稀酸预处理铜藻制备生物乙醇工艺

选取暖温带海洋生态环境生物修复的首选物种——铜藻(Sargassum horneri)为原料进行生物乙醇的制备,以稀硫酸水解后的还原糖收率为响应值,考察水解温度、液固比、水解时间和w(H₂SO₄)等参数对水解效率的影响. 为优化稀酸水解铜藻预处理的工艺条件,在单因素试验的基础上,利用Box-Benhnken中心组合设计法和响应面分析法,建立稀酸预处理工艺参数的回归模型,并与酶水解及发酵相结合验证了铜藻稀酸预处理效果. 结果表明:①稀酸水解铜藻的最优工艺参数. 水解温度为120 ℃,液固比为20∶1,水解时间为2.00 h,w(H₂SO₄)为4.50%. ②稀酸水解铜藻过程中各影响因素之间存在交互作用,水解时间和w(H₂SO₄)的非线性作用显著. ③对经最佳稀酸预处理工艺处理后的铜藻粉进行酶水解,其还原糖收率为44.05%,是未预处理下的8.14倍,并且后续进行发酵后,乙醇产率达7.80%,是未预处理下的2.00倍. 表明铜藻是一种潜在的生物乙醇原料,稀酸预处理方法对铜藻生物乙醇的制备行之有效.      

淀山湖上覆水与沉积物孔隙水中重金属的分布特征

研究了淀山湖上覆水和沉积物孔隙水中Pb ,Cd,Cr,Cu ,Fe和Mn的浓度及Eh 分布 ,分析了孔隙水中重金属的扩散通量 .结果表明 ,淀山湖中重金属的浓度由高到低依次为 :Mn >Fe >Cr,Cu ,Pb >Cd ;Fe和Mn在孔隙水中的浓度远远大于它们在上覆水中的浓度 ,表层沉积物孔隙水中Pb ,Cd ,Cr,Cu的浓度稍大于它们在上覆水中的浓度 ;沉积物中的重金属可能按照浓度梯度经孔隙水从沉积物向上覆水中扩散而最终影响上覆水的水质     

Mn对超富集植物青葙Cd毒害的缓解效应

为了探究Cd胁迫下青葙中Mn的生理作用,通过水培实验,研究在Cd暴露下(0、5和25 μmol·L-1 )施加Mn(5、100和1 000 μmol·L-1 )对青葙的干重、叶绿素含量、Cd含量和青葙根部不同区域实时Cd2+流速的影响.结果表明,提高Mn的供应水平可缓解Cd对青葙生长的抑制效应.在Cd浓度为5 μmol...     

BP神经网络和遗传算法在乳酸菌发酵参数优化中的应用

为提高短乳杆菌L2菌株γ-氨基丁酸(GABA)的产量,建立了一个反映因素与产量之间的非线性关系模型.运用Plackett-Burman设计、中心组合试验设计(CCD)对MRS培养基组成和培养条件进行了优化,筛选出4个影响发酵的关键因素:蛋白胨、葡萄糖、谷氨酸钠、初始pH.在此基础上,采用误差反向传播神经网络(BPN)和遗传算法(GA)确定了4个关键因素的适宜参数:蛋白胨21.185 g/L,葡萄糖3.857 g/L,谷氨酸钠48.948 g/L,初始pH 4.05.最终使短乳杆菌L2菌株的GABA产量达到了27.765 g/L,比原始MRS培养基的13.452 g/L提高了106.4%.研究表明利用BPN-GA方法进行发酵条件优化是一种行之有效的途径.     

漳河上游流域沉积物中磷的空间分布特征及其影响因素

漳河上游地区众多的水利工程改变了流域水循环,同时也影响了河流泥沙和生源物质的循环过程。为揭示人类活动干扰下的沉积物中磷的赋存特征,采用改进后的连续化学萃取法分析了漳河上游沉积物中总磷(TP)和磷形态的空间分布特征及其影响因素。研究结果表明,漳河上游沉积物中的TP含量为405.94~899.98 mg/kg,低于我国其他主要河流,接近我国东部平原湖泊含量水平。漳河上游的TP富集指数(PEI)均值为1.15,表明漳河上游富营养化风险较高。可交换态磷(Ex-P)、铁锰螯合态磷(BD-P)、铁铝氧化态磷(NaOH-P)、钙结合态磷(HCl-P)分别占沉积物中TP含量的1.13%、33.96%、12.99%、35.05%。BD-P和HCl-P是沉积物中主要的磷形态,Ex-P的含量最低,NaOH-P的含量波动最大。漳河上游沉积物中,生物可利用磷(BAP)的含量约占TP含量的38.36%~52.04%,其中,清漳干流的BAP含量明显低于其他河段。清漳源头的水土流失及浊漳河的磷输入对漳河上游BAP含量的贡献较大。统计分析显示,漳河上游表层沉积物中,TP和磷形态的空间分布无显著差异,表明以水利工程建设为代表的强烈人类活动对漳河上游沉积物中磷的空间分布的影响不显著。相关性分析和冗余分析表明,沉积物中的NaOH-P含量与沉积物中黏土和粉土的占比有较高的相关性,BD-P和NaOH-P是控制沉积物中BAP构成的重要因素,Fe含量是沉积物中TP含量的主控因子。     

