燃烧秸秆的危害

2024-09-10

燃烧秸秆的危害(通用7篇)

燃烧秸秆的危害 篇1

夏津县作为一个农业大县, 玉米、小麦、棉花是主要的作物, 其种植面积和产量也呈逐年增长的趋势。在这个发展过程中, 农作物秸秆的处理成为了一个棘手的问题。每年的秋后, 玉米收获后的秸秆无法处理, 大部分农民选择火烧, 面对这一问题, 政府是以禁为主, 而农民则是以烧为主, 虽然每年都会动员干部检查小组在各地巡查, 但是秸秆焚烧仍然屡禁不止, 《中华人民共和国大气污染防治法》规定“露天焚烧秸秆等产生烟尘污染物质的, 由县级以上地方人民政府的监督管理部门责令整改, 并可以处五百元以上二千元以下罚款”。 秸秆焚烧不但违反法律规定而且会污染大气, 甚至会引起火灾危害。

1 秸秆燃烧的危害

1.1 造成大气污染

秸秆燃烧后会产生一氧化碳、二氧化硫等有毒气体和有机颗粒笼罩在天空中很难散去, 长期吸入容易使人出现流泪、咳嗽等症状, 可能诱发各种呼吸道疾病, 极大地危害周边居民的健康[1]。

1.2 容易引起火灾

由于干燥的秸秆易燃烧, 在田地里就地燃烧, 遇到大风天气极易引燃周围的易燃物, 导致“火烧连营”, 一旦引发麦田大火, 往往很难控制。

1.3 影响正常交通

露天燃烧秸秆产生的大量烟雾扩散到周围的公路、铁路、机场等地, 会导致能见度大幅下降, 影响驾驶员的判断, 阻碍正常的通行, 带来很大的交通安全隐患。

1.4 降低土壤肥力

平时人们所说的“秸秆燃烧后的草木灰可以给土地增肥”是不科学的, 秸秆燃烧会使土壤中原有的有机质含量、微生物数量以及土壤酶活性下降, 导致土壤板结, 肥力下降, 影响作物常量, 并且还会增加土壤的沙化程度, 使农田保水性能减弱, 不利于农作物的生长[2]。

1.5 浪费资源

作物秸秆是一种多用途的生物能源, 可以用作制取沼气、造纸、生物发电、生物降解材料等, 直接焚烧会造成资源的浪费。

1.6 影响气象数据采集

焚烧秸秆既污染了大气, 危害了居民健康, 也对观测场的正常数据采集造成了非常大的影响。2015 年华北地区的玉米大多在“十一”期间收割完毕, 从10 月8 日左右开始陆续出现了焚烧秸秆的现象。以夏津国家一般气象站为例, 由于气象观测场周边有许多玉米地, 因此导致观测场附近10 月8—20 日连续多日出现雾霾现象, 出现时间一般都在16:00—17:00, 与焚烧秸秆产生的烟雾的出现时间一致, 在办公室内也会闻到刺鼻的气味, 长时间内很难散去。特别是在14日, 从16:00 左右开始发现有秸秆燃烧现象, 雾霾一直持续到第2 天, 存在时间超过10 h。

从霾比较严重的这几天的水平能见度变化 (图1~3) 可以看出, 从16:00 左右秸秆燃烧出现后, 水平能见度明显快速下降, 很快就达到霾的能见度标准, 严重时还会继续下降, 燃烧产生的烟雾短时间内不会散去, 霾在之后的几个小时内会持续存在。12 日由于风正好吹往观测场方向, 使得能见度最低时仅有159 m, 再加上刺激性气体对眼睛和呼吸道的影响, 对道路上行人的安全有很大的威胁。

2 秸秆燃烧现象长期存在的原因

一是如今人们的生活质量逐渐提升, 烧柴做饭和牲畜养殖的越来越少, 而且现在农村务农的大多是老人, 青壮年常年在外务工, 所以很少会将秸秆打包运走。二是玉米收获后, 离播种小麦只有7~14 d的时间, 既要忙于收获玉米, 还要灌溉施肥, 如果不尽快处理掉地里的秸秆会影响小麦的播种。三是一直以来受到“秸秆燃烧后的草木灰可以给土地增肥”这种不科学的说法的影响。四是农作物种植的收益很小, 而产生的秸秆量却很大, 如果选择机械、生物等方法处理掉, 成本运费等过高。秸秆如果不直接焚烧, 传统处理方式:一是秸秆还田, 利用机器将秸秆打碎, 再使用旋耕机翻耕回田里;二是运走离田, 就是直接将秸秆运离田地, 自行处理。这2 种方法都有很大的弊端, 秸秆还田可能会导致土壤疏松, 造成庄稼倒伏。离田的问题在于秸秆的存放问题, 露天堆放一方面是占地, 同时容易引发火灾且运输费用高。

3 秸秆的综合利用途径

随着社会科技的进步, 越来越多的新型环保高效的秸秆处理方法逐渐发展开来, 秸秆已经可以转化为燃料、饲料、工业原料等应用在各个行业中。

利用农作物秸秆作为沼气的发酵原料, 比其作为柴火直接燃烧更为高效和环保, 是利用秸秆中生物能的一种较为简便的方法。1 t秸秆可以产生沼气1 500 m3, 折合标准煤750 kg, 汽油1 970 kg, 能够发电1 875 k W·h, 可代替薪柴5 000 kg, 节约造林费用1 300 元。 同时减少CO2排放2.5~4.5 t, 减少氮化物排放1.10~1.96 t[3]。另外, 秸秆产气后的残渣富含氮、磷、钾, 是优质的有机肥料。

