NaOH预处理对青稞秸秆厌氧发酵特性的影响

为提高青稞秸秆的综合利用率,采用NaOH对青稞秸秆进行预处理,研究不同水平NaOH和预处理时间对青稞秸秆厌氧发酵性能的影响,探讨NaOH在青稞秸秆厌氧发酵中应用的可行性。结果表明,与未经处理的青稞秸秆相比,NaOH预处理可以显著提高青稞秸秆产甲烷性能（P<0.05）,且产气速率快、发酵周期短。其中,5% NaOH处理12 h青稞秸秆的累积甲烷产量高于多数木质纤维素类废弃物,为250.03 mL·g^-1,是优良的发酵原料。NaOH预处理增加了青稞秸秆中纤维素含量（13.37%~39.31%）,并有效降解了木质素（12.89%~64.34%）和半纤维素（0.96%~30.30%）含量。表明NaOH预处理是提高青稞秸秆厌氧发酵产甲烷性能的有效方法。     

碱预处理稻秆与猪粪混合厌氧发酵特性研究

采用不同浓度的Na OH对稻秆进行预处理,对碱处理的糖化效果、作用机制以及对混合厌氧发酵产甲烷的影响进行了研究。结果表明:当NaOH溶液浓度为1.5%(W/V)时产还原糖质量分数最高,达到71.6 mg·g~(-1)稻秆,远高于对照组(P0.01);扫描电镜(SEM)分析发现预处理后稻秆结构松散,细胞壁松弛,外壁比表面积增大,生物可利用性增加;傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和同步热分析仪(TG)分析均发现,NaOH预处理改变了稻秆的结构特征,木质素和半纤维素含量发生了变化;采用全自动甲烷潜力测试系统(AMPTS)对预处理稻秆及其与猪粪混合发酵产甲烷特性进行了分析,发现经1.5%NaOH预处理的稻秆中温厌氧发酵累积产甲烷量为327.10 m L·g~(-1)VS,远高于对照组稻秆的产甲烷量(P0.01);将经1.5%Na OH处理后的稻草秸秆与猪粪进行混合厌氧发酵,累积甲烷产量达到了340.95 mL·g~(-1)VS,比未处理稻秆猪粪混合组的272.23 mL·g~(-1)VS提高了25.24%(P0.01),比单一碱处理稻秆组提高了4.23%(P0.05)。研究结果表明1.5%Na OH预处理能够有效改善稻秆纤维结构,提高其与猪粪混合厌氧发酵的产甲烷效率。     

沼液预处理对蔬菜秸秆厌氧消化性能的影响

为探究不同沼液预处理时间对蔬菜秸秆厌氧消化产甲烷特性的影响，以黄瓜、番茄、茄子和辣椒4种蔬菜秸秆为原料，用猪粪沼液在（35.0±0.5） ℃分别处理3、5、7和9 d后进行中温批式厌氧消化试验。结果表明，预处理时间对蔬菜秸秆木质纤维素降解效果及其厌氧消化性能均有较大影响。随着预处理时间的延长，各蔬菜秸秆中纤维素和半纤维素的降解率逐渐提高（1.53%～24.47%和2.11%～52.48%），但木质素难以降解。不同蔬菜秸秆的最佳预处理时间不同，番茄秸秆和辣椒秸秆的最佳预处理时间均为5 d，最大累积甲烷产量分别为147.95和99.17 mL·g^-1，较未处理分别提升36.52%和26.33%；黄瓜和茄子秸秆的最佳预处理时间均为7 d，最大累积甲烷产量分别为152.42和129.84 mL·g^-1，较未处理分别提升38.00%和27.42%。同时，沼液预处理能够缩短蔬菜秸秆的厌氧消化周期（T₉₀缩短了3～8 d）。整体上，沼液处理后4种蔬菜秸秆的产甲烷性能从大到小依次为：黄瓜秸秆>番茄秸秆>茄子秸秆>辣椒秸秆。综上所述，猪粪沼液作为预处理剂可以有效提高蔬菜秸秆的厌氧消化性能，且最佳预处理时间为5～7 d。     