我国城市生活垃圾处理现状及存在问题分析

对我国城市生活垃圾处理的现状进行了系统调研 ,对存在的问题进行了深入的分析 ,并提出了对策建议。     

科尔沁沙地植被恢复及其对土壤的改良效应

探讨了对科尔沁沙地乌兰敖都地区流动沙丘采取生物和工程措施建立起人工固沙植被的相关配套技术,并就植被恢复程度对土壤改良效应进行了对比研究.结果表明:在流动沙丘进行人工固沙时采用1.0 m×1.0 m草方格内播种小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)种子的措施具有较好的固沙效果,一般经过2年可使沙丘表面得到固定.在围栏封育条件下实施适宜的植被恢复措施,一般可在23年获得明显的固沙效果.小叶锦鸡儿人工固沙群落内土壤养分随着群落的生长发育而发生变化,在030 cm土层中,有机质、速效钾、全氮、水解性氮、全磷、有效磷含量都表现为:11年生群落＞6年生群落＞流动沙丘;小叶锦鸡儿人工群落的建立可大幅度提高土壤微生物生物量,并随着年龄的增加,微生物生物量C、N、P的含量均呈现增加趋势.     

稻田土壤氧化亚氮产生潜势、反硝化功能基因丰度和群落结构的垂向分布

土壤中氧化亚氮（N₂O）的释放量占全球N₂O释放总量的60%.其中，稻田土壤是N₂O最主要的释放源.反硝化过程是稻田土壤N₂O生成的主要微生物过程之一.本研究选取广东韶关稻田垂向土壤（0~100 cm）为研究对象，通过乙炔抑制剂法测定了N₂O产生潜势和反硝化潜势，并利用针对特异性功能基因的实时荧光定量和高通量测序技术分别分析反硝化功能基因丰度和反硝化微生物群落结构.结果显示：0~10 cm深度的土壤样品N₂O产生潜势最高，可达（0.020±0.0035）μg·g^-1·h^-1.反硝化功能基因中，nirK基因的丰度峰值（（1.51±0.0015）×10⁸ copies·g^-1）出现在0~10 cm深度，而nosZ和nirS基因的丰度峰值（（4.29±0.0015）×10⁷ copies·g^-1和（8.86±0.0010）×10⁷ copies·g^-1）均出现在10~20 cm深度.稻田垂向土壤中N₂O产生潜势和相关的反硝化功能基因（nosZ、nirK和nirS）丰度均随土壤深度的增加而逐渐降低.其中在所有深度的土壤样品中nirK基因的丰度均高于nirS.基于nirK基因的高通量测序结果发现慢生根瘤菌（Bradyrhizobium）的相对丰度最高（44.06%±6.14%，n=6）.相关性分析表明，稻田土壤中N₂O产生潜势与环境因子（TN、TC和含水率）、反硝化功能基因丰度以及慢生根瘤菌（Bradyrhizobium），罗河杆菌属（Rhodanobacter）和亚硝化螺菌属（Nitrosospira）的相对丰度呈正相关.上述结果表明稻田土壤中环境因子和反硝化功能基因丰度影响了N₂O产生潜势的垂向分布.     

炼厂污水处理泡沫的产生及其处理方法

在炼厂污水处理过程中,生化系统活性污泥曝气池中产生泡沫现象是一种常见问题,主要是由于放线菌和丝状菌菌属的异样生长所造成。通过理论与实践探索,发现污水温度、pH值、溶解氧、污泥停留时间是影响泡沫产生的重要因素。泡沫的产生影响水处理的日常操作、装置运行、出水水质等,其处理方法有物理法、投加化学药剂、生物控制等,其中生物控制法是最优方法。     

农业劳动生产率区域差异与农业用能强度收敛性

农业能源的消耗及其增长长期没有引起足够的重视,作为农业大国,在推进现代农业发展的同时,全面考察农业能源的利用效率,对于农业以及整体经济的可持续发展具有重要的现实意义。本文通过对β收敛模型的适当改进,构建了具有时滞因子的调整模型,分别考察了区域农业劳动生产率的收敛性和区域农业用能强度的收敛性,在此基础上进一步分析了农业用能强度随农业劳动生产率变化的收敛或发散情况。结果表明:第一,总体上我国农业劳动生产率是收敛的,即我国农业劳动生产率呈现不断提高的趋势。其中,中部地区农业劳动生产率的收敛速度最快,半生命周期最短,其次为东部地区,西部地区农业劳动生产率的收敛速度在三者中最慢;第二,我国区域农业用能强度也具有收敛性,即我国农业用能效率也呈现不断提高的趋势。具体到不同类别,尽管煤、油、电使用效率都呈现出收敛性,但是电的使用效率最高,而油的使用效率最低,同时,我国农业用能效率主要体现在农业用电上;第三,我国区域农业用能效率的差距在一定程度上也是区域农业劳动生产率差距的结果,并显示出个体属性差异、区域差异和结构特征。就政策建议而言,推动农业生产技术进步,增强农业用能的替代弹性,优化农业用能结构以及通过资本驱动农业发展和培育农业人力资本等途径是提高农业能源使用效率的适宜选择。