菊苣菊粉水解工艺的研究

[目的]为菊苣菊粉水解的生产实践提供理论依据。[方法]以普那菊苣为材料,单因素试验研究水解时间、水解温度、硫酸浓度(体积分数)对菊粉果糖转化率的影响,正交试验结合方差分析确定菊粉水解的最优工艺参数,并进行验证。[结果]单因素试验结果表明,随着水解时间的延长、水解温度的升高和硫酸浓度的增大,果糖转化率均呈先增加后降低的趋势,分别在水解时间60min、水解温度70℃和硫酸浓度3%时达到峰值。各因素对果糖转化率的影响程度由大到小依次为:水解时间>硫酸浓度>水解温度。[结论]菊苣菊粉水解的最优工艺为:菊苣菊粉浓度15%,水解时间65min,水解温度65℃,硫酸浓度3.5%,该工艺条件下,果糖的平均转化率为91.62%。     

改性花生壳对含磷废水中磷的吸附

利用硝酸改性处理后的花生壳处理含磷废水,考察磷的初始浓度、改性花生壳投加量、p H、反应时间对磷吸附率的影响,确定了改性花生壳对磷的最佳吸附条件。结果表明,当p H为6、磷溶液初始浓度为25μg/m L、改性花生壳的用量为2.5 g、吸附时间为80 min的条件下,磷的吸附率可达84.1%。     

活性炭吸附法降低苹果汁中棒曲霉素含量研究

通过单因素试验和正交试验研究了活性炭用量、处理温度、处理时间和棒曲霉素初始浓度等因素对活性炭吸附苹果汁中棒曲霉素及主要风味和营养物质的影响,确定了最佳使用条件。结果表明,棒曲霉素去除率随活性炭用量的增大而增大,随处理时间的延长先增后减,随处理温度的升高先增后减,随棒曲霉素初始浓度的减小而降低。各因素对棒曲霉素去除率的影响程度依次为活性炭用量>处理时间>处理温度,最优条件为3 g/L活性炭在60℃下处理5 min,可以去除苹果汁中69%的棒曲霉素(初始浓度为1700μg/L)。果汁中的可溶性固形物、还原糖、总酸等成分在整个处理过程中的变化可以忽略不计。     

利用羽毛蛋白制备复合氨基酸的工艺研究

采用正交试验研究了羽毛酸法水解制备复合氨基酸的工艺条件。结果表明,水解介质浓度是影响氨基酸转化率的主要因素。硫酸法水解最佳工艺条件为硫酸浓度5mol/L,水解时间8h,水解温度120℃,催化剂用量为40g/kg;盐酸法水解最佳工艺条件为盐酸浓度6mol/L,水解时间10h,水解温度105℃,催化剂用量60g/kg。氨基酸分析结果表明,2种方法的水解液中均含有17种氨基酸。综合各方面的因素,确定硫酸法水解工艺为制备复合氨基酸的最佳生产工艺。     

戊二醛交联改性绿藻制备新型吸附剂吸附Cr^6＋的研究

[目的]研究戊二醛对绿藻进行交联改性制备新型吸附剂吸附Cr6＋。[方法]分析了戊二醛质量分数、绿藻投加量、PH和温度对交联改性的影响及铬初始浓度、初始PH和改性绿藻投加量对改性藻吸附Cr6＋的吸附容量的影响。[结果]当铬溶液浓度为40mg/L时,戊二醛质量分数5%、藻类投加量为0.4g、PH为-0.5、温度为40℃时改性后的藻类对铬的吸附容量最大,其吸附动力学符合Boltz-mann方程。[结论]各因素对改性藻吸附Cr6＋的影响由大到小的顺序为：铬溶液浓度〉pH〉改性藻投加量;最佳吸附条件为铬溶液浓度为80mg/L,pH为5,改性藻量为：0.4g;吸附容量可达19.19mg/g。     

橙皮生物吸附剂的制备及对水中Cr~（6＋）的吸附研究

[目的]使用柠檬酸和氢氧化钠对橙皮进行改性,对含有Cr6＋的重金属废水进行了吸附研究。[方法]研究了溶液的pH值、溶液初始浓度、吸附剂用量、吸附时间及温度等因素对吸附的影响,并比较了酸改性和碱改性这2种改性橙皮的吸附作用。[结果]酸改性的橙皮对Cr6＋有较好的吸附效果,在pH值为1.0左右,初始浓度5.0 mg/L,用量为0.6 g,温度50℃,时间为80 m in的条件下,酸改性橙皮对Cr6＋的吸附率达到了96.52%。[结论]化学改性提高了橙皮的吸附能力,在废水处理中有很高的应用价值。     

