秸稈焚燒對環(huán)境的危害及其綜合利用

金鳳

摘要：主要闡述了秸稈焚燒時帶來的污染環(huán)境、浪費資源、引發(fā)災害、破壞土壤等危害，提出了秸稈還農(nóng)田、秸稈制飼料、秸稈深加工、秸稈制燃氣等幾條綜合利用的途徑，以期提供參考。

關鍵詞：秸稈;污染;能源;綜合利用

中圖分類號：X71

文獻標識碼：A

文章編號：1674-9944（2018）2-0105-02

1 引言

隨著我國農(nóng)村生活水平的提高，秸稈作為傳統(tǒng)的生活燃料和畜類食料，逐漸被煤電等其它能源和料材所取代，同時由于農(nóng)村缺乏勞動力對秸稈的清理，及秸稈對下季播種的影響，因此多數(shù)農(nóng)民選擇將秸稈焚燒的辦法進行處理。秸稈是一種清潔可再生能源，焚燒秸稈不僅造成嚴重的環(huán)境污染，還造成資源的浪費。秸稈的綜合利用是我國亟待解決的問題。

2 秸稈焚燒對環(huán)境的危害

2.1 對空氣的污染

秸稈焚燒時會產(chǎn)生大量的煙塵及二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，對大氣產(chǎn)生嚴重污染，也是產(chǎn)生PM2.5污染的主要原因，對人的身體有嚴重的危害。如果人們吸人大量煙塵會產(chǎn)生咳嗽、胸悶、流淚，嚴重者導致支氣管炎等呼吸疾病，嚴重影響人們的工作生活。

2.2 容易引發(fā)火災

秸稈焚燒極易引起火災，特別是春秋兩季多風季節(jié)，我國發(fā)生多起森林大火多是焚燒秸稈引起的。一次遼寧省新民市春季焚燒秸稈引起一百多棟大棚及部分民宅焚毀造成近千萬元的經(jīng)濟損失，嚴重影響人們的生產(chǎn)生活。

2.3 容易引發(fā)交通事故

焚燒秸稈產(chǎn)生大量的濃煙，使空氣的能見度下降，嚴重影響道路的暢通及機場飛機的起降。一次在高速公路旁焚燒秸稈，造成數(shù)十輛機動車追尾連撞，造成數(shù)百萬的經(jīng)濟損失。

2.4 造成土壤肥力的下降，破壞土壤結構及微生物菌群

作物在生長過程中從土壤中吸收大量的氮、磷、鉀及中、微量元素。秸稈焚燒后變成氣體和灰塵隨風漂流。如果連年焚燒會造成土壤中供作物生長的營養(yǎng)元素損失殆盡，造成土壤貧瘠化。同時土壤中存在著大量的與作物共生的有益微生物菌群，秸稈焚燒時所產(chǎn)生的高溫破壞了這些有益的微生物菌群及其生態(tài)環(huán)境，也破壞了土壤的團粒結構，嚴重影響了土壤的保水保肥能力，使農(nóng)作物播種后不發(fā)苗，影響作物的產(chǎn)量。

3 秸稈的綜合利用

秸稈綜合利用的途徑主要集中在肥料、飼料、基料、原料和能源5個領域。其回收利用要通過秸稈還田、秸稈飼料、秸稈食用菌、秸稈制粒、秸稈發(fā)電、秸稈沼氣等應用來實現(xiàn)。

3.1 秸稈的肥料化

秸稈是作物的一部分，占作物生物產(chǎn)量的50～60%，含有豐富的有機質及氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素，是可利用的有機肥料來源。秸稈的肥料化主要是利用秸稈還田為主，以及輔助其他的手段。利用秸稈中的有機質通過土壤中的微生物作用，將秸稈中的有機質轉化成為腐植酸、腐殖質等有機成分。增加土壤的團粒結構，提高土壤的保水保肥能力，及土壤中氮、磷、鉀有效含量，從而提高作物產(chǎn)量，減少對環(huán)境的污染。秸稈還田主要有直接還田、堆肥還田、過腹還田和碳化還田。秸稈還田是對土壤培肥地力，提高土壤保水、保肥能力的重要途徑。其對我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展起到重要作用。

3.1.1 秸稈直接還田

秸稈直接還田是秸稈還田的最主要途徑。秸稈直接還田是在秋收時用大馬力拖拉機將秸稈粉碎，通過翻地將秸稈翻壓到土壤耕層底部，減少對來年播種的影響。秸稈直接還田應在降雨較充沛的地區(qū)適用，對于干旱、半干旱地區(qū)，應采用秸稈腐熟、過腹還田效果好。