抗逆与渗透物质耦合对番茄产量及水分利用的调控及机制探讨

为探究外源喷施调控技术在设施番茄生产中的应用潜力,以‘鑫语’番茄为试验材料,在生育期内应用Ca(H₂PO₄)₂、K4SiO4两种抗逆物质和脯氨酸（proline, Pro）、甜菜碱（betaine, GB）两种渗透调节物质,探讨抗逆和渗透调节物质耦合对番茄水分利用、营养和生理特性及产量的影响。结果表明,喷施Ca(H₂PO₄)₂、Ca(H₂PO₄)₂+ Pro两种含钙悬液取得最佳效果,分别使番茄增产14%和10%,水分利用率提升8和6 kg·m^-3;喷施硅悬液使番茄增产3.5%。喷施Ca(H₂PO₄)₂+GB未取得与Ca(H₂PO₄)₂+Pro同等的正调控作用。单独喷施Pro或GB反而降低了番茄产量与水分利用率,等浓度GB的负调控效应更明显。抗逆物质×渗透物质对番茄产量及水分利用的影响存在显著的交互效应,各因子的贡献度大小表现为：渗透物质>抗逆物质>渗透物质×抗逆物质。综合分析认为,连续三次以单质浓度1.5 g·L^-1、制剂量1 020 L·hm^-2·次^-1,喷施Ca(H₂PO₄)₂、Ca(H₂PO₄)₂+Pro可以取得理想调控效果。     

利用白腐菌生物预处理强化秸秆发酵产甲烷研究

白腐菌对农业固体废物秸秆中的木质素具有较强的降解能力。采用秸秆生物预处理强化产甲烷试验装置进行了白腐菌对秸杆生物预处理后发酵产甲烷试验。结果表明,经白腐菌预处理后,秸秆的结构受到破坏,木质素含量降低,从而大大缩短了厌氧发酵周期,提高了甲烷转化效率。室温下用白腐菌预处理20d、厌氧发酵15d,甲烷转化率为47.63%,继续发酵至30d,甲烷转化率高达58.74%;39℃的温度下预处理10d、发酵5d就可以达到53.3%的甲烷转化率。采用秸秆预处理液作为连续序批式预处理的菌源时,甲烷产量显著下降,预处理液一次转接甲烷转化率为22.6%,二次转接仅为12%,检测分析显示白腐菌难以在后续的批处理中保持优势。     

响应面法优化欧洲冬青‘Ferox Argentea’增殖培养基大量元素配方

利用响应面法探究了培养基大量元素组分和配比对‘Ferox Argentea’试管苗增殖的影响，并构建了该品种专用的增殖培养基，采用Design-Expert响应面最佳优化试验设计，以WPM培养基中5种大量元素无机盐K₂SO₄、MgSO₄·7H₂O、KH₂PO₄、NH₄NO₃、Ca(NO₃)₂·4H₂O为自变量，接种50 d后的增殖率、株高、芽质量等级为因变量，建立数学模型分析并预测大量元素无机盐最佳优化配方。通过单因子效应分析表明，大量元素无机盐中NH₄NO₃对欧洲冬青‘Ferox Argentea’增殖率影响显著，对株高和芽质量影响极显著，Ca(NO₃)₂·4H₂O对株高影响显著，对芽质量影响极显著，K₂SO     

NaOH对类芬顿预处理的玉米秸秆酶解性能影响

【目的】探究NaOH对类芬顿预处理(heterogeneous Fenton pretreatment, HFP)的玉米秸秆酶解效果影响及高效酶解的机制。【方法】在HFP体系(0.16 g·L^-1 FeOCl, 0.8 mol·L^-1 H₂O₂,6 h)对玉米秸秆预处理的前期进行NaOH前处理，以酶解后还原糖产率为指标，考察NaOH浓度和反应温度对NaOH-HFP体系的影响。对比未处理玉米秸秆和3种不同预处理体系(HFP体系、NaOH预处理体系和NaOH-HFP体系)处理后玉米秸秆的理化表征(成分分析和结构表征)。【结果】当NaOH浓度0.1 mol·L^-1,反应温度75℃时，经NaOH-HFP体系预处理玉米秸秆酶解后还原糖产率为92.5%,分别比NaOH预处理体系及HFP体系提高了31.0%和181.2%。成分分析结果表明，NaOH-HFP体系能够去除部分半维素和木质素。扫描电子显微镜、X-射线衍射、固态核磁和比表面积和孔隙率分析表征结果表明，预处理没有造成底物表面化学结构显...     

