高能湿法球磨制备鱼胶原肽螯合钙及其理化特征

为了拓展胶原肽螯合钙的制备工艺,以鱼胶原肽和CaCl2为原料,以高能湿法球磨的方法制备了鱼胶原肽螯合钙,并采用FT-IR红外图谱、X-衍射、EDS能谱等技术手段对其理化特性和结构进行分析。结果显示,随着球磨时间从15 min延长到240 min,鱼胶原肽的平均粒径逐渐降低,ZETA电位绝对值、分子量和pH值逐渐增加,鱼胶原肽对钙的螯合率逐渐从74.21%增加到85.42%。鱼胶原肽螯合钙与鱼胶原肽的主体化学结构相似,但是球磨后鱼胶原肽的-COO-1 VAS吸收峰(1 643.89 cm~(-1))向短波数方向移动到1 540～1 555 cm~(-1),而-NH2的特征吸收峰(3 313.9 cm~(-1))向长波数方向移动到3 337.12～3 380.59 cm~(-1)。球磨后鱼胶原在2θ=20°处的特征宽吸收峰消失,而在2θ=26、28、48和58°处出现多个尖峰和弥散峰,表明其从无定形结构向兼具结晶和无定形结构转变。鱼胶原肽螯合钙中钙元素比例逐渐增加,证实鱼胶原肽对钙的螯合率增加。研究表明,高能湿法球磨可应用于鱼胶原肽螯合钙的制备,该方法具有加工工艺简单、无污染和螯合率高等优点。     

4种柳树叶片表面易去除与难去除颗粒物滞纳特征

【目的】比较不同柳树叶片表面滞纳易去除和难去除颗粒物的质量及粒径分布差异,评价不同种柳树对颗粒物的滞纳特征,以期为进一步提高树木叶片滞纳大气颗粒物的定量评估精度及合理利用柳树进行城市绿化提供科学依据。【方法】以苗圃中3年生旱柳、龙爪柳、垂柳和蒿柳为研究对象,于雨后第7天(降雨量为36 mm)采集树叶样品,经泡洗得到易去除颗粒物,再对叶片进行刷洗和超声波清洗获得难去除颗粒物,称洗脱颗粒物干质量,测定粒径分布,计算易去除(ERP)、难去除(DRP)和总颗粒物(TRP)中各径级颗粒物质量和滞尘效率。【结果】不同柳树叶面的TRP和ERP滞纳量差异显著,其中ERP滞纳量占TRP滞纳量的比例为30%～50%;不同树种间,龙爪柳的ERP滞纳量最高,蒿柳的TRP和DRP滞纳量最高;在ERP和DRP不同粒径质量百分比方面,旱柳中粒径小于10μm颗粒物的比例均最高,蒿柳中10～100μm粒径颗粒物的比例最高;ERP的平均粒径大小排序为蒿柳(34.98μm)龙爪柳(33.89μm)垂柳(31.52μm)旱柳(27.81μm),DRP的平均粒径大小排序为龙爪柳(40.18μm)蒿柳(35.34μm)垂柳(29.27μm)旱柳(28.25μm);对于不同粒径颗粒物的绝对滞纳量,龙爪柳叶片对各径级ERP滞纳量均最高,蒿柳叶片对粒径大于10μm的DRP滞纳量最高,旱柳叶片对粒径小于10μm的DRP滞纳量均最高;蒿柳叶片对粒径大于10μm的TRP和DRP滞尘效率最高,旱柳叶片对粒径小于10μm的TRP和DRP滞尘效率最高,龙爪柳叶片对ERP的滞尘效率最高。【结论】4种柳树叶面难去除颗粒物滞纳量占50%以上。龙爪柳叶面滞纳的颗粒物更新最快,旱柳和垂柳叶面能持久固定小粒径颗粒物,蒿柳叶面对粒径大于10μm的颗粒物滞纳能力最强。     

