農(nóng)作物秸稈基質(zhì)化利用技術(shù)研究進(jìn)展

農(nóng)作物秸稈基質(zhì)化利用技術(shù)研究進(jìn)展農(nóng)作物秸稈基質(zhì)化利用技術(shù)研究進(jìn)展摘要：隨著全球糧食需求的增加和環(huán)境問(wèn)題的加劇，農(nóng)作物秸稈基質(zhì)化利用成為解決農(nóng)業(yè)廢棄物處理和資源化利用的重要途徑之一。本文綜述了農(nóng)作物秸稈基質(zhì)化利用技術(shù)的研究進(jìn)展，包括生物制氫、生物乙醇、生物甲烷、生物炭以及生物塑料等多個(gè)方面。通過(guò)研究現(xiàn)狀的總結(jié)和分析，本文指出了農(nóng)作物秸稈基質(zhì)化利用技術(shù)研究的現(xiàn)存問(wèn)題和未來(lái)發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：農(nóng)作物秸稈，基質(zhì)化利用，生物制氫，生物乙醇，生物甲烷，生物炭，生物塑料1.引言農(nóng)業(yè)廢棄物的處理和利用一直是環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要課題。農(nóng)作物秸稈是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的大量廢棄物之一，如果不加以合理利用，將會(huì)對(duì)土壤、水體和大氣環(huán)境造成嚴(yán)重的污染和資源浪費(fèi)。因此，通過(guò)基質(zhì)化利用技術(shù)將農(nóng)作物秸稈轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的能源和化學(xué)品，不僅可以減少污染物的排放，還可以實(shí)現(xiàn)廢棄物資源化利用，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境友好的雙重目標(biāo)。2.農(nóng)作物秸稈基質(zhì)化利用技術(shù)的研究進(jìn)展2.1生物制氫技術(shù)生物制氫是一種將有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)化為氫能源的新型技術(shù)。農(nóng)作物秸稈中的纖維素和半纖維素可以通過(guò)微生物發(fā)酵產(chǎn)生氫氣。目前，生物制氫技術(shù)已經(jīng)取得了一定的研究進(jìn)展，但是仍然存在產(chǎn)氫效率低、過(guò)程復(fù)雜等問(wèn)題。2.2生物乙醇技術(shù)生物乙醇是一種可再生的清潔能源，其生產(chǎn)過(guò)程主要通過(guò)將農(nóng)作物秸稈中的纖維素和半纖維素轉(zhuǎn)化為糖，并經(jīng)過(guò)發(fā)酵和蒸餾得到乙醇。目前，生物乙醇技術(shù)已經(jīng)商業(yè)化應(yīng)用，并且取得了顯著的成果。但是，生物乙醇生產(chǎn)過(guò)程中仍然存在原料選擇、發(fā)酵過(guò)程控制等問(wèn)題。2.3生物甲烷技術(shù)生物甲烷是一種可再生的天然氣。通過(guò)將農(nóng)作物秸稈中的有機(jī)物通過(guò)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的甲烷，可以用于供熱、發(fā)電等用途。生物甲烷技術(shù)已經(jīng)商業(yè)化應(yīng)用，并且在國(guó)內(nèi)外取得了較好的效果。但是，生物甲烷生產(chǎn)過(guò)程中仍然存在廢物處理和產(chǎn)氣效率等問(wèn)題。2.4生物炭技術(shù)生物炭是一種通過(guò)將農(nóng)作物秸稈通過(guò)高溫?zé)峤舛玫降墓腆w炭質(zhì)物。生物炭具有良好的穩(wěn)定性和吸附性能，可以用于土壤改良、污水處理等方面。生物炭技術(shù)已經(jīng)在農(nóng)業(yè)和環(huán)境領(lǐng)域得到應(yīng)用，并取得了良好的效果。但是，生物炭生產(chǎn)過(guò)程中仍然存在炭化條件和產(chǎn)物性質(zhì)等問(wèn)題。2.5生物塑料技術(shù)生物塑料是一種以農(nóng)作物秸稈等生物質(zhì)為原料制備的塑料。生物塑料具有可降解性和可再生性等特點(diǎn)，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的石油塑料，減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。生物塑料技術(shù)已經(jīng)取得了較大的研究成果，并在一些應(yīng)用領(lǐng)域得到推廣。但是，生物塑料的制備工藝和性能仍然需要進(jìn)一步研究和改進(jìn)。3.現(xiàn)存問(wèn)題和未來(lái)發(fā)展方向在農(nóng)作物秸稈基質(zhì)化利用技術(shù)研究中，仍然存在一些問(wèn)題需要解決。首先，農(nóng)作物秸稈基質(zhì)化利用技術(shù)的研發(fā)周期長(zhǎng)，投資高，且存在風(fēng)險(xiǎn)較大。其次，農(nóng)作物秸稈基質(zhì)化利用技術(shù)在工業(yè)化應(yīng)用方面還存在一定的限制，如設(shè)備、原料、工藝等問(wèn)題。最后，農(nóng)作物秸稈的基質(zhì)化利用技術(shù)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的矛盾也需要解決。未來(lái)的研究方向主要包括：尋找更高效的廢棄物轉(zhuǎn)化技術(shù)和微生物菌株，加大基質(zhì)化利用技術(shù)在工業(yè)化生產(chǎn)中的應(yīng)用和推廣力度，提高基質(zhì)化利用技術(shù)的研發(fā)和示范示范項(xiàng)目，構(gòu)建廢棄物資源化利用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合的模式。結(jié)論農(nóng)作物秸稈基質(zhì)化利用技術(shù)是目前解決農(nóng)業(yè)廢棄物處理和資源化利用問(wèn)題的重要途徑之一。通過(guò)研究現(xiàn)狀的總結(jié)和分析，我們可以看到這一領(lǐng)域已經(jīng)取得了一定的研究進(jìn)展。但是，仍然存在一些問(wèn)題需要解決。未來(lái)，我們應(yīng)該加大研究力度，提高基質(zhì)化利用技術(shù)的效率和可行性，推動(dòng)其在工業(yè)化應(yīng)用中的推廣和應(yīng)用，為農(nóng)作物秸稈的資源化利用提供有效的技術(shù)支持和創(chuàng)新方案。參考文獻(xiàn)：1.李明.農(nóng)作物秸稈生物質(zhì)能源技術(shù)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2019.2.丁華.農(nóng)作物秸稈基質(zhì)化利用技術(shù)進(jìn)展[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2018(5)：30-33.3.趙玲玲，鄧曉菊.農(nóng)作物秸稈生物乙醇生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展[J].農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報(bào)，2019(2)：57-61.4.張健.農(nóng)作物秸稈