秸秆的主要组成为木质素、纤维素和半纤维素, 主要成分与阔叶木材的组分类似, 是木材的良好替代材料, 秸秆粉碎成植物纤维后, 添加强化材料和粘凝剂, 可以生产成建材产品。秸秆建材相对于传统建材来说是轻质材料, 重量只有粘土砖墙的1/10, 还有高延展性、隔热、隔音、保温、节能等优点, 是一种良好的抗震建材[4]。

虽然近年来秸秆处理方面物理、化学、生物等各种方法不断更新发展, 但是在我国秸秆利用的具体工艺还不是很完善, 政府的政策支持与资金投入不足[5], 因此推广秸秆的综合利用势在必行。发展秸秆综合利用需要的是政府的投入与支持, 引导相关产业的建设与发展, 同时向农民提供良好的政策导向, 鼓励他们将秸秆投入秸秆综合利用中来, 最终形成一个秸秆综合利用环保节能的产业链。

摘要:当今秸秆燃烧所引起的各种社会问题日益严重, 虽然各地都严防死守, 但是收效甚微。结合实际探讨了焚烧秸秆的危害与其难以禁止的原因, 以及各领域对于秸秆的综合利用, 以供参考。

关键词:秸秆,燃烧,危害,原因,综合利用

参考文献

[1]司晶星.秸秆燃烧的危害及其解决方案[J].才智, 2009 (17) :280-281.

[2]田国成, 孙路, 施明新, 等.小麦秸秆焚烧对土壤有机质积累和微生物活性的影响[J].植物营养与肥料学报, 2015, 21 (4) :1098-1104.

[3]王珏, 寇巍, 卞永存.秸秆资源现状及秸秆沼气效益分析[J].环境保护与循环经济, 2009 (12) :39-41.

[4]侯国艳, 冀志江, 李海建.农作物秸秆建材作为抗震房屋用材的分析[C]//房建材料与绿色建筑.重庆:第十一届中国科协年会, 2009.

[5]王秀珍, 冯喜玲.国内外农作物秸秆处理方法概述[J].农机使用与维修, 2015 (3) :94.

燃烧秸秆的危害 篇2

一年一度的夏收季节即将来临,田地里满满的都是丰收的果实,让人喜不自禁。然而每年夏收过后, 大量的秸秆或被随意丢弃在农田里,或被集中起来付之一炬,如此种种,污染了我们赖以生存的地球,也直接危害到我们的健康和生命安全。

焚烧秸秆不仅浪费资源污染环境,而且是违法行为。按照法律规定,对于焚烧秸秆的行为可依法进行处罚。为了让我们姜堰的天更蓝、水更清,在此,我们向全区同学发出如下倡议:

第一、积极宣传焚烧秸杆危害。让我们积极运用所学到的知识向身边的广大群众大力宣传焚烧秸杆的种种危害,做到让秸秆焚烧的危害家喻户晓。

第二、带头劝阻亲友焚烧秸杆。让我们从身边做起,从自己的亲朋好友做起,劝阻他们停止焚烧秸秆,为建设生态环保宜居姜堰贡献力量。

第三、自觉承担保护环境责任。让我们积极与焚烧秸秆的.不良行为作斗争,发现有人焚烧秸秆的,及时向附近的政府部门反映,将秸秆焚烧行为消灭在萌芽状态。同学们,让我们共同携起手来,小手拉动大手,一个人带动一个家庭,一个班级带动一个村庄,一所学校带动一个城镇,用我们的青春力量为夏季秸秆禁烧工作增添一抹亮丽的五彩色!

倡议人:

田间地头焚烧秸秆危害大 篇3

一是污染大气环境,危害人体健康

夏秋季节堆积在田间地头的农作物秸秆大多比较潮湿,引燃后燃烧不充分,会释放出大量的浓烟和粉尘,同时农作物秸秆燃烧时还会产生一定量的多环芳烃、碳氧化合物、氮氧化合物和硫氧化合物等有毒有害化学物质。这些烟尘和有毒有害化学物质会随风扩散,对环境、人体及动物产生严重危害。例如,当大气中二氧化硫、二氧化氮和可吸入粉尘物达到一定程度时,就会对人的眼睛、鼻子和咽喉含有黏膜的部分产生很大刺激,轻则造成咳嗽、胸闷、流泪,重则可能导致呼吸道、眼科疾病的发生。

二是诱发火灾,威胁人的生命和财产安全

全国每年都有因焚烧秸秆而引发火灾事故的事情发生,在田间地头焚烧秸秆为什么会引发火灾事故呢?

