羟丙基甲基纤维素高吸水性树脂制备与性能表征

以羟丙基甲基纤维素为骨架材料,丙烯酸为接枝共聚单体,过硫酸铵-亚硫酸氢钠为引发剂,聚乙二醇200二丙烯酸酯为交联剂,在微波辐射的条件下通过接枝聚合反应制备高吸水性树脂,并对高吸水性树脂的吸液倍率、吸液速率、保水性能以及红外光谱、热稳定性、表观形态进行表征。结果表明,羟丙基甲基纤维素与丙烯酸质量比为1/7、中和度为65%、引发剂与丙烯酸质量分数为1%、交联剂与丙烯酸质量分数为0. 4%、反应时间为4. 5 min是较优的制备方法,该条件下制备的羟丙基甲基纤维素高吸水性树脂吸水倍率可达497. 13 g/g,吸盐倍率为61. 70 g/g;35℃条件下,该高吸水性树脂可保水48 h以上;重复使用6次后,该高吸水性树脂仍具有较高的吸液倍率。     

散射光薄膜在日光温室黄瓜生产中的应用

为探讨新型散光薄膜在宁夏日光温室中的应用效果,于2015年春季在宁夏吴忠的日光温室中初步开展了黄瓜栽培生产试验。通过跟踪测试黄瓜生长指标、产量指标的结果显示,试验温室中黄瓜的株高、茎粗、叶片数等生长指标显著高于对照温室,同一生长时期的产量指标也较对照温室高出20.5%,即初步试验结果表明,在宁夏地区,采用散射光薄膜增加温室中的散射光比例具有促进温室黄瓜生长,提高黄瓜产量的作用。     

基于MCR模型的城镇生态安全格局构建和建设用地开发模式

近年来,在中国城市土地开发的顶层设计中越发强调生态空间的重要性,充分识别城市生态安全格局并探讨建设用地空间扩展格局成为划定生态保护红线、确定城市开发边界和"三规合一"空间管制等政策实施的迫切需求。该文以唐山市为例,基于"生态过程—格局"理论和GIS的空间相关性分析、距离分析和叠加分析等方法,从综合水安全、地质灾害预警、生物生境保护、水土保持、游憩安全5个方面,整合构建了底线安全格局、缓冲安全格局和最优安全格局3种不同等级的综合生态安全格局。该文在MCR模型算法引入不同等级"源"的权重系数,以综合生态安全格局为阻力因子,并结合城镇中心的吸引力、主要道路的吸引力和政策调控(区域开发重点)等城镇用地扩展影响因素,得到在不同约束条件下的区域空间扩展阻力面,分别确定了唐山市在"生态安全约束型""经济增长主导型"和"生态与经济并重"3种模式下城镇空间可能的发展范围,经过多方案比较,"生态与经济并重"城镇建设用地空间发展模式是未来城镇健康有序发展的最优模式,这种发展模式既有利于减少大规模、高强度的城镇化和工业化过程所造成的城市发展和环境保护之间的用地冲突,也可为城市用地布局规划和生态红线划定提供科学依据。     

基于热电制冷技术的营养液温控系统的试验研究

在分析研究热电制冷技术工作特点的基础上，利用热电制冷技术开发了番茄无土栽培营养液温度控制系统。试验结果表明，应用该温控系统能够把营养液夏季温度控制在21～23℃，冬季温度控制在19．5～20．5℃范围内，满足番茄深液流无土栽培的需求；系统制冷系数约为20％，适用于制冷量需求较小的栽培情况。该系统使用方便，改变电流方向即可以实现制冷和加热的转换。     

养猪场粪污水生物处理工艺技术研究

通过对粪污水进行分离、沉淀、曝气、生物滤池和添加微生物菌群有机物的降解对比试验，优选出了一套工艺流程，并在北京东广德猪场进行了工程实践。结果表明，优选出的以生物滤池为主的好氧生物处理工艺降解效率高、设备投资少、运行费用低且管理方便。高速生物滤池的降解率可达90％以上，整个污水处理系统有机物的降解率达到93%～97％。从系统运行水质监测结果来看，在保证粪污水全面实现达标排放和猪粪(渣)无害化处理的前提下，这种处理工艺将各个单一处理技术有机地结合起来，形成一种综合处理与利用的系统工程，达到经济、社会、生态效益的高度统一。     

