秸秆焚烧的危害及其综合利用

1、秸秆焚烧的危害及其综合利用张国兵秸秆是成熟农作物茎叶(穗)部分的总称。通常指小 麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗和其它农作物在收获 籽实后的剩余部分。农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸 秆中，秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，是一种具有多 用途的可再生的生物资源，秸秆也是一种粗饲料。特点是粗纤维含 量高(30%-40%),并含有木质素等。木质素虽不能为猪、鸡所利 用，但却能被反刍动物牛、羊等牲畜吸收和利用。人们现在对秸 秆处理方式最直接的印象就是在田里大量焚烧，这种现象在我国 东部表现得尤为突出。每年夏收、秋收之后，田野里火光冲天， 浓烟笼罩，有时滚滚浓烟几乎使人窒息，由于焚烧秸

2、秆而造成的 机场停运、高速公路封闭的情况时有发生，损失难以计数。据统 计，我国现有的15亿亩耕地，农作物秸秆年产出量达6亿吨之 多，其中稻草1、8亿吨，玉米2、2亿吨，小麦1、1亿吨，还有 甘薯蔓、油菜秸、大豆秸、甘蔗梢、高粱秸、花生秧及壳等产出 的秸秆量都超过千万吨，而每年其中80%约5亿吨的秸秆都被烧 掉了，简直成了一大社会公害。为了解决这一问题，农业部等国 家六部委于今年四月联合发文，要求加强秸秆的综合利用和禁 烧，如何开发利用秸秆已经成为当代农业发展的重大课题之一。一、焚烧秸秆的危害污染空气环境，危害人体健康。有数 据表明，焚烧秸秆时，大气中二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒 物三项污染指

3、数达到高峰值，其中二氧化硫的浓度比平时高出1 倍，二氧化氮、可吸入颗粒物的浓度比平时高出3倍，相当于日 均浓度的五级水平。当可吸入颗粒物浓度达到一定程度时，对人 的眼睛、鼻子和咽喉含有黏膜的部分刺激较大，轻则造成咳嗽、 胸闷、流泪，严重时可能导致支气管炎发生。引发火灾，威胁 群众的生命财产安全。秸秆焚烧，极易引燃周围的易燃物，尤其 是在村庄附近，一旦引发火灾，后果将不堪设想。引发交通事 故，影响道路交通和航空安全。露天焚烧秸秆带来的一个最突出 的问题就是焚烧过程中产生滚滚浓烟，直接影响民航、铁路、高 速公路的正常运营，对交通安全构成潜在威胁。机场每逢农作物 收割季节都深受秸秆露天焚烧的危害，有

4、时机场能见度低于400 米，严重影响机场航班正常起飞和降落，航空公司及旅客对此反 映强烈，一旦导致事故，将造成极为不良的社会影响。破坏土 壤结构，造成耕地质量下降。影响作物对土壤养分的充分吸收， 直接影响农田作物的产量和质量，影响农业收益。在农田焚烧稻 草秆焚烧秸秆使地面温度急剧升高，能直接烧死、烫死土壤中的 有益微生物，会使土壤的自然肥力和保水性能大大下降，土壤水 分损失65%社会可持续发展。据报道，我国能源专家对本世纪上半叶我国植物生物质能源 的发展进行了 3个阶段的科学预测：第一阶段（2001-xx）,植物生物质能源的生产能基本得到满 足，基本解决我国农村生活用能，生态环境的破坏能得到有

5、效地 控制，基本遏制因直接燃烧植物生物质和废弃植物生物质而引起 的生态环境恶化的趋势；第二阶段：(xx-2030),我国农村植物生物质能源综合建设 达到社会化，农用植物生物质能方式多维、多元化，生产，生活 用能得到满足，植物生物质绿色能源转化技术得到普遍推广和应 用，我用生态环境建设开始走上良性循环的轨道；第三阶段：(2031-2050),建立起我国多能互补，结构合 理，安全可靠的植物生物质能源生产供应体系，并形成规模，乡 镇企业因能源高效化，农民因能源优质化。基本建立起适应可持 续发展的良性循环的生态环境系统工程，增强我国植物生物质能 源综合建设的可持续发展能力。我国著名科学家，中科院院士朱

6、清时教授讲，目前我国能源 战略迫切需要研究用非粮食类生物质作原料生产液体类，气体类 燃料。开发出拥有自主知织产权和具有推广价值的实用技术，保 障我国植物生物质能源的安全开发利用和经济昌盛繁荣。(2003 年，太阳能杂志第一期我国植物生物质能源开发展望) 秸秆直燃发电秸秆发电是秸秆优化利用的最主要形式之一。随 着可再生能源法和可再生能源发电价格和费用分摊管理试 行办法等的出台，秸秆发电备受关注，目前秸秆发电呈快速增 长趋势。各级政府在招商引资中也都把秸秆发电作为一个重头 戏，秸秆发电概念在资本市场也开始活跃。秸秆发电利国利民， 受到越来越多的人关注。年12月10日，我国第一个自主研发的 软质秸秆