1. 因为秸秆焚烧点的周围大多有易燃可燃物,一旦引燃,后果不堪设想;

2. 因为野外大量焚烧秸秆时,会加速周围空气的流动,增加风速,容易改变风向,有时还会产生“火团”飘浮于空中,人力无法控制,若“火团”窜至院落、山上和田间,就会引发房屋、林木、农作物的火灾,造成人畜伤亡,农作物、财产损失;

3. 有些村民在燃烧秸秆后,不清理死灰,由于天气干燥加之大风等不定因素的影响,有可能会死灰复燃,诱发火灾,威胁人的生命和家庭财产安全。

三是危害电力设施

在电力线路下或电力设施附近焚烧秸秆,首先,高温炙烤电力导线,特别是一些绝缘导线,容易出现导线绝缘层熔化、脱落,造成导线的绝缘性能下降,给线路运行和人身安全带来隐患。其次,焚烧秸秆时产生的大量烟雾和灰尘,落在电力杆塔的绝缘支柱上,会导致其绝缘性能下降,容易造成线路接地跳闸。再次,对安装在田间地头的配电设备、变压器、配电箱等设备,容易造成损坏,配电设备中的二次导线和接线电缆短路,烧坏电力设备,增加电力企业损失。

四是影响重要场所的安全

在油库、加油站、粮库等重要场所附近焚烧秸秆,会给这些场所带来极大的安全隐患;在田间地头焚烧秸秆,其附近路边、田边的绿化树木也会受到不同程度的损毁。

五是影响交通运输的安全

田间地头大量焚烧秸秆,会形成滚滚浓烟和大量飘浮在空中的粉尘,俗称“狼烟”,它对阳光具有一定的吸收和散射能力,减少了太阳光的辐射强度,使大气变得浑浊,造成空气能见度下降,可见范围缩小,容易引发交通事故,严重时影响到民航、铁路、高速公路的正常运营,对交通安全构成潜在威胁。如1998年四川双流县的农民焚烧秸秆,导致成都双流机场数十个航班不能正常起降,造成不小的经济损失。

六是破坏土壤结构,造成农田肥力下降

焚烧秸秆后的灰质产物虽然可以作为肥料还田,但在田间地头焚烧秸秆首先会烧死微生物。土壤中有许多细菌、放线菌、真菌等微生物,它们积极参与土壤有机物的分解、转化和固定空气中的氮素,合成腐殖质及微生素、抗菌素等,通过它们的活动,土壤肥力可不断提高。焚烧秸秆时产生的温度高达700℃,大量有益微生物被烧死,破坏了“土肥相融”,使腐殖质与矿质土粒紧密结合形成的有机无机复合胶体解体,把“活土”变成了“死土”,导致土壤板结,从而直接影响农田质量,影响农业收益。焚烧秸秆后,秸秆中的碳、氮、木质纤维、树脂等有机物质燃烧殆尽,只剩下一点灰分和无机元素,失去由秸秆还田增加土壤有机质带来的种种益处,因此是得不偿失的。

七是浪费宝贵的生物资源

农作物秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等,是一种具有多用途的可再生生物资源,是农业生产系统中一项宝贵的生物资源,也是保持生态平衡的重要物质基础。农业专家研究发现,6亿吨秸秆直接还田,相当于增施300多万吨氮肥、700多万吨钾肥、70多万吨磷肥,略等于全国每年化肥施用量的1/4;1亩麦类秸秆直接还田,相当于增施55千克有机质、15千克碳酸氢铵、3千克过磷酸钙、7.5千克硫酸钾。畜牧工作者研究表明,农作物秸秆是一种粗饲料,其粗纤维含量高达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、羊等吸收和利用。如果将秸秆焚烧处理,其中碳损失80%以上,氮损失70%,磷、钾损失30%,剩余约25%的磷转化为缓效态或固定态,难以发挥肥料效应。问题更为严重的是,焚烧秸秆释放的内能散失到大气中,燃烧所释放的废气和热量会加剧温室效应。可见,焚烧秸秆就是白白浪费宝贵的生物资源。

八是影响居民团结,加剧社会矛盾

焚烧秸秆,可谓人人受害。每年夏收或秋收前,政府都要出台文件,有关部门与各乡镇分派专人管理,直接影响其他工作的正常开展;在农村,因焚烧秸秆烧毁树木、农作物和引发火灾,会造成邻里矛盾;在运输业上,因浓烟造成列车晚点甚至货物停运,会造成旅客不满;在城市,市民生活规律被打乱,不能进行休闲锻炼,会造成市民不快……所有这些,都在一定程度上加剧了社会矛盾,给构建和谐社会增加了一定的阻力。

九是违反国家法律

野外焚烧农作物秸秆,违反了《中华人民共和国大气污染防治法》。

《中华人民共和国大气污染防治法》第四十一条第二款规定:在人口集中地区、机场周围、交通干线附近以及当地人民政府划定的区域内露天焚烧秸秆、落叶等产生烟尘污染物质的,由所在地县级以上地方人民政府环境保护行政主管部门责令停止违法行为;情节严重的,可以处二百元以下罚款。如若在焚烧秸秆过程中不慎损毁其他粮食作物或树木房屋等,造成重大损失、情节严重构成犯罪的,要依法受到相应的刑事处罚。

田间地头焚烧秸秆的危害是多方面的,应引起农民朋友及有关部门的足够重视,特别是政府相关部门,应采取切实有效的措施,制定相应的政策,从政策上给予农民支持,全面推广秸秆的再利用技术,逐渐禁止秸秆焚烧,使秸秆变废为宝。

[作者联系地址:山东省沂水县正元农机公司(沂蒙路12号) 邮编:276400]

