我國農藥包裝材料廢棄物污染現狀及循環利用對策初探

占義如，陳陽，許婉婷，錢慶榮，2

（1.福建師范大學環境科學與工程學院，福建福州35007；2.福建省污染控制與資源循環利用重點實驗室，福建福州350007）

我國農藥包裝材料廢棄物污染現狀及循環利用對策初探

占義如1，陳陽1，許婉婷1，錢慶榮1，2

（1.福建師范大學環境科學與工程學院，福建福州35007；2.福建省污染控制與資源循環利用重點實驗室，福建福州350007）

我國是農業大國，大量的農藥包裝材料廢棄物給農村環境和人畜安全帶來了嚴重的威脅，同時也造成了資源浪費。分析了我國農藥包裝材料廢棄物的現狀與危害，以及目前我國對農藥包裝廢棄物的主要處理方式和存在的問題。對比了國內外農藥包裝廢棄物處理現狀，提出了借助農藥特有的銷售渠道，建立有效的回收體系，并通過技術創新，實現農藥包裝廢棄物的循環利用。

農藥包裝材料廢棄物；現狀；回收體系；循環利用

農藥包裝廢棄物是指在農業生產中，農藥施用后，被廢棄的各種農藥包裝容器，包括農藥包裝袋、包裝盒和包裝瓶等。目前農藥包裝用材料包括金屬、玻璃、塑料和紙等。由于塑料材料具有強度好、耐化學藥品、不易碎、成型工藝簡單，并可根據包裝不同要求加工成各種產品（如袋、瓶等）、成本低等優點，已經逐漸代替玻璃，成為農藥包裝的主要材料[1]。

然而，在農村，隨著我國農藥的大量使用，農藥包裝廢棄物在農田及其周邊環境大量積累，這不但給農村景觀帶來破壞，污染了農村土壤和水體，給人類和牲畜帶來威脅；同時，以塑料為主的包裝材料的廢棄，也浪費了大量的化石資源。因此，探討農藥包裝廢物的收集途徑和資源化利用技術，對保護農村環境、節約化石資源，具有重要意義。

1 我國農藥包裝廢棄物情況及其危害

習近平總書記多次提到：“中國要美，農村必須美。建設美麗中國，必須建設好‘美麗鄉村’。”倡導生態文明，建設美麗鄉村，已成為廣大農民群眾共同追求的目標。然而，目前我國農村環境污染情況不容樂觀，單就隨處可見的廢舊農藥瓶已成為建設美麗鄉村的一大阻礙。我國是世界農業大國，也是農藥消費量最大的國家之一。據統計我國2014年農藥使用量達100.45萬t，農藥施用后廢棄農藥塑料包裝瓶（圖1）數量達300多億個，約10萬t[2]。

圖1 我國農藥塑料包裝瓶及其年廢棄量

我國農藥包裝廢棄物造成的危害越來越嚴重（圖2）[4]，主要有以下幾個方面。（1）環境的嚴重污染。廢舊農藥瓶不僅破壞了農村景觀，還嚴重影響了農村的生態環境。農藥包裝廢棄物中的農藥殘留物，已成為毒害人類和污染環境的殺手。相關資料顯示，農藥殘留物滲透到土壤里不僅會惡化土壤的理化性質，造成土壤微生物種群受損，農殘超標，使農作物產量增幅減小，品質下降，極大地削弱了我國現代農業可持續發展能力[3]；而且還會引起水質中N，P含量超標，大量的魚類死亡，水體富營養化，嚴重污染周邊河流水源。（2）威脅人畜生命安全。農藥按照用途主要分為4種：殺蟲劑、殺螨劑、殺菌劑和除草劑，每一種農藥成分都有一定的毒性，以敵敵畏和樂果為代表，分為高毒、中毒、低毒。含有這些農藥殘留的農藥包裝材料被隨意丟棄在河邊水溝、田間地頭及房前屋后，農民飼養的牲畜在四處覓食的過程中一旦誤食將很容易中毒死亡。不僅如此，農藥殘留物還會通過水果和蔬菜等食物進入人體，在人體內長期蓄積滯留，從而引起慢性中毒，誘發癌癥等。（3）資源的浪費。隨著我國推行使用塑料瓶裝的農藥包裝材料代替玻璃瓶裝以及麻袋裝的農藥包裝材料的政策，目前用于農藥包裝材料的主要為塑料瓶裝，其主要成分為聚乙烯（PE）瓶、聚酯（PET）瓶和多層復合高阻隔瓶等。數據顯示，每生產1 t PET塑料，需要消耗6 t石油資源，排放二氧化硫48 kg等。因此，在我國石油資源日益緊缺的形勢下，農藥包裝材料的廢棄即是資源被浪費的現象，如果能夠依靠先進技術，將其進行高質化利用，不但可緩解農村生態問題，減少土地資源浪費，并且，對資源節約也將起到重要的促進作用，具有十分重要的意義。

