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1、第 1 页 共 4 页秸秸秆秆焚焚烧烧对对大大气气的的危危害害及及其其防防治治2009 级环境科学专业 0902 班 姓名 谷照虎 学号 12摘 要: 作物秸秆的综合利用是目前我国面临的重要环境问题，秸秆的大量焚烧不仅危害了环境和人类健康，而且也是对资源的一种极大的浪费。随着我国农村经济的发展和能源供应结构的调整出现了农业秸秆过剩现象，田问直接燃烧造成了严重的环境问题(特别是对大气的污染)。本文介绍了秸秆燃烧的颗粒物、有害气体等污染物，及在大气中与大气的作用机理和归趋。指出了秸秆直接露天燃烧对环境和人类健康的危害，为农村秸秆的资源化处理提供了理论依据。文中提到的几种治理大气污染物的措施是根据我
2、国现阶段大气中主要的污染物（二氧化硫，二氧化碳，可吸入颗粒物等）研究和总结出来的，虽然具有一定有限性，但是也能够我国农村环境的治理奠定一定的基础。关键词：秸秆焚烧；大气；农业秸杆；资源化；能源 引 言：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、油料、棉花、甘蔗和其它农作物在收获籽实后的剩余部分。农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中，秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，是一种具有多用途的可再生的生物资源,秸秆也是一种粗饲料。特点是粗纤维含量高（30%-40%） ，并含有木质素等。木质素虽不能为猪、鸡所利用，但却能被反刍动物牛、羊等牲畜吸收和利用。1 一我国农村秸
3、秆焚烧的现状及危害一我国农村秸秆焚烧的现状及危害 1.农作物秸秆资源废弃焚烧的现状20 世纪 80 年代，中国开始出现农民为赶农时、抢播种而大面积焚烧秸秆的现象，并在 90 年代愈演愈烈，成为政府和社会普遍关注的话题。每年到底有多大的秸秆资源量被露天焚烧掉？曹国良等根据各省、市农村居民年平均收入以及农村生活水平、气候带、植被覆盖现状和水稻、小麦、玉米的主要产地等资料，将全国按秸秆露天焚烧的比例分为大于 40%、30%40%、20%30%、10%20%、10%以下 5 种区域，据此估算出 20012003 年全国平均每年焚烧秸秆量分别为 1.38、1.39、1.32 亿 t，占同期全国年均秸秆总
4、产量的22.60%、22.30%、22.24%，其中山东省的焚烧量最高，其次为河南、江苏、河北、东北各省。另据中国气象局国家卫星气象中心遥感监测数据的显示，20042007 年间，共计监测到麦收期间和秋季秸秆火点 15107 个，其中数量最少的 2006 年也达到 3294 个。另一项使用 EOS-MODIS 遥感监测数据的研究发现，秸秆焚烧最严重的区域主要集中在淮河流域（特别是江苏北部，安徽北部，河南中部、南部，山东南部，时间为 6 月份） ，以及陕西关中平原（时间为 6 月份） ，20022005 年这些区域秸秆焚烧面积分别占全国的 65.74%、40.24% 22农作物秸秆焚烧产生的环境
5、危害（1）污染空气环境，危害人体健康。 研究表明：焚烧秸秆使大气中 PM10、CO、SO2、NO2、可吸入颗粒物等污染物浓度急剧增高，增加霾天气的发生几率，致使空气变得混浊、水平能见度下降；农作物秸秆中含有氮、磷、钾、碳氢元素及有机硫等。特别是刚收割的秸秆尚未干透，经不完全燃烧会产生大量氮氧化物、二氧化硫、碳氢化合物及烟尘、氮氧化物和碳氢化合物，在阳光作用下还可能产生二次污染物臭氧等。而且焚烧秸秆时，大气中二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物三项污染指数达到高峰值。当可吸入颗粒物浓度达到一定程度时，对人的眼睛、鼻子和咽喉含有黏膜的部分刺激较大，轻则造成咳嗽、胸闷、流泪，严重时可能导致支气管炎发生。