改性橙皮对废水中Cr6+的吸附效果

研究甲醛改性的橙皮对Cr6+的吸附作用,并探讨溶液的pH值、Cr6+初始浓度、吸附时间及温度等因素对Cr6+吸附效果的影响。结果表明,经甲醛改性的橙皮对Cr6+有很好的吸附作用,在温度60℃,10 mg/L的Cr6+溶液50 mL,溶液pH值为1.0,甲醛改性的橙皮用量为12 g/L,振荡时间为100 min的条件下,Cr6+的吸附率达到了99.76%。     

膨润土的改性及其对废水中磷吸附效果的研究

[目的]研究改性膨润土对废水中磷吸附的影响。[方法]采用盐酸和煅烧两种方法对鹏润土分别进行酸改性和热改性,研究了不同浓度酸改性及不同温度热改性对膨润土磷吸附的影响,并探讨了热改性膨润土的最佳温度及pH值。[结果]在废水浓度20 mg/L、膨润土投加量2%（重量比）时,对磷的吸附效果随着酸用量的增加而增加,9%盐酸改性后磷去除率由18.14%提高到45.59%;热改性后磷去除率上升为41.17%,最佳热改性温度为500℃,在弱酸及弱碱性条件下有利于500℃热改性膨润土吸附除磷,pH=9时,10 mg/L磷溶液中磷的去除率可达92.77%,磷剩余浓度为0.47 mg/L,达到国家城镇污水处理厂一级A排放标准。[结论]酸改性和热改性均可显著提高膨润土的磷吸附效果。     

甲醛改性茶叶渣对废水中铬的吸附研究

对茶叶渣进行甲醛改性并用其吸附废水中的重金属铬.研究了铬废水初始浓度、溶液的pH值,吸附剂用量、温度和吸附时间等因素对吸附率的影响.在模拟铬废水初始浓度为50 mg/L、溶液的pH值为7.0、加入的吸附剂量为0.5 g、恒温吸附温度为60℃、吸附时间为40 min的条件下,甲醛改性茶叶渣对铬的吸附效果最好.甲醛改性茶叶渣能有效地吸附废水中的铬,对于废弃茶叶渣的回收和再生利用有一定的指导意义.     

铁改性生物炭对磷的吸附及磷形态的变化特征

利用农作物残体小麦秸秆为原料制备生物炭,并用氯化铁溶液改性,考察了改性后生物炭元素组成和表面官能团的变化、改性和吸附后生物炭中磷形态变化特征以及溶液初始pH的影响,分析了铁改性生物炭对磷的吸附机理。结果表明,生物炭经氯化铁溶液改性后C的质量分数大幅下降,O和Fe的质量分数大幅上升;表面的羧基含量增加,碱性官能团含量显著降低。铁改性使生物炭对磷的吸附平衡时间由改性前的60 min增至120 min;铁改性后,生物炭的理论最大吸附量为10.1 mg·g-1,是改性前的19.4倍。改性前生物炭对磷的吸附主要是物理吸附,表现为交换态磷含量大幅增加,占吸附总量的82.1%;而铁改性生物炭主要是化学吸附,表现为铁结合态磷的增幅最大,占吸附总量的66.7%,交换态磷仅占26.6%。随溶液初始pH的增加,铁改性生物炭对磷的去除率先增加后下降,pH=7时去除率最高,去除率随pH的变化与交换态磷含量密切相关;随着pH升高,铁结合态磷有向闭蓄态磷转化的趋势。     

施用蚓粪对茄子产量、品质及土壤养分的影响

采用保护地田间试验的方法,以猪粪(PM)、常规量化肥(CF)、不施肥(CK)为对照,研究蚓粪(EM)对茄子产量、果实品质及土壤养分的影响。结果表明:蚓粪处理增产效果不及猪粪处理,比猪粪处理的产量低24.18%。茄子果实可溶性糖含量高低顺序为蚓粪>化肥>猪粪>不施肥处理,蚓粪处理显著高于猪粪处理,提高45.96%。与对照相比,蚓粪能明显提高土壤中全磷和速效钾含量。因此,蚓粪能明显改善茄子品质,但增产及培肥地力方面不及猪粪处理。     

地轮驱动式农家肥撒施机的研制

研制的地轮驱动式农家肥撒施机由左右地轮分别经传动装置带动输肥装置和撒肥装置完成输肥和拨肥,不需额外动力,只需牵引动力。该机肥箱容积为2 m3,工作幅宽2 m,纯生产率0.8~1.6 hm2/h,配套动力为18~30马力轮式拖拉机。     

