農作物秸稈污染控制措施

李靖媛

【摘要】：我國作為農業大國，農作物秸稈成為農村面源污染的新源頭。文中分析了秸稈的多種利用技術及各項利用技術的適用方式。

【關鍵詞】： 秸稈；利用技術；適用

【前言】：近年來，農作物秸稈成為農村面源污染的新源頭。每年夏收和秋冬之際，總有大量的小麥、玉米等秸稈在田間焚燒，產生了大量濃重的煙霧，不僅成為農村環境保護的瓶頸問題，甚至成為殃及城市環境的罪魁禍首。據有關統計，我國作為農業大國，每年可生成7億多噸秸稈，成為“用處不大”但必須處理掉的“廢棄物”。在此情況下，完全由農民來處理，就出現了大量焚燒的現象。

1、 秸稈肥料化利用技術

秸稈還田技術主要包括秸稈機械粉碎還田、保護性耕作、快速腐熟還田、堆漚還田等方式以及生物反應堆等方式。

機械化粉碎還田主要將收獲后的農作物秸稈粉碎后，翻埋或覆蓋還田。對小麥秸稈采用聯合收割收獲，使小麥秸稈基本得到粉碎，再配以秸稈粉碎及拋灑裝置，實現小麥秸稈的基本還田；對玉米秸稈采用中型拖拉機牽引秸稈粉碎機將玉米秸稈粉碎兩遍，用大中型拖拉機翻耕或旋耕，將秸稈翻入耕層。秸稈機械化粉碎還田能夠節省勞力，增加土壤有機質，改善土壤結構，具有便捷、快速提高土壤保水保肥性能，適用于玉米、小麥產區。

保護性耕作是以保護生態環境、促進農業可持續發展和節本增效為目標，以秸稈覆蓋留茬還田、就地覆蓋或異地覆蓋還田、免少耕播種施肥復式作業、輪作、病蟲草害綜合控制等為主要內容的先進農業技術。具有防治農田揚塵和水土流失、蓄水保墑、培肥地力、節本增效等作用。

快速腐熟還田主要利用微生物菌劑對農作物秸稈進行發酵腐熟直接還田。具有增加稻田土壤有機質，改良土壤理化性質，促進腐殖質的積累與更新、改善土壤耕性等功能。南方地區適宜推廣稻田秸稈腐熟還田技術、墑溝埋草耕作培肥技術，北方地區適宜推廣秸稈粉碎腐熟還田技術、秸稈溝埋腐熟還田技術。

堆漚還田主要是在田間地頭挖積肥凼，將農作物秸稈堆成垛，添加適量的家畜糞尿或污泥等，調整碳氮比和水分，或者添加菌種和酶，使秸稈發酵生成有機肥。該項技術適用于秸稈產量豐富的糧食主產區和環境容量有限的地區進行推廣，尤其是環境問題比較突出的城鄉結合部。

秸稈生物反應堆主要是將農作物秸稈加入一定比例的水和微生物菌種、催化劑等原料，發酵分解產生CO2。通過構造簡易的CO2交換機對農作物進行氣體施肥，滿足農作物對CO2的需求；同時可以有效增加土壤有機質和養分，提高地溫，抑制病蟲害、可減少化肥、農藥用量。適用于從事溫室大棚瓜果、蔬菜等經濟作物生產的農戶應用。

2、 秸稈飼料化利用技術

秸稈飼料利用主要指通過利用青貯、微貯、揉搓絲化、壓塊等處理方式，把秸稈轉化為優質飼料。青貯、微貯是指利用貯藏窖等，對秸稈進行密封貯藏，經過一定的物理、化學或生物方法處理制成飼料，飼喂牛、馬、羊等大牲畜，并將其糞便還田，即過腹還田。對提高秸稈飼料的營養成分等作用顯著，具有簡單易行、省功省時，便于長期保存，全年均衡供應飼喂等特點，既解決了冬季牲畜飼料缺乏等問題，又節省了飼料糧，具有廣闊的推廣應用前景。

