甘蔗渣和稻草秸在亚/超临界水中液化的初探

采用亚/超临界水解方法进行了甘蔗渣和稻草秸液化的实验研究,考察了反应温度、质量比(秸秆/水)对纤维素液化转化所得还原糖产率的影响.研究结果表明:(1)反应温度为350℃,固液比为1∶4时,甘蔗渣转化为还原糖的产率与浓度最大,产率达31.8%,浓度为127 g/L;(2)稻草秸在333℃,固液比为1∶3.6时,还原糖产率...     

4种温度条件下制备的稻草炭对环丙氨嗪的吸附特征

在200、400、600和800℃条件下利用稻草厌氧热解制备稻草生物质炭,测定稻草炭的矿物结构、表面性质和元素组成,研究稻草炭对废水中环丙氨嗪的吸附特征,为环丙氨嗪废水处理和农作物秸秆的资源化利用提供参考.结果表明,稻草炭含有石英、方解石和氯化钾晶体等矿物成分,主要元素为C、O、Si.傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和比表面积测定结果表明,稻草炭具有明显的多孔结构和丰富的含氧有机官能团,高温制备(≥600℃)的稻草炭比表面积较大.随着烧制温度的增加,稻草炭对环丙氨嗪的吸附量明显增加.Langmuir方程拟合得到200、400、600和800℃条件下制备的稻草炭对环丙氨嗪的最大吸附量分别为4 200、6 365、144 865和167 084 mg· kg-1,接近于商品活性炭的最大吸附量(177 305 mg·kg-1),600和800℃条件下制备的稻草炭对环丙氨嗪的最大吸附量分别是等量稻草秸秆的16.8和20.1倍.稻草炭对环丙氨嗪的吸附过程符合一级动力学方程,环丙氨嗪初始质量浓度为100和200 mg·L-1时,高温制备的稻草炭达到吸附平衡的时间分别为5和8h左右.环丙氨嗪初始质量浓度为500 mg·L-1时,pH值为5～ 10范围内,支持电解质为1～100 mmol·L-1 NaNO3条件下,环丙氨嗪在600和800℃制备的稻草炭上的吸附没有受到pH值和离子强度的明显影响.     

麦季稻秆还田方式对后续稻季CH4排放的影响

通过田间试验研究了麦季4种稻秆还田方式（不还田、表面覆盖、均匀混施和原位焚烧）对后续稻季CH4排放的影响,以探讨稻．麦轮作系统中秸秆还田对稻田温室气体排放的后续效应。试验于2007年小麦播种期将4．8t·hm^-2水稻秸秆分别以不同方式还田（不还田处理除外）,利用静态箱／气相色谱法对2008年后续稻季CH4排放进行观测。结果表明,不同麦季稻秆还田方式显著影响后续稻季的CH4排放。与不施稻秆处理相比,表面覆盖和均匀混施处理后续稻季CH4排放量增加了75％和40％,且CH4排放量差异主要体现在水稻生长前期（0．60d）;原位焚烧处理CH4排放量与稻秆不还田处理相比无显著差异（P〉0．05）;与不施稻秆处理相比,均匀混施处理显著增加稻季开始前土壤全C质量分数6％和全N质量分数12％（P〈0．05）;各处理水稻（Oryza sativa L．）产量无显著差异（P〉0．05）;稻秆麦季均匀混施与表面覆盖相比能在一定程度上抑制后续稻季CH4排放．同时避免了秸秆焚烧导致的C、N、P等元素的大量损失,是较为合理的麦季稻秆还田方式。     

江西省稻渔系统中土壤和稻谷重金属污染特征及健康风险评价

为了解江西省采用稻渔综合种养模式的土壤中重金属的污染现状,采集土壤和稻谷样品,测定Cu、Cd和Pb的含量,采用单因子污染指数法、内梅罗综合指数法、潜在生态危害综合指数法和地累积指数法等对重金属污染状况进行了分析评价,同时进行了膳食暴露风险评估.结果表明,研究区稻田土壤中仅Cd元素的平均含量高于国家农业土壤的限定值.内梅罗指数法评价结果表明,重度污染点位数占31.03％,相关性分析表明,稻谷与土壤中Pb含量呈显著正相关性.综合潜在生态风险指数平均值为113.55属于无风险级别,其中,Cd的贡献率为87.8％.从地累积指数法的评价结果来看,Cu属于无污染等级,而Cd和Pb均属于轻度污染等级.膳食风险评估结果表明,稻谷中Cu和Pb的平均风险商均<1,无摄入风险;Cd元素对成人的风险商>1,说明对成人的健康存在风险.总体而言,Cd元素对研究区稻田土壤影响较大.     

