任天堂娱乐-手机网址天辰挂机软件下载，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、油菜、棉花、甘蔗和其它农作物（通常为粗粮）在收获籽实后的剩余部分。秸秆具有产量大、分布广等特点，尤其是山区半山区，大型机具难以进入作业，大量的秸秆成为难以处理的废弃物，随意堆放存在安全隐患、焚烧又污染环境，成为亟需解决的生态问题之一。推进农作物秸秆综合利用是保护生态环境、实现农业可持续发展的需要，是农业农村现代化建设的重要任务。
农业农村部日前发布的《全国农作物秸秆综合利用情况报告》，公布了一组最新数据：2021年，全国秸秆利用量6.47亿吨，可收集量为7.34亿吨，利用量占可收集量的比例即综合利用率达88.1％。而在2010年，这个数据仅为69％。人们不禁要问，这些年我国农作物秸秆经历了怎样的禁烧过程？88.1％综合利用率的背后，秸秆都去哪了？我国每年产生大量的玉米芯、秸秆等农业废弃物，由于其结构复杂，难以有效降解和利用。如何将这些废弃物变废为宝？
研究发现，玉米秸秆含有30%以上的碳水化合物、2%~4%的蛋白质和0.5%~1%的脂肪，经过适当处理后，可供牛羊等食草动物食用，是一种理想的饲料来源。因此，北京市农机推广部门根据山区半山区的特点，积极探索，总结了一套行之有效的技术模式。该模式采用“种植户+农机服务组织+养殖企业”的运行方式，由农机服务组织从农户手中收购秸秆，再将收购来的秸秆膨化加工成饲料销售给养殖企业，从而实现了秸秆的饲料化利用，而且农户、农机服务组织均可取得收益，养殖企业也有了质优价廉的饲料来源，可谓一举三得。
“玉米秸秆饲料化利用”得以顺利推广应用，先进农业机械功不可没。在模式运行中，最重要的一环就是秸秆的机械膨化加工，靠的就是高效的秸秆膨化机。
“首先用铡草机对原始秸秆进行切断处理，然后将每段长30~80毫米的秸秆倒入螺旋输送机料斗，通过螺旋输送机将秸秆送到主机内。在主机内部采用螺杆的变径、变距等技术，通过挤压与摩擦，压力迅速增大（0.5~4兆帕），温度相应升高，最高达到120摄氏度~140摄氏度。在高温、高压和高剪切作用力的条件下，秸秆的物理特性发生变化，天然形成的结构蜡质膜被破坏，纤维素、半纤维素与木质素分离，秸秆由粉状变成糊状。当糊状秸秆从模孔喷出的瞬间，强大的压力得到释放，秸秆被膨化、失水、降温，产生出结构疏松、多孔、酥脆的膨化秸秆。膨化的秸秆再经螺旋输送机被送到圆捆机处，进行打捆，最后经过包膜机进行包膜，方便运输和储藏。”北京市农业局农业机械试验鉴定推广站正高级农艺师熊波介绍到，“使用秸秆膨化机可一次实现秸秆的膨化及打包作业，每小时可生产秸秆膨化饲料2.5吨（干秸秆与膨化饲料产出比1∶1），整个过程仅需要3~5人进行上料和搬运工作，效率非常高。”
“玉米秸秆饲料化利用”得以快速推广的另一个重要原因就是经济效益好。以北京市怀柔区近年来配备的秸秆膨化机为例，该机具享受农机购置补贴，用户可以优惠购机。生产作业时购买秸秆原料及收集运输费，再加上人工、菌剂、打包膜、电费等费用，秸秆膨化饲料加工成本合计不到400元/吨，按目前市场上膨化饲料价格650~800元／吨计算，每加工1吨秸秆膨化饲料，可盈利250~400元左右，效益非常高。
“玉米秸秆饲料化利用”的推广应用改变了北京山区半山区地区农作物秸秆资源利用现状，减少了秸秆焚烧造成的土壤、水和大气污染，而且膨化后的秸秆饲料营养成分增加、利用率高，可有效减少精饲料用量，节省了养殖成本，为农业种养加结合开辟了一条有效的道路。同时，还能带动农机服务组织发展，拓宽作业面，又促进了农民增收和农业增效，是一项值得大力发展的好技术、好模式。
地膜曾被称为农业生产的“白色革命”。20世纪70年代，地膜覆盖技术引入国内，随后迅速推广普及，目前，我国农用地膜年用量达140万吨。
大规模使用塑料地膜，在助农增产的同时，也带来了难以降解的“白色污染”。破碎的地膜还会转化成微塑料，通过动植物进入人体，危害百姓健康。虽然国际市场上推出一些降解地膜产品，但其高昂的成本、单一的性能，令我国农民很难接受。
