非正式制度与农户亲环境行为——以农户秸秆处理行为为例

我国农业现代化过程中面临着一系列与环境问题相关的挑战,构建亲环境行为的非正式制度是实现农业可持续发展的首要命题。农户是农业生产的主体,也是实施亲环境农业的主体,亲环境农业政策最终要落实到改变农户经营意愿和提高农户亲环境农业行为上来,才能达到改善农业环境的目的。文章使用通径分析方法,基于江苏、安徽农业主产区9个产粮大县796个样本农户的调查数据,在系统梳理非正式制度与亲环境行为关系的基础上,提出了更全面的研究问题和假设。得出如下研究结论:⑴不同类型的非正式制度与农户亲环境行为之间存在多样化的理论联系,而不仅是递进式、间接地影响农户亲环境行为。⑵农户搭便车行为与对同伴亲环境行为高度怀疑之间相互强化构成了亲环境行为的一种社会性心理;⑶秸秆焚烧政策、查处力度和产业化水平等既可以直接影响亲环境行为,又可以激励或阻碍非正式制度的形成与发展。基于此,文章提出如下政策建议:第一,公开与透明秸秆利用信息,提高农户主观约束意识和亲环境行为;第二,重视秸秆禁烧政策执行中的补贴机制,解决个人约束和主观约束中存在的不利局面;第三,调整非正式制度宣传定位,在宣传中应该更多地基于农户的不信任和猜忌心理入手;第四,提高查获率和加重处罚程度,解决农户搭便车行为;第五,促进秸秆产业发展,是秸秆禁烧政策执行中应该着力改进的重点领域。     

玉米秸秆碳源释放特征及反硝化效果

通过静态和动态实验研究了玉米秸秆的碳源释放规律,并考察其浸出液作为反硝化碳源对高、中、低硝酸盐氮的去除效果。实验结果表明,玉米秸秆可有效地释放碳源物质,静态实验中,固液比为1∶30时单位质量碳源释放的COD最多达254 mg/g,释放速率最快为13.37 mg/(g·d);动态实验中,秸秆长度为3 cm、水力停留时间(HRT)为48 h时,单位质量碳源释放的COD最多达826.26 mg/g,COD的速率最快为26.65 mg/(g·d)。反硝化过程中p H变化不明显,在7.0~8.0范围之间浮动。以玉米秸秆浸出液为反硝化碳源对中、低浓度的硝酸盐氮具有较好的去除效果,去除率保持在80%以上,甚至高达94%,但对高浓度的硝酸盐氮去除率仅在60%~80%之间。研究表明,玉米秸秆有较强的持续供碳能力,是一种经济合适的碳源材料,采用玉米秸秆浸出液作为去除地下水中硝酸盐氮的生物反硝化碳源是可行的。     

焚烧发电厂垃圾渗滤液与秸秆的中温厌氧消化

为探索秸秆与焚烧厂垃圾渗滤液混合厌氧消化的可行性,进行探索性实验.1L焚烧发电厂的垃圾渗滤液与37.56 g(有机负荷为30 g VS/L)破碎至1～2 cm的秸秆,在中温(35℃左右)厌氧条件下发酵.发现pH为5.0的渗滤液与未经生物、化学处理的秸秆可以进行混合厌氧消化.实验累积产气141 d,累积产气量达43 749 mL,最高产气量2 590 mL/d.生物气中CH4含量在50％以上,最高时可达70.89％.渗滤液消化前COD为70 472 mg/L;产气开始时,秸秆与渗滤液两相消化液COD为83 896 mg/L;产气基本停止时,消化液COD降至14 245 mg/L,COD去除率达到83.02％.本实验将秸秆纤维的转化利用以及渗滤液的厌氧发酵结合起来,提供了一种以废治废的治理思路,对寻找新的绿色能源具有一定的启发作用.     

生物质炭对溶液中Cd~(2+)的吸附

以玉米秸秆、稻壳在350~500℃制成的生物质炭作为吸附剂,研究其对溶液中Cd2+的吸附特性。通过模拟实验,考察了初始p H、生物质炭用量、吸附时间和Cd2+的起始浓度对吸附的影响。结果表明,2种生物质炭对Cd2+的吸附反应适应p H范围较宽(4.0~7.0);玉米秸秆炭和稻壳炭对Cd2+的吸附速度较快,分别在10和20 min时达到吸附平衡;玉米秸秆炭对溶液中Cd2+的吸附遵循Langmuir等温线模型,而稻壳炭对Cd2+的吸附遵循Freundlich等温线模型。在实验设定的条件下,玉米秸秆炭对溶液中Cd2+的吸附能力强于稻壳炭。     

秸秆产业化现状及发展趋势

农业生产不断发展创造了丰富的秸秆资源,科学技术发展提供了秸秆产业化的技术保障,使秸秆产业化具有可行性。介绍了秸秆造纸、秸秆还田、秸秆作为动物饲料、秸秆生产燃料乙醇等的利用方式。探讨了秸秆未来的发展趋势和限制条件,为我国开展秸秆资源综合利用,减小因秸秆焚烧对大气环境产生的影响,提供了一定的参考。     