典型电镀场地含氟重金属污染土壤固化/稳定化技术研究与工程应用

以电镀场地重金属(主要污染物为六价铬、镍)含氟复合污染土壤为研究对象,选择硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)、多硫化钙(CaS_x)、氢氧化钙[Ca(OH)₂]、水泥、海泡石等5种固化/稳定化材料,开展修复技术研究及工程应用实施。研究结果表明:(1)单独添加Na₂S₂O₃和CaS_x对六价铬的去除率均达到100%,单独添加1.5%Ca(OH)₂对镍和氟化物的去除率为93.3%和12.3%;(2)低浓度的Na₂S₂O₃(0.2%)和Ca(OH)₂(2%)复配对六价铬、镍、氟化物的去除率为100%、57.6%、76.5%;(3)实际工程应用中,添加0.1%Na₂S₂O₃和1.5%Ca(OH)₂进行搅拌、养护7 d后,目标污染物浸出浓度均低于《地下水质量标准》(GB 14848—2017)Ⅳ类标准,达到修复目标。本项目成功实施为同类型重金属含氟复合污染土壤固化/稳定化技术实施提供理论和经验支持。     

底物质量分数对牛粪玉米秸秆联合厌氧消化性能的影响

采用批量厌氧消化方式，开展牛粪玉米秸秆不同挥发性固体(VS)质量分数(3%(T₁)、5%(T₂)、7%(T₃)、9%(T₄)、11%(T₅))的厌氧消化试验，测定和分析不同VS质量分数条件下的产气特性、有机物去除率及消化系统的稳定性，研究挥发性固体质量分数对牛粪玉米秸秆中温联合厌氧消化性能的影响。结果表明，容积产甲烷率随底物VS质量分数的提升而增加，但增幅逐渐减小；VS产甲烷量随底物VS质量分数的提升呈先升高后降低的趋势，其中，T₃处理的VS产甲烷量最高，为199.9 mL/g，分别较T₁、T₂、T₄、T₅处理高30.0%、15.1%、11.7%、21.7%，且达显著水平；VS去除率则随底物VS质量分数的升高而降低，T₁处理的VS去除率为74.8%,T₂、T₃处理分别为64.0%、61.0%，而T     

MC1预处理对豆秸水解特性及产甲烷效率的影响

为提高大豆秸秆厌氧发酵产气性能,本文利用复合菌系MC1对灭菌秸秆(SS)及未灭菌秸秆(NSS)进行预处理,研究预处理时间对秸秆水解特性及产甲烷效率的影响。结果表明:MC1能有效降解大豆秸秆,SS经12 d预处理,其纤维素及木质素降解率分别为41.71%和29.92%,显著高于NSS(P0.05)。SS预处理体系中VFAs含量显著高于NSS(P0.05),且两者分别在预处理3 d及7 d浓度达到最高,分别为2.18 g·L~(-1)(SS)和1.52 g·L~(-1)(NSS),预示杂菌减缓了MC1对秸秆的降解速率。乙酸是预处理体系中最主要的VFAs产物,整个预处理期间SS和NSS水解液乙酸含量分别高于72.41%和56.23%。与未处理大豆秸秆相比,经过3 d预处理,SS和NSS预处理体系的甲烷累积产量分别提高了36.86%和34.27%,其最大产甲烷速率分别为21.69 mL·d-1·g-1VS和17.44mL·d-1·g-1VS,表明MC1预处理能有效提高大豆秸秆厌氧发酵性能。     

