農業廢棄物

维基百科，自由的百科全书

農業廢棄物（英語：Agricultural waste）指的是來自農業活動（主要是耕地和園藝活動）而產生的植物殘渣。農業廢棄物是農作物中未用作人類或動物食物的部分。這類作物殘留主要是莖和葉的部分。[1]估計此類廢棄物平均可佔農作物重量的80%。[2]

世界上最常見的四種農作物是甘蔗、玉米、穀物和水稻。[3]每年生產這四類農作物的總重量超過165億公噸。[4]由於其中的80%會成為農業廢棄物，數量極為可觀。 [5]歐盟每年產生約7億公噸的農業廢棄物。[6]

回收

印度旁遮普邦東南部的農民焚燒收割後的水稻殘餘，為改種小麥做準備。

農業廢棄物的主要成分為纖維素、半纖維素和木質素，[7]不易消化，如未經加工處理，不適合作動物飼料用途。[8]

全球處理農業廢棄物的方式，大多數是利用焚燒，或是在發電廠作為生物質燃料，或就是單純的在田地內露天燃燒。[9]在田地焚燒的方式稱為秸稈焚燒，這種做法在中國和印度（兩國人口約佔世界人口的3分之1）仍很普遍。[10][11]焚燒農業廢棄物，讓其中有價值的物質化為二氧化碳、煙霧、懸浮微粒和灰燼，而非重新利用，製成新產品。[12]

而今有越來越多農業廢棄物被用於新用途。可從其中萃取的物質主要有三類：蛋白質、含纖維素物質，以及精油和類胡蘿蔔素等生物活性化合物（英语：bioactive compound）。[13][14]人們將此類物質以純化形式分離的能力越來越強，而把農業廢棄物的經濟價值提升。[15]

印度農民仍採大規模焚燒的方式處理農業廢棄物，造成嚴重的空氣污染。

對環境的影響

世界人口和牲畜數目均在增長，對糧食需求也不斷升高。歐洲人均每日消耗的肉類為165克。[16]全世界每人年均消耗的肉類為75磅。[17]全球自1990年以來，肉類消費量已增加一倍多。[18]估計生產1公斤（2.2磅）牛肉平均需要消耗25公斤（55磅）農作物。[19]為生產這類食物也產生越來越多的農業廢棄物。

大量的農業廢棄物會對環境和棲息地產生負面影響，例如由於排放溫室氣體、產生難聞的氣味以及生成有毒液體並滲入水源。 [20][21]

頻繁以及大規模的焚燒農業廢棄物，會產生有毒煙霧，對曝露於此的人們造成健康危害。尤其是全球每年的初秋均有大規模焚燒農業廢棄物的活動，頻頻引發大規模霧霾發生。[22]

世界衛生組織 (WHO) 將燃燒農業廢棄物而產生的煙霧確定為空氣污染的最大來源之一。各種來源的空氣污染每年導致全球700萬人死亡，其中包含650,000名兒童。[23]

在田間燃燒農業廢棄物除對空氣品質產生影響外，也會對土壤肥力、經濟發展和氣候產生負面影響。[24]缺乏對環境友好的農業廢物管理會進一步導致人類和動物受害、水污染、土壤侵蝕和生物多樣性降低等。[25]

圖像呈現衡量廢棄物管理流程的工具 - 廢棄物管理等級（英语：waste hierachy）。

根據廢棄物管理等級（英语：waste hierachy），為產生能源而燃燒農業廢物是比回收或再利用較不環保的處理方法。此外，焚燒以產生能源只能進行一次，而轉化為消費品（例如用農業廢棄物製成紙張）可再循環利用7次。[26]最終仍可加以燃燒作為能源，甚至可透過發酵轉化為沼氣，或是堆肥。[27]

為減少農業廢棄物對地球產生負面影響，已有公司專注於開發新技術，讓其得到充分應用。

應用

全球已有幾家公司使用農業廢棄物來製造新產品。[28]這類廢棄物的再利用符合人們追求的循環經濟。在當今生產活動中，主要採用的是初級原材料。[29]而農業廢棄物是種二次原材料，它們是現有行業產生的殘餘（廢棄物），而可作為新應用的原材料。越多重複使用原本為廢棄物，作為生產過程的原材料，將有助於實現歐盟於2050年達成循環經濟的目標。[30]

紙和紙板

一家名為PaperWise的荷蘭公司[31]將農業廢棄物中的莖和葉用作生產可持續性紙張和紙板（英语：paperboard）的原材料，取代原來取自樹木的纖維素。這表示樹木不需為造紙而被砍伐，可留下繼續吸收二氧化碳並將其轉化為氧氣。PaperWise的產品雖由農業廢棄物製成，仍具有良好品質，可作印刷用紙等用途。[32]產品還用於生產可持續性包裝材料和環保辦公產品等用途。

生質油料

Vertoro公司[33]是Brightlands Chemelot Campus、[34]帝斯曼、研究基金會Chemelot InSciTe、[35]馬斯垂克大學和埃因霍溫理工大學 (TU/e) 間公私合作夥伴關係的衍生公司，這家公司正利用農業廢棄物生產各式產品，其中包含100%的生質油料，可作化石石油的替代品。[36]

