秸秆焚烧已经成为雾霾“帮凶”
2016年11月2日至6日，东北、华北和华东地区出现大范围重污染过程。东北地区相继有10个城市“爆表”，哈尔滨、大庆、鞍山等PM2.5小时峰值浓度“破千”。根据环保部卫星环境应用中心监测数据显示，10月31日至11月6日期间，环境卫星共监测到秸秆焚烧火点756个，其中我省火点就达580个。环保部会商会议分析此次重污染成因时甚至认定秸秆焚烧是“元凶”之一。
其实，在非采暖季的黑龙江，空气质量状况还不错。环保部每月公布的全国74个城市空气质量排名显示，在非采暖季，哈尔滨一般在第九至第二十一之间，位置还是很靠前的。
雾霾天气自古有之，刀耕火种和火山喷发等人类活动或自然现象都可能导致雾霾天气。不过在人类进入化石燃料时代后，雾霾天气才真正威胁到人类的生存环境和身体健康。急剧的工业化和城市化导致能源迅猛消耗、人口高度聚集、生态环境破坏，都为雾霾天气的形成埋下伏笔。雾霾的源头多种多样，比如汽车尾气、工业废气排放、建筑扬尘、垃圾焚烧，甚至火山喷发等，通常是多种污染源混合作用形成。但无论如何，对一到采暖季的哈尔滨来说，与燃煤采暖叠加的秸秆焚烧是造成我省雾霾天气的重要因素。这也就是为什么一到每年的10月中下旬至11月份，哈尔滨的空气质量排名在74个城市里就会直线下降。
环保专家分析说，每年秋收后到第一场雪来临前的半个月是黑龙江秸秆焚烧最严重的时段。再加上燃煤供暖，环境空气质量短时间内急剧恶化。所以秸秆焚烧是雾霾的“帮凶”之说，并不为过。
对此，我省把禁止秸秆焚烧作为大气污染防治的重点工作之一，仅次于散煤整治。2016年，黑龙江省政府印发了《黑龙江省大气污染防治专项行动方案(2016-2018年)》，要求各区、县(市)一律禁止秸秆焚烧，着手严格治理。秋收以来，黑龙江省农委牵头多个部门兵分多路到各地市督导，责任层层落实到屯一级。不仅广播电视、路边田头宣传，乡镇干部还要挨家挨户签订责任状，甚至还曾经有农民因偷偷焚烧秸秆而入狱，力度可谓空前。但是，少数农民依旧心存侥幸心理，白天不让烧半夜烧，因而在环保部门的监测中依然能找到大量的疑似焚烧秸秆的火点。
不仅要“堵”，更要“疏”。
省长陆昊说，治理秸秆焚烧不能一味地去堵，光靠堵能行吗?还是要疏堵结合，在“疏”上多下功夫。
省政府已在专项行动方案(2016-2018年)中提出，要大力推广秸秆“肥料化、饲料化、能源化、工业原料化、食用菌基料化”的综合利用。农业部今年选择了10个省作为秸秆综合利用试点省份，黑龙江作为试点省份之一，获得资金8000万元，黑龙江省配套资金1亿元用于秸秆综合利用。
秸秆资源化利用避免秸秆“原罪”
我省农村地区焚烧秸秆“积习难改”的主要原因，既有农户受到传统农业生产方式影响较大、环保意识淡薄的主观原因，又有我省秸秆循环利用缺乏产业化支撑的客观现实。
其实，农作物秸秆是地球上第一大可再生资源。我国农作物秸秆拥有量居世界首位，据调查，2012年全国按谷草比计算理论秸秆资源量为8.17亿吨，可收集量约为7亿吨。黑龙江省某农业科技发展有限公司总经理王宏说，2015年我省全省粮食作物种植面积持续在2亿亩以上，占全省农作物播种面积的95%，全省秸秆总量(风干重)9000多万吨。从以往的我省秸秆利用情况看，主要以传统方式为主，用于畜牧业饲料的占30%左右，还田肥料占30%左右，用于工业原料和食用菌原料占10%左右，剩余30%部分已经变为能源，但大部分秸秆不能得到充分利用，而农民们为了第二年种植不得不焚烧秸秆。
