隨著中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和城鄉(xiāng)人民生活水平的不斷提高 ,利用秸稈發(fā)電既有明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益 ,又能保護(hù)環(huán)境 ,其利用前景將會(huì)越來(lái)越廣闊。 然而在展開(kāi)以及各種生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化利用的投運(yùn),由堿金屬引起的各種問(wèn)題開(kāi)始逐漸暴露出來(lái),且已成為阻礙生物質(zhì)能源化轉(zhuǎn)化利用的一個(gè)主要障礙。
1：秸稈中堿金屬的來(lái)源
鉀是植物的常量營(yíng)養(yǎng)元素 ,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1%。秸稈中堿金屬有2個(gè)來(lái)源 ,其一為秸稈本身所固有 ,由其在生長(zhǎng)過(guò)程中吸附自土壤、地下水及大氣等 ;其二為生物質(zhì)利用過(guò)程中混入的灰塵及土壤等。
1.1土壤中的鉀
鉀在地殼中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 2. 6% ,為地殼中第7豐富的元素 ,也是巖石圈中第 4豐富的礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素。土壤中潛在的有效鉀包括交換性鉀 、非交換性鉀和礦物鉀3種。其中 ,交換性鉀 0. 1% ～2% ,非交換性鉀 2% ～8% ,礦物態(tài)鉀 90% ～98% 。
1.2 植物中的鉀
鉀是植物體內(nèi)含量最豐富的陽(yáng)離子,它被根大量地吸收,并很快被運(yùn)輸?shù)街参矬w的上部。 鉀由植物頂部向下運(yùn)轉(zhuǎn)到根系也是一個(gè)快速的過(guò)程,因此,鉀一旦被吸收便隨即分布于整個(gè)植物體內(nèi) ,并參與作物的正常生理代謝。鉀在植物體內(nèi)是以離子態(tài)、可溶性鹽類(lèi)或吸附在原生質(zhì)表面的形式存在,而不是以有機(jī)化合物形式存在。在所有植物中,有90%的鉀以離子狀態(tài)存在于可溶于水或可進(jìn)行離子交換的物質(zhì)中。
1. 3 植物中的鈉
雖然土壤的含鈉量接近于含鉀量 ,但一般植物鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約0.1% ,僅為含鉀量的十分之一
1. 4 其他主要相關(guān)元素
氯。氯是高等植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的重要微量元素之一 ,植物體內(nèi)的氯主要以 Cl- 形式存在 ,它在光合作用水的光解過(guò)程中起活化劑作用,另外 ,根和葉的細(xì)胞分裂也需之參與。 土壤中的氯元素主要來(lái)自于雨水、海水倒灌、工業(yè)(尤其是核工業(yè) )垃圾和空氣污染等。植物中積累的正常氯的質(zhì)量濃度一般為0. 2%～2. 0% 。稻草中水溶性氯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為39% ,離子交換氯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 61% ;麥稈中水溶性氯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 60% ,離子交換氯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 40% ;稻稈和麥稈中的氯全部以水溶性氯的形式存在。
硫。 硫是植物生長(zhǎng)必需的礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素之一 ,屬中量營(yíng)養(yǎng)元素。植株從土壤中吸收硫元素的過(guò)程是逆濃度梯度的主動(dòng)吸收 ,其主要以硫酸根的形式( SO4 2 - ) 進(jìn)入植株體內(nèi)。 硫元素的最初吸收與水分吸收同步且和蒸騰作用有關(guān) ,其進(jìn)入植株體內(nèi)之后的運(yùn)輸過(guò)程與蛋白質(zhì)合成相聯(lián)系。 植株體中的硫可以分為有機(jī)硫和無(wú)機(jī)硫 ,絕大部分有機(jī)硫以蛋白質(zhì)形式出現(xiàn) ,少量以含硫氨基酸的形式存在 ,形態(tài)和含量比較穩(wěn)定 ;無(wú)機(jī)硫則多以硫酸根的形式( SO4 2 - )在細(xì)胞中積累,含量隨著硫元素供應(yīng)水平的變化存在很大的差異 ,既可以通過(guò)代謝合成為有機(jī)硫固定在細(xì)胞中,又可以轉(zhuǎn)移到其他部位被再次利用。
硅。 硅在植物生理上有一定的功能 ,是細(xì)胞壁的組成成分。在植物體中,硅存在的主要形態(tài)是水化無(wú)定形二氧化硅 ( SiO2 ·nH2O )及石英 ( SiO2 ) ,其次是硅酸和膠狀硅酸。 水化無(wú)定形二氧化硅也稱為硅膠或多聚硅酸。 木質(zhì)部汁液中的硅是單硅酸 ,這說(shuō)明在運(yùn)輸過(guò)程中硅的形態(tài)未變。水稻是吸收硅酸最 多的植物,其吸收硅的形態(tài)主要是硅酸(H2 SiO4 ) ,進(jìn)入植株體內(nèi)后的硅大部分能變?yōu)殡y熔性的硅膠或多硅酸聚合體。水稻中硅膠的含量為硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)的90% ～ 95% , 硅酸為硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0. 5%～8. 0% ,膠狀硅酸為硅質(zhì) 量 分 數(shù) 的 0 ～3. 3% 。
