东北农业大学农学硕士学位论文
1 前言
1.1 研究背景
农业废弃物是指在整个农业生产过程中被丢弃的有机类物质，主要包括：农林业生产过
程中产生的植物残余类废弃物，畜牧渔业生产过程中产生的动物类残余废弃物，农业加工过 程中产生的加工类残余废弃物和农村城镇生活垃圾等
[1,2]
。而日常所说的农业废弃物主要是
指狭义农业废物即农作物秸秆和畜禽粪便。本课题所说种植类及其加工废弃物指其中农业生产及加工过程中产生的废弃物。
中国是世界上农业废弃物产出量最大的国家，
每年大约产出
40 多亿吨。 随着农业经济的
不断发展，农作物的产量随之提高，同时畜禽养殖数量也逐渐增加，使得农业废弃物种类和 总量逐渐上升。然而近几年农村劳动力的缺失和劳动成本的增加，对用于农业废弃物的利用 率越来越低，导致农业废弃物随意遗弃现象严重。
1.1.1 我国农业废弃物特点
我国农业废弃物主要由
农业加工废弃物
[3]
4 个部分构成：养殖业废弃物，种植业废弃物，农村生活垃圾和
。
1.1.1.1 养殖业废弃物
养殖业废弃物包括畜禽粪便和栏圈垫物等。其资源来自于牧、渔业生产过程中产生的残
余物，主要来自圈养的牛、猪和鸡
3 类畜禽。畜禽粪便年产出量约为
26.1 亿吨，其中牛粪
12.7 亿吨，猪粪 4.7 亿吨，羊粪 吨。畜禽粪便资源量最丰富的
随着畜禽养殖业的快速发展，
5.4 亿吨，家禽类 3.3 亿吨，乡镇生活垃圾和人类粪便
2.5 亿
[4] 。
6 个省份的排序为河南、山东、河北、四川、湖南、云南
到 40 亿吨 [5] 。
粪便的生产量还会增加， 预计到 2020 年，我国畜禽粪便量将达
1.1.1.2 种植业废弃物
表 1-1 2009 年农作物秸秆资源量
Tab.1-1 crop straw resources of 2009
秸秆种类
稻草 麦秸 玉米秸 棉秆
油料作物秸秆
豆类秸秆 薯类秸秆 可收集总量
可收集资源量（亿吨）
2.05 1.50 2.65 0.2584 0.3737 0.2726 0.2243 6.87
占理论资源量百分比 (%)
25% 18.3% 32.3% 3.2% 4.6% 3.3% 2.7% 83.8%
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种植业废弃物包括农田、食用菌种植及果园残留物如作物的秸秆、蔬菜的残体或果树的
枝条、落叶、果实外壳等。农作物秸秆 类和杂粮作物秸秆
7.0 亿吨，其中稻草
2.3 亿吨，玉米秸秆
2.2 亿吨，豆
[6]
1 亿吨，花生、薯类藤蔓和甜菜叶等蔬菜残体 1.8 亿吨。 2009 年我国农作
1 。调查
[7]
物秸秆理论资源量为 8.2 亿吨，而可收集资源量约为6.87 亿吨，具体分类见下表
。
结果显示，我国的秸秆为利用资源量非常丰富，具有巨大的资源利用潜力
1.1.1.3 农村生活垃圾
农村生活垃圾包括农村居民生活废弃物如人粪尿和生活垃圾等。乡镇生活垃圾和人类粪便约为 2.5 亿吨。而这些废弃物虽然相比其他量不是很大，但是不能得到及时处理，也会对环境造成污染同时浪费资源。
1.1.1.4 农业加工业废弃物
农业加工工业废弃物包括农副产品加工后的剩余物例如稻壳、麦麸、玉米芯、锯末、秸
秆、树皮、果壳、蔗渣、菇渣、酒糟渣、中药渣等，主要来源于动植物。其中肉类加工和农 作物加工废弃物
1.5 亿吨，林业废弃物
0.5 亿吨；其他类有机废弃物约有
0.5 亿吨。农产品在
初加工过程中产生的废弃物主要包括甘蔗渣、玉米芯、稻壳、花生壳等，这些废弃物的年产 量现已超过 1 亿 t。随着粮食产量的增长，这些废弃物也会增加，预计到 t。 2006-2010 年我国木材采伐剩余物和加工剩余物量为 加上各类经济林抚育管理期间育林剪枝所获得的薪材实物量 吨，实物量共计为
2020 年将达到 2 亿 4592 万吨标准煤，
2743 万
8056 万吨，折合
4813 万吨，折合标准煤
[8]
12869 万吨，可折合
7335 万 t 标准煤 。
1.1.2 农业废弃物资源化利用意义
由于农业生产的迅速发展和人口不断增加，这些废弃物以年
5%~10% 的速度递增。预计
到 2020 年我国农业废弃物产生量将超过
粪便将达到
50 亿吨，其中秸秆将达到 9.5 亿吨 ~11 亿吨，畜禽
41 亿吨 [1] 。如果把这些农业废弃物随意丢弃或者排放到环境中，