基于激光粒度仪实验的喷枪雾化研究

为了研究喷枪喷出液体的雾化粒径随压力与扇面孔开度变化的特性,搭建了以PC机—激光粒度仪—喷枪—压力源为主体的实验台进行实验。实验表明,在其他条件不变时,随着喷枪接入压力源的不断增大,可以认为雾化粒径逐渐减小,雾化效果越好;在其他条件不变时,随着喷枪扇面孔的开度增大即扇面孔压力增大,雾化粒径并不是总在减小,雾化效果在某一段压力值下反而变得不好。当压力增大到4 bar后,喷雾粒径随压力增大无明显变化。     

植保无人机扇形和空心锥喷头雾化性能研究

体积中值粒径、数量中值粒径和喷雾角是影响植保无人机喷头雾化性能的关键因素,基于喷头雾化粒径测试平台,以扇形喷头和空心锥喷头为对象,研究体积中值粒径、数量中值粒径、喷雾角与喷施压力之间的关系。结果表明,扇形喷头中ST-110-01的雾化性能优于ST-110-02和ST-110-03;空心锥喷头中KZ-08-04的雾化性能优于KZ-08-06和KZ-08-08。当喷施压力在500～600 kPa范围内时,ST-110-01的雾化液滴体积中值粒径为140～150μm,适合杀虫剂和杀菌剂的喷施;而KZ-08-04的雾化液滴体积中值粒径为279～288μm时,适合除草剂喷施。     

飞行速度对无人机喷雾流场影响规律数值分析

为了解单旋翼无人机飞行速度对于其喷雾流场和雾滴沉积分布的影响,采用ANSYS FLUENT开展了单旋翼无人机喷雾作业气液两相流场的数值分析研究,重点分析了单旋翼无人机的飞行速度对于其喷雾流场的影响规律。数值分析的结果表明:单旋翼无人机下方的旋翼风场沿主旋翼的旋转方向具有一定的旋转分量,气流流速随离地高度的增大而增大;随着单旋翼无人机飞行速度由3m/s增加至5m/s,雾滴轨迹与水平线的夹角由25°减小到17°,沉积采样带上的变异系数CV均值由0.95减小到0.3;随着飞行速度的增大,雾滴沉积均匀性随之提高,单旋翼无人机的飞行速度对于其雾滴沉积均匀性具有显著影响。本文采用了更为贴近于实际的CFD模拟方法,可以比较准确地模拟出实际的雾滴沉积情况,为单旋翼无人机实际作业提供具有参考价值的指导。     

华北土石山区不同粒径土壤团聚体特征及其与坡面侵蚀定量关系

目的为明确华北土石山区不同粒径(1~2 mm、2~3 mm、3~5 mm、5~7 mm、7~10 mm)团聚体结构特征对沟间及沟道侵蚀过程的影响。方法选取2种典型褐土为研究对象，通过Le Bissonnais(LB)法对团聚体稳定性进行分析，并初步研究了不同粒径团聚体稳定性特征与人工降雨条件下坡面沟间、沟道侵蚀量之间的定量关系。结果石灰性褐土团聚体稳定性大于黄土性褐土；不同粒径团聚体稳定性差异较为显著，较小粒径的团聚体稳定性大于较大粒径的团聚体，其中1~2 mm粒径的团聚体稳定性最好；不同雨强下土壤侵蚀现象差异明显，坡面径流强度和产沙强度均随产流历时的增加而增大，且降雨强度大小对坡面入渗率变化幅度和达到稳渗状态的时间有很大影响。将可蚀性因子(K_i)替换为经修正后的团聚体稳定性参数(K_a)，然后将其代入到WEPP侵蚀模型，通过回归分析，建立了不同粒径团聚体的侵蚀预测方程，显示了较好的预测性能，其决定系数均在0.81以上；尤其是2~3 mm粒径对应的预测方程，其沟间及沟道相对误差均小于20%。结论该研究验证了土壤可蚀性参数可以由不同粒径团聚体稳定性表示，并建立了不同粒径团聚体的沟间及沟道侵蚀预测方程，为华北土石山区褐土的侵蚀机理研究提供了新思路。      

