1、前言
生物质通过光合作用将太阳能以化学能的形式储存，是一种可储存与运输的可再生能源，储量非常丰富，全世界每年由光合作用而生成的生物质中仅1％用作能源已为全世界提供了14％的能源：并成为世界上15亿人口赖以生存的主要能源。
另外，由于一方面大量消耗化石燃料获得能源，造成它们的储量日趋减少；另一方面是化石燃料消耗过程造成严重的环境污染；这两方面原因使人们更多地研究可再生清洁能源如太阳能、海洋能、风能、生物质能的开发利用。 随着生物质能量转化技术的发展，能源作物的大量生产，生物质的能量转化效率提高，而成本降低，生物质发电能够在经济上与化石燃料发电竞争。
在环境效益上，发展生物质能有助于减轻能量消耗带来的温室效应和环境污染，生物质生长过程中会吸收大气中的CO2，使生物质能量利用过程中释放的CO2形成再循环，减少了CO2净排放，乃至实现CO2零排放，大规模发展生物质能有助于生态良性循环。
主要由于上述原因，生物质能引起了世界范围的广泛兴趣。发展生物质能对能源结构的转变及保护环境两方面将起重要的作用。生物质作为环境友好型能源，有可能成为未来可持续能源供应的主要部分。 生物质可以通过各种方法转换成能源利用。例如热转化方法和生物化学方法将生物质转化成气体或者液体形式。提高生物质转化过程的效率和减少环境影响是目前生物质能源利用的着眼点。因此，需要对生物质的特性以及它们在转化过程的作用有更进一步的了解。生物质的特性决定着转化过程的方式和转化过程可能出现的问题，同样，不同能量的形式影响生物质的选择。
生物质品种繁多，Thornton etc．发现陆地植物从土壤中选择性地吸收各种微量元素并积累于植物体中，选择性吸收造成植物中某些元素的数量与其在土壤和岩石中的含量不成比例，植物选择性强的主量元素有P、S、Ca、K等：微量元素有Be、Co、Ni、Zn、Ge、As、Cu、Cd、Sn、Ph、Ti、Ag、An等。从陆晓华等人对煤和煤灰中微量元素的分布和含量的研究，表明木本植物对元素的选择吸收富集。生物质特性随生物质种类、不同的利用部分、生长环境包括土壤、水质、大气的变化而变化。
对生物质能源转化过程的模型化与分析也要求对生物质燃料特性的了解，特别是元素成分的含量水平和分布形态、平均值和变化性；燃料中的元素的组成与形成对生物质利用技术的研究是非常重要的，如灰的特性、沉积物的形成与元素的关系等。
本文总结生物质及其热转化过程特别是生物质热解气化过程的特性。生物质的热解气化与燃气轮机结合的联合循环发电系统（IGCC）将生物质转换成电能和热能的利用，大大提高了发电效率并降低污染。生物质IGCC技术被认为是目前世界上最先进的生物质气化发电技术。高温燃气中含有的碱金属及其他有害微量元素对燃气轮机的叶片及系统其它设备的腐蚀极大，还会引起淤塞与结渣现象。因此，研究微量元素在生物质中及生物质热解气化过程中的分布特征及其释放迁移行为及其动力学，有助于提高生物质能转化效率的提高，对探索控制和减少金属污染物污染的途径，有一定的意义。
由于人类活动改变了技术时代之前的稳态微量元素地球化学循环，使生物圈各成分以越来越快的速度摄取大量的有害元素。微量元素的环境危害效应引起了广泛的关注。Jerome O.Nriagu通过建立有效的全球大气循环模式模型研究了全球大气中由于自然与人类活动发生的微量元素的排放总量，并对世界范围微量元素对大气、土壤、水体的污染作了定量的评估，结论表明人类活动包括煤、石油、废弃物、薪材等的燃烧过程的微量元素排放量。是全球微量元素生物地球化学循环最重要的因素，形成了严重的环境问题。研究生物质能利用过程中微量元素的分布和迁移规律，确定其环境和生态效应，有利于促进生物质能利用和环境保护。