分散固相萃取-液质联用法测定稻渔综合种养环境中四种农药残留

建立了液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS)同时测定稻渔综合种养环境中苄嘧磺隆、双草醚、吡蚜酮和氯虫苯甲酰胺的分析方法.水样过滤后直接进样,土壤和水产品经乙腈匀浆提取,C18吸附剂净化.结果表明,在不同基质中,4种农药在各自的线性范围内线性关系良好(R~2≥0. 995);水中氯虫苯甲酰胺的检出限为0.10μg·kg~(-1),其它3种为0.05μg·kg~(-1);土壤和水产品中氯虫苯甲酰胺的检出限(LOD)为0.20μg·kg~(-1),其它3种为0.10μg·kg~(-1);在不同添加水平下,4种农药的平均回收率为77.52%—93.86%,相对标准偏差(RSD)为3.73%—11.09%.     

一稻两鸭共作对稻田土壤养分动态的影响

鸭稻共作是有效减少化肥和农药施用的重要技术,对稻田土壤养分消耗具有一定的缓冲和调控作用。但在鸭稻共作有机生产模式中,外源性化肥投入的缺乏常常成为水稻高产的限制因素。为更好地解决有机种植中土壤养分供应的问题,对常规鸭稻共作进行了调整,建立了2种＂一稻两鸭＂共作生态农业模式。通过田间试验对常规稻作、常规鸭稻共作、一稻两鸭轮养及一稻两鸭套养4种种植模式下的土壤养分进行定位监测。结果表明：相对于常规稻作,3种鸭稻共作模式均能在一定程度上提高土壤全钾、全氮的含量,同时减小碱解氮的消耗。与比生产前期相比,生产结束后常规水稻种植模式下土壤有机质含量有所下降,而3种鸭稻共作模式下土壤有机质含量比生产前期均有不同程度的增加。4种种植模式下土壤全磷含量在生产结束后均有不同程度的下降,然而一稻两鸭套养和一稻两鸭轮养模式下土壤全磷含量的降低程度低于常规稻作。早稻生产结束后,一稻两鸭套养和一稻两鸭轮养模式下的土壤全磷含量比常规稻作分别高出13.53%和11.01%。与常规鸭稻共作模式相比,一稻两鸭轮养和套养模式增加了全氮以及全钾有机物的积累,同时减缓了碱解氮、速效磷、速效钾含量的下降。晚稻生产结束后,一稻两鸭套养模式下土壤碱解氮、速效磷和速效钾的含量分别比常规鸭稻共作模式高出3.7%,10.39%和7.59%。产量测定结果表明,早稻时期一稻两鸭套养模式下的水稻产量比常规鸭稻共作模式高12.90%,晚稻时期则比常规鸭稻共作高12.19%。一稻两鸭共作模式中,由于两批鸭子的存在,其排便和中耕作用几乎贯穿于水稻的整个生长发育过程,因此培肥效果与常规鸭稻共作相比有了进一步的提高,对系统内的养分循环利用起到了更好的促进作用。     

基于LCA的稻秸合成甲醇的环境-经济成本分析

以年产5万t甲醇的稻秸气化合成甲醇系统为研究对象,采用生命周期评价方法,对该系统进行了环境-经济成本分析.结果表明,稻秸合成甲醇系统的环境影响成本是284.99元/t(以甲醇计),且主要集中在生产转化过程和下游甲醇燃料消费2个单元阶段.在不同环境影响类型中,温室效应是生命周期最主要的环境影响因素,由于稻秸固碳作用产生的环境成本是-152.79元/t,生产上游温室效应影响负荷为负、总环境影响负荷为负.每t稻秸甲醇的真实成本比煤基甲醇低76.84元.     

