中国农作物秸秆综合利用潜力研究

针对秸秆分区布局规划不完善,导致地区性、季节性、结构性秸秆过剩,资源浪费与环境污染问题突出,研究秸秆综合利用规划理论,提出"一主多元、农用优先"秸秆综合利用途径。中国秸秆综合利用潜力总量8.76亿t,比2015年增加利用量1.56亿t,其中秸秆肥料化、饲料化和能源化利用量分别增加8 722.4万t、5 122.3万t和1 720.1万t。通过肥料和饲料化利用,可直接和间接替代化肥潜力氮肥(N)1 481.6万t、磷肥(P2O5)419万t、钾肥(K2O)1 885.1万t,节本增效节约化肥成本约685.9亿元(折合98.5元/t秸秆);通过能源化利用,可替代煤炭等化石能源5982.4万t(标准煤),可减排二氧化碳1.5亿t、二氧化硫448.7万t、氮氧化物224.3万t,烟尘4068万t,经碳排放交易经济效益可达20.25亿元(折合16.9元/t秸秆),环境和经济效益显著。     

Inventory of Emissions of Greenhouse Gases in Israel

As a Party to the United Nations Framework Convention on Climate Change, Israel is committed to develop a national inventory of anthropogenic emissions and removals of greenhouse gases. This paper presents the national inventory, which was developed according to the guidelines of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). The inventory includes the following sectors: energy, industrial processes, agriculture, forestry and waste. In this paper, only the inventory of the direct greenhouse gases (CO₂, CH₄ and N₂O) is presented. Emissions of these gases were converted to CO₂ equivalent emissions by means of their Global Warming Potentials (a measure of the radiative effects of the different gases relatively to CO₂). CO₂ emissions from burning fossil fuels to produce energy are by far the largest source (50 million tons in 1996). The contribution of methane emissions from decomposition of landfilled municipal solid waste is second in importance (8 million tons of CO₂ equivalent). Industrial processes emit about 2 million tons CO₂ equivalent, the most important process being cement production. Agricultural emissions amount to about 2 million tons CO₂ equivalent and are due to soil emissions of nitrous oxide, methane emissions from enteric fermentation in domestic livestock and N₂O and CH₄ emissions from animal waste management. Although most forests in Israel are in a growing stage and atmospheric CO₂ is therefore removed to form biomass, this removal amounts to 0.4 million tons only and is very small as compared to emissions from other sectors. On a per capita basis, Israel's emissions of CO₂ from fuel combustion are not far behind those of some of the most developed countries.     

行星轮式内外锥辊固体燃料平模成型机研制与试验

中国热带农业区作物剩余物多为香蕉秸秆、椰壳以及甘蔗叶,目前以其为混合原料的固体成型设备研究较少,因此该文设计了一种行星轮式内外锥辊固体燃料平模成型机,描述了该机进料装置、辊压装置以及成型装置等主要部件结构,并对辊压装置进行了运动和受力分析,确定了其关键参数。研制样机并进行性能试验,试验结果表明:该机在电动机功率为45 k W、锥辊公转转速为190 r/min、锥辊自转转速为543 r/min、配套喂料输送装置功率为3 k W时,生产率为850 kg/h、颗粒燃料成型率为96.5%、质量密度为1.25 g/cm3、成型后含水率为2.82%、机械耐久性为96.74%,符合生物质颗粒燃料成型要求。整机工作过程中噪音低,经济效益与生态效益明显,为中国热带地区固体燃料成型机的发展与推广提供了参考。     

