秸秆综合利用助力蓝天“减负”
以国家秸秆产业技术创新需求为导向，围绕产业技术创新链，运用市场机制集聚创新资源，力图共同突破秸秆产业发展的瓶颈
文/阮晓东
焚烧秸秆是造成东北、华北、华中地区雾霾天气的主要原因之一。长期以来，由于受到落后的消费观念和生活方式的影响，加上缺乏技术支持和环境保护意识，我国对秸秆资源并没有进行合理、高效的利用。“十三五”时期，秸秆综合利用成为解决农业和环境良性发展的重要途径。伴随着国家秸秆产业技术创新战略联盟的成立，我国将以国家秸秆产业技术创新需求为导向，围绕产业技术创新链，运用市场机制集聚创新资源，力图共同突破秸秆产业发展的瓶颈。
农村秸秆焚烧成为公众热议话题
我国是一个农业大国，每年种植大量的粮食及经济作物，秸秆作为农作物收割剩余物，资源数量巨大，据统计目前我国每年秸秆总量约有近8亿吨。占全世界秸秆总量的30%左右，居世界之首。数据显示，我国秸秆资源主要分布在东部和中西部产粮区，70%以上的秸秆集中在四川、河南、山东、河北、江苏、湖南、湖北等13个粮食主产区，西北地区和其他省份秸秆资源量较少。其中稻草主要在长江以南的省份，麦秸和玉米秸秆则分布在黄河与长江流域之间，以及黑龙江和吉林等地区。
每年农作物收获季节，东北、华北地区的农田就开始了烟柱滚滚的时节。大量的秸秆被在农田中被直接点燃焚烧，既造成空气污染、破坏土壤结构、农田质量下降，同时也是极大的浪费。因秸秆焚烧引起的空气污染、交通堵塞以及火灾事故等问题已经成为各个地区严重的社会问题，这也引起了国家的高度重视。
值得注意的是，中国秋季大规模焚烧秸秆不过是近二三十年的事情。
以前由于生产力不发达，秸秆还被当做重要的生产和生活材料。比如秸秆作为青贮饲料过腹还田，喂马养牛，秸秆作为家庭用能做饭取暖，秸秆作为手工业材料进行加工，秸秆作为建筑材料遮风挡雨等。无论是在北方还是南方的农村，早已经自发地形成了秸秆的复合高效利用方式，只有那些留在田间的根茬由于影响耕作，才会进行简单的烧荒。
但是进入了整体城市化和工业化后，即使是在农村，秸秆也已经被煤炭、天然气等能量更为密集的燃料所取代。而由于储存利用秸秆的市场价值低于收集成本，所以更显地秸秆“无用”，于是最简单的方法就是一烧了之。
笔者找到了中央电视台这样一则新闻，“2015年10月19日至11月1日，我部卫星遥感巡查监测数据统计表明，在黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、湖北、山西、宁夏、甘肃、湖南、广西、安徽、河南、河北、江西、江苏、广东等16省（区）共监测到疑似秸秆焚烧火点1583个，比2014年同期增加676个，增幅为74.5%。各省（区）火点数依次分别为黑龙江967个，吉林286个，辽宁149个，内蒙古52个，湖北44个，山西27个，宁夏20个，甘肃15个，其余省（区）火点数低于10个。”
如此多的秸秆焚烧当然也贡献了大量的PM2.5。比如“成都雾霾天气原因揭秘，焚烧秸秆成主因”，“武汉被雾霾笼罩空气重度污染，主因为周边秸秆焚烧”，江苏新闻网报道的“雾霾侵袭江苏全省，南京空气中又有秸秆味”等等关于雾霾事件的新闻，都让人对秸秆焚烧议论纷纷。