秸秆燃烧的危害及其解决方案 篇4

我国每年产出大量的稻、麦、玉米、油类作物等秸秆, 高达5亿吨。一般来讲, 麦秸、稻草、玉米秸秆含纤维素量分别在80%、75%、50%左右, 含植粉量分别在13%、15%、40%左右, 残渣量在10%左右。秸秆除含有大量有机物外, 还含有N 0.4%、P2O5 0.2%、K2O5 1.5%。因而不难看出秸秆全身是宝, 其所含营养成分, 不亚于粮食本身。

但由于秸秆数量大、密度小、集散储运费用高、使用不便, 相对于化肥和其他能源, 其经济价值较低。目前人们主要将秸秆当作废物丢弃或田间燃烧, 这样不仅造成有机资源的极大浪费, 也使土壤的肥力逐年下降、理化性质渐渐变差, 特别是对大气环境造成严重污。秸秆的处理和利用已成为一个巨大负担, 因此, 合理处理和利用秸秆, 对于发展经济建设、保护生态环境, 具有特别重要的现实意义。

1、现用的秸秆处理方法

由于目前我国农村地区落后的农业生产模式, 秸秆处理仍然停留在近乎原始的阶段。农村地区现用的秸秆处理方式主要有以下几种:

(1) 直接燃烧, 随着农村经济的发展和广大农民群众生活水平的提高, 秸秆在很多地区出现大量剩余, 秸秆露天燃烧对于农民来说已经成为一种方便快捷的秸秆处理方式。

(2) 还田利用, 主要的方法分为整株还田技术、有根茬粉碎还田技术和传统的沤肥还田技术。目前, 经过对还田技术和配套操作规程等研究, 秸秆直接还田在我国已有一定面积的推广和应用。

(3) 秸秆饲料化利用, 主要利用玉米秸、豆类秸秆等加工氨化、青贮饲料, 稻草作为草食性动物的食料等。

(4) 作为生产原料利用, 秸秆较多的应用于造纸和编织行业、食用菌生产等, 近年来又兴起秸秆制炭技术、纸质地膜、纤维密度板。

(5) 秸秆气化, 该技术主要有沼气化和草煤气两种。利用秸秆制沼气技术推广面积较大。

2、秸秆燃烧的危害

秸秆燃烧可以说是百害而无一利:

(1) 易形成火灾, 全国已经发生了多起因燃烧秸杆而引发的火灾事故。据报道, 陕西宝鸡一农户烧麦杆时大火殃及一养鸡户, 致使2800只蛋鸡全部被烧死。

(2) 导致大气污染, 燃烧秸秆产生的气体容易形成烟雾, 长期笼罩在天空中不易被驱散, 长期吸入能使人出现眼红、流泪、咳嗽等症状, 并容易诱发各种疾病, 给人们的健康带来威胁。

(3) 影响交通正常运营, 露天燃烧秸秆产生大量烟尘形成浓雾, 直接影响民航、铁路、高速公路的正常运营, 带来交通隐患。

(4) 资源浪费。

(5) 降低土壤肥力, 秸秆燃烧使土壤中原有腐殖质含量减少, 致使土壤板结, 肥力下降, 影响产量;且增加土壤沙化程度, 使农田保水性能减弱, 不利于农作物的生长。人们认为的“可以给土地增肥”显然是不科学的。

3、解决问题方案

3.1加大力度推广秸秆综合利用项目

目前, 我国在部分农村进行了秸秆综合利用试点工作, 在一定程度上缓解了小部分地区的秸秆焚烧问题, 但是有限的试点相对于我国极大的秸秆产量简直是杯水车薪。因此加大力度推广秸秆综合利用项目势在必行。建议政府部门侧重以下三个方面的工作。

一、为群众提供好的政策导向。随着资源紧缺和能源短缺的加剧, 秸秆综合利用将是一个很有潜力的行业。现国民生活宽裕, 政府部门通过一些政策导向, 鼓励他们将资金投入到秸秆综合利用项目上来。

二、资金扶持。新建秸秆综合利用项目, 资金不足最大障碍。政府应出台政策, 为其提供“绿色贷款”。同时, 对于这些项目, 政府可适当放宽其融资渠道。

三、提供技术支持。秸秆综合利用项目的技术目前已日渐成熟, 政府应及时提供这方面的信息, 进行技术知识宣传。同时, 政府可成立技术指导中心, 为他们提供技术服务, 及时帮助他们解决遇到的技术困难。

3.2形成秸秆综合利用产业链/网

秸秆主要在秸秆气化、还田、养殖、制作工艺品, 生产环境生态材料等项目上有较好的应用。但目前这些应用都是孤立的, 未形成产业链, 更谈不上综合利用。只利用其中部分价值使秸秆的处理成本过高。而废弃物的利用价值与其混合程度成反比, 故只有先将秸秆进行分类, 才能物尽其用。只有将所有利用项目形成链/网, 才能发挥秸秆的最大利用价值。图1是一种秸秆综合利用产业链/网模式。在该模式中, 将秸秆的特点对其进行分类, 使其物尽其用。

3.3研究、推广新的秸秆收、贮、运方法

规模化利用秸秆的特点是原料用量大、收购半径大.原料供应要均衡、质量要稳定。这恰恰与农作物秸秆分散、难贮运、季节性强的特点相矛盾。目前已运作的规模化工业利用秸秆在秸秆原料的供应上出现了不同程度的断炊现象。除运作机制的因素外, 最重要的原因还是秸秆的收、贮、运技术和装备落后。具体来说在以下两个方面还要寻求突破。