不能被作为资源
利用，将会造成严重的空气污染、水污染、固体废弃物污染，将对人们的身体健康带来很大 危害，值得重视。同时，农业废弃物具有数量巨大，具有可再生、再生周期短、生物降解、
环境友好等优点，是重要的生物质资源。
1.1.2.1 消除日益严重的环境污染
26.1 亿 t ，废弃农膜等塑料
[9]
目前，我国是世界上农业废弃物产出量最大的国家，每年大约有
秸秆 7.0 亿 t，畜禽粪便排放量
40 多亿 t ，其中农作物
2.5 万 t ，乡镇生活垃圾和人粪便
0.25 亿 t，林业废
2.5 亿 t，蔬菜废弃物 弃物每年约达
1~1.5 亿 t，肉类加工厂废弃物
3
0.5~0.65 亿 t ，饼粕类
3700 万 m ，相当于 1000 万 t 标准煤
。随着市场经济的快速发展，种植业逐
渐转向集中、高效、清洁的方式，传统的个体堆肥技术已经不能适应现代农业的发展需要。
从而农业废弃物在原有堆肥的利用上又面临着新的问题和挑战。农业废弃物的污染主要表现
[10] ；(2) 重金属、 农药和兽药残留引起的土壤污染；
[11] ； (5) 农业废弃物引起细菌和病毒的传播。上 农业“白色污染” ； (4) 粪便等造成的水源污染
为： (1) 秸秆焚烧和臭气引起的空气污染 (3)
述污染均是伴随着农业生产过程产生的。合理利用农业废弃物资源可以有效地降低或者消除以上存在的环境污染问题。因此，在大力发展农业的基础上，合理利用农业废弃物资源是非常必要的
[12]
。
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1.1.2.2 改善耕地土壤质量
随着农业生产日益集约化，生产资料投入的增加，农业生产有了飞跃的发展，传统的有
机肥料面临被抛弃的境地。根据全国化肥试验网肥料长期定位试验和国家土壤肥力与肥料效益监测资料显示，近年来，我国耕地土壤有机质含量有下降趋势，土壤缓冲能力减弱，抗灾
能力衰退，化肥利用率低，土壤肥力降低。实现农业废弃物的肥料化利用
,生产有机肥料可以
补充土壤养分，提高土壤中营养元素的有效性
,并有助于改善土壤质地。
1.1.2.3 解决农村能源短缺问题
我国的人均生活用电很低不到韩国的五分之一，而人口占全国总人口的
电力供应缺口更大。因此生物质能一直是农村的主要能源之一，农村生活用能源仍有
70% 以上的农村
57% 依
靠薪柴和秸秆。薪柴消费量超过合理采伐量的 剧和生态环境失衡。 占目前我国总耗电量的
15%，导致大面积森林植被破坏，水土流失加
如果用当前农林废弃物产量的
50% 作为电站燃料， 可发电 4000 亿 kW ·h，
30％左右。要实现我国经济的快速发展目标，因地制宜地利用当地生
物质能资源，秸秆、薪柴、谷壳和木屑等，建立分散、独立的离网或并网电站拥有广阔的市 场前景。
“九五”以来的全国生态农业和生态家园建设的实践已经证明，有效利用农林废弃物和
乡镇生活废弃物，发展农村沼气等能源工程和生态农业模式，可有效地促进生态良性循环，
减轻对森林资源的破坏，减少土壤侵蚀和水土流失，保护生物多样性。
1.2 研究目的及意义
本文拟将从循环经济的视角对黑龙江农垦农业废弃物中种植类及加工废弃物的资源化利用问题进行研究，在对现有的废弃物资源化利用方式进行概述的基础上，紧密结合黑龙江农垦的实际情况，初步提出种植业废弃物综合利用模型及其效益评价指标，为最大程度上实现农垦农业种植类废弃物的资源化提供理论指导和相关建议并做出进一步探讨，希望达到以下
目的：
（ 1）深入调查黑龙江农垦现有的农业种植类废弃物的种类、
数量及其处理方式、 资源化
程度以及相关政策，分析现有方式的优缺点，找出最佳改进方式的切入点；
（ 2）建立黑龙江农垦农业种植类废弃物的综合利用模型，
物的资源化；
（ 3）完善农业种植类废弃物综合利用效益评价体系，
评价；
为不同的废弃物利用方式进行效益
旨在最大程度的实现农业废弃
（ 4）通过该研究强调农垦农业种植类废弃物的资源化利用，
最大限度的让农民分享到农
业循环经济发展所带来的好处。
通过对黑龙江农垦种植类农业废弃物资源化利用的分析优化及效益评价，在环境方面能够找出最佳的资源化利用方式及利用分配以达到最大程度的利用。综合利用效益评价可从经济方面得出最佳的农业循环发展的模式，在达到环保性和可持续发展的基础上，给农民带来最大的经济效益。
农业废弃物的资源化利用