稀硫酸预处理对杂交狼尾草木质纤维素化学组分和表征结构的影响

【目的】 研究稀硫酸预处理下,酸浓度、固液比、处理时间及温度对杂交狼尾草木质纤维素降解效率的影响,分析稀硫酸对木质纤维素降解的作用机理,并筛选最佳预处理工艺。【方法】 以杂交狼尾草为研究对象,以H₂SO₄浓度（0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%）、固液比（1﹕6、1﹕8、1﹕10、1﹕12、1﹕14）、时间（15、30、45、60、90 min）和温度（80、100、110、120、125℃）4个单因素进行试验,每个因素取5个水平,3次重复,分析单因素对固体分解率、纤维素降解率、半纤维素降解率、木质素脱除率及水解糖的影响。在单因素试验基础上,采用4因素2水平的L₈（2⁴）正交试验确定主要影响因素,并对最佳工艺条件预处理下的杂交狼尾草进行SEM分析和XRD分析。【结果】 单因素试验结果表明,各因素下半纤维素降解率均高于木质素降解率。其中,硫酸浓度的增加使纤维素和半纤维素的降解率增加,木质素脱除率降低;由纤维素水解产生的葡萄糖产量也随着浓度的增加而增加,但木糖含量逐渐降低;低浓度的硫酸（0.5%—1.5%）促进杂交狼尾草固体物质降解消化,继续增加硫酸浓度（>1.5%）杂交狼尾草的固体降解无显著变化。固液比对各指标的影响差异较小,固液比增加至1﹕10时,固体分解率、半纤维素和木质素脱除均达到最大。预处理时间的长短对固体分解率、半纤维素和木质素的降解影响不明显,但促进半纤维素降解和葡萄糖生成。温度对固体分解率、纤维素、半纤维素和木质素的降解及水解糖产量的影响效果明显,100℃是重要的临界温度,有效降解木质纤维素需要温度达100℃以上。正交试验结果表明,影响半纤维素降解的因素依次为：温度-浓度-时间-固液比。稀硫酸预处理后杂交狼尾草木质纤维素结构塌陷,非纤维物质被显著脱除,纤维束裸露（SEM）;纤维素结晶聚合度增加（XRD）。【结论】 稀硫酸预处理杂交狼尾草主要降解半纤维素,对木质素的降解效果较差。温度是最主要的影响因素,其次为酸浓度。4 因素影响下的最佳工艺条件为：浓度1.5%,固液比1﹕6,时间15 min,温度120℃。     

不同预处理方法对麦秆厌氧消化产气特性的影响

【目的】探索不同的生物和化学预处理方法对麦秆厌氧发酵产气的影响,为提高麦秆能源转化率提供依据。【方法】采用自行设计的可控恒温发酵装置,以经生物（复合菌剂、糖酵酶、沼液）和化学（NaOH（添加量为60 g/kg）和氨水(20 mL/L)）方法预处理过的麦秆和未处理麦秆（CK）为发酵原料,以常温厌氧发酵池的底物为接种物,在总固体（TS）质量分数为8%的条件下进行批次厌氧发酵（35 ℃）,分析复合菌剂、糖酵酶、沼液、NaOH和氨水对麦秆厌氧发酵产气量、甲烷含量和pH值变化的影响,并对其产气指标（干物质产气率、挥发性干物质（VS）产气率和甲烷平均含量）进行比较。【结果】各预处理方法均可明显提高麦秆的日产气量峰值,并可提早产气高峰的出现时间。各处理总产气量的高低顺序为：NaOH＞复合菌剂＞糖酵酶＞沼液＞氨水＞CK;与CK相比,不同生物和化学预处理方法可提高麦秆产气量5.85%～48.16%,提高甲烷平均含量15.06%～39.47%。经NaOH预处理的麦秆发酵后总产气量为12 620 mL,比CK提高了48.16%;甲烷平均含量为46.8%,比CK高出39.47%。随着发酵时间的延长,所有处理pH均呈先下降后升高直至趋于稳定的变化趋势。经NaOH处理的麦秆发酵后TS、VS产气率显著高于其他处理(P＜0.05)。【结论】用NaOH（添加量为60 g/kg）对麦秆进行预处理后在35 ℃下厌氧发酵,可以有效提高麦秆的产气量。     

