识淡薄

许多农业生产者在农业废弃物资源化利用方面的意识及环保意识淡薄，导致他们对农业废弃物资源化利用的认识程度不足，未对废弃物资源进行深度利用，导致农业废弃物资源的大量浪费和环境的严重污染。其作为农业废弃物资源化利用的主要实施者，只有让他们充分认清农业废弃物资源化和无害化处理的重要性和给他们带来的好处，他们才会自觉行动起来。

燃烧秸秆环境污染现象突出。随着农村经济的发展和广大农民群众生活水平的提高，农村对秸秆的传统利用方式正在发生变化。农村露天燃烧秸秆污染空气，乱堆乱弃秸秆污染水体，影响村容镇貌的问题更加突出。这一问题的加剧不仅污染环境，而且影响和干扰经济的正常秩序，形成新的安全隐患。

（2）资源总量不清

中国每年产生多少农作物秸秆？这些废弃物呈怎样的分布？利用状况如何？对环境造成多大影响？没有准确的数据和记录，仅仅是根据作物和养殖规模估算。不同部门的统计数据出入很大，难辨真伪；废弃物是如何处置处理的？各种消纳和利用途径比例及具体应用情况如何？没有量化的数据，也没有估算的标准统计数据。中国的秸秆废弃物的产生量和危害停留在粗略的估算上，数据不准，导致中国废弃物资源利用的盲目性，限制了切实可行政策的制定。

（3）秸秆废弃物不能还田引起土壤有机质降低

据20世纪80年代对我国901个县的土壤普查结果表明，我国的肥沃高产田仅占22.6%，中低产田占77.4%；普遍缺氮、磷的土壤面积占59.1%，缺钾的土壤面积占22.9%，土壤有机质低于0.65%的耕地占10.6%，我国化肥生产氮、磷、钾的比例失调，北方土壤缺磷、南方土壤缺钾的现象十分严重，磷、钾供应不足明显降低了氮肥的肥效。由于过多施用化肥尤其是氮肥，造成土壤板结、地力下降，并导致农作物病虫害增多、作物品质下降等。同时，我国大量的农作物秸秆资源却被焚烧，未能归还土壤或进行开发利用。

（4）还田技术推广阻力较大

秸秆还田技术推广阻力较大的主要原因与秸秆本身难以降解和推广应用中存在的一些问题有着密切的联系。秸秆降解是一个复杂的过程，涉及的问题很多。第一，农作物秸秆主要由纤维素、半纤维素和木质素三大成分组成，但由于这些成分特别是木质素难以被微生物分解，所以秸秆直接还田后在土壤中被微生物分解转化的周期长，不能作为当季作物的肥源，而且一年只能还田一次。第二，还田秸秆数量、土壤水分、秸秆被粉碎的程度等影响秸秆还田的效果。第三，受病虫害危害的秸秆一般不能直接还田。第四，由于秸秆含氮量低，C/N值一般在（60～80）∶1，而微生物在分解秸秆时自身需要吸收一定的氮素营养，加之我国土壤普遍缺氮、磷和钾，所以直接还田时需要添加一定的氮、磷、钾肥料，以加速微生物分解秸秆和避免微生物与农作物争氮而影响苗期生长。第五，未经改造的下湿田、冷浸田和烂泥田因透气性差，秸秆翻压后产生的甲烷、硫化氢等有害气体不能有效释放而危害作物根系。

（5）废弃物的资源化利用技术与产业化水平滞后

我国虽然具有利用秸秆资源的传统，但是创新的技术少，拥有自主知识产权的技术和具有较好适应性能以及推广价值的技术更少，一些废弃物高效生产设备及其配套利用设备等在技术上未能有大的突破。同时，由于废弃物资源化产品开发的主攻方向不明，导致中国的废弃物转化产品品种少、质量差、利用率低、商品价值低，而且产业化进程滞后，因此，无论在国内还是在国际市场上都缺乏竞争力；另一方面，在废弃物资源化设备的投入上，由于资金缺乏，一些很好的技术在产业化过程中得不到应用和推广，许多技术在低水平上重复，不能适应农业现代化发展的需求。

（6）废弃物利用相关的政策法规与社会化服务体系缺乏

第一，在秸秆资源化利用方面的意识以及生态环境意识淡薄，许多农业生产者往往追求短期效益，追求“短平快”，而不愿意对废弃物资源进行深度利用，因而多肆意丢弃或简单粗放利用。第二，相关的政策支持力度不够。目前，我国虽然已出台了废弃物资源化利用有关的政策法规，但一些实质性、可操作性的政策措施尚未很好地建立或执行，如鼓励农业生产者进行秸秆废弃物利用的优惠政策太少或支持力度不够，缺乏有效的激励机制，因此，大多数农业生产者和企业缺乏应有的积极性。第三，资金投入或扶持力度不够，由于政策扶持和资金支持的不足或缺乏，一些专门从事秸秆资源化利用的龙头企业未能很好地成长起来，相关的产业体系（如所谓“静脉产业”体系）也未能得到很好的培育。第四，目前有利于秸秆资源利用的社会化服务体系尚未形成，如秸秆资源的信息服务体系、技术服务体系、加工生产体系、市场服务体系、企业与农户的对接与组织体系等，因此，在一定程度上制约了秸秆废弃物资源的产业化和规模化发展。

