霧霾來源之一秸稈的綜合利用現狀摘要：我國是秸稈產量大國，合理利用秸稈資源對于保護環境、緩解能源危機、促進社會發展具有重要意義。本文介紹了我國秸稈綜合利用的幾種方式，以及各種利用方式存在的優缺點，為我國秸稈資源的合理利用提供了一些參考。關鍵詞：作物秸稈；綜合利用；利用方式引言秸稈是農作物子實收獲后剩余的莖稈和殘留的葉片。我國是產秸稈大國，秸稈種類有近30種。秸稈中隱藏著巨大的資源，作物吸收的養分有將近一半會留在秸稈中。高利偉等[1]研究表明2006年中國作物秸稈資源數量超過7.6億t，其中蘊含的氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）養分資源數量分別達到776萬t、249萬t、1342萬t。但是一直以來人們都沒能充分合理的利用它，大量的秸稈被丟棄、焚燒，不僅浪費資源還造成環境污染。近年來隨著化石能源的日益枯竭和環境條件的日益惡化，秸稈資源的綜合利用成為人們日益關注的話題。我國各類農作物秸稈資源的綜合利用方式，可歸納為4個方面：肥料、飼料、燃料、其它。1秸稈還田1.1秸稈還田的方式一般來說，秸稈還田的方式主要有以下幾種：1.1.1秸稈機械化還田農作物秸稈機械化還田技術就是利用秸稈粉碎機將摘穗后的小麥、水稻、玉米、大豆、油菜、高粱等農作物秸稈就地粉碎，均勻地拋灑在地表，隨即耕翻入土，使之腐爛分解，達到大面積培肥地力的一項農機化適用技術。1.1.2堆漚還田堆漚還田就是指將農作物的秸稈制成堆肥或者是漚肥等，等待農作物的秸稈發酵到一定的程度以后，再將其施入土壤之中。1.1.3過腹還田過腹還田，顧名思義，就是指借助于牛、馬、豬或者羊等這些常見的家畜作為特殊的“中介”，將小麥、玉米、水稻秸稈等進行簡單如切割之類的處理之后，作為飼料喂給家畜，然后將這些家畜的糞便施入種有農作物的土壤之中。這種方式最大的優點優點就是省時、簡單，而且也是目前發現的最為科學和最具生態性的秸稈還田方式。1.2秸稈還田的優缺點秸稈還田具有一定的優勢，但是如果在實際應用中不注意的話，效果可能不明顯，甚至會對農作物造成不良影響。1.2.1對土壤肥力的影響3.1秸稈直接燃燒。我國農村長期以來利用秸稈做生活燃料。直接燃燒具有經濟方便、成本低廉、易于推廣的特點，可以為中小型企業、政府機關、巾小學校等提供生產、生活熱水和用于冬季供暖。秸稈還可以替代部分煤來發電。3.2秸稈氣化。秸稈氣化是在氣化爐內完成的。秸稈是由碳、氫、氧等元素組成，其中含有一定量的水分。當秸稈被燃燒后，隨著溫度的升高，燃燒產生的氣體通過還原區赤熱的炭層反應，轉換成含CO、H2、CH4等組分的可燃氣體。秸稈氣化經濟方便、清潔衛生，但也存在著投入較高、燃氣熱值偏低和燃氣中氮氣和焦油含量偏高等問題。3.3秸稈發酵制沼氣。秸稈發酵制沼是多種微生物在厭氧條件下，將秸稈降解成沼氣，并產生副產沼液和沼渣的過程。沼氣含有50％—70％的甲烷，為清潔燃料。秸稈可直接投入沼氣池，也可用做牲畜飼料轉化成糞便投進沼氣池。秸稈發酵后的沼渣可以用作肥料，產生的沼氣無色無味且抗爆性能好。但是前期需要先修筑沼氣池，并且常常后期的維護也跟不上。3.4秸稈固化成型及炭化。將秸稈粉碎后，送入成型機械中，在外力作用下，壓縮成塊狀、棒狀或顆粒狀等需要的形狀，即可直接用作燃料直接燃燒。也可再利用炭化爐將其進一步加工處理便成為具有一定機械強度的“生物煤”秸稈成型燃料。秸稈固化成型燃料比重大、熱值高，可替代部分煤炭。同時其硫含量低、灰分小且可再生，是一種清潔能源。其還具有體積小便于儲存和運輸，應用范圍廣等優點。但其缺點也很明顯，生產設備價格高，配件使用壽命短，缺少專用高效戶用爐具等。3.5秸稈液化。秸稈液化是指通過物理、化學或生物學方法，使秸稈中的木質素、纖維素等轉化為醇類、可燃性油或其他化工原料。根據生物質液化方式的不同，主要分為直接液化、高溫高壓液化、微波液化3種形式。直接液化是指在中低溫、高壓并有催化劑參與情況下，將生物質轉化為液體的熱化學反應過程，通常有還原性氣體參與反應。根據液化目的不同，可將直接液化細分為兩大類:一類是反應產物保留植物纖維原料的大分子結構，主要目的是制備天然高分子材料;另一類是破壞原料的大分子結構，將植物纖維原料轉化成小分子后再加以利用，如生產乙醇等。