一、研究、推广田间散草的集垛机械化技术和装备, 即在农忙季节, 能把田间的散草快速、大量、低成本地向田头或村头集中的技术和装备, 改变目前人力作业为主的局面。

二、研究、推广半固定式秸秆集中打捆技术和装备, 把风干的散草以流动作业车的形式打捆, 以适应秸秆中、长途运输的需要。

3.4转变农业耕作模式

在我国北方的农业耕作中, 一般是小麦和玉米轮换耕种。因玉米秸秆收取方便, 利用价值高, 故燃烧的90%以上是小麦秸秆。机械收割小麦秸秆留茬较高 (20厘米以上) 。高留茬影响下一季农作物的播种、出苗和生长。因此, 农民只得把秸秆留茬烧掉。

目前, 人们已经研究出了农作物的高留茬耕作方法。留高茬套播麦 (玉米) 法:小麦收获后, 先将收割时已粉碎的秸秆运到田边, 然后利用小型四轮播种机在不灭茬的条件下直接播种, 一次完成作业即可。播后及时喷施除草剂进行地面封闭, 当苗长至4—5片叶时按一定的株距进行人工拔苗来间苗和定苗, 9一11片叶时追肥、中耕。其中山东省德州市禹城县积极的向农民宣传推广了这一耕作模式后, 秸秆焚烧问题得到了很好的解决。

3.5调整农业经营模式

家庭联产承包责任制曾一度为我国的农业带来了繁荣。但是, 随着农业技术的发展, 农业也正逐渐从劳动密集型向技术密集型转变, 农村劳动力出现大量剩余, 大批劳动力转向其他行业。虽然国家出台了优惠政策以提高农民种植的积极性, 但因为其收益不高, 效果不是很明显。问题的关键就是每户农民的土地太少而不能形成规模效应。对农业种植积极性不高的农民更不会愿意花费人力、物力、财力去处理秸秆。同时农户极为分散, 用处罚的方式治理秸秆焚烧, 执法的成本高, 难以凑效。

因此, 调整现有的农业经营模式才是最好的出路。即农民将土地租赁出去, 承包商按照合同每年付给农户租金。这样, 承包商拥有大量的土地, 发挥规模效应, 形成一系列从农业种植到农产品加工的产业链, 从而获得创收。而政府在农业上的管理成本 (例如, 秸秆禁烧的执法成本) 也可大大降低。租赁土地的农民可转移到其他行业。事实上, 这种农业经营模式在很多农村已有萌芽, 只是政府尚未出台相应政策、制度, 使其系统化、政策化。

结束语

秸秆焚烧屡禁不止的原因极其复杂。在如今秸秆的各种处理技术已日趋成熟的前提下, 我们需要的不仅仅是秸秆处理技术的再改进, 我们更需要的是一个综合了各种因素的整体解决方案:加大力度推广秸秆综合利用项目;形成秸秆综合利用产业链/网;研究、推广新的秸秆收、贮、运方法;转变农业耕作模式;调整农业经营模式。

我国作为一个以农业为主的发展中国家, 治理秸秆焚烧任重而道远。在摒弃落后的农业生产模式, 开展新农村建设、逐步推进节能减排工作、加大环境保护力度的现实条件下, 发展简便、实用、经济、环保、高效的秸秆处理、利用方法是今后相当长一段时间内的现实需求。合理和有效的解决秸秆问题, 也远非一朝一夕之事, 它需要全体社会成员的共同努力。

摘要:秸秆燃烧引发的系列问题日益严重。虽然国家颁布了相关政策制止秸秆露天燃烧, 却收效甚微。本文结合当前国家和地方政府的制度信息, 在符合我国农村基本情况的基础上, 探讨了可行性方案, 来解决秸秆焚烧及所带来的一系列相关问题。

禁止燃烧秸秆倡议书 篇5

当辛勤的汗水变为丰收的果实,当喜悦洋溢在您的脸上,当我们收获果实的同时,也有农作物秸秆大部分被废弃的情况,全县广大村民应提高对秸秆禁烧工作的认识。

秸秆焚烧有几大害处:一是形成新的火灾隐患,近年来秸秆焚烧导致火灾频频发生,给群众生命财产造成重大损失;二是破坏土壤结构,造成农田质量下降;三是焚烧产生的浓烟中含有大量的有毒有害气体,不仅影响人体健康,而且污染空气;四是对交通安全构成威胁,焚烧产生的浓烟直接影响民航、铁路、公路的正常运营。

为保障广大人民群众生命财产安全、保护生态环境,在此,冠县司法局向全县广大村民朋友们发出倡议:

一、树立生态环保意识,充分认识秸秆焚烧的严重危害。

二、积极响应号召,自觉做到不在田间地头焚烧秸秆。

三、主动向家人、邻居和亲戚朋友宣传劝导,做到不点一把火、不冒一处烟。

燃烧秸秆的危害 篇6

关键词:致密成型燃料,玉米秸秆,燃烧,正交试验,方差分析

引言

17世纪末, 人类开始大量使用煤炭等化石能源, 距现在已经有200多年的历史。随着化石能源大量开采使用, 环境污染和能源危机等问题也逐渐引起世界各国的重视。我国生物质资源非常丰富, 尤其是秸秆, 年产量达6亿多t, 相当于3亿多吨标准煤, 其中玉米秸秆年产量达2.24亿t, 折合1.18亿吨标准煤[1]。生物质能源具有CO2“零”排放, N、S含量低等优点, 能有效缓解温室效应和减少污染气体的排放, 对于保护环境和可持续发展具有重要意义。同时, 由于生物质能源具有挥发分高, 能量密度低, 易结渣等特性, 因此, 不能直接将生物质燃料直接应用于现有的化石能源燃烧设备上, 而需要根据生物质燃料的燃烧特性重新设计或对原有设备进行改造, 才能保证生物质燃料的高效利用和燃烧设备的正常运转。因此, 通过对反应温度、供风量等因素进行正交试验, 分析研究燃料燃烧过程的影响因素。

1 试验装置及原理

1.1 试验装置及原料

生物质致密成型燃料燃烧试验台主体如图1所示。该装置的温度由马弗炉自动温控系统自动控制, 温度控制范围:室温~950℃;称量系统采用大量程高精度电子天平, 量程5kg, 精度0.05g;实验原料:玉米秸致密成型燃料。

1.2 试验原理

一定规格的生物质致密成型燃料由绝热上炉门加入到电子天平的载物台上;在加热电阻丝的加热下使炉膛内保持特定的温度, 并使载物台上的成型燃料燃烧;在燃烧过程中, 燃料的动态质量可以随时在下部电子天平上读出, 炉膛内的温度可以由插在炉膛内的热电偶读出;燃料燃烧时的供风由供气系统完成, 空气由风机供入并由阀门控制气体流量;不同氧气氮气比例的气体供给:氧气由氧气瓶经氧气进口、氮气由进口进入供气管道, 并在气体混合箱内充分混合后进入到炉膛, 氮氧比例由装在气瓶上的气体流量计读出和调节;燃料燃烧生成的烟气由上部的排烟管排出, 排烟管上设有烟气取样口、烟气流速测量插口和温度测量口, 可以分析烟气的成分、流速和温度等指标;在试验过程中, 可以通过燃烧情况观察孔观察燃料的燃烧情况。

2 试验结果与分析

2.1 温度对燃烧速度的影响

在供风量、燃料量一定的条件下, 将玉米秸秆致密成型燃料在不同的恒温条件下燃烧, 测试其平均燃烧速度。测试条件:供风量为0.25×10-3m3/s;燃料量为2500mg;测试温度分别取为400℃、500℃、600℃、700℃、800℃和900℃六种工况。测试结果如图2所示。

根据所测数据进行多项式回归分析可得玉米秸秆致密成型燃料的回归方程:

2.2 供风量对燃烧速度的影响

将这3种直径、密度、质量条件相同的玉米秸秆致密成型燃料分3次分别放入温度为600℃的燃烧试验装置中, 在供风量为0.55×10-3m3/s、0.45×10-3m3/s、0.35×10-3m3/s三种工况下进行试验, 测出玉米秸秆致密成型燃料的平均燃烧速度。试验数据如表1所示。

由试验结果可知:供风量的增加能显著提高燃烧速度, 主要由于试验是在外界加热温度恒定的600℃条件下进行的, 能够保证燃料燃烧所必需的温度;燃烧速度的快慢主要取决于氧气扩散到焦炭表面速度, 供风量的增加加速了氧扩散的过程, 故使平均燃烧速度增加。但供风量过大, 也会造成挥发分损失增大, 导致燃料效率降低。

2.3 燃烧速度多影响因素正交试验分析

此正交试验选用了影响燃烧速度的3个不相关的试验因素, 分别为:试验温度、供风量和燃料的相对孔隙率。每个试验因素取3个水平分别为:实验温度500℃、700℃、900℃;供风量0.55×10-3、0.45×10-3、0.35×10-3m3/s;燃料相对孔隙率22.9%、18.4%、14%。由正交表L9 (34) 安排试验, 共需做9次试验。试验结果如表2所示。

从表1中可知, 第9号试验A3B3C2的平均燃烧速度最快。

T1、T2、T3这三行数据分别是各因素同一水平结果之和。T1平均、T2平均、T3平均分别表示T1、T2、T3的平均值。R表示分析极差, 它是T1平均、T2平均、T3平均各列三个数据的极差[2]。

从R值的大小可知RA值最大6.63, 表明因素A反应温度对玉米秸杆致密成型燃料的平均燃烧速度的影响程度最大。RC值最小等于0.53, 表示因素C相对孔隙率对平均燃烧速度的影响程度最小。RB=2.1大小居中, 说明B因素供风量对平均燃烧速度的影响程度介于两者之间。

2.4 正交试验结果的方差分析

极差分析简单, 计算量小, 也比较直观, 但极差分析精度较差, 判断因素作用时, 缺乏一个定量的标准, 因此, 应用方差分析的方法, 通过Excel和SAS软件对数据进一步进行了处理[3]。方差分析的结果如表3所示。