目前，秸秆作为一种重要的可再生资源，国内外从不同学科角度对其进行了一定程度的研究。东北农业大学工程学院院长、农业工程省重点学科和农机化工程国家重点学科带头人陈海涛教授说，秸秆资源化利用技术概括起来可以归纳为“五料”，即燃料、饲料、肥料、基料和材料。调查结果表明，2012年，秸秆综合利用率达到70.6%，利用量约5亿吨。其中，饲料使用量约2.18亿吨，占31.9%;肥料使用量约1.07亿吨，占15.6%;食用菌基料量约0.18亿吨，占2.6%;人造板、造纸等工业原料量约0.18亿吨，占2.6%;燃料使用量约1.22亿吨，占17.8%，其余部分都被废弃或焚烧，这不仅浪费了资源，而且造成了严重的安全隐患和环境污染。除作为饲料和肥料的技术以外，大多秸秆资源的开发利用技术至今未能在技术经济和环境方面获得具有竞争力的突破。例如，秸秆气化集中供气系统产生的燃气热值低、焦油问题严重、投资大、运转时间短、成本高;热裂解液化中酸性物质大量产生问题;在纤维素酶和酒精发酵上套用淀粉发酵酒精的工艺和设备，使得纤维素酶用量大，酒精转化效率低，投资大，酒精直接生产成本高;秸秆作基料栽培食用菌的菌种问题、栽培技术问题和产品质量问题;在原料转化纤维预处理上，套用造纸工业的污染技术或酸水解的传统技术，造成原料预处理费用高和污染环境。
根据《黑龙江省大气污染防治行动计划实施细则》，我省将制定秸秆综合利用优惠政策，推广和使用秸秆还田新技术，建立秸秆综合利用示范工程，推荐秸秆资源化利用。诸如利用玉米秸秆生产家具板、以秸秆等农林物为原料发电、秸秆固化成型燃料项目、通过生物技术使农作物秸秆和酒精废料变成高蛋白秸秆饲料、以农作物秸秆为主要原料生产非木纤维纸浆、纸制品等项目已经纷纷开展起来。
黑龙江省某农业科技发展有限公司与东北农业大学合作的农作物秸秆纤维地膜技术更是在综合利用秸秆方面取得了突出的成绩。该项技术成果已经在东北农业大学香坊实验实习基地、北安红星农场、通河有机水稻生产基地、延寿县加信镇太和村、五常市金福现代农业产业园、黑龙江省庆安县丰收乡丰年村、庆安县王乃朱水稻科技示范园区(市级)和依兰县巴兰河绿色水稻种植专业合作社分别实施了水稻和蔬菜覆膜栽培试验示范，结果表明，往常被农民焚烧的秸秆被企业回收制作新型地膜，不仅避免了秸秆焚烧“帮凶”雾霾的“原罪”，而且让秸秆在抑制杂草滋生方面取得了极显著的效果：生育期内杂草量仅为裸地栽培的2～8%、传统塑料地膜的9～15%;保墒性能与塑料地膜相当，较裸地提高土壤含水率33.5～100%;蔬菜栽培较裸地增产15%以上，水稻栽培较裸地增产5%。该系列秸秆纤维地膜在作物生育周期内完全降解还田(旱田90～120天，水田50～60天)，综合性地解决了秸秆资源浪费、秸秆焚烧、粮食污染和培肥地力等难题。
科学还田抑制白色污染
该公司成立于2014年，以东北农业大学农业机械化工程国家重点学科生物质材料技术与装备科研团队为技术依托，立足龙江，放眼全国，致力于恢复和保护生态资源与食品安全，是以农作物秸秆资源为主要原料进行绿色(有机)农业生产所需的农资技术产品研发、制造和销售于一体的现代化生态循环农业企业。自2006年以来，在国家、黑龙江省政府和哈尔滨市政府及东北农业大学等各级各类专项资金支持下，经过10年的建设与发展，构建起了能够承担国家级科研任务的学术队伍和科研平台，首创了秸秆制造植物纤维地膜技术体系;完成了从秸秆制造植物纤维地膜及其对主要作物生长、品质和环境之影响到配套关键设备开发的全方位系统研究。2016年秸秆纤维地膜及配套机具在黑龙江省五常、延寿、依兰、庆安、宝清等市县成功开展大面积试验示范，效果显著。公司规划，在黑龙江及全国大力示范推广秸秆纤维地膜及配套装备技术，力争到2020年实现产值10亿元。
该公司总经理王宏说，根据一项调查显示，我国地膜的产量及覆盖面积居世界第一，2012年地膜覆盖栽培面积达到了0.16万公顷，大致相当于世界其它国家总和的1.6倍。目前使用的农膜的主要成分是聚丙烯、聚氯乙烯，材料越来越薄(0.004mm-0.008mm)，难于降解，难于回收利用，大部分破碎残留于土壤中。据农业部调查结果显示，目前中国地膜残留量一般在60kg/hm2-90kg/hm2，最高达165kg/hm2。残膜不但有碍观瞻，而且在土壤中形成隔层，阻碍根系对水肥的吸收，影响机具正常作业，造成作物的减产，作业成本增加，造成“白色污染”。研究表明，土壤中残膜含量58.5kg/hm2时，使玉米减产11%~23%、小麦减产9%~16%、大豆减产5.5%~9%、蔬菜减产14.6%~59.2%。
