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纤维素原料的使用对环境产生影响的比较
发布时间: 2010-04-20           浏览次数: 2580


  农业残留物、多年生暖季型草、和短期轮作木本植物是纤维素乙醇生产的主要原料。现在,大部分的研究都集中在纤维素原料到乙醇的转化技术和如何增加原料产量两方面的研究,而能源作物的种植和农业残留物的利用对环境造成的影响却鲜有研究。另外,利用本该还田的农业残留物生产乙醇对环境的影响和种植能源作物对环境的影响也没有做过比较。

  在2010年3/4月份的农学杂志(Agronomy  Journal)上,刊登了一篇由美国农业协会Humberto  Bianco博士撰写的一篇评论性文章,比较了农业残留物的利用、暖季草种植、短期轮作木本植物的种植对土壤质量、碳封存和水质的影响。研究发现,将玉米、小麦和高粱残留物从田地里清除后,会对土质和环境质量产生不利影响。清除50%以上的农业残留物会影响土壤结构,减少土壤有机质所产生的碳封存,增加水份流失,降低营养循环能力和作物产量,导致坡地土壤流失。

  即使是在利用率低于50%的情况下,农业废弃物的再利用也会改变土壤的作用,使其从碳库转变为一种资源。与农业秸秆全部还田相比,利用其中的25%会导致土壤沉积物的流失。为了避免对土壤的这些负面影响,农业秸秆中只有很少的一部分可以利用,而可以利用的这一小部分既不经济也没有应用价值。Bianco建议应该发展其它的纤维素乙醇生物质原料替代农业废弃物。

  替代方式之一是种植暖季草类和短期轮作木本植物作为能源作物。这些能源作物的经济性要优于利用农业废弃物。一些数据表明,草本和木本能源植物可以改善土壤质量,减少土壤水分流失和风蚀,过滤污染物,隔离土壤中的有机碳,减少温室气体排放,增加生物多样性。利用农业残留物会减少土壤中碳的存储量,而能源作物会增加土壤中有机碳的浓度的原因是能源作物具有庞大的根系系统。

  暖季草类能源作物可以在贫瘠、板结、排水不良、酸性等土地上生长,虽然草本和木本能源作物不能取代天然森林和草原原生植物,但管理良好的专用能源作物可以改善土壤,在边际土地和闲置土地上种植能源作物会更加优化土壤结构,改善环境。

  评论最后指出,发展新一代生物燃料,不仅意味着开发新的燃料转化技术,同时也是原料作物的耕作方式的发展更新。

  来源:中国生物技术信息网

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