由方差分析结果可知, A、B和C显著性概率P值分别为0.000908、0.008712和0.123288。根据显著性概率判断标准, 当P值<0.05时认为该因素对试验结果有显著性影响, 或者说该因素是影响试验指标的重要因素[4]。故由PA=0.000908<0.05, A因素是显著的, 说明反应温度是影响平均燃烧速度的重要因素。由PB=0.008712<0.05, B因素也是显著的, 说明供风量是影响平均燃烧速度的较重要因素。由PC=0.123288>0.05, 显著性较弱, 说明相对孔隙率是影响平均燃烧速度的次要因素。

3 结论

反应温度对玉米秸秆致密成型燃料的平均燃烧速度影响最为显著, 其次是供风量的影响, 相对孔隙率的影响相对较弱。对玉米秸秆致密成型燃料的燃烧因素分析, 有助于对影响其燃烧过程的各种因素加以控制, 为该类型燃料的燃烧设备的设计提供理论参考。

参考文献

[1]中国农业统计年鉴.[M].北京:中国农业出版社, 2000.

[2]滕海英, 祝国强, 黄平.正交试验设计实例[J].药学服务与研究, 2008, 8 (1) :75-76.

[3]赫拉娣, 张娴, 刘琳.科技论文中正交试验结果分析方法的使用[J].编辑学报, 2007, 19 (5) :340-341.

燃烧秸秆的危害 篇7

我国是农业大国, 也是秸秆资源最丰富的国家之一。 (1) 秸秆中含有大量的有机物, 主要是由半纤维素、纤维素和木质素三种组分构成的。 (2) 我国各类农作物秸秆年产量约为7.0亿吨, 但目前利用率相当低, 仅为30%, 在有限的秸秆资源利用中主要包括四方面:一是作为农业饲料;二是作为还田肥料;三是作为生产燃料乙醇的原料;四是秸秆压块成型及炭化技术。后两种方式是秸秆资源化、能源化利用的发展趋势, 有利于改善国家的能源结构, 已受到世界各国政府的广泛重视。

燃烧热是秸秆能源化、资源化利用的重要参考与指导数据, 根据秸秆的热值不同, 可以对秸秆进行分类有效利用, 从而取得最大化的经济、社会和环保效益。 (3) 目前, 量热计法是国际通用的燃烧热测定方法, 该实验方法原理简单, 检测快速, 结果准确, 操作易行, 仪器设备简单, 成本也较低。 (4) 本文通过调整秸秆颗粒大小、压片方法、点火电压、助燃气体压力等, 在对传统氧弹式量热法改进的基础上, 测量了苏北地区五种常见秸秆的燃烧热, 从而大大拓展了氧弹式量热法的应用范围, 将该实验由单纯的验证性实验转变为有实际应用价值的研究性实验, 提高了学生理论联系实际的能力。

1 实验材料与方法

1.1 主要仪器与材料

仪器:SHR-15氧弹式量热计1套 (包括压片机、充氧机、氧弹、量热计等, 南京桑力电子设备厂) ;SWC-IIc贝克曼温度计 (南京桑力电子设备厂) ;BSA224S-CW分析天平 (Sartorius公司) ;氧气钢瓶及减压表;DT890D万用电表 (贵州鑫博雅仪器仪表有限公司) ;6202高速粉碎机 (台湾欣镇企业有限公司) 。

材料:氧气 (纯度>99.2%) ;燃烧丝 (0.15 mm纯铁丝, Q’v=6694 J/g) ;苯甲酸 (分析纯, QV=26432 J/g, 天津福晨化学试剂厂) ;秸秆 (玉米芯、玉米杆、小麦杆、稻草、紫芹泽兰) 。

1.2 量热计的检定

依照国家计量检定规程及检定方法, (5) 对本实验中使用的量热计检定, 3次测定结果显示其极差不大于40 J/℃, 表明本实验使用的量热计符合国家要求。

1.3 改进的实验方法

(1) 苯甲酸纯化与干燥:将分析纯苯甲酸重结晶提纯1次, 然后于105℃烘箱中烘3 h, 于干燥器中冷至室温, 备用。

(2) 秸秆的预处理:将玉米芯、玉米杆、小麦杆、稻草、紫芹泽兰粉碎, 如图1所示。然后经粉末筛过滤大颗粒, 放于干燥器中备用。粉末状秸秆有利于提高压片紧密度与点火的成功率。

(3) 仪器预热:将量热器及其全部附件清洗干净晾干, 向量热计内筒中添加水至合适位置, 再将量热计及贝克曼温度计通电预热。

(4) 压片:先将燃烧丝中部在细棒上绕5圈制成直径为3毫米的螺旋弹簧状, 称量燃烧丝质量并记录, 然后将螺旋部分埋在样品粉末中压片, 这种压片方式不仅使燃烧丝埋没深度大, 而且与样品接触面积也大, 可以解决秸秆压片不易点燃的问题, 大大提高实验的成功率。此外, 这种压片方式不需要棉线, 避免了棉线燃烧所带来的误差。 (6)

(5) 氧弹充氧:将压片放入氧弹的金属坩埚中, 固定燃烧丝 (注意不能接触坩埚而造成短路) , 用万用电表检查燃烧丝是否连接正常;将氧弹旋紧, 为提高点火的成功率并减小点火过程中N2与O2反应放热引起的误差, 预先充约0.5 MPa的氧气, 然后用放气阀放气, 借以赶出氧弹中的N2, 连续重复2~3次; (7) 为保证试样的充分燃烧, 同时使秸秆更易于点燃, 经过多次实验, 发现充氧至2.5 MPa比较合适。