而另一方面，随着“禁烧令”全面出台，秸秆的综合利用成为一道新难题。“能不能为秸秆找到一个高效利用的出路，同时把降解地膜成本减下来？”2011年，苏州大学高分子材料学专业毕业的徐磊来到江苏省农科院。
“降解地膜的主要成分是PBAT（降解树脂），而秸秆的主要成分是纤维素、木质素。秸秆有较强的纤维分子内氢键，使其与降解树脂的相容性较差且分散性不佳。”徐磊说，这就像是冷水冲泡的奶粉，表面浮着大大小小的“奶疙瘩”，无法达到成膜条件。
“我们尝试过很多途径，最后找到一种改性方法，其原理就像给秸秆颗粒表面加上‘活化层’，也就是用改性处理技术和秸塑共混造粒工艺，让秸秆粉和生物降解高分子充分结合，通过成型技术制成秸塑复合生物降解材料。”徐磊说。
2020年初，在徐磊团队的不懈努力下，新型生物降解地膜终于研发成功，当年推广应用量达300吨。在田间土壤特定环境下，地膜可通过微生物作用在一定时间内降解，最终化为水和二氧化碳回归大自然。
在新型地膜中，秸秆粉占30%，不仅成本大大降低，力学性也能得到巩固，其“韧性”远高于其他生物降解地膜，产品的抗拉强度和保温效能得以同步提升。
能否研制针对不同地区、不同农作物的个性化地膜，从而让地膜对农作物的增产提质发挥更好的作用？2020年，徐磊尝试着研制适合江苏地区甘薯栽培的专用降解地膜。这种地膜以秸秆粉混合降解树脂为基底，叠加发泡材料为保温层。大田试验表明，采用新型地膜的甘薯产量比传统PE（聚乙烯）地膜增产约10%，商品化率提高约12%。
“今年我们又研制成功一种多层生物降解膜，外层是秸秆颗粒，中间是降解树脂，内层为艾草成分。”徐磊说，这样的地膜不仅可以抗太阳紫外线照射，还能实现生物驱虫，减少农药使用量。
通过实验，徐磊团队建立起适用不同场景的降解地膜设计模型，将气候、土壤、栽培方式、生长周期等参数纳入其中。“模型建立后，随着数据量的不断增加，输入特定参数就能生成专属地膜配方及加工成型技术。后期还可根据当地作物生长情况作出调整。”徐磊说，目前，他们研发的个性化地膜最多已有5层复合功能膜，可为多种作物“量体裁衣”。
从“白色污染”到“绿色革命”，学科交叉融合让秸秆变废为宝，不仅串联起一条农业循环经济产业链，也为改善农业生态环境、建设美丽乡村贡献了科技力量。
众所周知，各种电子设备的应用在给人们生活带来方便的同时也带来了大量的电磁污染，影响人们的健康和信息安全，而应对电磁污染的有效手段，就是发展电磁波吸收材料。但现阶段许多电磁波吸收材料存在吸收带宽窄、制备工艺复杂等问题。
要想材料具有高性能吸波性，其必须具有多级多孔微观结构。青岛大学校材料科学与工程学院学生齐广雨在老家烧柴时，偶然发现秸秆比木材更容易燃烧，并看到未完全燃尽的秸秆呈蓬松的木炭状，并推测玉米秸秆可能具有较好的多孔结构。
但在随后开展的实验中，无论选用玉米秸秆的任何部位作为前驱体，无论碳化温度调整到多少，最终获得的材料吸波性能都不理想。齐广雨查阅大量文献后找到了原因：天然植物或者其遗态材料往往仅有电响应，磁响应较弱或难以实现，无法获得良好的电—磁匹配。他调整了实验方案，决定以玉米秸秆的多孔结构作为模板，加入磁性金属纳米颗粒进行改性。
基于此思路，团队通过金属盐浸渍—碳热还原工艺这一生物质转化技术，制备出Fe3C Fe/C纳米复合吸波材料。“我们用秸秆制得的纳米吸波材料，在1.13毫米超薄厚度下即可实现优异的吸波性能，有效吸收带宽可达5.1吉赫兹。”青岛大学材料科学与工程学院副教授解培涛解释说，此纳米复合材料具有良好的阻抗匹配和较高的衰减特性，从而实现了优异的吸波性能，这主要得益于多孔微结构中多级界面的介电损耗与铁纳米颗粒磁损耗的协同作用。
“团队所使用的金属盐浸渍—碳热还原工艺不仅简单、成本低，且可大规模生产，所制备的材料吸波性能稳定；还可以提高农业废料的利用效率，减少秸秆焚烧带来的环境污染。”解培涛说。
中国科学院合肥物质科学研究院研究员吴正岩和张嘉团队，利用固体废物赤泥和玉米秸秆研制出一种新型功能化生物炭，并将其应用于酸性印染废水的治理工作。
印染废水是加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品为主的印染厂排出的废水。每印染加工1吨纺织品耗水100吨~200吨，其中80%~90%的水会成为废水。纺织印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点，属于难处理的工业废水之一。