圖2 廢棄農藥瓶對環境造成的危害

2 我國農藥包裝材料廢棄物的主要處理現狀及存在問題

2.1 處理現狀

根據環境保護部南京環境科學研究所提供的調查結果顯示，目前我國廢舊農藥瓶的回收處理主要有以下3種情況：一是農民使用完畢后將包裝物隨意丟棄在農田、水池旁等地，形成污染源，造成“視覺污染”；二是將農藥包裝廢棄物集中起來賣給廢品收購站，簡單清洗后就再次利用；三是固廢處理廠對農藥包裝廢棄物進行階段性焚燒或者掩埋，一定程度上使大氣和土壤受到污染。

近年來，我國不同地區對農藥瓶的回收做了一些有益的嘗試。如表1所示，福建寧德周寧縣實行廢舊農藥瓶換生活用品，即“4個農藥瓶兌換1塊洗衣肥皂”的有償回收方式，大力鼓舞農民對廢舊農藥進行回收，減少了隨意丟棄的現象。與此同時，上海、浙江、江西等省份在頒布對廢舊農藥瓶集中處理管理辦法的同時，通過有償回收、資金補貼等措施，提高廢舊農藥瓶的回收效率。

盡管環保部在《農藥包裝廢棄物回收處理管理辦法》（試行）中，明確規定農藥生產企業須負責包裝廢棄物的回收處理。但由于回收困難和回收處理技術問題，我國仍未出現一家專門從事農藥塑料包裝廢棄物的回收和資源化利用企業。

2.2 存在問題

目前，我國農藥包裝材料廢棄物處理方式主要存在以下問題：（1）政府缺乏監管。我國農藥管理法規中涉及農藥包裝廢棄物污染管理的內容都不很完善，也未制定農藥包裝廢棄物管理的相關法律，且由于缺乏明確的主管部門，使得國內農藥包裝廢棄物的回收及安全處置工作一直難以開展。大量農藥瓶包裝廢棄物被制成其他類型塑料制品,一些不法廠商甚至回收加工為食品包裝袋（瓶）上市。（2）農民環保意識淡薄。據中國農藥信息網報道，有65.2%的人將農藥包裝瓶（袋）隨意扔在田間地頭或河里，約3.2%的人將其直接燒掉。受傳統生產方式、思維習慣及經濟條件的影響，農民認為使用高毒農藥可以提升作物產量，他們不接受新研制的無毒、低毒型昂貴農藥，覺得價格昂貴，相反，青睞于低廉的農藥，盡管這些農藥毒性較高，使農村環境污染問題更加劇烈。（3）回收渠道尚未建立，回收成本高。完整的廢棄農藥包裝材料回收處理體系涉及到政府部門、農戶、企業等多主體，每一環節中均需要投入大量的資金以保證回收體系的完整和有效性，因而高昂的處理成本也是農藥包裝材料廢棄物處理方式存在的問題。（4）沒有專門的處理技術。目前，國內農藥包裝物及容器廢棄后處理技術仍屬空白，如何處理農藥殘余污水，同時使回收點的周邊水源不受污染，在技術上和經濟上都是一大難題。