7、发电项目在江苏淮安建成并投入运营，该项目的成功投 运，开创了我国软质秸秆发电的先河。1、目前我国秸秆直燃发电的基本情况：据介绍，目前用于直 燃发电的秸秆主要有三类，第一类为黄色秸秆，主要是玉米秸 秆、小麦秸秆、稻草等草木类农作物秸秆，具有体积大、重量 轻、密度小等特点，为满足锅炉燃烧发热量，保证单位时间内的 上料量，需要打捆至规定的体积和重量后输送至炉膛内燃烧；还 有一类为灰色秸秆，主要是棉花秸秆、大豆秸秆、树枝、木材下 脚料等密度较大的木本类植物，需破碎加工后输送至炉膛内燃 烧；第三类是为提高燃烧值压缩为一定体积的颗粒的秸秆。在加 工处理上，黄色秸秆的操作难度最大。“一方面，农业产出物中有5

8、1%是废弃物，也就是我们通常所 说的秸秆，长期以来得不到充分利用；另一方面，我国目前大 豆、玉米、水稻、小麦等主要粮食都还需要进口，国家发改委已 经明令不允许用粮食作为生物质的原料。这样我们就开始在秸秆 身上动脑筋，如果能够把它充分利用起来，几乎相当于再造了一 个农业。”专家如是评价。秸秆发电是近一两年刚刚起步的新兴 产业，目前国际上在秸秆发电方面做得最好的是煤炭资源比较缺 乏的北欧国家，其中又以芬兰尤为突出，而丹麦生物质能燃烧提 供的能源占到总能源的20%以上，瑞典占到15%。我国在国际上 也处于领先水平，直追北欧，但是北欧国家主要是利用速生林切 割成木片发电，与我国主要利用农业废弃物的国情

9、有很大差距， 因此我国不得不在完全陌生的领域搞自主研发，生物链和技术链 方面难度都很大。我国在完全燃烧以及废弃物处理方面的技术都 比较成熟了，但是把秸秆从田间地头运输到工厂车间，看似容易 的储运、打包以及预加工过程，却对农业机械提出了很高的要 求。在凸凹不平的田间作业的叉车不仅要求具有较大的提升力， 还要适应由于土壤的不同形成的各种工况。此外，原来的收割机 直接将秸秆粉碎覆盖在土地上，而现在需要将秸秆收集起来，这 样不仅收割机，就连播种机都要随之变化，过去广泛使用的'免 耕覆盖播种机'也要适当调整。可以说，利用秸秆发电带来的是 一次机械领域，乃至农业生产方式的大变革。同时不同地

10、域、不 同作物对机械的要求也是不同的，拖拉机的马力也需要相应变 化。比如玉米的打包机就是一个空白和难点，但我国目前已经基 本研制成功。另外，电力设计院设计的物流系统与秸秆运输与前处理等的 要求也仍然有待磨合。2、秸秆发电价值：据我国首家投资建设秸秆发电厂的国能生 物有限公司的相关负责人介绍，目前大概1公斤秸秆可以发1度 电，1吨秸秆的收购价格在200元左右，发出的“秸秆电”电价比 煤电标准电价上浮0、25元，作为绿色环保项目，这样的成绩还 是令人欣慰的。专家称，秸秆的价格最髙可以达到粮食价格的一 半左右，如果所有秸秆都能够被收购，那么农民可以增收约50%。“很多地方农民都自发地组织了农民协会、

11、合作组等，甚至通过 一些简单的机械手工给秸秆打捆。只要有市场，农民的积极性还 是很髙的。”3、秸秆发电对环境的影响：作为农民的生活用能，秸秆燃烧效率只有约15%,而生物质直 燃发电锅炉可以将热效率提高到90%以上，大大降低了废弃物的排 放。由于燃料是农作物秸秆，生物质发电不仅可提供清洁能源， 而且能变废为宝。据了解，我国可开发的生物质能资源总量近期每年约为5亿 吨标准煤，远期每年约为10亿吨标准煤。若综合考虑进荒山、荒 坡种植各种能源林，远期的生物质能资源每年可接近15亿吨标准 煤。如果我国生物质能利用量达到5亿吨标准煤，就可解决目前 全国能源消费量的20%左右，每年可减少排放二氧化碳的碳量近 3、5亿吨，减少二氧化硫、氮氧化物、烟尘排放量近2500万吨。除此以外，目前秸秆的综合利用还延伸到了无限广阔的领 域。据介绍，秸秆可以单独或者与畜禽粪便混合发酵制沼气，还 可以与燃煤混合压缩成颗粒燃料“绿色煤”。近来，将秸秆和添 加剂混合制成了生物基材料，可用于制作无毒害的家具、装饰 板、花盆、全降解一次性餐具、全降解地膜等