Dilution sampling and analysis of particulate matter in biomass-derived syngas

Thermochemical biomass gasification, followed by conversion of the produced syngas to fuels and electrical power, is a promising energy alternative. Real-world characterization of particulate matter (PM) and other contaminants in the syngas is important to minimize damage and ensure efficient operation of the engines it powers and the fuels created from it. A dilution sampling system is demonstrated to quantify PM in syngas generated from two gasification plants utilizing different biomass feedstocks: a BioMax^?15 Biopower System that uses raw and torrefied woodchips as feedstocks, and an integrated biorefinery (IBR) that uses rice hulls and woodchips as feedstocks. PM_2.5 mass concentrations in syngas from the IBR downstream of the purification system were 12.8–13.7 μg·m^-3, which were significantly lower than the maximum level for catalyst protection (500 μg·m^-3) and were 2–3 orders of magnitude lower than those in BioMax^?15 syngas (2247–4835 μg·m^-3). Ultrafine particle number concentration and PM_2.5 chemical constituents were also much lower in the IBR syngas than in the BioMax^?15. The dilution sampling system enabled reliable measurements over a wide range of concentrations: the use of high sensitivity instruments allowed measurement at very low concentrations (~1 μg·m^-3), while the flexibility of dilution minimized sampling problems that are commonly encountered due to high levels of tars in raw syngas (~1 g·m^-3).     

东北某河流水节霉高发区微生物生长变化

采用聚酯薄膜,载玻片,PFU(聚氨酯薄膜塑料块)和PVC(聚氯乙烯网孔板)4种人工基质,对东北某河流B水节霉高发区的微生物生长变化情况进行了研究. 对各人工基质上生物量进行了测定和比较. 结果表明:河流B水节霉高发期高发区各采样点生物量随时间呈逐渐增加趋势;河流B和纳污河C交汇点上游100 m处(4#采样点)及河流B水节霉发生地蓄水大坝左侧(1#采样点)PVC上生物量分别为231和186 g/m2,明显高于蓄水大坝中间和右侧(2#和3#采样点,分别为94和117 g/m2),生物量的变化跟水质污染状况有关,污染严重的采样点生物量较高;污染源附近暗口(6#采样点)和暗井(5#采样点)聚酯薄膜上的生物量分别为331和242 g/m2,高于总汇入口处(7#采样点,142 g/m2);总汇入口处不同基质上生物量有所差别,其中PFU和载玻片上生物量较高(分别为622和471 g/m2),远大于聚酯薄膜(142 g/m2),可能与基质表面粗糙程度和流水冲刷有关.      

农作物秸秆燃烧PM2.5排放因子的研究

农作物秸秆燃烧是一类重要的生物质燃烧形式,已是大气细粒子的来源之一.建立了实验室模拟-稀释通道采样系统,并利用这一系统测定了浙江、四川、河南、河北、北京(主要粮食产区)五地的玉米、小麦和水稻秸秆燃烧过程中PM_2.5的排放因子.结果表明:实验室模拟明火燃烧的w(PM_2.5)为7.2～39.0 g/kg,与文献[5],[7]～[8]中野外燃烧结果相似,表明两者燃烧状态具有相似性;排放因子受秸秆燃烧状态影响显著,闷火燃烧为明火燃烧的2.4～11.5倍;同时,农作物种类不同PM_2.5排放因子也存在明显差别;而排放因子随秸秆生长地域变化比较小.      

生物质炭对双季稻水稻土微生物生物量碳、氮及可溶性有机碳氮的影响

生物质炭可影响土壤微生物量,但生物质炭对双季稻田土壤微生物生物量碳、氮(MBC、MBN)及可溶性有机碳、氮(DOC、DON)的影响还不清楚.基于此,本研究选取亚热带2种典型双季稻田土壤(花岗岩母质发育的水稻土S1和第四纪红壤发育的水稻土S2)作为研究对象,开展室内培养试验来研究不施氮肥条件下生物质炭添加对土壤微生物生物量碳、氮及可溶性有机碳、氮的影响.每种土壤设置3个小麦秸秆生物质炭添加量,即土重的0%、1%和2%,分别用CK、LB和HB表示.培养70 d后,2种水稻土的MBC均值:S1为877. 03、832. 11和849. 30 mg·kg~(-1),S2为902. 94、874. 19和883. 22mg·kg~(-1). S1+LB、S1+HB和S2+LB均显著降低了土壤MBC均值(P 0. 05),这可能是由生物质炭吸附土壤有机碳及其他有机物,阻碍了微生物的生长而造成的. S1土壤中低生物质炭添加量较对照显著降低了土壤MBN均值(P 0. 05),降幅达9. 45%.生物质炭对S1土壤MBC/MBN均值影响不明显,但LB降低了S2土壤MBC/MBN均值(P 0. 05).由于生物质炭本身含有部分可溶性有机碳及其高p H值,添加到2种水稻土中均增加了土壤DOC均值,增幅分别达4. 42%～22. 20%和10. 57%～35. 47%.但生物质炭(除S2+HB处理)显著降低了土壤DON均值,这可能归因于生物质炭对土壤有机氮的吸附作用及生物质炭本身有机碳分解过程中对N的消耗作用.生物质炭显著增加了2种水稻土的DOC/DON均值,且随着生物质炭添加量的增加而增加.综上所述,在双季稻田土壤中单施生物质炭虽然可增加土壤可溶性有机碳,但对土壤微生物量有一定的降低作用,且会加重土壤氮亏缺状况.因此,在亚热带双季稻田中生物质炭应与化肥等配合施用.     