高溫高壓液化是指在高壓下發生熱化學反應的過程，典型的液化工藝是在較高的壓力和溫度以及在催化劑存在下進行的。此方式需要消耗大量的能量，同時對設備耐壓要求較高，目前研究較多的主要有秸稈制柴油等技術。微波液化是指利用微波輻射使小分子極性物質產生物理效應，從而加速反應、改變反應機理或啟通新的反應通道的一項技術。秸稈液化優點明顯，但缺點也同樣顯著。目前國內外對秸稈液化機理和數學模型的研究還很欠缺，秸稈預處理技術有待發展，高效催化劑的篩選方面有待提高，液化產物的分離、提純技術有待發展。4其它應用秸稈除被用作肥料、飼料、燃料之外，還有很多其它用途，如用作工業原料、用作基料、用作生產和建筑材料等。4.1工業原料。秸稈用作工業原料，主要利用了如下幾個原理。利用微生物分解秸稈中的纖維素等大分子物質，并轉化成小分子物質再加以利用，如生產乙醇、丁二酸等物質；還可以利用微生物分解秸稈但保留秸稈中的大分子結構，如利用麥稈制聚氨酯多元醇和利用玉米秸稈制備高吸水樹脂等；也可以直接利用秸稈中的纖維素等結構物質，如造紙等。4.2用作基料。將秸稈粉碎并添加其它原料可以作為部分微生物的營養基質。目前生產中最常見的是栽培食用菌。除此之外，秸稈還可以作為其它一些微生物的基料，王月明[10]等利用玉米秸稈制備飼用乳酸菌培養基。4.3生產和建筑材料。人類使用農業秸稈纖維建造房屋至少有上百年的歷史，近年來隨著人們環保意識的不斷加強，秸稈作為生產和建筑材料應用再次被重視。傳統的秸稈利用，一般作為墻體和屋面的建筑材料。現在對秸稈的利用方式更加多樣，周定國[11]報道了關于稻秸人造板的一些問題，鄭鳳山[12]等進行了關于玉米秸稈制造刨花板的實驗研究。這些秸稈人造板具有無醛環保的，但是也存在成本高、價格高的缺點。，可以制造無醛家具、建筑和室內裝飾。陳海濤[13]等研究了秸稈纖維地膜覆蓋栽培作物性能，發現秸稈纖維地膜覆蓋栽培哈椒的植株高度和產量顯著高于裸地，與傳統塑料地膜無顯著差異。李霞[14]等總結了秸稈綠色環保餐具與傳統的一次性餐具的比較優勢。無論是秸稈纖維地膜還是秸稈綠色環保餐具，都具有無毒無害、綠色環保、易被環境降解的優點，可減少生產和生活中白色污染的產生。結語中國是世界第一秸稈大國，由于人們的認識不足和秸稈綜合利用成本高等原因，我國的秸稈表現為過剩，造成秸稈的焚燒污染環境和資源浪費的現象。近年來隨著人們對秸稈資源關注度的日益提高，我國的秸稈資源綜合利用工作開始全面展開。隨著工作的深入，我們一定會做到既有效利用資源，又保護好環境，實現經濟和環境的雙豐收。參考文獻[1]高利偉，馬林，張衛峰，等，中國作物秸稈養分資源數量估算及其利用狀況[J].農業工程學報，2009，25(7)：173-178.[2]李繼福，魯劍巍，任濤，等，稻田不同供鉀能力條件下秸稈還田替代鉀肥效果[J].中國農業科學，2014，47(2)：292-302.[3]張靜，溫曉霞，廖允成，等，不同玉米秸稈還田量對土壤肥力及冬小麥產量的影響[J].植物營養與肥料學報.[4]陳冬林，易鎮邪，周文新，等，不同土壤耕作方式下秸稈還田量對晚稻土壤養分與微生物的影響[J].環境科學學報.[5]李傳友，楊立國，熊波，等，秸稈還田方式對農田土壤結構及冬小麥產量的影響[J].中國生態農業學報.[6]張鵬，賈志寬，王維，等，秸稈還田對寧南半干旱地區土壤團聚體特征的影響[J].中國農業科學，2012，45(8)：1513-1520.[7]田慎重，王瑜，李娜，等，耕作方式和秸稈還田對華北地區農田土壤水穩性團聚體分布及穩定性的影響[J].生態學報，2013，33(22)：7116-7124.[8]楊濱娟，黃國勤，錢海燕，等，秸稈還田配施化肥對土壤溫度、根際微生物及酶活性的影響[J].土壤學報，2014，51(1)：150-157.[9]張立霞，屠焰，李艷玲，等，不同微生物菌株及其組合處理對玉米秸稈瘤胃降解率的影響[J].動物營養學報2014，26(8).[10]王月明，劉宇峰，張正海，等，玉米秸稈制備飼用乳酸菌培養基的研究[J].安