3、 秸稈能源化利用技術

秸稈能源化利用技術主要包括秸稈沼氣（生物氣化）、秸稈固化成型燃料、秸稈熱解氣化、直燃發電和秸稈干餾等方式。

秸稈沼氣（生物氣化）是指以秸稈為主要原料，經微生物發酵作用生產沼氣和有機肥料的技術。該技術充分利用稻草、玉米等秸稈原料，有效解決了沼氣推廣過程中原料不足的問題，使不養豬的農戶也能使用清潔能源。

秸稈固化成型燃料是指在一定溫度和壓力作用下，將農作物秸稈壓縮為棒狀、塊狀或顆粒狀等成型燃料。秸稈成型后，體積縮小6-8倍，密度為1.1-1.4噸/立方米，能源密度相當于中質煙煤，使用時火力持久，爐膛溫度高，燃燒特性明顯得到改善，可以代替木材、煤炭為農村居民提供炊事或取暖用能，也可以在城市作為鍋爐燃料，替代天然氣、燃油。

秸稈熱解氣化是以農作物秸稈、稻殼、木屑、樹枝以及農村有機廢棄物等為原料，在氣化爐中，缺氧的情況下進行燃燒，通過控制燃燒過程，使之產生含一氧化碳、氫氣、甲烷等可燃氣體作為農戶的生活用能。主要適用于以自然村為單位進行建設。

秸稈直接燃燒發電技術是指秸稈在鍋爐中直接燃燒，釋放出來的熱量通常用來產生高壓蒸汽，蒸汽在汽輪機中膨脹做功，轉化為機械能驅動發電機發電。適用于農場以及我國北方的平原地區等糧食主產區。

秸稈干餾是指利用限氧自熱式熱解工藝和熱解氣體回收工藝，將秸稈在一個系統上同時轉化為生物質炭、燃氣、焦油和木醋酸等多種產品。該項技術適用于小規模、多網點建設，集中深加工的發展方式。

4、 秸稈生物轉化食用菌技術

食用菌是真菌中能夠形成大型子實體并能供人們食用的一種真菌，食用菌以其鮮美的味道、柔軟的質地、豐富的營養和藥用價值備受人們青睞。由于秸稈中含有豐富的碳、氮、礦物質及激素等營養成分，且資源豐富，成本低廉，因此很適合做多種食用菌的培養料，通常由碎木屑、棉籽殼、稻草和麥麩等構成。

5、 秸稈炭化、活化技術

秸稈的炭、活化技術是指利用秸稈為原料生產活性炭技術，因秸稈的軟、硬不同，可分為兩種生產加工方法。

⑴軟秸稈。如稻草、麥秸、稻殼等，可采用高溫氣體活化法，即把軟質秸稈粉碎后在高壓條件下制成棒狀固體物，然后進行炭化，破碎成顆粒，通過轉爐與900℃左右水蒸汽進行活化造孔，再經過漂洗、干燥、磨粉等工藝制成活性炭。

⑵硬度較強的秸稈。如棉柴、麻桿等，可采用化學法。即把硬質秸稈粉碎成細小顆粒狀，篩分后烘干水份控制在25%左右。經過氯化鋅、磷、酸、鹽酸等，配制成適合的波美度和PH值溶液浸泡4-8小時，進行低溫炭化（250-350℃）和高溫活化（360-450℃），再經回收（把消耗的原料稀出再經過煮、漂洗、烘干、篩分、磨粉等工藝）制成活性炭。

6、以秸稈為原料的加工業利用

秸稈纖維作為一種天然纖維素纖維，生物降解性好，可以作為工業原料，如紙漿原料、保溫材料、包裝材料、各類輕質板材的原料，可降解包裝緩沖材料、編織用品等，或從中提取淀粉、木糖醇、糖醛等。

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