水稻秸秆热解生物炭固碳潜力估算

中国是世界秸秆资源最丰富的国家之一,2007-2009年年均产量达到7.35亿t,其中约有21%秸秆露天焚烧,不仅是资源浪费,同时也加剧了温室效应。据估计农田土壤固碳潜力占自然固碳潜力巨大,通过合理的土壤管理措施可以增加土壤固碳能力60%~70%,高效利用秸秆资源就是其中很有效的一种管理方式。生物炭是废弃生物质材料热解产生的一类碳含量极高并具有一定的化学或生物学惰性的混合物,应用于土壤后其所具有的碳汇功能成为了近年来的研究热点。文章以2012年中国露天焚烧的水稻秸秆为原料,采用生命周期评价方法对水稻秸秆热解生产生物炭并还田过程的固碳潜力进行评估,结果显示"水稻秸秆-生物炭-还田"模式固碳潜力主要分为3个部分:(1)代替化石燃料燃烧排放7.78×10~6t;(2)土壤封存36.45×10~6t;(3)增加作物生长固碳3.46×10~6t,CO_2总固定量为47.69×10~6t。计算得到每热解1 t水稻秸秆将固定1.34 t的CO_2。根据评估结果认为热解水稻秸秆生产生物炭具有巨大的固碳潜力,这种模式可以推广处理农业废弃秸秆资源,以应对日益加剧的温室效应。