基于中国核桃发展战略的核桃加工业的分析与思考

核桃是世界重要坚果,位列四大干果之首,是中国重要的经济林树种。核桃果实含有丰富的营养成分,具有较好的医疗保健功能,有长寿果之美誉,特别是核桃仁含油率高达60%~70%,在中国食用油料安全方面可发挥重要作用。基于核桃的营养成分和经济价值,中国核桃种植面积每年在以10%的速度增长,目前正处在前所未有的发展阶段,预计2020年核桃种植面积将达到267万hm2,届时产量将达300万t,发展核桃加工业刻不容缓。该文阐述了核桃可加工的产品及中国核桃加工产业现状,如果每年直销70万t核桃坚果,贮藏50万t核桃鲜果,将180万t核桃坚果(即总产量的60%)用于加工,可增加利税145.1亿元,企业获纯利润128.47亿元。该文提出了中国核桃加工业应解决的10个问题:搞好顶层设计、加大政策支助、扶持加工企业、形成产业链条、实行产学研联盟、深入理论研究、研发加工机械、注重大众产品、开发高档精品、打开国际市场等。随着核桃种植业的发展,在生产大众化产品,提高质量的前提下,开发高档次精品,中国核桃加工业将有着广阔的市场前景和极大的发展空间。     

农林废弃物高效循环利用模式与效益分析

中低慢速热解技术将生物质在绝氧或低氧环境中加热分解,生产生物炭、热解油和不可冷凝气体产物,是农林废弃物高效利用的重要途径。该文基于生物质热解炭气联产技术,构建了农林废弃物能源化资源化高效循环利用应用模式,秸秆炭用于还田,木质炭成型后用于供暖,热解气用于居民炊事和热水,热解油回用燃烧为系统加热,木醋液稀释后用作杀虫剂。前南峪热解联产示范工程年运行5 500～6 000 h的条件下,可处理各类农林废弃物2 500 t,生产生物炭700 t(其中秸秆炭约150 t、木质炭550 t),生产热解气20余万m~3,木质型炭和热解气可满足全村386户居民冬季取暖和全年炊事热水用能需求,秸秆炭与人畜粪便复混,全部用于还田。原料收购采用生物炭兑换方式,本村居民5 t农林废弃物原料兑换1t炭基肥或木质型炭,热解气以0.9元/m~3的价格出售给本村农民,工程运行可持续、可复制,具有良好的社会环境效益。项目可实现农林废弃物的高值利用,改善农村用能结构,促进农业可持续发展。     

三峡环库多业共生耦合循环农业生态系统初构

三峡蓄水后,水流减缓,自净力减弱,主要支流绿藻虐生;库区新生消落区出露成陆时正直多雨炎热潮湿的夏季,基本丧失拦截、消纳和过滤农业面源污染的功能,加重了长江污染。该文在研究库区优势特色农业发展和生态环境建设的基础上,将库区水域、消落区和生态屏障区作为整体,运用循环经济理论,研究建立库岸柑橘、消落区湿地牧场、水域天然渔场3条环库绿色经济带,集成4链交叉的多链循环经济组网模式,创立5层阻隔拦截和吸收消纳面源污染的工艺技术,围绕库区各主要农业产业发展,把前端废弃物作为内生要素进入后端生产活动中,在注重环境保护的形势下,凝练出多业共生耦合农业循环经济模式和"345"推进方法。创建的巫山大昌湖特色循环农业生态示范园区,实现了三峡库区柑橘、生猪、草食牲畜、长江鱼4大特色产业共生、要素耦合、整体循环、综合利用的产业生态链,推动了三峡库区生态文明建设,满足了库区特色农业发展、农移民增收和国家战略水资源库保护需求,可为大型水库区生态农业发展和水资源环境保护提供参考。     

滚筒刮拉式香蕉茎秆纤维刮取装置参数优化与试验

为解决机械法香蕉茎秆纤维提取中存在的纤维提取率较低、含杂率较高等问题,对滚筒刮拉式香蕉茎秆纤维刮取装置进行参数优化试验研究。该文制定了香蕉茎秆纤维提取率、香蕉茎秆纤维含杂率为试验指标,刮杂刀辊转速、刮刀数量、刮刀砧弧长为影响因素,通过单因素试验分析确定了各个因素对试验指标的影响规律及较优水平范围;通过三因素三水平正交试验及多元回归分析,得出刮杂刀辊转速为1 800 r/min、刮刀数量为16把、刮刀砧弧长为60 mm为试验最优参数组合,以及各因素对指标影响的主次顺序。对试验装置进行指标模型的测试试验表明:该装置生产率为207.6 kg/h,香蕉茎秆纤维提取率为93.2%,香蕉茎秆纤维含杂率为15.7%,能耗为22.1 k W·h/100 kg,符合农艺生产要求和相关行业原料标准。该试验结果有利于促进中国南方热区香蕉茎秆纤维提取装备的研制与发展。     

