生物质基SiC陶瓷材料制备及应用研究进展

生物质基SiC陶瓷是一种环境友好的新型材料，具有硬度高、抗氧化、耐腐蚀、力学性能优异等特点，因而受到越来越广泛的关注。文中主要阐述了国内外学者对生物质基SiC陶瓷材料制备方法及应用的研究进展，包括以木材、竹材、稻壳、纸张、废弃棉绒等生物质材料为碳模板，运用液态渗硅法、溶胶凝胶-碳热还原法、气相渗透法3种方法制备生物质基SiC陶瓷方面的研究现状，以及对其作为电磁屏蔽材料、防弹材料、电容器、电极材料、催化剂材料等方面的应用进行了探讨，并分析了当前SiC陶瓷研究存在的问题及未来发展趋势。     

有机物覆盖对核桃园土壤有机碳库及酶活性的影响

【目的】 地面覆盖是重要的地面管理措施，简单省力，不仅可以提高土壤肥力，还可以促进土壤微域生态系统的可持续发展。研究核桃园有机物覆盖对土壤有机碳库及酶活性的影响，可为推广有机覆盖管理措施提供理论依据。 【方法】 基于核桃园连年有机物覆盖试验，采用随机区组设计，以不覆盖为对照，研究了地面覆盖有机肥、碎木屑后，土壤有机碳库、碳库管理及酶活性的变化及三者间的关系。 【结果】 1) 有机物覆盖处理提高了土壤各有机碳组分含量，随着土层的加深效应下降，覆盖有机肥效果优于覆盖碎木屑。在0—20 cm土层，覆盖有机肥处理的总有机碳含量、可溶性有机碳含量及易氧化有机碳含量分别为对照的1.66倍、1.33倍、6.99倍，覆盖碎木屑处理的稳定性有机碳含量为对照的1.42倍。2) 有机物覆盖处理在一定程度上提高了土壤碳库活度、碳库活度指数、碳库指数及碳库管理指数，随土层的加深处理间差异减小。在0—80 cm土层，覆盖有机肥处理的碳库活度及碳库活度指数为对照的2.9～5.9倍，覆盖碎木屑处理的为对照的1.3～2.5倍；覆盖有机肥处理的碳库指数为对照的1.1～1.7倍，覆盖碎木屑处理的为对照的1.1～1.5倍；覆盖有机肥处理的碳库管理指数是对照的3.3～9.8倍，覆盖碎木屑处理的为对照的1.6～2.8倍。3) 有机物覆盖处理提高了核桃生长期内的土壤过氧化氢酶活性、中性蛋白酶活性、脲酶活性和纤维素酶活性，覆盖有机肥处理的提高幅度为4.2%～103.0%，覆盖碎木屑的提高幅度为3.5%～47.3%。4) 土壤总有机碳含量与碳库指数、碳库活度指数、碳库管理指数均呈显著正相关，土壤脲酶活性、土壤纤维素酶活性与土壤总有机碳含量、可溶性有机碳含量及易氧化有机碳含量呈极显著正相关。 【结论】 地面覆盖有机肥、碎木屑可以提高核桃园土壤的碳库活度及土壤酶活性。      

改性纤维素的吸附性能及应用研究进展

纤维素作为天然生物基材料来源广泛,纤维素的改性及其在吸附方面的应用一直作为研究的热点。笔者介绍了纤维素基本结构,综述了纤维素化学改性方法以及改性纤维素对水体污染物吸附能力的提高。重点从改性纤维素良好的吸附性、吸附机理以及对水体中金属离子和水体中氮磷的吸附性展开叙述。提出了改性纤维素可应用于土壤当中,以期为土壤改良、作物高产提供全面的科学解释;同时改性纤维素可与肥料相结合,提高肥料利用率减缓因施肥造成的面源污染等问题。     

重庆主城3条主要支流的污染状况调查

分析和比较了綦江、一品河和嘉陵江的水体和水体沉积物中2种重金属(铅和镉)和3种有机物(五氯酚、六六六和甲基对硫磷)的质量浓度差异,并基于重金属铅、镉及有机物五氯酚、六六六、甲基对硫磷对这3条河流的水体质量进行了评价.最后,不仅分析了污染物在河流间的差异是否具有统计学意义,而且评价了污染物的水质类别.     