随着研究的深入，中科院以及很多大学都指出，秸秆焚烧是成为粮食主产区夏秋两季雾霾的重要污染源，中国的秸秆焚烧已经成为重要的环境公害之一。比如以上地区的雾霾天气，发生时虽已到秋冬季节，但这些区域并非供暖地区。另外秸秆焚烧会产生三种特有的特征颗粒示踪物，分别是有机碳、元素碳和钾离子。在这些地区的雾霾中，有机碳监测值和元素碳和钾离子监测值分别升高了8-20倍。如此显著的特征颗粒示踪物指标，已经足够说明问题。
所以秸秆以露天焚烧的形式处理，就成为“十面霾伏”的重要推手。当前，秸秆成为我国“牵一发而动全身”的社会性问题，与粮食生产、农业化肥、环境保护、可再生能源、健康事业等密切相关。
实际上，秸秆是一种具有多用途的生物质资源，农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中，富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等。近年来，我国秸秆的综合利用率不断提升，2013年已经达到70%以上。但与农业发达国家相比，仍有很大的进步空间。我国每年产生的秸秆有9亿吨，总量差不多占全球的1/3。据悉每公斤秸秆在明火燃烧条件下能释放7.2-39g的PM2.5，在闷火燃烧条件下能释放67.4104.6gPM2.5。这么多的秸杆燃烧时，每季至少可以贡献43万吨PM2.5，相当于5.7亿吨经过除尘处理的燃煤过程。
秸秆焚烧，不仅污染了环境，同时也造成了严重的资源浪费，到底该怎么办？
我国秸秆的收集、储存、运输成本都比较高，秸秆产业化阻力一直比较大。
收集运输难，处理技术落后
早在1999年，国家环保总局、农业部、财政部等6部委就联合发布了《秸秆禁烧和综合利用管理办法》。为了推广，当年的这个办法甚至写了“各地接到本通知后，可以翻印《秸秆禁烧和综合利用管理办法》，并在乡镇、村庄张贴，广而告之。”
时至今日，秸秆禁烧至今已经“狠抓”了16年之久。但是直到今天，焚烧秸秆还是一个相当普遍的事情，说明该办法的落实效果并不好。
比如安徽省六安市、淮南市是农业大市，但每年两地都有大量的水稻秸秆着火点，造成了严重的空气污染。2014年，六安淮南秸秆禁烧不力被通报，安徽省政府办公厅公布的环保部卫星监测结果显示，截至当年11月4日，六安市、淮南市秋季秸秆焚烧火点分别为44个、35个，而安徽省政府也“责成两市政府向省政府作出书面检查”。到了2015年，为了治理秸秆焚烧，六安市“出动巡查人员263414人次，秸秆粉碎还田总量达74.6万吨，秸秆发电量1.13万吨，其他综合利用方式用量12.3万吨，全年卫星监测火点1处，基本实现“零火点”目标”（引自六安新闻网）。
类似安徽省六安市这样的稻麦两季种植的农业区，我国还有很多，比如河南、江苏、湖北、湖南等地。六安市出动大量的人力物力才将“零火点”目标的目标实现，肯定是有其现实困难的。这种困难，也不是老百姓自己能解决的。
比如六安市金安区人大代表戚功军反映，面对农村产生的大量秸秆，镇村干部肩上的担子十分沉重，因为“由于收割时麦桩割得太高，没有反转灭茬机耕不下去，麦秆浮在上面，下一季水稻无法按时栽插。尽管发了秸秆腐熟剂，但由于夏种时间紧，使用腐熟剂一般需要10天左右才能发挥效果，所以农民等不起。虽然秸秆回收企业开展了下乡收购业务，但由于搬运秸杆费工费力，回收价格低廉，农民田地里倒弄一天秸秆的效益远没有打一天工的收入高，一把火烧掉显然最省心省力。”
后来，我们看到还是政府提供的机械化粉碎解决了问题。根据相关数字，六安2015年的秸秆粉碎还田率达到近80%。
