秸秆还田对稻田温室气体排放的影响:Meta分析——以长江中下游地区为例

全球气候变暖是人类面临的严峻挑战,稻田生态系统在全球气候变暖中起到重要的作用。目前已有许多学者通过大田试验的方法研究了不同秸秆还田方式下温室气体排放的特征,但由于试验地点等因素的不同导致最终的结果差异很大。通过整合这些结果来研究区域内不同秸秆还田方式(翻耕秸秆还田(CTS)、免耕秸秆还田(NTS)和旋耕秸秆还田(RTS))下稻田温室气体排放的特征,能够准确地反映一定区域内稻田生态系统的净减排潜力。本文基于长江中下游地区32篇关于秸秆还田对稻田温室气体排放的文献收集173组数据,利用Meta分析方法研究了3种秸秆还田方式下稻田CH_4和N_2O排放的特征,并估算出不同秸秆还田方式下稻田的全球增温潜势和净增温潜势。结果表明,CTS、NTS和RTS处理下稻田CH_4周年排放的效应值分别为0.76、0.37和0.68,稻田N_2O周年排放的效应值分别为0.44、0.36和0.52;在两熟制下,不同秸秆还田方式下稻田CH_4周年排放的效应值的大小为RTSCTSNTS,但N_2O周年排放的效应值的大小为RTSNTSCTS。在三熟制下,三种秸秆还田方式下稻田CH_4的周年排放的效应值的高低为CTSRTSNTS,而N_2O周年排放的效应值的高低为RTSNTSCTS。在相同的秸秆还田方式下,三熟制稻田温室气体周年排放的效应值都高于两熟制。此外,不同的还田秸秆种类影响稻田温室气体的排放;结合前期研究,估算出CTS、NTS和RTS处理下稻田的净增温潜势分别为12 375.55、11 232.36和15 982.87 kg CO_2-equivalent·hm~(-2)。因此,免耕秸秆还田是长江中下流地区稻田净减排条件下适宜的秸秆还田方式。     

作物秸秆循环利用的品牌经济学研究及案例分析

利用作物秸秆制造有机肥是实现秸秆循环利用的重要手段。一方面我国秸秆资源丰富,未利用量还比较大;另一方面,由于多年大量施用化肥,导致土地板结等各种污染现象严重。本文从循环经济的本质入手,创新性的提出循环经济的双循环模型,作物秸秆循环利用要稳定持续的发展下去,就必须实现物质循环与价值循环的双循环。物质循环需要企业从技术和工艺上实现作物秸秆的循环利用;价值循环是指有机肥需要得到消费者的认可和购买,关键是通过品牌建设来降低消费者的选择成本。只有实现了双循环,企业才能从根本上解决"只循环不经济"的困难,从而保证秸秆循环利用系统的稳定发展。同时,本文以山东泉林嘉有肥料有限责任公司为例,为作物秸秆的循环利用提供了现实指导。     

从“傻子点火”到“猴子开枪”

<正>近期,由于秸秆焚烧造成的烟雾锁城成为人们挥之不去的隐痛。粮食和烟雾必须一起收获,一样都不能少,准确地说,农民收粮,城里人喝烟。每年政府投入大量的人力物力,但还是无功而返,老百姓该怎么烧还怎么烧。     

中国作物秸秆资源利用潜力的多适宜性综合评价

由于作物秸秆类型不同,其营养成分和利用价值也不同,因此仅根据草谷比系数法以质量形态衡量其利用价值,难以全面直接地反映秸秆资源的多种利用价值.为综合定量评价不同利用方式下我国作物秸秆资源的各种利用价值,依据能量流动定律,构建作物秸秆多适宜性综合统一评价体系.结果表明:①以质量、能量和谷物当量3种形态综合核算我国秸秆资源量,其计量结果年际变化趋势较为一致,并且能量和谷物当量形态更能直接体现秸秆资源能源化和饲料化的实际利用价值;②1991-2015年我国作物秸秆资源利用价值总量整体上升,至2015年我国作物秸秆肥料化、基料化和原料化形态质量为6.88×1011 kg,能源化利用价值为8.89×1018 J,适宜饲料化的作物秸秆资源利用量为6.26×1011 kg谷物当量,折合当年全国粮食总产量的100.66%,因此秸秆饲料化具有较高的利用价值,并且符合当前我国"粮改饲"农业改革发展方向;③我国各地秸秆资源量在空间上呈现出显著的地域边缘属性,秸秆资源丰富地区主要集聚在华北、东北和长江中下游地区.研究显示,就作物秸秆主要利用方式而言,饲料化具有相对较高的适宜性和利用价值,但是由于经济收益、经营规模和市场供需不对称等原因,当前农户秸秆饲料化的意愿不高,可利用经济和政策等措施引导该产业有序开展.      