秸秆配合颗粒饲料peNDF水平对绵羊血液生化指标的影响

【目的】研究秸秆配合颗粒饲料peNDF水平对绵羊生产性能的影响。【方法】试验选取健康的5月龄的小尾寒羊公羔42只,依据体重进行单因素完全随机试验设计,分为2.5 mm组、6 mm组、12 mm组、16 mm组、20 mm组和25 mm组,每组7只。试验期70 d。【结果】血清总蛋白含量2.5 mm组显著低于6 mm组、12 mm组和25 mm组。血清白蛋白含量2.5 mm组也显著低于20 mm组和25 mm组。血清尿素氮含量2.5 mm组分别比6 mm组、12 mm组、16 mm组、20 mm组和25 mm组高19.09%(P<0.01)、26.60%(P<0.01)、22.54%(P<0.01)、16.28%(P<0.05)和18.94%(P<0.01)。血清乳酸脱氢酶含量随着秸秆颗粒饲料中peNDF水平的增加而逐步升高,25 mm组的血清乳酸脱氢酶含量分别比2.5 mm组和6 mm组高15.67%和13.75%,差异显著(P<0.05);其它各组间差异不显著。血液胆固醇的含量25 mm组分别比6 mm组和12 mm组高16.94%(P<0.05)和21.31%(P<0.01)。血清碱性磷酸酶含量20 mm组分别比2.5 mm组、6 mm组、12 mm组、16 mm组和25 mm组高37.64%(P<0.01)、32.99%(P<0.01)、25.67%(P<0.05)、30.33%(P<0.01)和28.30%(P<0.01)。【结论】秸秆配合颗粒中peNDF_1.18为6.24%~7.69%,peNDF_8.00为47.88%~52.61%时,不利于绵羊机体的能量代谢和蛋白合成代谢。peNDF_1.18为64.09%~73.32%,peNDF_8.00为27.03%~47.05%时,有利于绵羊体脂沉积。     

玉米芯生物炭对辣椒连作土壤性质和辣椒生长的影响

以辣椒连作土壤为研究对象,添加不同量(5、10、20、30 t·hm^-2)的玉米芯生物炭,通过测定土壤基本理化性质、微生物量碳(MBC)、微生物量氮(MBN)和植株生长指标的变化,探讨生物炭施用对连作土壤和辣椒生长的影响。结果表明：与不添加生物炭的CK相比,添加适量生物炭显著(P<0.05)提高了辣椒连作土壤的有机碳(SOC)、全氮、全磷、有效磷和速效钾含量,但降低了全钾含量。施用生物炭较CK显著(P<0.05)降低了土壤MBC/MBN和土壤MBC/SOC。当生物炭添加量≥10 t·hm^-2时,土壤MBC、MBN含量较CK显著(P<0.05)增加;当生物炭添加量为10～20 t·hm^-2时,土壤MBN/TN较CK显著(P<0.05)提高。相关性分析表明,土壤MBC、MBN与土壤全氮、有机碳、全磷、有效磷呈极显著(P<0.01)正相关,与土壤全钾呈极显著(P<0.01)负相关。当生物炭用量为5～20 t·hm^-2时,辣椒植株的单株产量较CK显著(P<0.05)...     

