秸秆类生物质资源化技术研究前沿和发展趋势（一）

开发可再生的秸秆类生物质资源对解决固体废物的污染问题和实现可持续发展具有重要意义。然而，现有的生物质利用方式面临产品价值较低、应用范围有限和易造成二次污染的问题，极大地制约了生物质资源的充分利用。本文在总结国内外秸秆类生物质利用现状的基础上，系统梳理了利用生物质生产高价值化学品、高品质液态燃料、氢气和新型材料的最新研究进展，提出要发展基于循环农业的秸秆综合利用模式、完善秸秆禁烧制度并加快研发秸秆资源化新技术。研究结果可为我国生物质资源化技术的进一步发展和大规模产业应用提供理论支撑。

石油等化石燃料的大量消耗引发了一系列的生态环境问题，资源短缺、能源危机和环境污染已经成为威胁人类发展的世界性难题。开发以秸秆类生物质为代表的可再生资源制备高价值的液态燃料、精细化学品和新型材料，替代当前广泛应用的石化产品，是实现可持续发展的有效途径。生物质兼具资源和固体废物的双重属性，秸秆类生物质的焚烧也是造成我国大气污染问题的关键因素之一。因此，实现秸秆类生物质的资源化也是治理环境污染的应有之义。

为了实现生物质资源化，国内外学者针对生物质的组成和结构特点，初步建立了通过生物炼制获得高价值产品的技术体系，相关产品已经在许多重要领域展现出应用前景，体现出生物炼制替代石油炼制的潜力。近年来，随着国家投入的持续加大，我国的生物质资源化技术取得了一系列重要进展。因此，梳理国内外生物质的利用现状、生物质资源化技术研究前沿和发展趋势，明确当前面临的挑战，对进一步加快生物质资源化的基础研究和产业应用、推进生态文明和美丽中国建设具有重要意义。

秸秆类生物质利用现状

我国秸秆类生物质利用现状

我国农作物秸秆的总产量高达10.4亿吨，可收集量约为9亿吨，其中主要是玉米秸秆（32.5%）、稻草（25.1%）、麦秆（18.3%）、棉秆（3.1%）和油料作物秸秆（4.4%）等。在长期的历史进程中，秸秆类生物质在我国广大农村地区一直作为做饭和取暖的主要燃料、禽畜养殖的重要饲料以及家用工具的构建材料，在生产和生活中发挥了至关重要的作用。农村生产和生活方式的快速转变是秸秆类生物质从资源转变为固体废物的主要原因。随着液化气、煤炭和电力在农村地区的普及，秸秆作为燃料的用途已经被完全取代。家庭散养禽畜的规模逐年萎缩，而大规模养殖业主要使用加工饲料，因此，秸秆作为饲料的利用量也在大幅减少。与此同时，秸秆作为材料的用途已经被塑料等合成材料完全取代。在多重压力的综合作用下，秸秆已经丧失了大部分传统的应用价值，被大量废弃和焚烧，造成了严重的环境污染问题。

为了治理秸秆焚烧造成的大气污染问题，我国开始在全国范围内推行秸秆禁烧的政策。2016年以来，农业管理部门在部分省（区）推行秸秆综合利用试点工作。2018年修订实施的《中华人民共和国大气污染防治法》规定各级人民政府要禁止秸秆焚烧。2019年开始在全国范围内全面推进秸秆综合利用工作，提出县域秸秆综合利用率达到90%以上或比上年提高5%。随着秸秆禁烧政策的逐渐落实，在农作物收获季节集中焚烧秸秆造成大气重污染的现象已经得到有效遏制，但在其他时段无序焚烧秸秆的现象依然普遍存在。2018年卫星遥感共监测到全国秸秆焚烧火点7647个，秸秆焚烧造成大气污染的难题仍未从根本上得到解决。在得到资源化利用的秸秆中，秸秆直接还田的比重一般为40%～60%，高价值转化路径的比重仍然偏低。由于腐熟度不够，秸秆直接还田存在着容易导致病虫害和影响农作物生长的问题。在当前的农业生产中，大量使用化肥、农药和充分的灌溉可能会在短期内掩盖秸秆直接还田带来的病虫害和土壤结构破坏，但其长期环境风险不容忽视。

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