低温冰冻预处理对水稻秸秆厌氧发酵产气性能的影响

以水稻秸秆为厌氧发酵原料,在中温（37 ℃）湿式批次发酵条件下,考察了低温冰冻预处理在不同温度（-5,-18,-40,-60 ℃）和不同时间（12,24,36 h）下对水稻秸秆厌氧发酵产气性能影响。实验结果表明:低温冰冻预处理均显著增加了秸秆溶出物COD含量,其中D3处理与对照相比增加了7.65倍。低温冰冻预处理显著降低了木质素含量,降低幅度为16.36%~59.88%。在预处理冰冻温度为-5,-18,-40 ℃下,水稻秸秆厌氧发酵TS产气率和甲烷含量随着预处理时间增加而提高。其中,-60 ℃,24 h处理的厌氧发酵TS产气率与-60 ℃,36 h处理的甲烷含量最高,相较于对照组分别提高了96.46%和209.30%。     

不同含水率污泥和小麦秸秆混合热解制备富氢合成气

为拓展活性污泥资源化利用方向,在固定床反应器中研究了不同含水率污泥与小麦秸秆的共热解。将不同含水率的污泥和秸秆在600~900 ℃范围内混合热解,研究了热解温度、污泥含水率和秸秆添加量对气体组成的影响。当污泥含水率一定时,随着反应器温度的升高,H₂和CO的含量逐渐增加。在相同温度下,随着污泥含水率的增加,H₂的含量呈现先增加后减少的趋势,而CO含量呈逐渐下降趋势。当污泥含水率为60%时,H₂的含量达到最大值。当热解温度为800 ℃时,制备富氢合成气的最佳比例为40%的秸秆与含水率为60%的污泥混合热解。     

秸秆活性炭活化过一硫酸盐降解酸性橙7

将磷酸氢二铵((NH_4)_2HPO_4)作为活化剂制备秸秆活性炭(SAC),并用其活化过一硫酸盐(PMS)产生硫酸根自由基(SO_4~-·)降解偶氮染料酸性橙7(AO7).首先对活化前后的SAC进行FTIR表征,发现(NH_4)_2HPO_4活化后的SAC含氧官能团特征峰强度增强,可能有利于过一硫酸钾的活化.其次研究了活化剂浓度、SAC投加量、PMS浓度、初始pH、抑制剂对AO7降解效果的影响.结果表明,AO7脱色率随着活化剂浓度、SAC投加量、PMS浓度的增加而增加;同时在偏中性条件下,有利于SAC活化PMS脱色AO7;加入相同物质的量比(2000/1)的甲醇、叔丁醇、苯酚,55 min内AO7脱色率分别为88.4%、66.2%、13.4%,苯酚对反应抑制效果最好,表明SAC表面的硫酸根和羟基自由基在AO7脱色中起主要作用.最后通过紫外光谱扫描、气质联用(GC-MS)和TOC分析表明,AO7的偶氮键和萘环结构被破坏,生成含苯环类中间产物,最终矿化为二氧化碳和水,矿化率可达31.7%.     

秸秆露天焚烧典型大气污染物排放因子

利用烟气污染物稀释采样系统,基于实际测试,针对玉米、小麦、花生和棉花4种农作物秸秆开展露天焚烧排放大气污染物采集和分析.利用修正燃烧效率区分燃烧状态,根据碳平衡法计算烟气中颗粒物和气态污染物排放因子.结果表明,4种秸秆露天焚烧CO、SO₂、NO_x和CH₄平均排放因子分别在7.39~92.4g/kg、0.11~0.89g/kg、0.72~3.86g/kg和0.2~5.45g/kg之间,PM_2.5平均排放因子在1.48~13.29g/kg之间.OC和EC的质量分别占PM_2.5全部质量的27.7%~54.3%和4.4%~17.1%,是PM_2.5的主要组成成分.污染物排放主要来自混合燃烧状态,焖烧状态排放污染物浓度相对较高.随着含水率升高,焖烧过程增强显著,CO、CH₄、PM_2.5和OC的排放因子升高,其中PM_2.5排放量增高主要是由OC排放占比升高导致.     

秸秆禁烧与综合利用问题分析及对策建议

焚烧秸秆屡禁不止,既有主观因素也有客观原因.主观上,随着农村经济的发展和广大农民生活水平的提高,许多传统的秸秆利用方式相继被淘汰,人们往往采取一烧了之的办法.客观上,机械收割面积迅速扩大,留茬过高而影响播种.杜绝焚烧秸秆,从根本上解决秸秆焚烧问题,不仅是各级政府的一项重要职责,而且需要广大农民的主动参与和社会各界的积极关注.     

秸秆的综合利用

近几年,农村秸秆废弃量日益增长,秸秆如何被利用,已成为令各方头疼的问题,本文对几种秸秆综合利用的有效途径进行浅析。