生物制氢方法综述

氢气由于燃烧过程中不产生CO₂，清洁无污染，因此被称为未来的“能量载体”，被应用于燃料电池发电的过程中。综述了生物制氢的不同途径，包括光解水产氢、光发酵产氢、暗发酵产氢和两步发酵工艺，并比较了各种方法的优缺点，在此基础上探讨了未来生物制氢发展的新方向。

     

黑河中游正义峡径流变化趋势及归因分析

以黑河中游正义峡水文站的实测径流量数据为基础,采用线性回归法、Mann-Kendall突变检验法、滑动t检验法、Pettitt检验法和累积距平法分析了正义峡水文站1970―2020年径流序列的变化趋势和突变年份,并利用基于Budyko假设的水热耦合平衡方程,对正义峡径流量变化趋势进行了归因分析。结果表明：（1）研究期内正义峡径流量波动变化,丰枯交替,但整体呈现增加趋势,2004年径流发生突变,突变后的年平均径流量增加了3.08×108m3,增加率为32.7%。（2）突变后的2005―2020年,正义峡径流量对降水、潜在蒸发和下垫面参数的弹性系数分别为1.40、-0.40、-1.57,且各因子对径流的贡献率分别为42.73%、-12.52%、69.79%,表明径流量对下垫面变化最为敏感,气候因子中降水对径流的影响大于潜在蒸发。（3）在一定的区域气候条件下,植被覆盖、土地利用、流域调水等人类活动引起的中游下垫面变化是正义峡径流量变化的主要原因。研究结果可为流域管理部门制定水资源合理分配及调用方案提供科学依据。     

湖北黑头羊母羊繁殖性能测定

为进一步研究湖北黑头羊的生产及繁殖性能,试验对467只湖北黑头羊的发情规律及产羔性能等进行测定。结果表明:湖北黑头羊发情周期为16.38 d,初产日龄为375.46日龄,妊娠期为146.37 d;初产日龄、第1胎产羔数与麻城黑山羊有显著差异(P0.05),而其他指标无显著差异(P0.05);其中第4胎产羔数最高(为2.24只),第2~7胎的产活羔数均较高;湖北黑头羊的初生窝重、断奶窝重均表现良好;冬、春季母羊的产羔数优于其他季节。说明湖北黑头羊的有效利用年限较长,遗传了母本终年均可繁殖的特性,胎次对产羔数有明显影响,合理安排配种月份可提高湖北黑头羊的繁殖性能。     

增湿过程中结构性黄土强度对抗滑桩间距的影响

【目的】探讨增湿、扰动作用下结构性参数降低对土性参数和抗滑桩间距的影响。【方法】通过单轴压缩试验,分析初始结构性参数随含水率变化的规律以及构度指标变化对结构性土黏聚力和内摩擦角的影响。在抗滑桩拱端的土拱效应中,通过静力平衡方程建立拱间距与黏聚力的关系,并将构度指标对黏聚力的影响引入公式,从而分析构度指标变化对土拱间距的影响。【结果】构度指标随含水率的增大而减小,构度指标减弱导致黏聚力明显降低而内摩擦角变化较小,在增湿过程中将构度指标引入抗滑桩间距计算公式,其变化直接影响到抗滑桩间距的大小。【结论】构度指标是影响抗滑桩间距大小的最主要因素之一,在抗滑桩设计中引入结构性参数这一指标,为合理确定抗滑桩间距提供了一种新的方法和理论。     

微波合成聚天冬氨酸对氨和磷污染控制的试验研究

通过改进聚天冬氨酸合成试验,解决马来酐和氨水为原料微波合成工艺中氨气散逸污染问题。采用马来酐溶液对合成过程中释放的氨气进行回收,在吸收液中天冬氨酸与所释放氨气的化学计量数为1.2,气体流量为0.6mol·L-1时,氨气回收效率可以达到100%;采用微波辐射方法以L-天冬氨酸为原料合成聚天冬氨酸,10gL-天冬氨酸,无磷催化剂,在功率900W下微波辐射4min,产率为96.3%,解决了传统方法中磷催化剂污染的问题。     