超声波技术在污泥处理中的研究及发展

本文分析了超声波降解有机物的机理 ,并对超声波技术在污泥处理中的研究现状进行了综述 ,同时提出可以利用超声波分解污泥作为形成微生物隐性生长的一种方法 ,并达到污泥减量的目的     

成都春季生物质燃烧和沙尘期间气溶胶散射特征及其重建

于2009年4月19日～5月17日在成都城区每天采集PM2.5样品.利用热光碳分析仪、离子色谱、X荧光光谱仪和高效阴离子交换色谱分别分析样品中有机碳/元素碳、水溶性离子、地壳元素和左旋葡聚糖,同步测量了大气散射系数(bsp)和气象数据.利用IMPROVE方程重建大气散射系数,并与实测大气散射系数进行对比.结果发现,PM2.5浓度均值为133.2μg.m-3,大气散射系数为530 Mm-1.左旋葡聚糖和地壳元素能很好地反映生物质燃烧和沙尘事件.观测期间成都城区计算值b’sp为504 Mm-1,(NH4)2SO4、NH4NO3、OM(organic matter)、FS(fine soil)和CM(coarse mass)贡献率分别为26%、15%、53%、4%和2%.DS(dust storm)期间,计算值b’sp为575 Mm-1,FS和CM贡献率达到17%和21%.BB(biomass burning)期间,计算值b’sp为635 Mm-1,OM贡献率达到62%.     

茂兰保护区小生境土壤微生物活性研究

以茂兰国家级自然保护区内三种植被（原生林、次生林、灌木林）下的土壤为研究对象,探讨了小生境土壤微生物数量、微生物量碳（BC）、微生物量氮（BN）、微生物熵（qSMBC）、基础呼吸及代谢熵（qCO2）的变化特征。结果表明：微生物数量、BC、BN、基础呼吸、qSMBC基本呈现石沟〉土面的趋势,qCO2则表现为土面〉石沟,即...     

北方半干旱地区草坪主要杂草生态学特征及其生长发育动态研究

环境条件的差异对草坪杂草种群的发生具有明显的动态影响:早开堇菜(Viola prionantha Bunge)大量生长在管理水平较差的草坪中;鼠掌老鹳草(Geranium sibiricum L.)、鹅绒委陵菜(Potentilla anserine L.)是管理水平较好(尤其是水分条件较优越)草坪的主要杂草种群;赖草(L. sacalinus (Georgi.) Tzvel)主要在管理水平一般的草坪中生长. 4种植物种群数量季节变化趋势均为“四蜂型”曲线,鹅绒委陵菜种群与早开堇菜种群变化十分相似,而鼠掌老鹳草种群数量季节变化与其主要竞争杂草——鹅绒委陵菜明显不同. 4种植物单株各器官生物量季节变化趋势均存在显著差异.      

多孔填料特性对生物膜形成影响

多孔填料是曝气生物滤池(BAF)的重要构成部分,是影响BAF污水处理效果的关键.目前填料种类繁多,但其表面理化特性对生物膜形成的影响规律并不清楚,如何比选最佳生物填料一直是BAF工程应用的难题.通过研究BAF常用的几种多孔生物填料本身的物化特性,考察其物化特性与填料上生物膜的生物附着量及酶活性之间的相关性.结果表明,海绵填料虽然易吸附污泥,但是易堵塞,整体生物膜活性不高;立体空心填料虽然表面吸附的生物量较低,但是比表面积大,表面附着生长的生物膜活性较强;陶粒因具有良好的亲水性和较高的表面粗糙度,且Zeta电位最正,易于微生物附着生长,污泥附着性能最强,且生物膜活性最好.通过冗余分析(RDA)分析可知,影响填料表面生物量的主要因素是Zeta电位;影响填料表面污泥活性的主要因素是空隙率.通过6组反应器对NH~+_4-N的去除负荷可知,陶粒对NH~+_4-N的去除负荷最大,为68 g·(m~3·d)~(-1),火山岩次之,为67 g·(m~3·d)~(-1).综合上述因素比选出,陶粒最适合作为BAF的填料.     

钼作用下油菜对镉胁迫的生理生化响应及其对镉吸收的特征

为了探讨施钼对不同浓度镉胁迫油菜的缓解效果,利用盆栽试验,研究了4种外源钼梯度（0、50、100、200 mg·kg^-1）对低镉（0.5 mg·kg^-1）和高镉（6.0 mg·kg^-1）两种胁迫下油菜生理生化、生物量、镉的转运富集等的影响作用.结果显示,外源钼可促进镉胁迫油菜长度、鲜重、干重增加.不同浓度的钼可使镉胁迫油菜生理生化指标丙二醛（MDA）、脯氨酸（Pro）积累量显著降低,可溶性蛋白（SP）含量、可溶性糖（SS）含量、叶绿素（Chla和Chlb）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性和谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）活性显著提高;同时,施入钼能够有效抑制油菜对镉的吸收富集,但对其转运影响相对较小,同时又可显著提高油菜对镉的耐性.钼对镉的抑制作用表现为提高油菜的生物量水平、改善其生理生化性能,通过参与油菜生理过程降低油菜对镉的吸收,进而提高油菜对进入体内镉的耐受力,外源钼能有效地降低Cd胁迫对油菜的毒害.