中国液态生物质燃料产业发展的间接社会收益分析

液态生物质燃料在发展过程中具有外部性,体现出的间接社会收益应得到中国政府的重视,也是该产业扩大发展的重要依据。提出液态生物质燃料产业发展的间接社会收益概念,分析该产业在原料搜集和种植、产品消费等过程中产生的额外经济价值,以度量对改善生态环境的直接作用。在分析生物质燃料原料分布和理清原料搜集的细节后,利用直接市场法测算了未来20年中国发展液态生物质燃料的间接社会收益,发现：到2015年,来自该产业的间接社会收益将达1 000亿元以上,到2030年将突破1万亿元。巨大的社会经济价值从另一个侧面折射出液态生物质燃料产业发展的必要性     

模拟及河道实验浮床水芹根系生长及生物量分配对比研究

为了对比研究浮床植物水芹菜在模拟及野外河道实验中根系生长及生物量分配的差异性,探索水芹浮床模拟实验与实际应用中的差异性,我们在实验河道边放置水箱,通过抽取河水到水箱中设置水芹浮床水箱模拟实验,并且与河道中水芹浮床实验作对比。结果发现:河道和水箱中植物根系指标除了平均根直径外其他指标随着水芹的生长以指数方式增长,平均根直径随着水芹的生长以指数方式下降;在根系总长度、根系总表面积、根系分叉数、根系交叠数方面,水箱中的水芹显著大于河道中的水芹(p0.05);水箱浮床水芹根系指标的增长速度大于地上部分的增长速度,河道中水芹地上部分增长速度要大于地下部分;水芹冠根比随时间的变化呈现出先下降后上升趋势,水箱中水芹冠根比的变化速率更小。水箱中的水芹受到了营养条件的限制,用模拟水芹浮床来研究其净化效率时,在一定程度上(与实际应用相比)高估了河道水芹浮床根系部分的作用。     

墨西哥柏人工林生物量和生产力研究

对四川川中丘陵地区 2 0世纪 80年代中叶引种造林的墨西哥柏人工林分生物量和生产力进行了测定和研究。按“径阶平均标准木法”和“样方收获法”分别调查了乔木层、草本植物层和枯枝落叶层的生物量。据调查数据 ,用“相对生长法则”建立了乔木层单株立木各器官生物量干重的回归方程 ,方程的精度均在 98.5 %以上。同时还研究了林分平均净生产量和产量结构。结果表明 :川中丘陵区 11年生墨西哥柏林分生物量平均为 77.75 6t/hm2 ,净生产量为 892 8.73kg/hm2 ·a。其中 ,乔木层生物量为 75 .710t/hm2 ,占林分总量的 97.37% ;净生产量为 6 882 .73kg/hm2 ·a ,占林分净生产量的 77.0 9%。林分中草本的生物量和净生产量分别为 1.0 5 0t/hm2 和 10 5 0kg/hm2 ·a ;枯枝落叶现存量为 0 .996t/hm2 ,占林分平均生物量的 1.2 8% ,林分年枯枝落叶量为 996kg/hm2 ·a ,占林分生产力的11.15 %。     

太湖介形类动物丰度与生物量

2004年9月~2005年8月对太湖介形类动物进行了季节性调查分析,结果表明：太湖中共有15种介形类动物,其年均丰度为1 590 ind/m2,年均生物量为46 495 μg(dwt)/m2,丰度和生物量在9个湖区的分布状态相似,受介形类自身食性及行为方式的影响,高丰度和高生物量主要出现在夏秋两季的太湖东半部分（包括东太湖、东部沿岸带和贡湖）。9个湖区中,除梅梁湖和贡湖外,其它几个湖区中介形类丰度和生物量的周年变化规律较为一致,而太湖中终年出现物种克氏瘤丽星介（〖WTBX〗Physocypria kraepelini〖WTBZ〗）、豆形豆形玻璃介（〖WTBX〗Fabaeformiscandona〖WTBZ〗 cf. 〖WTBX〗fabaeformis）和塔尔薄丽星介（Dolerocypria taalensis〖WTBZ〗）的自身繁殖力是造成梅梁湖和贡湖中介形类丰度和生物量间存在差异的主要原因,但两湖区中介形类丰度和生物量在整个太湖中所占比重有限,所以不影响太湖总体介形类季节变化趋势,四个季节中介形类的丰度和生物量均值总体呈现出秋＞夏＞冬＞春的规律。在15个物种中克氏瘤丽星介和豆形豆形玻璃介的丰度和生物量最高,所以两者为太湖介形类的建群种。介形类丰度、生物量与环境因子间的相关关系分析结果显示,水体中的植被密度、透明度、温度和溶氧量对介形类丰度和生物量分布和变化的影响较其它环境因子大,但因季节不同而有所变化。     