不同黄贮预处理对水稻秸秆干法厌氧发酵特性的影响

针对长三角水源区高C/N水稻秸秆干法厌氧发酵产气效率低的问题,利用自制全自动不锈钢发酵罐装置,探索了不同黄贮预处理技术对厌氧发酵效率的影响,并从预处理前后物料结构变化与降解效果方面对秸秆产沼机理进行了初探。结果表明,在发酵物料C/N为50的条件下,8 mg·L~(-1)Ca(OH)_2的稀碱处理组和稀释20倍沼液的微生物处理组产气效果最佳,单位干物质产气量分别达407 L·kg~(-1)VS与397 L·kg~(-1)VS,总产气量分别是对照组的1.64倍和1.59倍,可以达到最佳C/N条件下的80%～115%,表明适宜的预处理方式可在一定程度上解决因氮源不足造成的产气效率低下问题。两种预处理方式均可使水稻秸秆表面蜡质层、颗粒物与丝状物分解,进而提高纤维素类物质降解效率。研究表明,稀碱预处理可缓冲发酵前期酸化对产气的抑制作用,沼液处理组可显著提高发酵初期沼气中的甲烷含量,但所需预处理时间相对较长,约为稀碱预处理的4倍,工程应用中可根据实际需求选择适合的预处理方式。     

陕北风沙草滩区沙地蛋白桑最优氮、磷、钾配比的筛选

为研究不同施肥处理对沙地蛋白桑叶片光合特性、水分利用效率、产量和品质的影响,进而探索适合沙地蛋白桑生长的最优肥料配比模式。以适应性较强的沙地蛋白桑‘榆引桑-1’3年生幼苗为材料,设置8个不同氮、磷、钾施肥处理（T₀、T₁、T₂、T₃、T₄、T₅、T₆和T₇）,通过测定生理特性、产量和品质等,综合分析并筛选出陕北风沙草滩区沙地蛋白桑种植的最优施肥量。研究结果表明：不同氮、磷、钾施肥处理对沙地蛋白桑光合特性影响显著,随着施肥量的逐渐增加,叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率呈现出先增大后减小的趋势,并且在T₅处理各生理特性均显著高于对照(P<0.05);不同施肥处理对蛋白桑株高和单株茎杆重无显著影响(P>0.05),而对单株干叶重、单株生物学产量和总产量产生较大影响(P<0.05);粗蛋白含量随着施肥量的增加呈现出先增高后降低的趋势,并且在T₄和T₅处理下的桑树叶片粗蛋白质含量较高,显著高于对照处理(P<0.05),粗脂肪含量在T₄、T₅和T₆处理下均显著高于对照(P<0.05),分别是对照处理的1.80、1.90、1.78倍。相关分析结果表明,桑树产量与叶绿素含量、净光合速率、水分利用效率、粗蛋白含量和粗脂肪含量呈极显著正相关(P<0.01)。利用隶属函数法综合比较沙地蛋白桑光合特性、水分利用效率、产量及品质指标,T₅处理（氮肥150 kg/hm²、磷肥90 kg/hm²和钾肥60 kg/hm²）光合能力较强、产量高、品质优,并可获得较高的水分利用效率。因此,T₅处理是陕北风沙区沙地蛋白桑种植中较适宜的最优肥料配比。     

蒸汽爆破/氧化钙联合预处理对水稻秸秆厌氧干发酵影响研究

为了提高水稻秸秆在厌氧干发酵中的利用效率,采用蒸汽爆破、氧化钙以及蒸汽爆破/氧化钙联合预处理(以下简称"联合处理")水稻秸秆,考察不同处理方式对水稻秸秆的理化性质和厌氧干发酵的影响。结果表明:从扫描电子显微镜照片观察到,联合处理组与其他处理方式相比对水稻秸秆结构破坏最彻底。木质素含量测试结果显示,经过联合处理水稻秸秆中木质素含量从17.2%下降到12.2%,去除率可达29.1%。纤维素酶水解实验中,联合处理组的葡萄糖产量与木糖产量分别为877.56 mg·L~(-1)和400.85 mg·L~(-1),比CK组提高了85.43%和1 283.39%。在厌氧干发酵实验中,联合处理组产甲烷延滞期最短(5 d),比CK组缩短了约6 d,第30 d累积产甲烷量占总产甲烷量(60 d)的86.4%,而CK组仅占55.7%,原料产甲烷率提升最明显(0.24 L·g-1VS),比CK组提高了20.0%。动力学模型拟合结果表明,与蒸汽爆破处理、氧化钙处理相比,联合处理组对厌氧干发酵的促进作用最显著。