皮革

Fruitleather Rotterdam公司[37]以被拋棄的水果（不符合連鎖超市要求，如形狀不直的黃瓜或稍微變形的番茄），此類佔比達到40%）為原料製作手袋和鞋子。[38]Fruitleather Rotterdam公司開發出環保友善的生產工藝，把水果廢料轉化為可持續性的類皮革材料。

餐飲一次性用品

美國的Eco-Products公司[39]銷售由各種農業廢棄物製作的一次性餐飲用品。[40]這些用品供活動、派對和一次性的場合使用。

燃料

在芬蘭，乳製品生產商Valio（英语：Valio）和能源公司St1（英语：St1）成立合資公司Suomen Lantakaasu，以生產可持續性運輸燃料。使用的是以該國的動物糞便和農業廢棄物為原料所生產的沼氣。[41]

塑料

PlasticFri公司[42]是家生產可持續性生物複合材料的瑞典初創公司。這家公司的專有技術可從農業廢棄物和非食用植物中萃取纖維材料，以製造一種環保塑料替代品。 PlasticFri公司的材料不含有害物質，可完全生物降解。 [43]

體認

開發中國家的大多數農民都不知道農業廢棄物可應用製造替代產品，而認為燃燒是唯一途徑。[44]因此需要開展大規模的宣傳計劃，以便達成：

  • 將農業廢棄物視為循環經濟中的原材料來源。
  • 針對焚燒和掩埋等低階廢棄物處理方式所產生的不利影響進行教育。
  • 教育農民，讓其了解在廢棄物管理等級的上層有經濟上可行的做法，而這類做法對其本身和環境均有益處。