但是更多的地区，例如北方的旱作农业区和一年一季作业区，即使政府提供了机械化粉碎，也无法做到有效地秸秆还田。很多农民反映，粉碎后的秸秆铺洒在田里直接种玉米，遇到连雨天气，会造成秸秆腐烂，部分秸秆上带有很多病菌，往往造成玉米病虫害严重。
所以要解决焚烧秸秆的问题，“光堵不疏”是不行的。
国务院发展研究中心资源与环境政策研究所吴平研究员表示，我国秸秆产业化没有得到长足的发展，是有具体原因的，比如收集成本高。粮食收获期较短，农民抢收粮食分不出精力收集秸秆。加上农民收集秸秆所得的收入还不够支付雇工费，而且国家对农民收集秸秆未予以补贴，所以农民收集秸秆的积极性不高。还有运输时间长。“百里不运草，千里不运粮”，运费高是秸秆规模化利用的瓶颈。第三是储存难度大。秸秆本身不易防火、防水，难以长期储存。
努力形成秸秆产业核心竞争力
笔者查阅到的数据显示，目前全国秸秆利用率在75%左右，其中肥料化利用量占26.4%，饲料化利用量占27.8%，基料化利用量占2.9%，能源化利用量占13.6%，原料化利用量占5.1%。可以看出，我国秸秆利用还停留在肥料化、饲料化、基料化等技术含量低、附加值小的农业化利用方式上，而发电、造纸、沼气等技术含量高、附加值大的工业化利用方式所占比例很小。
从国外情况看，特别是在发达国家，除传统的将秸秆粉碎还田作有机肥料外，还走出了秸秆饲料、秸秆汽化、秸秆发电、秸秆乙醇、秸秆建材等新路子，大大提高了秸秆的利用值和利用率。
为贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要》，2014年12月，国家发改委办公厅、农业部办公厅日前联合通知发布《秸秆综合利用技术目录（2014）》。目录共包含秸秆肥料化利用技术、秸秆饲料化利用技术、秸秆原料化利用技术、秸秆燃料化利用技术、秸秆基料化利用技术等五大类。
2016年初，为了建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系，由国家产业技术创新战略（培育）联盟批准成立了“国家秸秆产业技术创新战略联盟”（国联字[2015]064号）（简称“秸秆联盟”），并由秸秆控股（集团）有限公司（简称“秸秆控股”）担任理事长单位。
为了推广秸秆综合利用技术，北京炭宝科技发展有限公司、北京传树建材科技集团有限公司、张家口盛隆大地农业开发有限公司、郴州聚能生物能源科技有限公司、唐山权达环保新能源发展有限公司等一批企业正在努力形成秸秆产业核心竞争力。
比如北京传树建材科技集团扎根于北京市平谷区，力图在秸秆板生产中做大做强。传树建材已荣获27项秸秆纤维发明专利，传树建材首批推向市场的有10种不同产品：秸秆强化砖、秸秆纤维中空隔墙板、秸秆纤维中空波浪瓦、秸秆纤维仿大理石装饰板、秸秆纤维建筑模板、秸秆纤维欧式大波瓦、外墙装饰挂壁板、秸秆纤维超强聚酯瓦、秸秆纤维连体仿古瓦、秸秆纤维仿古聚酯瓦，以超强的耐候性、色彩持久性、隔音、隔热、保温效果好、抗冲击、不易碎、优异的耐腐蚀性能、卓越的防水性能、体积稳定性高、耐火性强、绝缘性能好等特点被联合国环保总会和世界低碳环保委员会授权指定为“生产示范基地”。