洱海流域稻鸭共作对稻田温室气体排放和水稻产量的影响

稻季是水旱轮作生态系统温室气体排放的主要时期,探索有效措施实现稻季温室气体减排和水稻增产已成为当前研究的热点.稻鸭共作是减少稻季温室气体排放的有效措施之一,而确定合理的稻鸭共作密度对确保洱海流域水稻产量基础上实现温室气体减排具有重要意义.该研究通过设置不同稻鸭共作密度试验,采取密闭静态箱—气相色谱法研究了稻鸭共作对温室气体排放规律、排放量及全球增温潜势(GWP)的影响.结果表明:水稻生育期,CH_4和N_2O均在分蘖期和结实期出现排放峰;CH_4排放通量、累计排放量和总排放量大小均为常规处理(CT)低密度鸭处理(LDD)高密度鸭处理(HDD)空白处理(CK),而N_2O为HDDLDDCTCK.与CT相比,CK、LDD、HDD的CH_4排放总量分别降低45%、18%、25%,N_2O排放总量分别降低8%、增加11%和37%,温室气体综合增温潜势分别降低41%、14%、17%.田面水DO、NH~+_4-N、NO~-_3-N及土壤温度是引起温室气体CH_4和N_2O排放差异的主要因素.不同处理的水稻产量为LDDCKCTHDD.合理的稻鸭共作密度降低CH_4排放,增加N_2O排放,减缓全球增温潜势,提高了水稻产量.兼顾水稻产量和温室气体减排效果,LDD处理综合效益最好.     

地膜覆盖对稻-油轮作农田CH4和N2O排放的影响

以位于西南大学农业部重庆紫色土生态环境重点野外科学观测试验站内的稻-油轮作农田为研究对象,采用静态暗箱/气相色谱法,对覆膜与常规(不覆膜)两种处理下稻-油轮作农田CH_4和N_2O的排放特征及影响因素进行了为期一年的原位观测.结果表明,两种处理下,CH_4和N_2O的排放均主要集中在各作物的生长前期,水稻季CH_4和油菜季N_2O的排放通量均具有较明显的季节变化;全年CH_4的排放通量介于-0.45~1.90 mg·(m~2·h)~(-1),N_2O的排放通量介于-46.1~2 040.7μg·(m~2·h)~(-1).地膜覆盖提高了CH_4和N_2O排放总量,其中覆膜处理全年CH_4排放总量为(27.22±4.48)kg·hm~(-2),相比常规处理(19.93±0.56)kg·hm~(-2)提高了26.22%;覆膜处理N_2O的年排放总量为(13.14±0.82)kg·hm~(-2),较常规处理下(11.27±2.77)kg·hm~(-2)增加了16.6%.覆膜显著提高了油菜季土壤含水率,而对全年各作物季土壤温度(地下5 cm温度和地表温度)没有明显的影响.覆膜处理下油菜季CH_4和N_2O的排放与土壤含水率呈负相关,幼苗期达显著负相关;两种处理下,各作物季CH_4和N_2O的排放与土壤温度的相关性均很小.研究表明,地膜覆盖影响作物各生育期内CH_4和N_2O的排放规律,改变了作物各生育期内2种气体排放占全季排放量的比例,促进了稻-油轮作农田CH_4和N_2O的排放.在100 a时间尺度上,覆膜处理下全年排放的CH_4和N_2O所引起的综合GWP(CO_2量)为4 213.00 kg·hm~(-2),较常规处理3 454.17 kg·hm~(-2)提高了22.0%,表明覆膜不是一种有效的碳减排措施.     

野战工事内部环境隔震器材研究

隔震器材是有效提高战场环境条件下参战人员、武器装备及精密仪器战时生存能力和安全可靠性,降低参战人员的身心伤害,进一步提高既有战斗力的重要技术手段.选取秸草作为内部环境隔震器材的隔震材料,对其在湿性条件下进行振动台实验,分析动力学特性,并与干性秸草进行对比研究,得出该秸草具有优良的隔震性能,隔震率高达64%,并依此设计出隔震器材制作方案.该隔震器材具有良好的隔震效果.