表1 國內農藥包裝廢棄物回收處理現狀

2.3 國外農藥包裝廢棄物處理概況

國外對農藥瓶的回收再利用率較高（表2），目前為65%～98%，在管理理念和技術上，都比較先進，值得我國借鑒[5]。

表2 國外廢舊農藥瓶回收情況

3 我國農藥包裝材料廢棄物循環利用對策初探

3.1 國家政策方面

為探索一條符合我國的農藥包裝廢棄物回收處理道路，我國動員了包括政府部門、農藥生產、經營企業和農民等各方力量的積極參與。我國率先與德國合作實行農藥包裝廢棄物回收處置試點工作，在2005—2012年，于湖北等試點城市建立了農藥回收處理鏈，為回收體系的逐步完善奠定了基礎。2013年初，國務院下發《近期土壤環境保護和綜合治理工作安排》文件，要求要“建立農藥包裝容器等廢棄物回收制度，鼓勵廢棄農膜回收和綜合利用”。2015年環保部起草了《農藥包裝廢棄物回收處理管理辦法（試行）》，對于農藥包裝的管理、農藥廢棄物的回收處理等多方面均作了具體而明確的規定。至此，我國農藥包裝廢棄物回收處理法制規定進入新的階段。

3.2 建立在政府引導下基于農藥特殊銷售渠道的回收體系

為了方便回收操作和管理，農藥包裝材料廢棄物的回收應以鄉鎮為基本單位，構建適合本地實際的農藥包裝廢棄物回收、轉運和監管體系[6]。（1）嚴格目標考核。把廢舊包裝物回收情況及田園清潔程度納入鄉鎮考核內容。鄉鎮應配備回收管理人員、回收桶和回收站、轉運車等。每階段將其庫存廢物運送到各市（縣）無害化處理中心。回收管理人員定期或不定期深入田間地頭、溝渠邊等檢查空農藥包裝物回收情況。（2）銷售源頭管理。鄉（縣）政府與農藥經營業戶簽訂銷售農藥、回收農藥廢棄物責任書，農藥經營業戶與銷售網點實行實名登記、實量登記、回收登記。將銷售散戶歸屬于村內大型的銷售戶，實行階梯管理。為鼓勵村民囤積農藥瓶，建立有償回收制度。回收管理人員每2天進行上門回收或定點回收，建立村民回收檔案，記錄農藥用戶購買農藥瓶（袋）數和回收數，對回收數量足額的，予以獎勵；對回收數量差距大的，予以處罰等[7]。（3）村民自發收集。鄉鎮加大環保宣傳力度，提升農民的環保意識，引導村民將田間、路邊的農藥瓶置入就近回收桶和回收站，自覺杜絕亂扔行為。讓倡導生態文明，建設美麗鄉村，成為廣大農民群眾共同追求的目標[8]。

建立在政府引導下的回收體系，從長遠來看，回收過程高效且持續。

3.3 循環利用的工藝技術

文中所探究的循環工藝技術來自農藥包裝材料循環利用技術和農殘污水處理技術的耦合集成。提出的循環利用技術路徑如圖3所示。經過開包、預清洗、人工分揀、標簽分離、濕法破碎、熱堿洗、熱浮洗、干燥混合等一系列工藝處理，最終可得到潔凈的PET瓶片。其中整瓶預清洗階段可除去70%的農藥殘留物。熱堿洗的漂洗和堿洗階段，通過加入堿、乳化劑以及專用化學試劑，實現85%的農藥殘留去除。最終熱浮洗階段可去除90%的農殘。三道清洗工序將瓶片含雜質指標從 300×10-6降低至 50×10-6。