此外，万华生态板业股份有限公司作为目前世界上规模最大的零甲醛秸秆板材供应商，也积极地投身于秸秆的综合利用。据悉，万华板业已经和德国迪芬巴赫合力打造的秸秆板连续平压生产线，每条15万立方米生产线可以增加产值约3个多亿，节约木材20万立方米，双方将充分利用自身的核心技术力量，并肩合作强强联手，并结合中国原料实际特点，努力打造和推广一套能高效利用麦秸原料，来生产出高附加值、新型环保产品的秸秆板生产线。
此外了，我国针对秸秆综合利用中的关键和共性技术研发，加大了对技术进行集成配套和机械设备的开发力度，正在积极引进消化吸收适合我国国情的国外先进装备和技术，通过突破秸秆乙醇、秸秆多糖单糖、秸秆淀粉生产等深层次技术障碍，形成我国秸秆产业的突破。
秸秆利用：既靠政策也要靠市场
秸秆焚烧已成为中国显著的环境和社会问题，而农户之所以会焚烧秸秆是由于收获和利用秸秆的机会成本过高，且收益较低；秸秆发电、秸秆建材、秸秆气化集中供气等新型秸秆资源化利用技术的环境效益明显，但受技术、原料、市场等因素影响存在不确定性；秸秆收储运成本高及相关体系不完善，成为制约秸秆规模化利用的关键因素。
面对这样一个关乎农业发展、环境治理和农民增收的难题，还需要政策和市场的双重支持。
目前我国秸秆利用相关政策不系统，难以形成合力，特别是政策缺少细化措施保障，是目前最大的障碍。国家出台的关于秸秆综合利用的文件大多是宏观层面的政策，其落实有待进一步细化深化。地方层面缺乏关于秸秆综合利用的总体规划。而且，秸秆综合利用缺乏国家专项资金的支持，单靠其他资金的零散支持或者地方资金难以使秸秆禁烧及综合利用工作有效开展。由于各地对秸秆禁烧及综合利用重视程度不同，专门工作机构的设置、执行力度、落实效果也不尽相同。
要对秸秆进行有效收集，还是要鼓励企业到秸秆生产区进行建厂。比如丹麦是世界上首先用秸秆发电的国家之一。秸秆发电厂最理想的辐射区域是30—50公里，丹麦会在农田的中心位置建立发电站，然后通过机械打包的方式将秸秆收集。但在我国，企业为了收集到足够的秸秆，一般需要辐射到50—100公里，造成企业成本增加。另外企业如果辐射地域有限，与农地之间距离远，那么加之秸秆收集后缺乏初加工，容易出现腐烂，进而影响利用效果。
除了秸秆收集成本高、运输时间长、储存难度大，收储运体系不畅等原因，还有一个重要原因是我国的企业技术不高，产品化途径有限。比如在美国，秸秆除大部分被用作饲料或者建筑材料外，还积极推动再生能源事业，把秸秆作为一种新兴的替代燃料特别是生物燃料，从中提取乙醇进行开发利用，使秸秆综合回收利用有了更进一步的发展。日本也在秸秆纤维素提取酒精方面取得了进展。当然这些活动都得到了政府补贴等政策的鼓励与支持。
比如我国秸秆沼气利用工程仍处于发展阶段，规模化生产和利用程度不高，主要用于生活供能，普遍存在规模小、运行状况不佳的情况；传统秸秆造纸污染严重、需水量大、能耗高，秸秆造纸有待清洁化、高效化。第二，现有秸秆工业化利用的成熟技术有待推广。但是由于这些技术的初期投入普遍较大，而目前政策所给予的支持力度不足，市场认知度不高，稳定的消费市场尚未形成，使得现有技术推广缓慢。
当然，更好的技术也是必须的。提高秸秆利用科技含量，实现工业化、规模化利用。我国需要对秸秆综合利用中的共性问题和技术难题进行科技攻关。对现有的秸秆利用技术进行评估，寻找秸秆高效利用的技术突破口，科学定位各种技术方案的作用和适用范围。从功能、用途、产品升级上加强秸秆利用的新方法、新工艺的研发，扩大应用领域，降低劳动强度。加强秸秆利用加工设备的研发，最大限度地节约成本，挖掘秸秆资源的利用潜力。