人工湿地植物生物质资源能源化利用潜力评估

通过测定不同人工湿地植物的纤维素组分和热值,并采用NaOH–酶解工艺研究不同人工湿地植物水解液组分,对在人工湿地技术体系中起重要作用的湿地植物能源化利用潜力进行系统评估.结果显示,15种人工湿地植物的纤维素含量在19.78%～36.9%之间,半纤维素含量在4.51%～19.67%之间,木质素含量在10.79%～20.47%之间,具有与玉米秸秆相当的热值,其热值在14.002～17.839 MJ/kg之间.在NaOH–酶解工艺条件下,不同人工湿地植物水解液中存在5种糖类组分,主要为葡萄糖和木糖.研究表明,人工湿地植物是一种较好的生物质资源,可通过生物质固体成型燃料技术、沼气技术和燃料乙醇技术加以利用,进而建立人工湿地植物生物质资源能源化藕联利用模式.图2表2参22     

规模化养殖场畜禽粪便发酵还田负荷估算及风险评价——以四川省邛崃市为例

以邛崃市为研究对象,结合其规模化畜禽养殖量、畜禽粪便排放量以及农作物氮肥需求量等,对研究区域耕地畜禽粪便最大氮负荷量进行了估算,将其与畜禽粪便发酵副产物沼渣沼液还田产生的实际氮负荷量进行比较,由此对现有养殖规模下的环境风险进行了评价.结果表明,当前邛崃市除孔明乡、火井镇、回龙镇受到沼渣沼液还田污染以外,其他各养殖区域沼渣沼液还田尚未造成明显污染.因此,邛崃市规模化养殖还存在较大的发展空间,但必须从实际出发,合理规划,才能实现农业和环境的可持续发展.     

利用木质纤维素类生物质发酵生产乙醇重组菌株研究进展

要实现木质纤维素类生物质的有效利用,当前还面临很多瓶颈问题亟待解决,而缺乏能够同时高效利用纤维素类水解物的发酵菌株是制约纤维素乙醇生产的最关键因素.目前对发酵菌种的研究主要集中在酿酒酵母、运动发酵单胞菌、大肠杆菌和克雷白氏杆菌这4种菌上,已取得大量研究进展,为纤维素乙醇的产业化奠定了一定的基础.本文综述了这4种菌发酵纤维素水解物的基因工程改造研究进展,并对组学时代进一步优化发酵菌株进行了展望.图2表2参51     

植物篱种植模式综合效益研究

植物篱种植模式是一种有效的山区水土保持、土壤改良以及多种经营的耕作模式。该模式自20世纪70年代以来在热带非洲和东南亚等地区进行了试验、示范和较为系统的研究，作为坡耕地水土保持和土壤改良的生物措施受到广泛重视。20世纪80年代以来该模式在我国很多地区也进行了研究、示范和推广，并取得显著成效。本文在国内外已有研究基础上，采用层次分析法对四川省宁南县马桑坪的等高固氮植物篱种植模式的生态效益、经济效益、社会效益及综合效益进行了较为系统的分析和评价。评价结果表明，植物篱种植模式的生态效益、经济效益、社会效益及综合效益均大于顺坡耕作模式，种植新银合欢植物篱比种植山毛豆植物篱的综合效益高；在种植相同植物篱树种的前提下，施磷肥比不施磷肥的效果好。同时，针对该技术目前在研究和应用方面存在的问题提出了一些建议。     

四川省水资源生态足迹与生态承载力的时空分析

根据水资源生态足迹的基本原理和计算模型,对四川省2001-2009年水资源生态足迹、生态承载力进行分析。结果表明,在2001-2009年间四川省人均水资源生态足迹总体上呈上升趋势,万元GDP生态足迹呈下降趋势,水资源利用率在逐步提高;干旱灾害对水资源生态承载力影响较大,四川省历年水资源生态承载力均大于生态足迹,存在一定的生态盈余,水资源可持续开发利用情况较好。四川省水资源存在严重分布不均的现象,经济较为落后,对水资源需求量较小的西部高原地区水资源丰富,水资源生态盈余较大;经济较为发达,对水资源的需求量大的东部盆地地区水资源量小,生态盈余较低,在绵阳、遂宁、内江、自贡等地出现生态赤字,水资源利用呈现不安全状态。水资源生态足迹的变化与社会经济发展密切相关,应该充分考虑四川省水资源的时空分布情况,调整产业结构,合理调度、利用水资源,促进四川省整个社会经济的持续发展。     