二、国外概况及相关政策

（一）德国农作物秸秆利用情况及相关政策

德国是全球可再生资源利用最成功的国家。2005年，德国可再生能源营业额高达164亿欧元，17万人从事可再生能源领域的工作。其秸秆利用的能源化更是重中之重。

德国是发展循环经济的先驱国家，早在1972年就制定实施了《废弃物处理法》，立法的目的仅仅是为了处理生产和消费中所产生的废物，不过当时强调对废物排放后的末端治理；1986年德国将《废弃物处理法》修改为《废弃物限制及废弃物处理法》，强调采用节约资源的工艺技术和可循环的包装系统，注重从源头上减少废弃物的产生和排放，发展方向由“怎样处理废弃物”转变为“怎样避免废弃物的产生”，主要是在产业内实现资源的循环利用。1996年德国提出《循环经济与废弃物管理法》，该法规定：凡是能利用的东西绝不能让它成为废物，无法避免的废物要再加以利用，让它回到经济循环中去；对废物问题的优先顺序是避免产生—循环利用—最终处理无害化，把废弃物处理提高到发展循环经济的思想高度，并建立了系统配套的法律体系。除上述法律条款外，德国涉及农作物废弃物利用的法律法规还包括《农业和自然保护法》《废物管理技术指南》《废木材处理条例》等。

（二）美国农作物秸秆利用情况及相关政策

美国有24个农业州，每年都有大量的秸秆需要处理。美国很早就开始采用生物质燃料直接燃烧发电。近几年，美国能源部在生物质热化学转换方面，开始致力于研究循环流化床技术的生物质综合气化装置。美国纽约州前些年，投资2000万美元用于湿法处理生物质垃圾，其拥有26万立方米沼气的日产量，回收得到的沼气用于发电，生产得到肥料用于农业再生产。另外，生物质酒精燃料一直是美国生物质利用的攻坚目标。相关部门运用纤维素材料废弃物来进行乙醇生产。近年来，美国能源部还支持过一项利用木材、玉米秸秆等纤维生物质生产酒精的产业攻关项目。与此同时，美国拥有350多座生物质发电站，分布在纸浆、纸产品加工厂和其他林产品加工厂，主要运用生物质联合循环发电（B/IGCC），生物质能发电的总装机容量已超过10000兆瓦，单机容量达10～25兆瓦，发电总量已达到美国可再生能源发电装机的40%以上、一次能源消耗量的4%。

美国目前还没有一部全国性的循环经济法规或再生利用法规，但是1976年通过了《资源保护回收法》，1990年通过《污染预防法》，提出用污染预防政策补充和取代以末端治理为主的污染控制政策。

（三）丹麦农作物秸秆利用情况及相关政策

丹麦是世界上首先使用秸秆发电的国家。位于丹麦首都哥本哈根以南的阿维多发电厂建于20世纪90年代，被誉为全球效率最高、最环保的热电联供电厂之一。阿维多发电厂每年燃烧15万吨秸秆，可满足几十万用户的供热和用电需求。丹麦政府制定和采取了一系列政策和措施，支持电力发展。实行绿色认证，在绿卡市场上，可再生能源发电商每发出一定可再生能源电量，除回收一定电费外，还得到与该电量相关数量的绿卡。

（四）日本农作物秸秆利用情况及相关政策

日本处理秸秆的方式主要有两种：混入土中还为肥料，以及作为粗饲料喂养家畜。根据近几年统计数据，日本每年生产的秸秆几乎被全部利用。其中，翻入土层中还田的约占68%，作为粗饲料养牛的约占10.5%，与畜粪混合作成肥料的约占7.5%，制成畜栏用草垫的约占4.7%，只有一小部分难以处理的秸秆被就地燃烧。目前，日本正在积极挖掘秸秆的燃料转化潜力。据悉，日本地球环境产业技术研究机构与本田技术研究所已共同研制出从秸秆所含纤维素中提取乙醇燃料的技术。

为了解决经济与环境和谐发展的问题，日本着手制定并有计划地推进循环经济法律制度的实施。目前日本是循环经济立法最全面、二次资源回收利用率最高的国家，对不同行业的废弃物处理和资源再生利用等做了具体规定，如《推进形成循环型社会基本法》《促进资源有效利用法》《食品循环资源再生利用促进法》《废弃物处理法》等，规定生产商和市民对废弃物具有回收的责任或承担回收处理费用，与德国建立循环经济法规不同的是，日本首先制定总体性的再生利用法，然后再向具体领域推进。2000年，日本公布《建立循环型社会基本法》，这是一部基本法，具有非常重要的意义，它在法律上明确了日本2l世纪经济和社会发展的方向，提出建立循环型经济社会的根本原则：“根据有关方面公开发挥作用的原则，促进物质的循环，减轻环境负荷，从而谋求实现经济的健全发展，构筑可持续发展的社会。”