施肥对灌漠土作物产量、土壤肥力与重金属含量的影响

有机物还田是提升土壤肥力的主要措施,但也存在造成土壤金属污染的潜在风险。为查明不同有机物还田对土壤质量及作物产量的影响,本文通过长期定位试验,研究了无肥对照、常规施化肥(氮磷配施)以及70%常规化肥与牛粪、沼渣、污泥、鸡粪、菌渣和猪粪配施对土壤理化性状、有机碳和氮的固存率、氮磷钾活化系数、作物产量及重金属含量的影响。结果表明:牛粪、沼渣、污泥、菌渣、鸡粪和猪粪与70%化肥配施虽作物产量与常规施化肥相似,但6种有机物处理土壤有机质、全氮和碱解氮含量都较常规施化肥处理显著增加,污泥、鸡粪和猪粪处理土壤全磷与速效磷含量较常规施化肥处理显著增加,而且牛粪、沼渣、鸡粪和猪粪处理的速效钾、土壤磷活化系数和土壤钾活化系数较常规施化肥处理也显著提升。牛粪、沼渣、污泥、菌渣、鸡粪和猪粪处理土壤有机碳固存率为36.42%～71.61%,较常规施化肥处理都显著提高;而其氮固存率为6.47%～49.44%,仅有菌渣处理与常规施化肥处理差异不显著,而其他处理较常规施化肥处理显著增加。长期施鸡粪和菌渣处理的土壤铜含量较常规施化肥处理显著增加,增加量分别为4.17mg·kg~(-1)和14.2mg·kg~(-1);而污泥、鸡粪和菌渣处理的土壤锌含量较常规施化肥处理显著增加,增加量分别为13.53 mg·kg~(-1)、22.60 mg·kg~(-1)和49.73mg·kg~(-1)。综上,等有机质(4 500kg×hm~(-2))的牛粪、沼渣、污泥、菌渣、鸡粪和猪粪可替代30%氮磷肥,作物产量不受影响;不同有机物培肥土壤效果为污泥、鸡粪和猪粪优于牛粪和沼渣,而沼渣的培肥效果略差。为保证土壤环境质量稳定不恶化,种植小麦时有机物铜和锌的年携入量应分别低于53.01g×hm~(-2)和221.30 g×hm~(-2),而种植玉米时应分别低于153.40 g×hm~(-2)和347.04 g×hm~(-2)。     

基于棉花秸秆炭的高品质生物质炭化炉设计

在掌握棉秆炭化期间热解失重规律、力学和能量指标及燃烧特性的基础上，针对小型炭化炉展开研究，完成设计和优化，解决了以高温电阻炉作为炭化设备时炭化单批盛放量有限及升温降温速度过慢不利于试验开展的问题。该装置主要由自动进出料装置、加热部件、盛料部分和尾气处理部分组成，对其中关键部件如进出料系统、炭化炉及燃烧器进行设计及试验，并试制了样机。试验结果表明:制炭成型率达93.6%，燃烧性能达标率95.3%，单炉炭化秸秆棒和秸秆粉末达到设计指标，可以高效完成棉花秸秆炭化工作，满足设计要求。      