3.1.2 秸稈的生化腐熟還田

在我國北方冬季低溫干旱地區(qū)，秸稈直接還田時，秸稈在土壤中分解速度慢，嚴重影響春季播種質量。秋收后將秸稈粉碎集中，利用北方秋季預熱，通過加水、加秸稈腐熟菌劑，用塑料布覆蓋增溫，經(jīng)過秋、冬季發(fā)酵分解，到來年春季秸稈基本腐熟。春季整地時，將腐熟的秸稈施人土壤中，從而培肥地力。在遼寧彰武等干旱地區(qū)已成功推廣應用。如果將秸稈粉碎后加入動物糞便混合發(fā)酵腐熟后還田效果更好。

3.1.3 秸稈過腹還田

秸稈經(jīng)過粉碎、生化等處理后喂食牛羊等草食動物，將其糞便堆放腐熟后還田，這種方法為秸稈過腹還田。過腹還田減少動物糞便對環(huán)境的污染，對建設我國生態(tài)農(nóng)業(yè)起到了重要作用。

3.1.4 秸稈碳化還田

秸稈碳化還田是將秸稈高溫碳化后制成顆粒與化肥混合施人土壤進行還田的。秸稈在碳化后仍然保持著原有的細胞壁外形，形成眾多的微小孔洞，施人土壤后為土壤微生物提供宜居的場所及強力的吸附作用。秸稈碳化后還田促進土壤微生物大量繁殖，同時起到對土壤的保水保肥的作用。秸稈碳化后形成的無機碳結構不易被微生物分解，如果連年使用會起到累加效果。目前沈陽農(nóng)業(yè)大學陳溫福院士領導的科研團隊已經(jīng)完成了秸稈碳化的成果轉化，取得多項專利，在生產(chǎn)上已經(jīng)大面積應用。

3.2 秸稈的飼料化

秸稈在作物生物產(chǎn)量中占一半以上，具有很高的營養(yǎng)價值，特別是玉米秸稈，經(jīng)過物理處理、化學處理、微生物處理將秸稈中不易消化的纖維素、木質素等非淀粉類物質，加工成適口性好易于消化的飼料。秸稈的飼料化有力地促進了我國畜牧業(yè)的發(fā)展。

3.2.1 物理處理法

秸稈的物理處理法主要是通過對秸稈進行粉碎、軟化、拉絲、揉搓、蒸煮、膨化等方法改變秸稈的物理形狀，便于牛羊等家畜咀嚼，改善適口性，提高利用率消化率。

3.2.2 化學處理法

秸稈的化學處理法主要是通過堿化、氨化、酸化等處理方法改善秸稈對家畜的適口性，提高營養(yǎng)價值和消化率?，F(xiàn)實中氨化法最常見，氨化后的秸稈喂食效果最好。

3.2.3 微生物處理法

秸稈的微生物處理法是借助以乳酸菌為主的微生物菌群的作用，在厭氧條件下發(fā)酵，此過程既可抑制或殺死其他有害微生物，又可以降解植物纖維素及其他碳水化合物變成雙塘或單糖產(chǎn)生醇香，提高秸稈的適口性和消化率。目前微生物處理法主要應用于青儲或微儲飼料中。秸稈微儲加工方法簡單成本低效果好，適合推廣。

3.3 秸稈的基料化

農(nóng)作物秸稈富有纖維素、可溶性多糖、蛋白質等營養(yǎng)物質，是培養(yǎng)食用菌的好材料，可以部分或全部取代目前大量使用的木屑。特別是用玉米芯栽培食用菌，其方法簡單、成本低，比木屑效果更好。

3.4 秸稈原料化

利用秸稈的天然纖維素可作為工業(yè)原料。如用于造紙、加工建筑板材、一次性飯盒、育秧盤等，減少對我國森林的砍伐，促進環(huán)境的保護。

3.5 秸稈能源化

秸稈是作物光合作用的產(chǎn)物，蘊藏著豐富的生物能量，具有發(fā)熱量高，有害氣體排放少的特點，是僅次于煤炭、天然氣和石油的優(yōu)質能源。根據(jù)秸稈轉化利用的技術可分為（沼氣）生物氣化、秸稈熱解氣化、秸稈發(fā)電、秸稈生產(chǎn)固體成型燃料、秸稈蒸餾、秸稈纖維素水解制乙醇、生物柴油。

4 結語

秸稈是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)物，生產(chǎn)量巨大，如果疏于管理將對環(huán)境造成嚴重污染。在我國政府的倡導下，秸稈綜合利用將產(chǎn)生巨大經(jīng)濟價值和效益，為我國可持續(xù)發(fā)展作出貢獻。

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