我国有机废弃物资源总量及养分利用潜力

【目的】我国有机废弃物产量巨大,理清我国有机废弃物总量及其养分资源量,有助于实现有机废弃物中养分资源的充分利用,对保障化肥使用量零增长和国家粮食安全具有重大意义。【方法】以我国2009—2019年间典型有机废弃物(秸秆、畜禽粪便、农村人粪尿、污泥和生活有机垃圾)的年产量为研究对象,通过查阅我国统计数据和公开发表的文献资料,对近10年我国有机废弃物总量及其养分资源量进行估算,分析有机废弃物利用潜力。【结果】2009—2019年有机废弃物资源量和养分总量相对稳定,平均有机废弃物总量(干重)为12.9亿t,平均养分含量(N、P₂O₅、K₂O)为4537.9万t。2019年废弃物资源量达13.11亿t (干重),相比2009年增加7.1%;养分总量达到4503.5万t,相比2009年增加3.0%。2019年有机废弃物全量还田可以输入氮(N)约1653.3万t、磷(P₂O₅)约799.6万t、钾(K₂O)约2050.6万t,分别占作物养分需求量的71.8%、75.9...     

神府东胜矿区新增水土流失量估算

<正> 黄河中游神木、府谷、东胜地区,蕴藏着丰富的煤炭资源。随着这里煤炭资源的大规模开发,新增水土流失就成为一个突出的环境问题。因此,正确评估矿区新增水土流失量,对于积极有效地控制水土流失,加强监督管理,具有重要意义。 一、矿区开发新增水土流失的特点 根据地表形态破坏的不同,神府东胜矿区的水土流失可分为四类,即:露天矿区的水土流失,铁路、公路工程的水土流失,井矿区的水土流失,生活区及工业场地的水土流失。 露天矿区水土流失的特点是地表形态破坏严重,地表覆盖层剥离量大,弃土弃石集中,如处理不当则易形     

秦巴山区农户茶叶种植废弃物亲环境处理行为研究

茶叶是"绿水青山"的内生性产业,如何处理茶叶种植所产生的废弃物是保护秦巴山区"绿水青山"需解决的重要问题之一。基于意识-情景-行为模型,运用层次回归和分组回归分析了环境意识、情境因素对茶农废弃物亲环境处理行为的影响机理,研究发现:第一,环境态度、情感与责任对包装物回收影响显著,环境态度与情感存在交互效应。第二,环境态度、情感、责任与知识对修剪枝叶还田影响显著,环境责任与知识存在交互效应。第三,实施成本对环境情感-包装物回收、环境知识-修剪枝叶还田有调节效应,社会规范对环境态度、责任-包装物回收有调节效应,描述性社会规范对环境情感-修剪枝叶还田有调节效应。为此,应通过"情理合一"、政府倡导并建立回收点推动农户包装物回收行为,通过强化环境责任、增加环境知识、营造氛围促使农户实施修剪枝叶还田,以推进秦巴山区茶叶种植废弃物处理的绿色转型     

塑料垃圾分选技术在废旧地膜与杂质分离中的应用研究进展

农田废旧地膜与杂质分离技术是衔接废旧地膜回收与再利用的关键环节,分离后的废旧地膜可作为再生资源。文献资料显示,国外未见地膜分离技术或设备的相关报道,国内近年来开始在废旧地膜与杂物分离技术领域开展研究,但研制的设备还处于试验阶段。该文通过借鉴国内外塑料垃圾分选技术装备,结合国内地膜的物理特性以及废旧地膜与杂质混合的实际情况,分析塑料垃圾与废旧地膜杂质物理特性差异与相似之处,为废旧地膜分离处理提供理论基础和科学依据。通过文献分析和试验验证,风选法结合筛选法将是中国农田废旧地膜与杂质分离技术的发展趋势。     