一次典型灰霾天气过程及成因分析

结合2008年10月28日南京市出现的灰霾天气,利用环境空气自动监测数据、气象观测数据、卫星遥感监测秸秆焚烧信息及后向轨迹模型等资料,对灰霾天气过程及成因进行分析。结果表明,由于当晚大气扩散条件不利,周边地区秸秆焚烧产生的大量气溶胶污染物在地面东北气流的引导下向南京市城区输送,使得大气监测点颗粒物浓度异常上升,导致能见度恶化,形成了典型性重度灰霾污染天气。     

江苏省秸秆焚烧污染现状及防治对策

简述了江苏省秸秆焚烧污染及防治现状,对2001年-2011年江苏省秸秆焚烧对城市空气环境质量的影响进行了分析,指出了目前秸秆综合利用方面存在的问题,提出政府各有关部门和新闻媒体应继续加大秸秆综合利用和禁烧的宣传工作力度;进一步完善现有法律法规、管理考核办法以及秸秆综合利用规划;注重疏通资源出路,突出产业化带动,注重激发和调动农民的主动性和积极性,让农民得到实实在在的经济效益;强化科技支撑作用,在当前多途径综合利用的基础上,努力加强江苏省秸秆综合利用实用性技术的研究和开发。     

秸秆覆盖对旱地红壤水分动态变化的影响

在中国科学院红壤生态实验站的猕猴桃园上进行秸秆覆盖改进方法的试验．结果表明,旱地红壤覆盖秸秆后再覆±5-10cm,与原来单纯覆盖秸秆相比,在干旱季节表层土壤水分含量可增加1．5％,凋萎含水量出现几率减少8％,抗旱效果大大增强,是一种值得推广的防旱措施．另外,与对照相比,深翻0．8m对改善土壤水分状况也有明显效果．不同覆盖物的试验结果表明,覆盖草本植物残体,在改善表层土壤水分状况、提高作物产量上的效果优于覆盖秸秆植物残体,建议在应用诸如玉米等稿秆作物的秸秆进行覆盖时应进行切碎处理并适当配施无机肥料．     

汽爆秸秆高温固态发酵沼气的研究

沼气液态深层发酵及秸秆的物理、化学和生物预处理方式存在效率低、污染重等问题。为了解决这些问题,对蒸汽爆破预处理方式以及固态发酵在玉米秸秆沼气化中的应用进行了研究。秸秆经过蒸汽爆破预处理后,在50℃的高温条件下进行固态发酵沼气,甲烷产量达到138.2 mL/g TS。通过单因素实验优化,确定最佳发酵条件为：固液比1∶7,初始pH值7.5,接种量35%,NH₄HCO₃添加量0.04 g/g干汽爆秸秆,纤维素酶用量30 IU/g干汽爆秸秆,发酵温度50℃。在上述实验条件下,汽爆秸秆的甲烷产量提高至153.0 mL/g TS,是未汽爆秸秆的2.9倍。发酵后秸秆纤维素和半纤维素的降解率分别为59.86%和67.22%。因此,蒸汽爆破预处理有助于提高秸秆的产气量和降解率。高温固态发酵不仅可以缩短发酵延迟期,提高产气效率,而且发酵结束后不会产生大量废液,对环境友好。     

秸秆还田对水稻镉积累及其亚细胞分布的影响

镉(Cd)是人类一级致癌物,大米食用是以大米为主食人群摄入Cd的主要途径.秸秆还田是秸秆处理中主要方式,在Cd污染稻田被广泛应用,其对水稻Cd吸收及水稻体内Cd的分布产生的影响不可忽视.本研究选用Cd水稻土,通过盆栽和大田试验分析了不同的秸秆还田用量(0.0%、1.0%、2.5%和5.0%)对Cd的亚细胞分布以及在水稻籽粒中积累的影响.结果表明水稻根细胞中的Cd主要分布在细胞壁中,占总Cd的86%~95%,茎叶细胞的细胞壁与可溶部分中的Cd含量相当,分别占总Cd的30%~51%和35%~61%.秸秆按1%和2.5%比例还田能显著提高根中Cd含量,以及细胞壁中Cd含量及其分配比例,并降低水稻体内Cd由根向茎叶转运;但5%的秸秆还田,分蘖期根中Cd含量和细胞壁中Cd含量显著降低,Cd由根向茎叶转运系数提高,灌浆期的根中Cd含量和细胞壁中Cd含量均显著提高,转运系数没有显著变化.大田试验前茬的水稻秸秆和油菜秸秆中Cd含量均较高,分别是0.49 mg·kg~(-1)和0.67 mg·kg~(-1);油菜秸秆单独还田或与石灰一起还田均没有显著影响水稻糙米或秸秆中Cd的积累;水稻秸秆单独还田也没有显著改变水稻糙米或秸秆中Cd的积累,但与石灰一起还田时能显著降低糙米和秸秆中的Cd积累;生物炭添加能显著降低水稻体内的Cd积累,且与石灰一起添加降Cd效果更显著.因此,当用Cd污染稻田前茬所产水稻秸秆还田时,建议与石灰一起添加可达到显著降Cd的效果.该研究将为Cd污染稻田的水稻安全生产与秸秆循环利用提供理论与实践指导.