6、（2）破坏土壤结构，造成耕地质量下降。 焚烧秸秆使农田土壤有机质、生物群落数量和密度显著减少，致使耕地贫瘠化、农田板结化，也影响后茬作物生长，降低作物产量农作物秸秆中不仅含有大量纤维素、木质素，还含有一定数量粗蛋白、粗脂肪、磷、钾等营养成分和许多微量元素。在田间焚烧农作物秸秆，仅能利用所含钾的40 % ，其余氮、磷、有机质和热能则全部损失，而且 焚烧秸秆使地面温度急剧升高，能直接烧死、烫死土壤中的有益微生物，影响作物对土壤养分的充分吸收，直接影响农田作物的产量和质量，影响农业收益第 2 页 共 4 页（3）引发交通事故，影响道路交通和航空安全。 燃烧秸秆形成大量的烟雾，使能见度大大降低，可见范
7、围降低，严重干扰了正常的交通运输。在交通干线两侧和机场附近，这种影响尤为突出。 （4）引发火灾，威胁群众的生命财产安全。秸秆焚烧，极易引燃周围的易燃物，尤其是在村庄附近，一旦引发火灾，后果将不堪设想。二二秸秸秆秆的的资资源源化化利利用用 1.秸秆资源化的可行性分析全世界每年产农作物秸秆约 10002000 亿吨，我国每年达 8 亿吨以上。随着农村经济的发展和能源供应的改善，农民对秸秆的燃烧利用逐渐减少，部分经济较发达地区出现了田间直接焚烧秸秆的现象，造成了严重的环境污染问题。利用现代生物技术将农业秸秆转化为有机肥、饲料、酒精等产品，不仅可以缓解资源紧缺压力，同时也可以避免农业秸秆造成环境污染的
8、问题，因而成为世界各国竞相开展的研究课题，具有重大的战略意义。在 2003 年，国家农业部把实施重点地区农作物秸秆机械化还田利用作为为农民办的 l1 件实事之一。其实，秸秆作为农业的副产品，是一种有用的资源。秸秆中有机质含量平均为 15，平均含碳 4422、氮062、磷 O25、钾 144，还含有镁、钙、硫等元素，这些都是农作物生长所必需的营养元素。秸秆中含有的碳水化合物、蛋白质、脂肪、木质素、醇类、醛、酮和有机酸等，大都可被微生物分解利用，经过处理后可以加工成饲料供动物食用。秸秆的主要成分是碳水化合物，如果燃烧充分，是一种清洁和可再生的能源。因此，实现秸秆资源化利用是农业可持续发展战略的需要
9、。近年来，秸秆利用技术在我国发展的较快，主要有秸秆能源利用技术、秸秆肥料利用技术、秸秆饲料利用技术以及秸秆工业原料利用技术等。32.秸秆资源化利用的具体方案秸秆还田秸秆还田农作物秸秆还田技术主要是机械化秸秆粉碎直接还田技术，它是以机械的方式将田间的农作物秸秆直接粉碎并抛洒于地表，随即耕翻入土，使之腐烂分解，从而培肥地力，实现农业增产增收。机械化秸秆还田技术具有显著的经济效益和社会效益。 秸秆饲料秸秆饲料我国是一个农牧业大国，同发达国家相比，畜牧业的比例偏低。随着人民生活水平的提高，膳食结构将向奶、肉、蛋倾斜，这就对畜牧养殖业提出了更大的要求，而畜牧业的大发展就需要有丰富的饲料资源。面对草原退化
10、沙化严重、牧草供应不足、树叶资源难以采集利用的矛盾，以秸秆为主的畜牧粗饲料开发潜力是巨大的。牛羊等反刍动物对秸秆等粗饲料必吃，以牛为例，按 2001 年统计，全国牛存栏量为 1.5 亿头，年需粗饲料 4.5亿吨，特别是对规模化、集约化养殖的粗饲料供应缺口很大。在秸秆开发利用领域里，每年有 3 亿5 亿吨的闲置资源；就市场来讲，存在着百亿元的商机，秸秆综合利用大有可为。 4 三秸秆燃烧对大气的作用及治理三秸秆燃烧对大气的作用及治理 1.烟气污染物的处理大气污染综合防治涉及面比较广。影响因素比较复杂。一般来说可以就以下几个方面加以考虑。1 11 1 全面规划合理布局全面规划合理布局大气污染综合防治
11、，必须从协调地区经济发展和保护环境之间的关系出发，对该地区各污染源所排放的各类污染物质的种类、数量、时空分布作全面的调查研究。并在此基础上制定控制污染的最佳方案。工业生产区应设在城市主导风向的下风向。在工厂区与城市生活区之间，要有一定间隔距离并植树造林营建绿化带，减轻污染危害。对于现有污染严重，资源浪费，治理无望的企业要坚决实行关、停、并、转、迁等措施。第 3 页 共 4 页1.21.2 改善能源结构，提高能源有效利用率改善能源结构，提高能源有效利用率 我国当前的能源结构中以煤炭为主。煤炭占商品能源消费总量的 73，在煤炭燃烧过程中放 出大量的二氧化硫(SOx)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(
