一．前言

随着化石能源的日益枯竭及其引起的环境问题，生物质纤维素的资源化利用受到人们的广泛关注。所谓生物质主要是指可再生或循环的有机物质，包括农作物的秸秆、树木和其它植物及其残体。生物质是能为人类提供化学物质和燃料的可持续资源，农作物秸秆是其中一类重要的可再生生物资源，却长期未得到重视和开发利用，而现在农作物秸秆的处理已经成为困扰我国主要农业产区的一个大问题。简单的燃烧模式不仅对大气环境造成了严重的污染，更是对储量巨大的生物质资源的浪费。所以秸秆的处理与资源化利用已经成为农业、资源和环境领域的重要研究热点之一。秸秆作为一种可再生资源若能够将它们转化成气体或者液体燃料（如酒精、气体燃料、柴油等）、不但可以缓解人类所面临的资源与能源危机，环境污染等一系列的问题，也可以为人类社会的可持续发展提供保证。秸秆等木质纤维素类生物质与生俱来的抗降解屏障制约着此类资源的开发利用，如何有效的降解它们成为充分利用的关键。

二． 秸秆的组成及利用

2.1 组成

农作物秸秆是由大量的有机物和少量的无机物及水所组成的，其有机物的主要成分是纤维素类的碳水化合物，此外还有少量的粗蛋白质和粗脂肪。碳水化合物又由纤维素类物质和可溶性糖类组成。纤维素类物质是植物细胞壁的主要成分，它包括纤维素、半纤维素和木质素等。在常规分析中，纤维素类物质用粗纤维表示；可溶性糖类用无氮浸出物表示，泛指不包括粗纤维的碳水化合物，一般不再进行化学分析测定，而是根据秸秆中其他养分的含量进行计算得出即：无氮浸出物含量%=100%－（水%＋粗蛋白%＋粗脂肪%＋粗纤维%＋粗灰分%。

秸秆中的无机盐用粗灰份来表示，由硅酸盐和其他少量微量元素组成，含量大约为6%，但稻草中的硅酸盐含量较高达到12%以上。农作物成熟以后，其秸秆中的维生素差不多全被破坏，因此秸秆中很少含有维生素。秸秆饲料的化学组成，见下图：

秸秆中富含有机碳和氮磷钾以及微量营养元素，是一种重要的有机肥源物质。我国每年产出的秸秆相当于300多万t氮肥，700多万t钾肥，70多万t磷肥，相当于我国每年化肥用量的1/4^[1]。据报道，秸秆还田能够有效增加土壤有机质含量，改良土壤．培肥地力，特别对缓解我国氮、磷、钾肥比例失调的矛盾．弥补磷、钾化肥不足有重要作用^[2]。秸秆还田还能改善土壤物化性状，增加土壤团粒结构作用，增加土壤中腐殖质含量，提高土壤中微生物活性和酶活性，因此提高秸秆还田的利用率有利于农业生产。

2.2 利用

目前我国每年产生相当于8、9亿吨的秸秆，相当于2亿吨粮食的营养价值。而全国每年约有20%的秸秆在农村腐烂或焚烧，没得到有效利用^[3]。据专家测算，如果这2亿吨的秸秆得到充分的循环利用，相当于增加了20%左右的耕地、淡水和其它农业投入品等资源，相当于现有农业经济系统增值20%。秸秆燃烧过程中产生的CO2、CO、SO2等及其颗粒物质严重破坏了空气质量和周围环境，而且浪费资源。除了通过焚烧等手段处理，水稻秸秆还有其他用途^[4]。