畜禽粪便堆肥过程中雌激素降解特征

为探究畜禽粪便堆肥过程中雌激素降解特征,测定了南京附近养殖场的鸡粪、猪粪、牛粪中天然雌激素雌三醇（E3）、17β-雌二醇（17β-E2）和人工合成雌激素炔雌醇（EE2）、双酚A（BPA）含量。对三种粪便进行堆肥实验,测定了堆肥0、2、4、8、16 d和32 d时四种雌激素的浓度;并以牛粪为代表,对堆体进行不翻堆、两日一翻堆和一日两翻堆处理,研究了翻堆对堆肥过程中雌激素降解的影响。结果表明,三种畜禽粪便均含有较高浓度的天然雌激素,鸡粪和牛粪还含有人工合成雌激素,而鸡粪、猪粪、牛粪中雌激素的活性当量浓度EEQ值分别为3 595.86、268.84、1 207.12 μg·kg^-1,存在较大的雌激素污染风险;在堆肥32 d,鸡粪、猪粪、牛粪的EEQ残留率分别为10.1%、10.6%、0,堆肥处理很大程度上降低了雌激素污染风险。当畜禽粪便中多种雌激素共存时,雌激素降解受初始浓度影响显著,浓度高者具有较大的降解速率。雌激素降解速率随堆体内微生物活动发生改变,堆肥中期微生物活动最为活跃,雌激素降解速率高于堆肥前期和后期。对牛粪堆肥进行翻堆处理,增加了堆体内氧气含量,雌激素降解明显加快,翻堆有利于提高堆肥效果。而两日一翻和一日两翻堆肥中雌激素降解无明显差异,增加翻堆次数并不能显著提高堆肥效果。     

Nitrogen Mineralization from Animal Manures and Its Relation to Organic N Fractions

Laboratory aerobic incubation was conducted for 161 d to study N mineralization and the changes of organic N fractions of nine different manures（3 chicken manures, 3 pig manures and 3 cattle manures） from different farms/locations. Results indicated that significant（P〈0.01 or P〈0.001） difference existed in N mineralization between manures. The rapid N mineralization in manures occurred during 56 to 84 d of incubation. First order exponential model can be used to describe N mineralization from chicken manures and pig manures, while quadratic equation can predict mineralization of organic N from cattle manures. An average of 21, 19 and 13% added organic N from chicken manure, pig manure and cattle manure was mineralized during 161 d of incubation. Amino acid-N was the main source of N mineralization. The changes of amino acid-N together with ammonium N could explain significantly 97 and 96% of the variation in mineralized N from manured soils and manures. Amino acid-N and ammonium N are two main N fractions in determining N mineralization potential from manures. Amino acid-N contributed more to the mineralized N than ammonium N.     

有机肥对镉污染土壤酶活性的影响

通过盆栽试验研究了不同有机肥料对Cd污染土壤酶活性的影响。结果表明:在Cd污染土壤上施用有机肥,土壤脲酶活性和过氧化氢酶活性都有所增强;施用羊粪、鸡粪的处理随施肥量的增加而增强,羊粪、鸡粪的高肥处理大于中肥处理,中肥处理大于低肥处理,施用猪粪的处理随施肥量的增加呈增加降低的趋势,猪粪的中肥处理大于高肥处理,高肥处理大于低肥处理,施用有机肥可提高土壤脲酶活性和过氧化氢酶活性,以达到降低重金属镉的活性和生物有效性的目的。     

基于有限元分析的有机肥撒施机肥箱改进设计

用有限元法对原有的农家肥撒施机肥箱进行了受载分析,得出各部分结构受力及变形情况,针对原设计存在的缺陷进行了改进设计。改进了肥箱结构及材料的使用,并对改进后的肥箱进行了刚度的有限元分析验证,使其在保证强度的前提下优化了结构,使肥箱的应力分布更加均匀,并减轻了肥箱的质量,降低了生产成本。     

