徐湖儀,燕思琪,劉爽,付竹林,李慧銘
(哈爾濱商業大學,黑龍江哈爾濱150028)
摘要:近年來,隨著空氣質量的不斷惡化,焚燒秸稈逐漸成為社會關注的熱點。秸稈焚燒會帶來一系列負面的彩響,如對人類健康造成傷害等,可目前我國的秸稈回收利用率較低,因此研究秸稈的利用問題也成為了重中之重。秸稈資源的綜合利用對于農民增收、環境保護、資源的節約利用有重大意義。
農作物秸稈產量大、分布廣且多種多樣,一直以來是農民生活和農業發展的寶貴資源。改革開放以來,在黨中央、國務院強農惠農政策大力支持下,農業連年豐收,農民連年增產,農作物秸稈產生量逐年增多,秸稈隨意拋棄、焚燒現象相當嚴重,帶來一系列環境問題。加快推進秸稈綜合利用,對于穩定農業生態平衡、緩解資源約束、減輕環境壓力都具有十分重要的意義且影響深遠。
一、秸稈焚燒的危害
秸稈露天焚燒危害眾多。一是影響人的身體健康。輕則造成咳嗽、胸悶等現象,重則可導致肺癌。二是秸稈焚燒影響空氣質量。秸稈燃燒時產生大量煙塵,使大氣能見度降低,影響視線,給航空和高速公路客貨運輸帶來安全隱患。而且焚燒秸稈產生的巨大煙霧直接導致環境中PM2.5上升,污染環境。三是焚燒秸稈容易引發火災,威脅人類生命財產安全。四是秸稈焚燒會導致土壤結構的破壞,造成農田質量下降。秸稈焚燒導致地表溫度急劇升高,能直接把土壤中的有益微生物燙傷、燙死,影響農作物高效吸收,造成土壤質量下降,破壞農業生態系統平衡,帶來一系列負面的影響。
二、秸稈能源利用
(一)秸稈還田
秸稈還田有諸多好處。首先是有利于改善土壤結構。耕地質量的提高是農業可持續發展的重要保障。大量研究表明,小麥、玉米和水稻等農作物秸稈還田,在純自然條件下使秸稈腐熟,迅速提高了土壤中的有機物成分,使土壤的肥效得以更好的發揮,同時對于后茬農作物能夠提供有效的有機肥,對于農作物的生長有極大的促進作用,進而使農民增產增收,促進經濟持續健康發展。同時也減少了秸稈焚燒,減少環境污染。而且由于改善了土壤結構,優化了種植環境,既能提升農作物的抗病能力、增加產量,又能節省肥料開支,節省農業成本,從而增加農民收益,促進農業經濟的發展。但是秸稈還田目前的技術還不夠成熟,長期以來農業生產觀念落后,農民缺乏主動更新意識,不肯輕易嘗試。因此,要保證順利完成該項工作的推廣,就需要政府的及時補貼與知識普及。
(二)秸稈燃料化
隨著經濟社會的發展,人口增加,能源不斷消耗。為了節約能源,人們開始開發生物質能。這是唯一一種可以儲存和搬運的可再生能源。它分布廣泛,種類眾多,清潔環保,極具發展潛力。秸稈燃料化就是利用生物質能的典型。秸稈燃料化有多種不同的形式,但主要有三種:一是直接將秸稈當作可以燃燒的物質(可燃物),進行能量轉化,將生物質能轉化為熱能,可以供暖。二是氣化供氣。將進行物理處理后的秸稈放入氣化裝置中進行不完全燃燒處理以獲取熱量。三是制作沼氣,既能提供熱量,還能有效解決污染物排放問題。