中国农村能源生产消费现状与发展需求分析

农村能源是中国能源体系的重要组成部分,是建设美丽乡村的重要物质基础.通过对官方统计数据与文献资料的归纳整理和系统分析,论述了中国农村生活与生产用能现状与基本特征,农村能源消费中煤炭占主导地位,农村生活用能中的煤炭消费占33.8%,农村生产用能中的煤炭占51.5%,另外,可再生能源使用量较低,当前农村生活用能消费结构不合理.阐释了农村能源产业规模、产业技术与产业政策的现状,并在此基础上,分析了中国农村能源发展中存在的主要问题与近期基本需求.最后,概述了的分布式能源系统、北方农村地区供暖、生物质能源化资源化综合利用、农村节能等农村能源发展的基本方向.     

我国有机肥料资源及利用

本文对近30多年来我国有机肥料资源与利用资料进行了统计概算，分析了我国有机肥料基础资源量估算结果不一致的原因。统计结果表明，当前我国有机肥料基础资源每年约57亿t实物量，其中畜禽粪尿约38亿t (鲜)，人粪尿约8亿t (鲜)，秸秆约10亿t (风干)，绿肥约1亿t (鲜)，饼肥约0.2亿t (风干)。折合N约3000万t、P₂O₅约1300万t和K₂O约3000万t，N+P₂O₅+K₂O养分总量约7300万t。然而，我国有机肥料资源利用率较低，主要原因包括社会、经济、政策、技术及推广等多方面。有机肥料资源收集、贮存和加工过程中养分损失严重，不仅导致其利用率低，也成为农业源环境污染的根源。发展种养结合循环农业，加强有机肥料资源收集、加工和施用各个环节的技术开发和相关设施的标准化建设是目前解决其利用问题的关键。坚持政府补助的优惠鼓励政策，推行市场主体参与运行管理，建立有机肥料资源收集、加工和利用的完整产业与利益链条是有机肥料资源化高效利用的社会、经济和政策保障。     

农村生物质废弃物沼气化利用回收模式优化

农村生物质废弃物的科学回收是其沼气化利用的基础。在能源不断匮乏的背景下,提出建立公司化运作的农村沼气产业,研究如何科学高效地回收我国农村地区存量丰富的生物质废弃物。设计4种回收模式,对每种回收模式从回收率、回收价格、最优利润等角度展开研究,得出生产商和销售商联合回收模式是兼顾各方利益的最优回收模式,指出国家加大扶持力度是农村生物质废弃物回收利用产业健康持续发展的关键。该研究对建立科学的农村能源体系,满足农村能源需求,缓解我国能源短缺压力具有重要参考价值。     

废弃物到能源的闭环供应链：循环供能、协同运作与可持续性

现代经济生活方式每年产生大量的废弃物,通过耦合收集、加工、运输、发电、供热等独立运行环节,形成整体关联的闭环供应链,实现废弃物到能源的循环利用和可持续发展。该文立足于循环供能与可持续发展两大维度,围绕废弃物回收、资源化处理、多能互补供应、多网络耦合的完整链条,系统分析废弃物到能源闭环供应链的废弃物管理、多能源供应、环境治理协同效应。基于联合国可持续发展目标框架,以全球能源、经济、环境和社会协调发展的重大需求为牵引,整合废弃物到能源闭环供应链的交叉兼容指标,构建涵盖复合维度的可持续性评价指标体系,并从内生风险与外源风险视角,识别刻画不可持续风险。     

农业固体废物分类及其污染风险识别和处理路径

防治农业固体废物污染,对保障农民身体健康,维护农业生态安全,促进农村经济社会可持续发展具有重要意义。在总结农业固体废物内涵和外延的基础上,探讨农业固体废物的主要来源、分类方法和基本特征,按照来源、毒性、组分和形态对农业固体废物进行了分类,剖析来源单一与类型多样的双重性、潜在污染与重要资源的两面性、周年持续与季节波动的复杂性等农业固体废物的基本特征。识别农业种植固体废物、畜禽水产养殖固体废物、废旧农业投入品和农产品初加工固体废物的潜在污染风险。梳理农业固体废物污染防治、处理利用代表性法规政策,分析农业固体废物全链条运营和监管体系,提出"分类处理、多措并举,统筹兼顾、绿色循环,减量回用、精准处置"的农业固体废物处理利用技术路径与模式。该研究可为指导农业固体废物污染防治和处理利用提供基础支撑和决策参考。     

