香蕉莖稈廢棄物
香蕉莖稈是麻類天然纖維素，其有很多特性，如強(qiáng)勁、不易伸長、吸水和排水快速、纖維粗且質(zhì)地硬、初始模量高等。從廢棄的香蕉假莖中可以將纖維素提取出來，而且它也符合未經(jīng)修飾、無污染、全新、易降解等特征，所以又是環(huán)保型纖維素。
近年來，隨著香蕉產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，產(chǎn)生了大量的香蕉副產(chǎn)物。每年收獲香蕉的同時(shí)，香蕉莖稈廢棄物也會大量堆積。目前這些廢棄物在中國產(chǎn)區(qū)近乎被直接丟棄，這樣不僅造成了資源的浪費(fèi)，還破壞了生態(tài)環(huán)境。
近日，中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院海口實(shí)驗(yàn)站的科研人員在香蕉廢棄物資源化利用中取得新研究進(jìn)展，利用香蕉莖稈制備出香蕉纖維生物吸附劑，本來一無是處的香蕉莖稈化身成為了“凈化精靈”，可以高效吸附水體中的重金屬以及油污等，為環(huán)境修復(fù)和生態(tài)保護(hù)起到了重要作用。
香蕉是四大國際水果之一，我國是第二大香蕉生產(chǎn)國。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年我國香蕉栽培面積600多萬畝，海南省是我國香蕉的主要產(chǎn)地之一。
香蕉與蘋果、梨等作物不同，一棵香蕉只結(jié)一次果。因此每年在大量收獲香蕉果實(shí)的同時(shí)，也會產(chǎn)生近乎與果實(shí)等量的香蕉莖稈廢棄物。
“每年，我國香蕉廢棄物多達(dá)1000多萬噸，而在我國香蕉產(chǎn)區(qū)這些廢棄物大多直接被丟棄，不僅造成蕉園環(huán)境污染，而且容易導(dǎo)致病蟲害蔓延?！敝袊鵁釒мr(nóng)業(yè)科學(xué)院海口實(shí)驗(yàn)站副研究員盛占武在接受《中國科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)表示。
首先，“香蕉假莖體積龐大，運(yùn)輸成本高，香蕉莖稈93%～95%都是水，對于蕉農(nóng)來說并無大的用處?！敝袊鵁釒мr(nóng)業(yè)科學(xué)院?？趯?shí)驗(yàn)站助理研究員艾斌凌博士告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者。
所以，蕉農(nóng)一般會選擇將其直接丟棄在蕉園或蕉園附近的公路旁或水渠中，因香蕉假莖腐爛時(shí)間較長，同時(shí)腐爛會產(chǎn)生惡臭味，因此既占地又污染空氣。丟棄在路邊或河溝中的香蕉假莖還會導(dǎo)致交通堵塞和水流不暢。
更為嚴(yán)重的是，隨意丟棄的香蕉廢棄物極易招來蟲害，如象鼻蟲、線蟲和葉螨等?？蓪?dǎo)致香蕉減產(chǎn)20%～40%，如果特別嚴(yán)重的話還會使作物絕產(chǎn)。
因此，如何提高香蕉廢棄物的再次利用是目前香蕉產(chǎn)業(yè)待解決的問題之一。盛占武帶領(lǐng)著團(tuán)隊(duì)從挖掘香蕉莖稈存在的“潛力”為切入口開始了一系列研究。
在蕉農(nóng)眼里是廢棄物的香蕉莖稈，在科研人員手里居然變成了寶貝。
“香蕉莖稈中含有十分豐富的天然纖維素，是高附加值的農(nóng)業(yè)廢棄物，是巨大的可再生資源?！笔⒄嘉浔硎?，合理開發(fā)利用這些香蕉莖稈，進(jìn)行資源化利用，既符合可持續(xù)發(fā)展的要求，又可以避免環(huán)境污染，可謂是“一箭雙雕”。
據(jù)介紹，香蕉莖稈是麻類天然纖維素，其有很多特性，如強(qiáng)勁、不易伸長、吸水和排水快速、纖維粗且質(zhì)地硬、初始模量高等。從廢棄的香蕉假莖中可以將纖維素提取出來，而且它也符合未經(jīng)修飾、無污染、全新、易降解等特征，所以又是環(huán)保型纖維素。近些年，隨著人們對生態(tài)環(huán)境的重視，國內(nèi)外對香蕉纖維素的關(guān)注度也在提高。
記者了解到，目前，國內(nèi)外對香蕉莖稈纖維已經(jīng)有了很多研究，但基本上都停留在紡織和造紙等方面，研究范圍相對比較單一。
盛占武團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑，挖掘香蕉莖稈的其他“潛力”?！拔覀儚牟牧系慕嵌葋碇?，從香蕉莖稈中提取纖維，利用已脫膠的香蕉纖維，通過乙酰化和黃酸化改性，制備出香蕉纖維生物吸附劑?！笔⒄嘉湔f。
對比發(fā)現(xiàn)，單純的纖維表面比較光滑，而通過改性后的香蕉纖維，用電子顯微鏡可以看到其表面產(chǎn)生了很大的改變。“變成有許多孔的結(jié)構(gòu)，表面變得粗糙，這些‘坑坑洼洼’的孔增強(qiáng)了纖維的吸附性，也增強(qiáng)了凈化能力?！敝袊鵁釒мr(nóng)業(yè)科學(xué)院海口實(shí)驗(yàn)站助理研究員鄭麗麗告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者。
這種改性的香蕉莖稈纖維素可以用于重金屬吸附?！拔覀冇孟憬肚o稈研制的吸附劑，在水體里的吸附效果很好，可以高效吸附水體中的油污和重金屬，而鉻、鉛、砷的吸附率均在90%以上?！笔⒄嘉湔f。
從廢棄物綜合利用來說，“香蕉纖維這一吸附功能的開發(fā)，對于后續(xù)的下游產(chǎn)業(yè)，起到延長產(chǎn)業(yè)鏈的作用，對增加香蕉產(chǎn)業(yè)發(fā)展的積極性來說是有利的?！笔⒄嘉浔硎尽?
“由香蕉莖稈制備出的香蕉纖維生物吸附劑，具有很大的環(huán)境效益。”艾斌凌介紹說。
最突出的一點(diǎn)在于香蕉纖維本身就是純天然的?！拔覀冎皇峭ㄟ^改性來改變香蕉莖稈的一些性質(zhì)，可再生可降解，這是很多吸附劑達(dá)不到的?！编嶜慃惐硎荆@種環(huán)境友好型的資源，不會對環(huán)境造成二次污染。
研究結(jié)果可用于處理污水處理廠、城市廢水等的重金屬污染問題。在鄭麗麗看來，現(xiàn)在大家越來越重視環(huán)境保護(hù)和生態(tài)保護(hù)，這項(xiàng)研究具有廣闊的發(fā)展前景。
“下一步，為了更好地實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用，我們還將研究把吸附完以后的香蕉纖維生物吸附劑，通過解析來回收重金屬，這比以往的填埋方式更加環(huán)保有效。”盛占武說。
摘自：中國科學(xué)報(bào)
廢棄物危害多
變廢為寶巧利用
延長香蕉產(chǎn)業(yè)鏈