寒潮天气表冷器-风机集放热系统对连栋大棚热湿环境的影响

连栋塑料大棚棚内环境易受寒潮侵扰,为调节棚内热湿环境,将表冷器-风机集放系统应用于连栋塑料大棚中,在白天适宜条件下运行系统,将棚内空气盈余的热量收集并储存在蓄热水箱中,夜间气温较低时,再将储存的热量释放出来用以加温。对表冷器-风机集放热系统的运行效果进行试验,通过集热量、放热量和性能系数等评价集放热性能,并且将水气温差作为主要影响因素对系统运行阶段分别进行热流量分析和分析。结果表明,在寒潮下系统可以保证棚内气温比棚外高5.2～7.8 ℃。集热量达到了390.6～693 MJ,放热量为361.2～609 MJ,系统性能系数达到了4.4～7.2,节能效果较为显著。系统在运行过程中水气温差每增长1 ℃,集热流量增加0.82 kW,放热流量增加0.58 kW,单位时间内换热量较大;此外系统在集热阶段析湿系数约为1.70,表冷器-风机进出口空气含湿量差最高可达1.3×10-3 kg/kg,说明在集热阶段系统具有冷凝除湿的效果;同时在冷凝除湿过程中系统效率随着水气温差的增加而增加,最高可达到82.8%,能量利用率较高。该研究对保证连栋塑料大棚安全越冬生产具有重要意义。     

表冷器-风机集放热系统对四种园艺设施室内气温的调控效果研究

研究背景日光温室是中国进行蔬菜越冬生产的主要园艺设施,其主要特点是在不加温或少量加温的条件下保持较高的室内气温,满足作物生长需求,具有节约能源、生产效益好等优势。日光温室的快速发展,保障了北方冬季蔬菜供应,改善了人民生活质量,对于推动精准扶贫和乡村振兴具有非常重要的意义。2018年,设施园艺信息网数据显示中国日光温室面积已达到866万亩(5.7×105 hm^2)[1]。     

外保温塑料大棚表冷器-风机集放热系统性能分析

为调节外保温塑料大棚的室内气温，设计了一套通过表冷器-风机与室内空气进行热交换的表冷器-风机集放热系统（TSFU系统）。根据测试，TSFU系统在晴天和多云天的放热量Qr分别为(433.0±48.6)MJ和(199.3±0.1)MJ，系统性能系数（COP）分别达到2.9和3.1，可将室内气温分别提高(2.5±0.4)℃和(1.1±0.3)℃，且加温成本较燃气热风炉节约了40.2%。根据模拟分析，将系统表冷器-风机的全热交换效率和表冷器-风机数量分别提高至0.44和20时，可分别使晴天Qr增加(67.4±14.9)%和(76.1±14.7)%，多云天Qr增加(149±76)%和(17.0±4.5)%，COP达到3.6±0.6以上。若将蓄水池中的水体积提高到52m3，可使多云天Qr和COP分别提高(31.7±20.3)%和10±07，但晴天Qr和COP未得到改善；将水体积减小至13m3时，晴天Qr未受影响，但使多云天Qr和COP显著减小。因此，可使用TSFU系统调节外保温塑料大棚的室内温度。     

硼缓释型高吸水性树脂对油菜基质育苗的影响研究

以自制羟丙基甲基纤维素含硼高吸水性树脂为试验材料,通过油菜育苗试验,采用单因素和正交试验方法,探究不同添加量下,含硼高吸水性树脂是否可以有效改善育苗基质理化性质、提高保水性能和促进油菜幼苗的生长。结果表明:随着含硼高吸水性树脂添加量的增加,各处理组的基质容重逐渐减小、总孔隙度和持水孔隙度逐渐增大、通气孔隙度先增大后减小、pH逐渐增大、EC值逐渐增大、有效硼含量逐渐升高;同时,随着育苗时间的延长,不同处理组基质相对含水率与含硼高吸水性树脂添加量呈正相关关系。因此,在适宜添加量范围内,含硼高吸水性树脂施用量的增加,能够促进油菜幼苗生长,而当施用量过大时将阻碍油菜幼苗正常生长。含硼高吸水性树脂适宜添加量范围为育苗基质质量的0.3%左右。     

日光温室中空板水循环集放热系统设计与集热性能试验

针对现有日光温室内置式水循环集放热装置存在的集热能力不足的问题,设计了中空板水循环太阳能集放热系统,通过理论分析,结合日光温室热环境模拟预测软件,验证系统可行性。理论计算表明,在室内地面面积400 m2聚苯板墙体日光温室内,系统集热总量可达350 MJ,可供日光温室2~3 d的夜间放热加温。通过现场试验测试系统的集热性能,试验结果表明:系统集热效率最大可达0.93;晴天条件下的系统日蓄热温升约比阴天条件下高1倍;在太阳辐射较弱时,中空板与室内空气的对流换热对集热效率影响显著;在3.3~5.9 m3/h的流量范围内,系统集热量随着水流量增大而增加。中空板系统作为装配式集热系统,建造成本低、简单实用,不占用室内栽培面积,适用于旧温室改造。