“这完全是课题组的一个突发奇想，把碱性废物和酸性污染物放在一起，既去除了污染，又中和了二者的酸碱性。”兼任安徽省环境毒理与污染控制技术重点实验室副主任吴正岩说。
赤泥是铝冶炼工业中产生的一种碱性工业固体废物。据统计，我国赤泥年产量约8000吨，全球库存赤泥超过20亿吨。赤泥大多被堆积储存在铝土矿废渣处置基地中，造成大量土地资源浪费，对周边的土壤和水体也会形成一定的危害。而玉米秸秆也是一种农业固体废物，具有量大价廉的特点。
“针对这两种常见的固体废物，我们课题组采用二者混合热解的方法，制备出一种新型功能生物炭复合材料，并将其应用于酸性印染废水的处理。”吴正岩表示，制备过程中的热解温度“很关键”。“课题组在实验室里对其结构转变机理进行了研究，充分表征了不同热解温度下功能复合材料制备过程中形貌和组成的变化，以及热解过程中气态产物的变化。”吴正岩说，通过研究发现，在玉米秸秆上产生的多孔结构，使功能生物炭复合材料具有去除水中染料的能力。此外，在约700℃的赤泥中，碳酸钙分解生成了氧化钙，这就表明功能生物炭复合材料可用于中和酸性废水。
“通过进一步的研究，我们确认了功能生物炭复合材料在处理酸性染料废水中表现出了良好的性能。”吴正岩说，此外，这种功能生物炭复合材料还具有磁性，这是因为在高温热解条件下，玉米秸秆产生的还原性气体将赤泥中的铁氧化物还原为带有磁性的单质铁。
“我们把这种功能生物炭复合材料简称为生物炭。”吴正岩说，生物炭不但可吸附印染废水中的染料，同时由于其本身具有磁性，使用完毕后可进行磁回收，避免了对环境的二次污染。此外，该材料还有较强的碱性，在处理酸性印染废水的过程中，既可中和废水的酸性，又可消除材料本身的碱性。
吴正岩表示，热解法制备生物炭的操作过程简单、成本低廉，只需一步就可以直接完成。而且制备时间短，主体材料制备过程仅为3个小时。“我们的制备方法所用的设备也很简单、成本不高，中间仅需要极少的人力成本投入。由于我们的原料来源是固体废物，原料成本仅仅为材料的运输成本，所以整体成本仅为2500~3500元/吨。”
“与其他的酸性染料废水处理方式相比，我们使用固体废物制备的生物炭能保证废水处理效果，并且将固体废物变废为宝，既解决了其堆放导致的环境问题，又创造了一定的经济收益，实现了固体废物回收与酸性染料废水处理的双赢。”吴正岩说。
“未来，我们将对该生物炭集中进行两个方向的探索：一是探索该材料更加广阔的应用场景，二是对处理后的废旧污泥进行开发与应用。”吴正岩说。
“秸秆的原料化利用是农业生态产业发展新的增长点，也是实现秸秆高值化利用的重要保证。将秸秆资源转化为具有高附加值的商品，可有效实现工农复合型产业，拓展农业产业链，增加就业机会和农民收入。”国家发展改革委环资司原司长任树本认为，在双碳背景下，以秸秆为原料的生产过程对于提升企业的碳汇价值，为下游生物基制品改善碳足迹数值，实现产品减碳甚至实现产品碳中和创造了新的市场机遇。
当前，农业资源高度消耗的经营方式尚未根本改变，种养业绿色生产和低碳加工技术相对落后，加快推进农业农村减排固碳，提高农业资源利用效率，改善农业农村生态环境，实现农业绿色发展，是建设生态文明的重要保证和迫切要求。
安徽丰原集团董事长李荣杰介绍，丰原集团联合中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，成功研发以农作物秸秆为原料生产秸秆混合糖联产黄腐酸高效有机肥技术。该技术可将秸秆高效利用，实现可再生资源的转化，有利于改善土壤有机质，大幅减少碳排放，具有良好的环境效益、社会效益和经济效益。
“大力发展秸秆高值化利用是发展循环经济实现双碳目标的重要路径，在实现双碳目标的背景下，各相关方应重点关注生物技术的研发、推广和应用，通过生物基替代化石基材料，能实现本质减排和固碳，这是绿色低碳产业的重要技术发展方向。”中国循环经济协会会长朱黎阳则表示，农作物秸秆高值化利用技术将成为循环经济助力降碳的新路径和减少白色污染的代塑新方案。