(6) 调节内桶温度与点火电压:将完成充氧的氧弹连接电源线并放入量热计, 量取3000 ml水倒入内桶中, 调节水温低于外桶1.0℃。为保证点火成功, 调节点火输入电压为220V, 避免电流过大使燃烧丝瞬间熔断而断路, 或电流过小而无法点燃试样以及由此引发的电加热效应。 (8)

(7) 燃烧热测定:打开电源总开关和搅拌开关, 每隔30s读取体系温度一次, 直到连续五次温度变化小于±0.002℃;按下点火按钮, 每15s记录体系温度一次。待温度变化不太大时再每隔30s记录一次, 直至两次的温差变化小于±0.002℃。

(8) 停止实验:点火后待温度变化不太大时再每隔30s记录一次, 直至两次的温差变化小于±0.002℃时停止实验;关闭电源, 将氧弹取出, 放气, 打开氧弹并称量未燃尽的燃烧丝的质量;清洗氧弹以备下次实验。

2 结果与讨论

2.1 实验原理分析

量热计主要有环境恒温式量热计和绝热式量热计两种, 本实验所用的实验仪器就是绝热式量热计。实验测定基于能量守恒原则的基础上, 在氧弹式热量计中测定, 即样品在氧弹筒中燃烧所释放出的热量加上引燃样品的燃丝放出的热量之和等于热量计中水和热量计共同吸收的热量 (假设传热损失可以忽略不计) 。 (9) 为了培养学生严谨的科学态度和严格的科研作风, 在将氧弹中的氮气充分排出的前提下考虑燃烧丝等放热的部分数据, 物质燃烧热的计算公式是:

其中C为水当量 (即体系升温一度所需吸收的热量) , T为燃烧前后系统的有效温差 (通过雷诺图校正得出) , W为测试试样的质量, Qv是样品的燃烧热, m为燃烧丝的质量, Q’v为燃烧丝的燃烧热。实验中以苯甲酸为标准物质, 求取量热计的水当量C, 且多次试验均在同一时间, 同一状态下进行, 然后根据计算公式求得待测秸秆样品的燃烧热数据, 再换算成煤当量。

2.2 实验数据的处理与结果

实验过程中首先需要及时、准确地记录实验数据。在量热计中进行的燃烧过程是在绝热条件下进行的, 但是由于存在空气对流、热量辐射和搅拌器搅拌等因素的影响, 整个实验过程不可能真正地绝热, 这将影响系统温度的变化。尤其是点火成功后变化非常快, 因此实验中采取每15s记录体系温度一次的方式, 提高温度数据的完整性。数据记录的及时、准确和完整, 将减小利用雷诺温度图校正T的误差, 提高实验结果的准确性。

绘制雷诺温度校正图的方法不当也会带来非常大的实验误差, 因此数据处理过程中舍弃了用坐标纸手工绘图的方式, 改用计算机进行处理, 利用计算机软件拟合初期和末期的数据得到线性方程, 对燃烧过程中的数据采用二次曲线拟合的方式, 将相对误差可控制在2%以内。 (10)

在利用苯甲酸校正仪系的基础上, 通过计算机绘制雷诺温度校正图, 得出了苏北地区五种常见秸秆 (玉米芯、玉米杆、小麦杆、稻草、紫芹泽兰) 的燃烧热数据, 并折合成标准煤当量 (1kg标准煤的热值为7000 kcal) , 列于表1中。

摘要:燃烧热是评价农业秸秆作为能源的重要指标。本文将氧弹式量热法应用于农业秸秆燃烧热的测定, 对比分析了五种常见秸秆的燃烧热, 不仅为秸秆的资源化利用提供了重要的参考数据, 也将单纯的验证性实验转变为有实际应用价值的研究性实验。

关键词:燃烧热,氧弹式量热法,农业秸秆,可再生资源

注释

1李鲁予.高速秸秆资源化收获机的研究与应用[J].十三省区市机械工程学会学术年会论文集, 2008:5-10.

2李华, 孔新刚, 吴国莲.秸秆粗饲料中粗纤维结构层次的研究[J].中国农学通报, 2007.6:295-298.

3樊恕.提高秸秆综合利用率减少环境污染[J].第十届中国科协年会论文集 (二) , 2008:6-9.

4王运华, 孙传庆, 梁鸿.苯甲酸助燃氧弹量热法测定高燃点物质的燃烧热[J].石河子大学学报, 2002.6 (2) :167-169.

5国家技术监督局.中华人民共和国国家计量检定规程JJG672-90等温型氧弹量热计[M].北京:中国计量出版社, 1990.

6王心满.几种燃烧热实验压片方法比较与改进[J].辽宁教育学院学报, 1996.5:80.

7蓝庭钊, 曾平.物理化学燃烧热试验探讨[J].内江师范学院学报, 2002.17 (2) :70-72.

8陈屏昭.燃烧热实验成败条件浅探[J].昭通师专学报, 1996.18 (3) :62-64.

9李咏梅, 李人宇, 夏海涛, 钱保华.燃烧热测定实验的绿色化研究[J].甘肃科技, 2008.24 (17) :52-54.

上一篇:动态压力指数下一篇:凝血因素