中国生物质能产业发展现状及趋势分析

该文在综合评价中国生物质能资源、产业发展和政策环境的基础上，分析未来生物质能产业发展趋势。中国具有丰富的生物质资源，生物质能产业初具规模：沼气产业基本形成，燃料乙醇年生产能力已达到102万t，开发了甜高粱茎秆等非粮作物生产燃料乙醇的技术，秸秆直燃发电示范工程正式并网运行；促进生物质能产业发展的宏观政策环境逐渐形成。因此得出结论：未来中国生物质能产业发展的重点是沼气及沼气发电、液体燃料、生物质固体成型燃料以及生物质发电；促进生物质能产业发展的政策环境将进一步完善；技术水平进一步提高；将有更多的大型企业参与；生物质能产业必将成为中国国民经济新的增长点。     

Regional Inventory of Organic Industrial Wastes: Case Study in New Brunswick,Canada

? This study was undertaken to investigate the possibility of composting organic industrial wastes which are currently being generated in the Canadian province of New Brunswick. Four types of this waste stream were identified: Fish wastes; Agricultural wastes; Pulp and paper and sawmill wastes; and Food processing wastes. Other objectives of this study were to establish valid cost estimates of selected solid waste composting approaches and to address the potential of a value-added compost product.

In the past 20 years, fish landings in the province averaged approximately 136,000 metric tons annually. Processing in fish transformation plants leads to fresh and pickled fish wastes that must be either discarded by dumping or processed into usable byproducts.

Animal manure is the principal waste currently being generated by the agricultural industry with 1,333,000 metric tons of manure produced in 1986. There are also approximately 90,000 metric tons of potato culls produced by the potato industry per year. Most of these agricultural wastes are presently being used or applied on land.

The forest industry is the biggest in New Brunswick and as such produces the largest amount of industrial wastes. Wood residues are generated in two sectors of the forest industry: Logging and Wood Processing organizations.

The food processing industry is a diversified enterprise processing items such as fruit products, vegetable products and meat products. Potato processing companies produce one of the most significant vegetable wastes of the province, with about 50,000 metric tons of wastes annually.     

Evaluating and utilizing biokinetic constants in activated sludge

Stoichiometric equations developed from biokinetic equations are presented for evaluating and utilizing biokinetic constants in the design and operation of the activated sludge process. Using biokinetic constants developed from non-nitrifying conditions or total system biokinetic constants rather than individual true biokinetic constants for the heterotrophic and autotrophic reactions will lead to incorrect estimates of the daily waste sludge production.     

从土壤肥力变化预测中国未来磷肥需求

近年来,我国磷肥用量持续增长,土壤有效磷含量也增加很快,这些变化对磷肥生产和施用将产生什么影响？这是一个关乎我国粮食安全和环境安全的重要问题,值得进行深入地探讨。本研究通过对我国8种典型农业土壤上磷收支平衡和有效磷消长关系的分析,获得预测我国主要农田土壤中有效磷变化模型的参数,即每100kg hm^-2磷盈余平均可使我国土壤有效磷水平提高约3.1mg kg^-1。结果表明,从1980年到2003年我国除经济作物外的主要农田土壤上累积磷盈余约为392kg hm^-2,由此推出目前我国农田土壤有效磷水平约为19mg kg^-1左右。从农业需求和环境保护角度确定的土壤有效磷最适范围应在30～50mg kg^-1之间。而要在未来的30a内使我国土壤有效磷水平提高并维持在40mg kg^-1左右,磷肥的消费将在30a间经历一个先升后降的过程,磷肥需求将在2020年左右达到最高峰1250万t,到2035年降至1050万t,此后应一直维持这一水平。