如圖4所示，以廢棄農藥塑料瓶為原料，獲得潔凈回收PET瓶片和再生PE/PP顆粒，提供給下游企業，用于生產新的農藥包裝瓶、單絲拉鏈和復合生態板材。

圖3 廢舊農藥瓶回收瓶片工藝流程圖

針對3道農藥瓶清洗工序中產生的大量混有農殘的污水，采用特殊的農藥殘留污水處理技術。具體污水處理工藝如圖5。

圖4 回收塑料材料用途

在油水分離破乳階段，根據污水實際情況，投加一定量的聚醚季銨鹽聚硅氧烷原油破乳劑，對含油類廢水，進行破乳。

之后污水進入氧化池，需投加HCl等酸類物質，調節廢水pH值，便于Fenton氧化操作。實驗證明，在pH值為3.5～5.5時，Fenton試劑對COD去除＞60%。Fenton氧化的最佳工藝為池中H2O2投量20 mL/L，FeSO4·7H2O投量為1 g/L，攪拌時間為30 min，反應時間為2 h。經過Fenton試劑氧化后，可消除或降低難降解有機物的生物毒性，改善廢水的可生化性；能有效地處理含氰廢水、除草劑廢水和殺蟲劑廢水，廢水的可生化性可得到極大的提高。

圖5 農藥殘留污水處理工藝流程圖

然后進入好氧段——生物A2/O池，池中懸掛填料作為生物膜附著材料。通過曝氣增加水中溶解氧，促進膜表面好氧微生物的新陳代謝作用，分解氧化污染物，從而達到凈化水質的目的，處理水經過沉淀池沉淀后達到排放標準，出水可回用至車間。

處理產生的油類和干泥外排，運至污泥處理廠作特殊處理。

4 結語

我國農村地區廢舊農藥瓶對環境污染日益嚴重，對廢舊農藥瓶進行有效回收處理的需求迫在眉睫。為此，在對比分析了國內外農藥包裝廢棄物處理現狀的基礎上，提出了借助我國農藥特有的銷售渠道，建立有效的回收體系，并通過技術創新實現農藥包裝廢棄物的無害化、高質化回收利用的新技術路線。對保護我國農村環境、節約化石資源，具有重要意義。

[1]馬玉英，農藥廢棄包裝物的處理現狀及建議[J].現代農業科技，2013(5)：165-166.

[2]何曉燕.我國農村環境污染問題及治理研究[D].長沙：中南林業科技大學，2012.

[3]孫振鈞，袁振宏，張大道，等.農業廢棄物資源化與農村生物質資源戰略研究報告[R].國家中長期科學和技術發展戰略研究，2004.

[4]吳瓊，夏忠敏，邵昌余.農藥包裝廢棄物處理現狀及治理對策[J].農藥科學與管理，2011，32(3)：17-19.

[5]趙寶元，施凱健，孫波.國外包裝廢棄物回收系統的比較分析及啟示[J].產業觀察，2009(3)：103-106.

[6]劉雪梅.新農村建設過程中農藥包裝物處理現狀及解決方法[J].江蘇農業科學，2010(2)：368-369

[7]寧偉文，王明勇，曹明坤，等.農藥包裝廢棄物回收處理的調查與建議[J].農藥科學與管理，2014，35(4)：19-22.

[8]付萬泉，林道海.嫩江縣廢棄農藥瓶回收工作實踐與探索[J].黑龍江環境通報，2011，35(2)：85-88.

The current status and recycling countermeasures of the wasted pesticide packaging materials in China

ZHAN Yiru1,CHEN Yang1,XU Wanting1,QIAN Qingrong1,2
（1.College of Environmental Science and Engineering,Fujian Normal University,Fuzhou 350007,China;2.Fujian Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse,Fuzhou 350007,China）

China is an agricultural country.A large number of pesticide packaging materials were wasted to the rural environment,which not only threats human and animal safety seriously,but also wastes resources.In this paper,the methods and their disadvantages for the disposal of the wasted pesticide packaging materials in China was analyzed.And an effective system for recovery of the wasted pesticide packaging materials by virtue of the current pesticide sales mode was proposed.Moreover,an approaches for application of the recycled pesticide packaging materials using the technologies innovation was put forward.

wasted pesticide packaging;current state;recovery system;recycle

X71

A

1674-0912（2017）07-0017-05

2017－02－28）

福建省大學生創新創業訓練計劃項目（cxxl-2016119）

占義如（1994-），女，福建泉州人，2013級本科生，專業方向：資源循環科學與工程。