INTEGRATED CROP-LIVESTOCK SYSTEMS: LESSONS FROM NEW YORK,BRITISH COLUMBIA,AND THE SOUTH-EASTERN UNITED STATES

• Livestock production in North America has moved to fewer farms with greater inventories • Land application of livestock manures is a preferred nutrient recycling strategy • Confined animal feeding operations have challenges to utilize livestock manure sustainably • Integration of livestock and cropping systems is possible on a farm or among farms • Nutrient balance is needed for environmental sustainability Livestock production in the United States (US) and Canada is diverse, but shows a common trend in most livestock sectors toward fewer farms producing the majority of animal products despite a large number of farms still small in production scale. The migration to larger and more concentrated animal feeding operations in beef finishing and poultry, swine, and dairy production allows processors to streamline supplies to meet market demand for abundant, low-cost livestock products, whether that be for packaged meat, dairy products, or eggs. With concentration of livestock operations comes the challenge of managing manures. When sufficient land is available and nutrients are needed, livestock manure is an excellent nutrient source and land application is the preferred method of recycling this resource. However, when livestock production is constrained in a geographical area and animal densities are high, manure may become an environmental liability with potentially greater risk for runoff and leaching of nutrients, emission of odors, ammonia, and greenhouse gases, and release to the environment of pathogens and chemicals of emerging concern. Addressing these challenges now and into the future requires learning from mistakes and adopting successful approaches. We describe different levels of integration between livestock and crop producers in New York, British Columbia, and the south-eastern US as learning opportunities to improve economic and environmental sustainability. Examples show that effective solutions should recognize (1) manure has value and is not just a cost, (2) farmers, farm advisors, extension educators, nutrient management planners, crop advisors, nutritionists, state agency personnel, regulators, and university researchers need to be active participants in development of solutions, and (3) change to a sustainable future requires a combination of government regulation and outcome-based incentives.     

不同培养基和储存条件对家蝇幼虫分泌物中溶菌酶含量的影响

[目的]了解不同培养基和储存条件对家蝇幼虫分泌物中溶菌酶含量的影响。[方法]分别以猪粪和鸡粪为培养基饲养家蝇幼虫,分别为猪粪处理组和鸡粪处理组,用麦麸饲养幼虫为正常对照组,麦麸中添加大肠杆菌菌液饲养幼虫为诱导对照组,分别提取各组2龄和3龄家蝇幼虫的分泌物,使用试剂盒检测分泌物中溶菌酶含量;分别提取正常对照组和诱导对照组中3龄幼虫的分泌物,测定在室温、4℃和-20℃下不同时间溶菌酶含量的变化。[结果]猪粪处理组、鸡粪处理组、正常对照组和诱导对照组中分离的3龄幼虫分泌物中溶菌酶的平均含量分别为2.462、2.782、1.019、2.117μg/m L,均显著高于2龄幼虫(P0.05)。猪粪处理组、鸡粪处理组和诱导对照组2龄和3龄幼虫分泌物的溶菌酶含量均高于正常对照组(P0.05)。在室温下,正常对照组和诱导对照组中溶菌酶的活性均仅能维持14 d左右;在-20℃下,溶菌酶的活性均可维持70 d左右;在4℃下,正常对照组和诱导对照组中溶菌酶活性的维持时间介于室温和-20℃之间,且2组间溶菌酶含量随时间的变化规律有一定差异。[结论]3龄蝇蛆分泌物中溶菌酶含量高于2龄蝇蛆;鸡粪培养基和猪粪培养基能显著增强家蝇2龄和3龄幼虫分泌物中溶菌酶含量;在-20℃储存条件下,家蝇溶菌酶可在较长时间内保持较高的活性。     

施用蚓粪对温室菜田土壤 DTPA 浸提态铁锰铜锌含量的影响

为资源化利用蚓粪,采用保护地田间试验的方法,设置单施猪粪(PM)、单施蚓粪(EM)、单施化肥(CF)、不施肥(CK)4个处理,研究蚓粪(EM)对土壤微量元素Fe、Mn、Cu、Zn有效性的影响.结果表明:蚓粪(EM)处理明显降低土壤有效锰含量,猪粪(PM)处理明显降低土壤有效铁含量,化肥能降低土壤pH值及提高土壤有效态Fe、Mn、Cu、Zn的含量.茄子盛果期,土壤有效锰、锌含量与土壤pH呈极显著负相关,有效铁、铜与pH负相关性不明显;土壤有效锌含量与有机质呈极显著正相关,其余微量元素的有效含量与有机质相关性不明显.土壤pH是影响土壤锰、锌有效性的主要因素.     

废弃烤烟茎秆与鸡粪堆肥化利用的研究

采用特制的堆肥箱,对废弃烤烟茎秆与鸡粪的堆肥化利用进行了研究.结果表明,烤烟茎秆+鸡粪(处理A)混合堆肥处理的堆温保持在50℃以上的时间为10d,而烤烟茎秆+碳酸氢铵(处理B)处理的仅为2d.堆肥30d时,处理A的碳素含量基本趋于稳定.C/N为15.8;处理B的碳素含量仍不稳定,C/N为23.5;处理A的铵态氮与硝态氮的比值为0.43,处理B的达0.60.堆肥20 d时.处理A堆料浸出液浸种后的种子发芽指数比处理B的高15个百分点,差异达极显著水平.堆肥50d时,两处理的种子发芽指数差异不明显,种子发芽率均达到100%.烤烟茎秆与鸡粪堆肥成品的有机质和总养分(N、P2O3、K2O)含量、重金属(As,Hg,Pb,cd,Cr)含量控制标准等完全达到有机肥质量的要求.