木材及木基材料吸湿尺寸稳定性检测方法研究

为实现木材及木基材料吸湿尺寸稳定性横向比较,规范其检测方法,依据现有相关检测标准,借鉴日本工业木材吸湿尺寸稳定性检测方法,结合木质材料特性以及我国的具体情况,提出一种木材及木基材料吸湿尺寸稳定性的检测方法,即以温度20℃、相对湿度65%条件下的材料尺寸为基准,测定在温度40℃、相对湿度为75%和90%的两种吸湿环境条件下的材料尺寸变化。通过该方法对柚木、印茄木、朴木3种不同尺寸的木材和对多层材料、高密度纤维板、普通刨花板3种木基材料的吸湿尺寸稳定性进行测定,以评价该方法的适用性和可行性。结果表明:木材与木基材料试样不超过12 d即可达到吸湿平衡,不同材料尺寸变化率、湿胀系数的大小关系也与实际情况一致。因此木材与木基材料试样均适于用该方法。     

不同起垄时间及施用有机物料腐熟剂对烤烟产质量的影响

该文通过不同起垄方式及施用有机物料腐熟剂对武平烟区烤烟产质量的对比研究,结果表明:移栽前20d起垄盖膜对提高烟株长势、缓解烟草花叶病病害效果较好,且在土壤干燥时起垄盖膜加施有机腐熟剂效果更加显著。以A处理:移栽前20d土壤干燥施用有机腐熟剂起垄盖膜的方式烟叶等级结构较优,均价、上等烟比例、上中等烟比例均优于其他处理,产量高达2339.55kg/hm2。     

竹炭添加对厨余垃圾好氧堆肥过程的影响

为了探讨竹炭对厨余垃圾好氧堆肥过程的影响,向厨余垃圾添加稻草调节堆肥原料初始含水率为70%后,分别添加0%和5%的竹炭(竹炭与堆肥原料湿基比)进行为期15 d的好氧堆肥,研究了堆肥过程中堆体温度、厨余垃圾和稻草有机物降解率及堆肥腐熟程度的变化。结果表明:竹炭的添加增加了厨余垃圾好氧堆肥高温(> 55℃)持续时间,且高温阶段的前4天,添加5%竹炭堆体温度都明显高于对照;竹炭的添加提高了堆肥过程中有机物的降解率,堆肥结束时,与添加5%竹炭堆体其厨余垃圾和稻草的有机物降解率分别比对照提高了20.6%和29.2%,表征腐熟化程度的SUVA254和SUVA280值分别提高了15.6%和12.4%。以上结果表明,竹炭的添加促进了厨余垃圾堆肥过程有机物的降解,提高了堆肥产品的腐熟程度。     

新鲜巨菌草对平菇胞外酶活性以及栽培料营养成分变化的影响

以新鲜巨菌草为栽培料,与巨菌草干草及木屑进行对比,制作平菇栽培种,测定平菇生长发育过程中几种胞外酶活性及栽培料营养成分含量的变化。结果显示:新鲜巨菌草与巨菌草干草为栽培料的平菇的羧甲基纤维素酶、半纤维素酶、滤纸酶、多酚氧化酶活力变化趋势基本相同,均随生育期延长逐渐降低,漆酶活性变化趋势为先升高后降低;木屑为栽培料的平菇,半纤维素酶、多酚氧化酶和漆酶活力随生育期延长先升高后下降,羧甲基纤维素酶活力逐渐降低,滤纸酶活力几乎无变化。新鲜巨菌草的多酚氧化酶活力较其他2种栽培料高。以巨菌草鲜草为栽培料时,平菇接种后的纤维素、半纤维素、木质素含量在不同生长时期均在下降;以巨菌草干草为栽培料时,平菇接种后干草的半纤维素含量在不同生长时期均在下降,纤维素、木质素的含量在菌糟时期有所上升;以木屑为栽培料时,平菇接种后到菌丝体满袋时期,纤维素、半纤维素、木质素含量上升,之后开始下降,木质素含量以较快速率下降。所有栽培料蛋白质含量的变化趋势均为先下降后上升,且菌糟时期的蛋白质含量都要比未接种时要高。研究表明,新鲜巨菌草对平菇的胞外酶活性及栽培料的营养成分有影响,且巨菌草栽培料在菌糟时期大大增加栽培料中的蛋白质含量,可以尝试将栽培后的菌糟当成饲料再次利用。