12、CO)以及悬浮颗粒等污染物。因此，如从根 本上解决大气污染问题，首先必须从改善能源结构人手例如使用天然气及二次能源(煤气、液化石油气、电)。还应重视太阳能、风能、地热等所谓清洁能源的利用。我国以煤炭为主的能源结构 在短时间内不会有根本性的改变。对此，当前应首先推广型煤及洗选煤的生产和使用，以降低烟 尘和二氧化硫的排放量。1 13 3 区域集中供热区域集中供热分散于千家万户的燃煤炉灶市内密集的矮小烟囱是烟尘的主要污染源。发展区域性集中供暖供热。设立规模较大的热电厂和供热站，用以代替千家万户的炉灶是消除烟尘的有效措施。这样还具有以下各项效益：提高热能利用率；便于采用高效率的除尘器；采用高烟囱排放；
13、减少燃料的运输量。1.41.4 植树造林，绿化环境植树造林，绿化环境绿化造林是大气污染防治的一种经济有效的措施。植物有吸收各种有毒有害气体和净化空气的功能。植物是空气的天然过滤器。蒙尘的树叶经雨水淋洗后又能够恢复吸附、阻拦尘埃的作用，使空气得到净化。植物的光合作用释放出氧气，吸收二氧化碳，因而树林有调节空气成分的功能，一般 1 公顷的阔叶林，在生长季节，每天能够消耗约 1t 的二氧化碳。释放出 075t 的氧气。有一些植物能够吸收大气中的有毒成分，如 1 公顷柳杉林每年可吸收 720kg 二氧化碳。有一些林木，在其生长过程中能够挥发出柠檬油、肉桂油等多种杀菌物质。有人做过分析测定。在百货大楼内
14、每立方米空气中细菌数达 400 万个，林区则仅仅有 55 个，这样，林区与百货大楼空气中的含菌量相差 7 万多倍。 2、颗粒污染物的治理2.12.1 颗粒污染物的分类颗粒污染物的分类大气中的烟尘主要是由于固体燃料(煤)的燃烧产生的。我们根据烟尘(颗粒污染物组成)的特性，可以将其分为粉尘、烟和雾三种类型。2.22.2 颗粒污染物的去除方法及设备颗粒污染物的去除方法及设备去除大气中颗粒污染物的方法很多，根据它的作用原理。可以分为下列四种类型：(1)干法去除颗粒污染物通过颗粒本身的重力和离心力，使气体中的颗粒污染沉降，而从气体中去除的方法。如重力除尘、惯性除尘和离心除尘。常用的设备有重力沉降室、惯性
15、除尘器和旋风除尘器等。(2)湿法去除颗粒污染物用水或其他液体使颗粒湿润，而加以捕集去除的方法。如气体洗涤、泡沫除尘等。常用的设备有：喷雾塔、填料塔、泡沫除尘器、文丘里洗涤器等。(3)过滤法去除颗粒污染物使含有颗粒污染物的气体通过具有很多毛细孔的滤料，而将颗粒污染物截留下来的方法。如填充层过滤、布袋过滤等。常用的设备有颗粒层过滤器和袋式过滤器。(4)静电法去除颗粒污染物使含有颗粒污染物的气体通过高压电场，在电场力的作用下，使其去除的过程。常用的设备有干式静电除尘器和湿式静电除尘器。择哪一种方法去除颗粒污染物，主要从颗粒污染物的粒径大小和数量以及操作费用等方面来考虑。一般情况下较大颗粒(数十微米以
16、上)宜于采用干法，而细小颗粒(数微米)则以采用过滤法和静电法为宜。第 4 页 共 4 页3、气态污染物的治理3.13.1 吸收法吸收法吸收是利用气体、液体中溶解度不同的这一现象，以分离和净化气体混合物的一种技术。这种技术也用于气态污染物的处理，例如从工业废气中去除二氧化硫(SO2。)、氮氧化物(NOx)、硫化氢(H：S)以及氟化氢(HF)等有害气体。吸收可分为化学吸收和物理吸收两大类。用于吸收气态污染物质的吸收液有下列几种：(1)水，用于吸收易溶的有害气体。(2)碱性吸收液，用于吸收那些能够和碱起化学反应的有害酸性气体，如 S0：、NOx、H2S、等。常用的碱吸收液有：氢氧化钠、氢氧化钙、氨水等。(3)酸性吸收液，一氧化氮(NO)和二氧化氮(N02)气体能够在稀硝酸中溶解，而且其溶解度比在水中高得多。(4)有机吸收液，用予有机废气的吸收，洗油、聚乙醇醚、冷甲醇、二乙醇胺都可作为吸收并能够去除酸性气体，如 H2S、C02等。目前在工业上常用的吸收设备有表面吸收器、板式塔