基于TRIZ(发明问题解决理论)的林木生物质粉碎机安全设计

按传统方法设计林木生物质粉碎机,其能耗增加、生产率降低;且细小的木屑极易堵塞筛网,带来安全隐患。将创新设计方法学——TRIZ(发明问题解决理论)应用于林木生物质粉碎机安全设计中,按照TRIZ解决问题的系统化方法,通过技术矛盾定义和创新原理应用、物理矛盾定义和分离方法应用、物场模型建立和标准解法应用等TRIZ工具,实现了高效率、低功耗、细粉碎粒度、高安全可靠性的目标。在设备的安全设计中应用TRIZ理论,可以帮助设计人员迅速发现主要问题并提供解决问题的相应原理,减少传统试错法所耗费的时间、精力,大大提高设计效率和设计安全性。     

Study of the influence of dilute acid pre-treatment conditions on glucose recovery from Moringa oleifera Lam for fuel-ethanol production

The influence of temperature (175 to 195°C), residence time (5 to 15 min), and sulfuric acid concentration in high (2 to 4% w/w) and low (0.5 to 1.5% w/w) levels in dilute acid pretreatment of Moringa oleifera Lam is studied. Glucose recoveries in the liquid fraction and in the hydrolyzed insoluble fraction as well as the presence of inhibitors in the liquid fraction are determined. Best experimental results are achieved at 185°C, 2% w/w acid concentration, and 5 min reaction time obtaining a glucose recovery of 83.68%. An increment in 48.81% in glucose yield compared with the one of not pretreated Moringa is obtained. 0.13 g ethanol/g Moringa from fermentation of pre-hydrolysate and hydrolysate obtained at the optimal pre-treatment conditions are obtained.     

污泥热解气化技术的研究进展

通过热解气化等热化学转化方式将污泥转变为液体或气体燃料是极具前景的污泥利用方式之一。从污泥的资源化利用方面着手,阐述了污泥热解气化技术的研究进展,分析了现有污泥热解气化工艺的优缺点和主要影响因素,并对该技术的发展趋势进行了展望。指出:高湿污泥与生物质混合进行共热解可以提高原料的转化率和整个系统的热效率;高效污泥热解气化装置的研发是目前污泥热解气化技术领域亟待解决的问题。     

Quantification of present and past biomass productivity as a support to effective biomass management

We used statistical data including specific calculations to show how the productivity of different biomass categories varies with land use, environmental conditions and land management at national and local level in Slovakia. Three different study sites were selected. Averaged annual productivity of the total biomass from one hectare ranged from 5.96 to 12.03 t on arable land, from 4.02 to 15.20 t on grasslands and from 11.72 to 13.56 t on forest land. Although the biomass productivity varied among the various biomass categories and the study sites, the average annual values of the total biomass per hectare from productive land was about the same at all three study sites (11.62, 11.68, 11.78 t/ha). Detailed quantification of different biomass categories offered a variety of possibilities to use them for further applications in economy and ecosystem services. At the national level, the unused biomass could have produced 29.8 PJ (petajoule) of heat energy.     

Accounting Carbon Storage in Decaying Root Systems of Harvested Forests

Decaying root systems of harvested trees can be a significant component of belowground carbon storage, especially in intensively managed forests where harvest occurs repeatedly in relatively short rotations. Based on destructive sampling of root systems of harvested loblolly pine trees, we estimated that root systems contained about 32% (17.2 Mg ha⁻¹) at the time of harvest, and about 13% (6.1 Mg ha⁻¹) of the soil organic carbon 10 years later. Based on the published roundwood output data, we estimated belowground biomass at the time of harvest for loblolly-shortleaf pine forests harvested between 1995 and 2005 in South Carolina. We then calculated C that remained in the decomposing root systems in 2005 using the decay function developed for loblolly pine. Our calculations indicate that the amount of C stored in decaying roots of loblolly-shortleaf pine forests harvested between 1995 and 2005 in South Carolina was 7.1 Tg. Using a simple extrapolation method, we estimated 331.8 Tg C stored in the decomposing roots due to timber harvest from 1995 to 2005 in the conterminous USA. To fully account for the C stored in the decomposing roots of the US forests, future studies need (1) to quantify decay rates of coarse roots for major tree species in different regions, and (2) to develop a methodology that can determine C stock in decomposing roots resulting from natural mortality.     

生物质能发展现状及前景分析

生物质能源作为惟一可再生、可替代化石能源转化成气态、液态和固态燃料以及其它化工原料或者产品的碳资源,随着化石能源的枯竭和人类对全球性环境问题的关注,其替代化石能源利用的研究和开发,已成为科学研究和社会关注的热点。本文对生物质能的资源分类和利用方式进行了分析和研究,提出了生物质能在中国的发展现状、存在的瓶颈以及前景和方向。