浮萍与奶牛粪混合厌氧干发酵研究

对浮萍和奶牛粪为发酵原料在中温条件下进行了半连续厌氧干发酵实验,研究物料配比对发酵过程的影响。实验设置奶牛粪与浮萍配比(质量比)分别为1.00∶0.33、1.00∶0.50、1.00∶0.67和1.00∶1.00,水力停留时间(HRT)均采用30d。结果表明,在HRT为30d条件下,奶牛粪与浮萍配比为1.00∶0.67时产气情况最佳,容积产气率和原料产气率(以挥发性固体(VS)计)分别为0.50L/(L·d)和0.33L/g。     

不同种牛粪干发酵产气特性比较试验研究

采用干发酵技术处理3种不同种类的牛粪,比较了各种牛粪发酵的日产气量、累计产气量和产甲烷比例的差异.结果表明,相对于水牛粪和黄牛粪,奶牛粪干发酵产气的启动更快；累计产气量和平均容积产气率均以水牛粪为最高,黄牛粪次之,奶牛粪最低；3种牛粪干发酵过程中的产甲烷比例变化趋势大体上相似,在发酵初期由低到高逐渐增加,之后趋于平稳,其中水牛粪的产甲烷比例相对于奶牛粪和黄牛粪略高；总体来看,水牛粪干发酵的产气效果优于奶牛粪和黄牛粪,这为以后的相关研究或沼气工程设计中的原料选取提供了参考.     

纤维素类草本能源植物的研究现状

纤维素类草本能源植物具有很高的生物质产量、纤维素和半纤维素含量,对环境友好,是目前最有发展前途的生物质资源之一,欧洲和美国将其作为首选的生物质能源植物.本文介绍了柳枝稷(Panicum virgatum)、芒草(Miscanthus spp.)、芦竹(Arundo donax Linn)等几种主要纤维素类草本能源植物具有产量高、适应性强、用途广泛等特点;综述了纤维素类草本能源植物在国内外的研究概况,以及基因工程技术在降低植物木质素含量及在植物中过表达纤维素降解酶类方面的应用;进一步指出在我国存在纤维素类草本能源植物资源评估、选育滞后,相关技术还不完善等问题,进行充分开发利用将在缓解能源紧张、解决环境问题、促进农业和经济发展等方面有着良好的前景.     

竹子生物质废弃物前处理技术比较研究

为开发高效、低成本的预处理技术,促进竹子生物质及其废弃物资源的能源化利用,采用3种不同纤维素预处理方法分别对竹子生物质废弃物——笋壳和竹叶(茎)进行比较研究,同时与玉米秸秆相比较.结果表明,在稀H2SO4–酶解工艺、浓H3PO4–酶解工艺和NaOH–酶解工艺条件下,几种样品水解液中分别存在3、4和5种糖类组分.在稀H2SO4–酶解工艺中,木糖为主要成分,其次为葡萄糖;在浓H3PO4–酶解工艺中,葡萄糖为主要成分,其次为木糖;而在NaOH–酶解工艺,葡萄糖和木糖含量基本相当.同时对样品处理前后的表面结构变化分析表明,不同处理工艺均改变了竹叶(茎)、笋壳和秸秆等样品的表面结构,其结构更为松散,从而有利于纤维素的酶解.     

高含氮养殖污水厌氧-好氧组合处理实验研究

采用批次厌氧消化和实验模拟SBR法处理低浓度蛋鸡粪污水,侧重研究厌氧消化时间对好氧后处理效果的影响,同时讨论了对COD、NH4+-N、TN和TP去除原因.厌氧消化的时问分别为3d,6d,9d,12 d,15d,18 d,好氧后处理的工艺周期为12 h.好氧阶段持续时间为30 d.结果表明,鸡粪等高含氮养殖污水能够采用厌...