禁狼煙 防污染 廢變寶 把醇產(chǎn)

高碩

秸稈是成熟農(nóng)作物莖葉部分的總稱，通常是指水稻、小麥、玉米等禾本科農(nóng)作物成熟脫粒后剩余的莖葉部分。長(zhǎng)期以來(lái)，農(nóng)民沒有把秸稈視為寶貴資源，每到收獲的季節(jié)，總有一些人在農(nóng)田里對(duì)收割后的秸稈進(jìn)行焚燒，造成田間“狼煙四起”。

1.“狼煙”的危害。①造成環(huán)境污染，危害人體健康。夏收、秋收時(shí)節(jié)，田間“狼煙四起”，城郊煙霧彌漫，對(duì)人類的呼吸道及心血管都會(huì)造成很大損害。②降低空氣的能見度，影響交通安全。秸稈燃燒起來(lái)會(huì)生成大量的白色固體煙霧，由于固體極小，所以呈粉末狀飄散，極大地降低了高速公路、機(jī)場(chǎng)等地方的能見度，影響交通安全。③引起火災(zāi)。農(nóng)田秸稈焚燒時(shí)一旦出現(xiàn)大火，火勢(shì)將很難控制，極容易造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。④導(dǎo)致耕地生產(chǎn)力下降。焚燒農(nóng)田秸稈會(huì)使土壤中的微生物死亡，有機(jī)質(zhì)變少、板結(jié)，給農(nóng)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展造成巨大的障礙。

2.“狼煙”屢禁不止的原因。我國(guó)《大氣污染防治法》早已禁止露天焚燒秸稈，但部分地區(qū)人們違法焚燒秸稈的情況仍然屢禁不止，我們通過在蘇北的農(nóng)村調(diào)研得知，人們之所以違法焚燒秸稈主要有以下幾個(gè)原因：①隨著農(nóng)村機(jī)械化程度的提高，牲畜的需要量大大減少，秸稈飼料的需求也大幅降低。②近年來(lái)農(nóng)村生活水平有所提高，許多農(nóng)民采用液化氣和電等清潔的生活能源，導(dǎo)致農(nóng)作物秸稈成為“徹底的廢棄物”。③秸稈分布零散、體積蓬松，收集運(yùn)輸成本高，產(chǎn)業(yè)化程度不高。④秸稈蠟質(zhì)層較厚，“秸稈還田”后若沒有降雨，入土后無(wú)法及時(shí)腐爛分解，給后續(xù)農(nóng)作物管理造成障礙。

3.廢變寶把醇產(chǎn)。以禁為主的措施不能從根本上解決“狼煙”問題，“狼煙”既是環(huán)境污染問題，也是資源浪費(fèi)的問題。秸稈禁燒工作應(yīng)當(dāng)由“以禁為主”轉(zhuǎn)變?yōu)椤笆杞Y(jié)合”，為秸稈謀出路才是解決問題的根本辦法。

秸稈的主要成分為難以降解的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素。纖維素中的六碳糖和玉米淀粉中含有的葡萄糖一樣，可以用傳統(tǒng)的酵母發(fā)酵成乙醇。而半纖維素中含有的糖主要為五碳糖，傳統(tǒng)的酵母無(wú)法經(jīng)濟(jì)地將其轉(zhuǎn)化為乙醇。纖維素乙醇技術(shù)正是利用纖維素質(zhì)生物原料（如秸稈）生產(chǎn)乙醇燃料，這種燃料可以直接替代汽油等化石燃料，還能避免糧食作物生產(chǎn)的大量損耗，所以說(shuō)，隨著化石資源的逐漸枯竭和環(huán)境的日益惡化，大力推廣這種可再生能源技術(shù)已經(jīng)成為許多國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。

目前限制纖維素質(zhì)生物原料生產(chǎn)纖維素乙醇的主要障礙是纖維素酶發(fā)酵活力較低、成本較高。纖維素酶是一類能夠?qū)⒗w維素降解為葡萄糖的多組分酶的總稱，可催化秸稈發(fā)酵產(chǎn)生纖維素乙醇。為了降低酶的生產(chǎn)成本，美國(guó)能源局2002年為諾維信和杰能科提供資金，開發(fā)新型纖維素酶。2012年作為全球生物燃料生產(chǎn)用酶的最大供應(yīng)商丹麥諾維信推出最新酶制劑產(chǎn)品Cellic CTec3（纖維素酶），最大限度地提高了纖維素酶的發(fā)酵活力，降低了成本，確保工廠以最低的總成本生產(chǎn)纖維素乙醇。

作為新型清潔燃料，纖維素乙醇由于能替代傳統(tǒng)的以糧食作物為原料的生物乙醇技術(shù)，緩解能源危機(jī)、保護(hù)環(huán)境而已得到世界各國(guó)政府、企業(yè)及研究機(jī)構(gòu)的關(guān)注。自上世紀(jì)80年代中期，加拿大就開始資助纖維素乙醇研究和開發(fā)，logen公司利用麥稈、玉米稈生產(chǎn)纖維素乙醇。美國(guó)對(duì)纖維素乙醇項(xiàng)目給予政策及資金上的支持，2007年立法指令“要求到2022年每年必須提供160億加侖（美制加侖：1加侖=3.785 412 L；英制加侖：1加侖=4.546 092 L）的纖維素乙醇”，2008年“農(nóng)場(chǎng)法案”更是為纖維單質(zhì)生物燃料的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支持。意大利的M&G集團(tuán)開發(fā)的一體化纖維素乙醇生產(chǎn)技術(shù)，在歐洲已建成年產(chǎn)4萬(wàn)噸的纖維素乙醇的工業(yè)化示范裝置。

我國(guó)在“863計(jì)劃”中將纖維素乙醇列為研究課題。中糧集團(tuán)生化能源（肇東）公司，系統(tǒng)地研究了玉米秸稈為原料的纖維素乙醇生產(chǎn)工藝，并在2006年4月在黑龍江建成了一套年產(chǎn)500 t的纖維素乙醇試驗(yàn)裝置。該試驗(yàn)裝置以玉米秸稈為原料，采用丹麥諾維信公司的纖維素酶制劑，成功地生產(chǎn)出纖維素乙醇。山東澤生生物科技有限公司與中國(guó)科學(xué)院過程工程研究所建立了年產(chǎn)3 000 t的纖維素乙醇示范工程。河南天冠燃料乙醇有限公司以玉米秸稈為原料，生產(chǎn)纖維素乙醇，年產(chǎn)量已達(dá)30萬(wàn)噸。

我們相信：在不久的將來(lái)，纖維素酶的研究將會(huì)取得更大突破，隨著纖維素乙醇的大規(guī)模、高效率的生產(chǎn)和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的調(diào)節(jié)，農(nóng)作物秸稈將成為寶貴的資源，“狼煙”將徹底地一去不復(fù)返。

作者單位：江蘇省運(yùn)河中學(xué)高二（1）班

（責(zé)任編輯 王瓊霞）