研究综述 | 农业废弃物资源化利用的发展趋势和社会效益:应对环境退化、粮食安全和气候变化的综合方法

文摘   科学   2023-12-29 08:56   山东  
导读

农业废弃物的管理和资源化利用,是循环经济的重要一环,受技术、经济、社会和环境等各层面因素的影响。山东大学郭卫华团队与沙迦大学等单位的研究人员系统回顾了农业废弃物的管理及其资源化利用技术与多元化策略,探讨了相关技术和策略的前景及需要考虑的限制因素,分析了农业废弃物管理和转化的社会效益,强调了农业废物资源化利用在应对环境退化和增强粮食安全中的作用。该综述于近期发表在Bioresource Technology期刊(中科院一区IF=11.4)上。

原文信息
   
主要内容

该综述全面阐述了循环经济的重要性,鼓励资源的再利用和再循环,同时减少浪费,最终有助于减少环境污染和提高经济效益。农业和牲畜养殖业废弃物的管理及资源化利用可以有效抑制环境退化和改善社会福祉。目前,农业废弃物资源化利用强调废弃物管理与转化的社会化效益和如何减少环境退化与促进粮食安全。促进可持续的“废弃物”至“资源”转化需要技术、经济、社会和环境各方面协调的策略,该综述重点介绍了这些多维度综合策略前景和需要考虑的因素。

该综述阐述了农业废弃物的主要种类和来源(图1),提出了根据设施、经验和技术进步的不同,每个国家或是地区的农业废弃物管理活动有所不同。农业废弃物可以在不同的地方以不同的目的处理和使用。

  

图1 农业废弃物的种类与来源

农业废弃物具有制造和合成多种高附加值产品的潜力(图2)。例如,农业废弃物可用于生产动物饲料、可降解材料和生物塑料,以及生化药剂。此外,还可用于蘑菇养殖、生物燃料和沼气的生产,以及有机肥的生产(图3)。这些废弃物资源化利用的方法不仅可以减少废弃物的堆积和环境污染,还可以为农业和其他产业提供可持续的原材料和能源。

  

图2 提升经济循环的有效农业废弃物管理策略    
图3 生物废弃物的在农业生产过程中的益处

农业废弃物的整合与环境可持续性的进步具有显著的社会影响。农民生活水平提高是利用农业废弃物的主要社会优势之一。农民和当地社区可以将农业废弃物转化为生物燃料、动物饲料或生物塑料等有价值的产品,从而获得新市场和实现收入来源的多样化。从废弃物收集和加工到生产和分销的供应链创造了就业机会,改善社会经济状况,促进当地经济发展。废弃物可以转化为堆肥或者有机肥料,提高土壤肥力,提高作物产量,这将有助于保持可靠的粮食供应,减少对合成肥料的依赖。通过利用生物废弃物促进可持续农业实践,可以在当地和国际范围内提高粮食安全水平。因此,先进的有机农业技术有助于发展可持续的生态系统。   

论文作者

阿联酋沙迦大学博士研究生Abbas Sheer和山东大学生命科学学院博士后Muhammad Fahad Sardar为论文的共同第一作者,山东大学生命科学学院郭卫华教授与Muhammad Fahad Sardar为论文的共同通讯作者,生命科学学院博士后朱鹏程以及来自来自巴基斯坦农业大学、德国莱比锡大学和北京林业大学等国内外高校的多名学者也参与了论文的写作。

基金资助

该研究获得山东省重点研发计划重大科技创新工程课题(No.2021CXGC010803)、国家自然科学基金(U22A20558)、中国博士后面上项目(2023M742083)和青岛博士后项目(QDBSH20230202002)资助。 

原文信息
Sheer, A., Fahad Sardar, M., Younas, F., Zhu, P., Noreen, S., Mehmood, T., Ur Rahman Farooqi, Z., Fatima, S., Guo, W., 2024. Trends and social aspects in the management and conversion of agricultural residues into valuable resources: A comprehensive approach to counter environmental degradation, food security, and climate change. Bioresource Technology 394, 130258. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2023.130258


(本期责编:刘乐乐;杜宁)

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