秸秆焚烧的危害及其综合利用

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①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。②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。③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。④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》）⑷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51%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，秸秆的价格最高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、合作组等，甚至通过