秸稈燃料化,即需要制作秸稈燃料。秸秤燃料,目前主要是秸稈壓塊燃料,是一種環保、清潔、可再生的新型燃料。農作物秸稈主要包括纖維素、半纖維素和木質素,燃燒并不會產生有害氣體。且經過科學的分析方法,秸稈燃料與中檔煤炭的燃燒值相當。使用秸稈燃料,清潔環保,對環境友好,對于生物質再利用的這一過程,達到了碳平衡,是通過排放而產生的CO2與生物質再生時吸收的CO2共同作用而產生的效果,達到CO2零排放的影響,這一過程不僅可以緩解溫室效應乃至對于溫室效應的解決都會有重大影響。相較于化石燃料,秸稈燃料燃燒剩余物少。秸稈燃燒后,產生5%左右的灰份,可作為優質的鉀肥直接還田改良土壤。秸稈還是一種持續可再生資源,年年收獲農作物,就能年年得到秸稈。
綜上,秸稈燃料化優勢眾多,有利于環境的改善,有利于增加農民的收入,還有利于改善能源結構。但是秸稈燃料化仍然受到很多限制而不能推廣使用。首先是成本高。拿秸稈發電來說,生物質發電的成本約為常規燃煤發電的1.5倍。其次,技術較落后。目前我國生物質發電技術很大程度上依賴于國外。要想取得突破,還有很長的路要走。最后,受限于我國小農經濟,很少有大片種植園,秸稈的收購和儲存都是需要解決的問題。
三、秸稈經濟利用
(一)秸稈飼料
秸稈富含非淀粉類大分子物質,其中包括富含纖維素、木質素、半纖維素等粗纖維含量高,難以被動物消化吸收,可利用養分少,適口性差,在飼料分類學上歸為粗飼料,只適用于反芻家畜。若粗制農作物秸稈直接飼喂牲畜,利用率低,造成資源浪費。而且營養價值也低,無法滿足牲畜生長的需要,因此必須對其進行加工處理。我國80%以上的農作物秸稈都可以加工為飼料飼喂牲畜。傳統處理方法有高溫酸處理法、自然發酵處理法、氨化法、秸稈微貯法和EM處理法。加工處理后的秸稈飼料,主要是以甜高粱、玉米、蘆葦、棉花等秸稈粉碎加工而成的纖維飼料,具有較強的適口性,可作為雞、鴨、牛、羊、豬和魚等禽畜的飼料,實踐應用結果表明,農作物秸稈飼料在實際應用方面已經取得了顯著成效。該應用還能大大降低成本,給養殖戶帶來更可觀的利益收入。而且秸稈過腹還田,減少化肥投入,改良土壤結構,增產糧食,一舉多得。
(二)秸稈編織
秸稈編織藝術凝結了勞動人民的智慧,包含了中國歷史和文化積淀,體現了低碳環保的設計理念、極巧的實用功能及卓越的藝術價值,而且還能解決秸稈處理問題,增加收益。但在實際操作中,由于政策扶持力度不夠、資金投入不足,以家庭作坊式生產為主,產品沒有創新意識等諸多原因,秸稈編織并沒有得到很好的發展。最重要的是,并非所有秸稈都能做成工藝品,且受需求量的限制,秸稈編織并不能成為秸稈利用的主要途徑。政府應多扶持相關項目,鼓勵創新,鼓勵“變廢為寶”。
(三)秸稈基質
秸稈用作食用菌基料是一項與食品有關的技術。食用菌具有較高的營養和藥用價值,利用秸稈作為生產基質,大大增加了生產食用菌的原料來源,降低了生產成本。目前利用秸稈生產平菇、香菇、金針菇、雞腿菇等技術已較為成熟,但存在技術條件要求較高的問題,用玉米秸和小麥秸培育食用菌的產出率較低。
四、結語
綜上所述,秸稈具有多種使用途徑。通過制造秸稈飼料,過腹還田,改善土質的同時也節約了成本。秸稈燃料,秸稈發電,減少污染也改善能源結構。燃燒的殘質也可以作為肥料還田。秸稈編織增加秸稈商業價值,秸稈基質降低成本。但是要讓秸稈真正得到充分利用,技術上還需要很大的突破,同時人們的思想也要轉變,要接受新概念,敢于嘗試。
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