聚乙烯醇核桃壳复合固定菌群的除油效能研究

研究了应用聚乙烯醇(PVA)将除油菌群固定于核桃壳粒上的固定化方法的除油效果。结果表明,复合载体具有较高的除油效能,除油率分别达到65.58%(36h),84.85%(48h),90.03%(60h)。与直接吸附方法相比,该法在保持细菌活性、抗水质变化冲击方面优势显著。     

超临界水氧化压力条件对剩余污泥处理效果的影响

在不同压力条件下,采用超临界水氧化法处理剩余污泥。对化学需氧量(COD)、总氮、氨氮的去除效果及总磷、正磷酸盐的变化规律进行了研究,并对处理后的固体产物进行了分析。结果表明,随着反应压力增大,反应后出水水质较好,COD去除效果提高,COD去除率最高为95.80%;随反应压力增大,总氮去除效果提高,总氮去除率最高为85.27%;总氮主要以游离氨和铵离子形式存在,氨氮去除率最高为50.81%。反应压力在27 MPa时,液相中正磷酸盐的转化率达到97.23%。反应后污泥中的磷元素主要以磷酸盐形式存在于污泥残渣中。处理后残渣主要还包含O、Si、Al、Fe,P,S和Ca。超临界水氧化技术处理剩余污泥具有较好的无害化和减量化效果。     

小麦条锈菌效应蛋白基因pst-2511的克隆、 表达和初步结构研究

对小麦条锈菌（Puccinia striiformis f.sp. tritici）效应蛋白pst-2511进行研究，分析其可能形成二级结构的条件，为以后通过核磁方法解析该效应蛋白的三维结构提供基础。构建了小麦条锈菌效应蛋白基因pst-2511的原核表达载体pET-32a-PP-pst-2511，并成功将其在大肠杆菌 BL21(DE3)中进行原核表达；表达出的蛋白用亲和层析法和高效液相色谱法进行纯化，获得可溶性的效应蛋白，用凝胶电泳检测得到单一条带，经质谱鉴定，纯化后的蛋白质分子量与理论值符合。圆二色谱表征该蛋白质的二级结构有α螺旋，且随着三氟乙醇（TFE）浓度的增加，α螺旋比例增加。对效应蛋白pst-2511的初步结构研究及三维结构解析，可以为防止小麦条锈病提供理论依据，同时为深入研究效应蛋白的调控通路以及阐明条锈菌侵染机制和更有效地防止小麦条锈病提供帮助。     

承压水基坑突涌的水力劈裂

突涌是基坑工程施工过程中常遇的主要灾害之一。现有的承压水基坑突涌稳定分析方法均不能反应突涌破坏机理。从水力劈裂的机理入手,建议承压水基坑突涌问题应考虑应力-渗流场耦合作用。在Biot固结理论基础上,建立了基坑突涌分析水力劈裂耦合模型,考虑了土体物理力学性质的动态演化。试图通过分析工作面推进过程中基底土体应力场和渗流场的变化,来判断突涌发生的可能性。研究结果表明：突涌始于基底隔水层所发生的张拉破坏,基底周边是发生突涌的危险位置;渗透弱面(初始张拉裂缝)的水压楔劈效应所导致的水力劈裂为基坑突涌提供了通道;高水压力的存在是突涌发生的前提条件,高水力梯度的产生是基坑突涌的根源。     

规模养牛垫床发酵模式和发酵效果研究

研究牛粪垫床发酵腐熟再利用,解决养牛环境污染和产业发展矛盾。在湖北省黄冈市300头规模奶牛场、荆门市1 200头规模肉牛场部分栋舍进行发酵试验,考察垫床发酵的模式和发酵效果。结果表明,奶牛养殖垫床发酵宜采用异位发酵,肉牛养殖垫床发酵宜采取原位发酵与异位发酵相结合模式,或者采用异位发酵模式;菌种以地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、酵母、乳酸菌、嗜热侧孢霉按一定比例组合为佳;垫料经发酵肥效升高,大部分重金属得到一定降解,细菌总数有所上升,但大肠杆菌大幅下降。规模养牛垫床发酵腐熟可再次利用。