近年来，可降解地膜的材料和降解过程已成为研究热点。据东北农业大学工程学院院长陈海涛教授介绍，目前研究较多的光降解地膜、生物降解地膜、光/生物降解地膜，降解地膜的降解过程是靠生物降解、光降解和化学降解及三种主要降解过程之间相互增效、协同和连贯作用。虽然我国已经研制出多种可降解地膜，由于可降解地膜的成本高，经济性差，降解期难于控制和目前我国农民的经济水平，阻碍了其推广和发展。秸秆纤维地膜因其良好的抑草、降解、保墒、保肥、调温、防止水土流失、改善土壤生态环境和提高农产品品质等性能，已经成为国际上研究的热点和全降解地膜发展的方向。如，日本的二次纤维纸膜、美国的涂植物油纸地膜、韩国的木质纤维地膜等。存在的主要问题：一是成本高，二是降解周期难控制，三是制造过程造成的环境二次污染。
此外，多数作物栽培过程中病虫草害的防除，普遍采用喷施化学药剂，造成了严重的农产品和水土污染等问题，严重危害着人畜生存安全。
因此，围绕秸秆纤维地膜制造技术，从植物纤维原料加工提取设备研发、原料制备工艺到产品制造方法进行系统地创新性研究，为清洁高值化利用农作物秸秆，减轻粮食生产中的环境污染，促进我国农业增效、农民增收和生态农业建设提供技术支撑，具有重要的现实和深远的历史意义。
该技术成果是在“十二五”国家科技支撑计划课题“秸秆制备农用地膜生产关键技术研究”、黑龙江省攻关计划重点项目“农作物秸秆综合利用关键技术研究与开发”的支持下取得的，包括系列秸秆原料加工和秸秆纤维地膜制造工艺技术及配套关键设备技术两部分。获得国家授权发明专利4件、实用新型专利2件，构成了秸秆纤维制取和植物纤维地膜制造技术体系，获得轻工业协会自然科学技术一、二等奖各1项。所得产品秸秆粗纤维和植物纤维地膜，是以水稻、玉米、大豆、棉花和烤烟等各类作物秸秆为原料，通过专利技术D200型组合式秸秆纤维清秸制取机制造秸秆纤维原料，再辅以辅料和环境友好型功能助剂按照专利工艺技术混抄制成。
东北农业大学工程学院院长陈海涛教授说，该项技术具有如下特点：一是原料主要采用各种农作物秸秆，资源丰富、低廉;二是纤维制取过程采用纯物理方法，不添加任何化学助剂，无需蒸煮，清洁无污染;三是地膜制造可借用现有造纸设备，减少投资;四是抑制杂草滋生、保墒效果极显著，增产效果与传统塑料地膜相当;水田50～60天、旱田120天内完全生物降解还田，防止土肥流失，无残留，无污染。
该项技术的创新体现在：一是一种组合式作物秸秆纤维清洁制取机器系统;二是基于组合式秸秆纤维制取机的无污染制造秸秆纤维地膜原料的方法;三是秸秆纤维地膜的无污染制造方法。该项技术可以应用在生物质材料制造、制浆造纸、作物有机栽培生产等领域。
据介绍，目前我国地膜年覆盖面积约为7.2×106hm2，年用量70万余吨;适宜覆盖面积3.67×107hm2，年用量220万吨。若本项技术得以推广应用，仅按目前年用量市场占有率20%估算，生产厂年产值约为77000万元，利润为14000万元。由此可见，该成果市场潜力和经济效益巨大。
陈海涛教授指出，该项技术还有着十分大的社会效益与生态效益。研究与应用结果表明，该项技术对于消除“白色污染”、焚烧秸秆产生的环境污染和安全隐患，防止土、肥、水流失，改善生态环境，提高农产品质量与安全，维持粮食高产稳产，提供了有效的技术支撑，对于实现我国、我省农业可持续发展和生态农业建设及绿色食品战略有着重要的现实意义。同时，对于振兴中小型制浆造纸企业和区域经济，提供就业机会也将起到重要的促进作用。