參見

參考文獻

  1. ^ Mohite, Jagtap, Avhad, More. Recycling of major agriculture crop residues and its application in polymer industry: A Review in the context of waste to energy nexus. Energy Nexus. September 2022 [2022-12-25]. （原始内容存档于2022-12-25）. 
  2. ^ FAQ. PaperWise. [2022-11-28]. （原始内容存档于2023-05-29）. 
  3. ^ Statistical Yearbook World Food and Agriculture. 2021 [2022-11-28]. （原始内容存档于2022-09-26）. 
  4. ^ FAQ. PaperWise. [2022-11-02]. （原始内容存档于2023-05-29）. 
  5. ^ PaperWise – wise with waste. [2022-11-10]. （原始内容存档于2023-06-01）. 
  6. ^ Sustainability in Food Supply Chain and Food Industry. MDPI. [2022-11-12]. （原始内容存档于2022-09-26）. 
  7. ^ Awogbemi, Vandi Von Kallon. Pretreatment techniques for agricultural waste. Case Studies in Chemical and Environmental Engineering. December 2022 [2022-12-23]. （原始内容存档于2023-05-22）. 
  8. ^ Cone, John. Fungi turns straw into digestible feed. Wageningen University & Research. [2022-11-22]. （原始内容存档于2022-12-06）. 
  9. ^ Shafer. Global crop waste burning – micro-biochar; how a small community development organization learned experientially to address a huge problem one tiny field at a time. Sustainable Earth. 2020, 3. S2CID 227122083. doi:10.1186/s42055-020-00037-y 可免费查阅. 
  10. ^ Jain, Bhatia, Pathak. Emission of air pollutants from crop residue burning in India. Aerosol and Air Quality Research. 2014 [2022-12-23]. （原始内容存档于2023-06-29）. 
  11. ^ Sun, Peng, Chen, Wang, Wei, Li, Yang, Zhang, Wang, Mellouki. An estimation of CO2 emission via agricultural crop residue open field burning in China from 1996 to 2013. Journal of Cleaner Production. 2016 [2022-12-23]. （原始内容存档于2022-12-25）. 
  12. ^ Singh Yadav. Stubble burning: A problem for the environment, agriculture and humans. DownToEarth. 2019-06-04 [2022-12-23]. （原始内容存档于2023-04-01）. 
  13. ^ Gomes-Araújo, Rafael; Martínez-Vázquez, Dolores Gabriela; Charles-Rodríguez, Ana Verónica; Rangel-Ortega, Sarahi; Robledo-Olivo, Armando. Bioactive Compounds from Agricultural Residues, Their Obtaining Techniques, and the Antimicrobial Effect as Postharvest Additives. International Journal of Food Science. 2021, 2021: 1–13. PMC 8463193 可免费查阅. PMID 34568485. doi:10.1155/2021/9936722 可免费查阅. 
  14. ^ Jin, Yang, Poe, Huang. Integrated processing of plant-derived waste to produce value-added products based on the biorefinery concept. Trends in food science & technology. 2018 [2022-12-23]. （原始内容存档于2022-12-24）. 
  15. ^ Yustira, Harahap, Nasution, Pranata. Isolation of cellulose from agricultural waste using different treatments. Iop Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021-08-24, 912 (1): 012020. Bibcode:2021E&ES..912a2020Y. S2CID 244772567. doi:10.1088/1755-1315/912/1/012020 可免费查阅. 
  16. ^ Daily meat consumption per person, 2019. Our World in Data. [2022-11-20]. （原始内容存档于2022-07-05）. 
  17. ^ OECD-FAO Agricultural Outlook 2015. OECD iLibrary. [2022-11-22]. （原始内容存档于2022-12-06）. 
  18. ^ Meat consumption worldwide from 1990 to 2021, by meat type. Statista. [2022-11-23]. （原始内容存档于2023-04-03）. 
  19. ^ Feed required to produce one kilogram of meat or dairy product. Our World in Data. [2022-11-24]. （原始内容存档于2023-09-21）. 
  20. ^ Rappert, Müller. Odor compounds in waste gas emissions from agricultural operations and food industries. Waste Management (New York, N.Y.). 2005, 25 (9): 887–907 [2022-12-22]. PMID 16129591. doi:10.1016/j.wasman.2005.07.008. （原始内容存档于2023-02-19）. 
  21. ^ Greenhouse gas emissions from agriculture in Europe. European Environment Agency. 2022-10-26 [2022-12-22]. （原始内容存档于2023-08-27）. 
  22. ^ Toxic blaze: the true cost of crop burning. United Nations Environment Programme. 2021-08-16 [2022-11-20]. （原始内容存档于2022-09-26）. 
  23. ^ Air pollution. World Health Organization. [2022-11-18]. （原始内容存档于2022-11-15）. 
  24. ^ Stubble burning: Effects on health & environment, regulations and management practices. ScienceDirect. December 2020 [2022-11-20]. （原始内容存档于2021-08-09）. 
  25. ^ Kukreja, Rinkesh. Causes, Effects and Solutions of Agricultural Pollution on Our Environment. Conserve Energy Future. [2022-11-20]. （原始内容存档于2022-09-26）. 
  26. ^ Why Paper Can't Be Recycled Infinitely. This Is Eco. [2022-11-20]. （原始内容存档于2022-09-26）. 
  27. ^ Kokieva, G. E.; Protodiakonova, G. P.; Dondokov, U. Z.; Shalbuev, D. V.; Voinash, SA. Production of Biogas using method of agricultural waste fermentation. Iop Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020, 941 (1): 012019. Bibcode:2020MS&E..941a2019K. S2CID 234430421. doi:10.1088/1757-899X/941/1/012019 可免费查阅. 
  28. ^ From agricultural waste to marketable products. European Commission. 2019-07-11 [2022-12-22]. （原始内容存档于2022-12-24）. 
  29. ^ Raw materials. European Commission. [2022-12-24]. （原始内容存档于2023-03-06）. 
  30. ^ Circular economy action plan. Environment Department EU. [2022-12-02]. （原始内容存档于2023-09-29）. 
  31. ^ HOME. PaperWise. [2023-03-23]. （原始内容存档于2023-09-06）. 
  32. ^ High quality and environmentally friendly paper and paperboard. PaperWise. [2022-12-03]. （原始内容存档于2023-06-08）. 
  33. ^ About Vertoro. Vertoro. [2023-03-23]. （原始内容存档于2023-09-21）. 
  34. ^ . Brightlands Chemelot Campus https://www.brightlands.com/en/brightlands-chemelot-campus. [2023-03-23]. （原始内容存档于2023-09-20）.  缺少或|title=为空 (帮助)
  35. ^ About Us. Chemelot InSciTe. [2023-03-23]. （原始内容存档于2023-06-06）. 
  36. ^ Our Technology. Vertoro. [2022-12-03]. （原始内容存档于2022-09-26）. 
  37. ^ HOME. Fruitleather Rotterdam. [2023-03-23]. （原始内容存档于2023-06-04）. 
  38. ^ Introduction. Fruitleather Rotterdam. [2022-12-01]. （原始内容存档于2022-09-26）. 
  39. ^ . Eco-Products, Inc. https://m.ecoproducts.com/. [2023-03-23]. （原始内容存档于2023-03-30）.  缺少或|title=为空 (帮助)
  40. ^ Wheat Straw Clamshells. Eco Products. [2022-12-02]. （原始内容存档于2022-09-26）. 
  41. ^ Valio and St1 joint venture, Suomen Lantakaasu Oy, ready to increase domestic biogas production. Valio. [2022-12-02]. （原始内容存档于2022-09-26）. 
  42. ^ . PlasticFri https://m.ecoproducts.com/. [2023-03-23]. （原始内容存档于2023-03-30）.  缺少或|title=为空 (帮助)
  43. ^ Technology. PlasticFri. [2022-12-02]. （原始内容存档于2022-09-26）. 
  44. ^ Agricultural Solid Wastes: Causes, Effects, and Effective Management. IntechOpen. [2022-12-02]. （原始内容存档于2022-09-26）. 
Environmental impact of agriculture
一般
產生原因
影響
緩解措施（英语：Environmental mitigation）
取自“https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=農業廢棄物&oldid=79270112”