艾比湖湿地不同盐渍化土壤粒度组成及可蚀性研究

为了研究内陆干旱区不同盐渍化土壤的粒径组成及其可蚀性的空间分布,在不同盐渍化程度上探讨其与土壤中盐分含量的相互关系,本研究以新疆维吾尔自治区艾比湖湿地为研究靶区,利用2015年5月获取的66个表层土壤样品,对土壤的粒度组成、含盐量、分形维数和可蚀性因子K值进行了研究。结果表明:样品中盐土占比达到59.09%,平均含盐量达131.59 g/kg,研究区内盐渍化现象既普遍又严重;土壤颗粒以粉粒和砂粒为主,随着盐渍化程度的加剧黏粒含量不断增加,砂粒含量则相反;土壤颗粒的分形维数D值介于2.14~2.60,平均值为2.45;随着盐渍化程度加剧,分形维数逐渐变大,K值也随之逐渐增大,盐土的K值最大达0.093;土壤可蚀性因子K值与含盐量的相关性较高(r=0.596**),在一定程度上可以说明,土壤的含盐量水平越高,K值越大,越容易被侵蚀。     

农田不同粒级土壤含水量光谱特征及定量预测

【目的】土壤含水量是土壤属性的关键参数。摸清不同机械组成条件下土壤水分的光谱变化并实现土壤含水量的定量预测,为农田水分的快速监测及土壤其他属性的定量获取提供依据。【方法】通过人为控制获得不同粒级和不同含水量的土壤样品,确定室内土壤光谱测定的几何条件,采集不同土样的光谱特征并进行比较,按粒径等级利用最小二乘法(PLSR)建立农田土壤含水量的光谱定量预测模型。【结果】土壤光谱反射率总体趋势是随含水量增加而降低,其差异随着波长的增加和含水量的降低而增加,在1 400 nm和1 900 nm的水分敏感波段随含水量增加光谱吸收深度也增加。但当含水量大于40%时,通过孔径为0.15 mm筛子的土壤样品(处理D-1),在350—1 240 nm光谱反射率随含水量增加而升高,而1 240 nm以后随含水量增加而降低。相对于将所有样本数据混合建立模型,分粒级建立的模型在细颗粒土壤中预测效果得到了明显改善,并且样品越细模型在预测效果和稳定性也越好:最优模型均方根误差RMSE=4.13%,决定系数R2=0.90。同时,数据归一化处理后所建立的模型在一定程度上降低了噪声的影响,从而在预测效果和稳定性上也有所改善。【结论】土壤光谱随含水量的变化而变化,但并不都表现随含水量增加光谱反射率降低的特点,当含水量大于40%时,细颗粒土壤样本表现为在350—1 240 nm波段光谱反射率随含水量增加而升高;土壤含水量预测模型的精度和稳定性随着土壤粒径变小、样本量增大以及光谱数据归一化预处理而得到改善。     

水稻种子烘干机尾气除尘概述

从种子烘干机尾气的含尘特性入手,对刹克龙除尘、简易布袋除尘、脉冲布袋除尘、机械式除尘以及湿式除尘等除尘方法进行了调研,从工程造价、除尘效果、使用维护成本等方面进行分析和对比,探寻处理烘干机尾气的经济有效方法,对改造项目和新建项目的除尘方案提出了建议,以供烘干机尾气除尘的改造和新建项目的设计作参考。     

大兴安岭落叶松林腐殖质的热解特性及烟气成分

为了更好地了解腐殖质的热解规律,以黑龙江省大兴安岭加格达奇地区的落叶松林下腐殖质作为样品材料,采用热重-红外联用技术研究了升温速率、反应气氛及粒径大小对腐殖质热解特性的影响,并检测其热解后的烟气成分。结果表明,随着升温速率的加快,腐殖质进入热解阶段的时间变早,热解反应进行的速度变快;腐殖质在氮气中的热解效果腐殖质在混合气氛中的热解效果腐殖质在空气中的热解效果,腐殖质在空气中的热解质量损失最大;随着腐殖质粒径的增加,热解反应变慢,其热解的最初温度、最终温度、最大质量损失速率和最大质量损失速率对应的温度均呈现增大趋势;无氧条件下,热解产生的烟气成分主要为H_2O、CO_2、CO、烷烃类、苯类、酮类、酚类、醇类和羧酸类等物质;缺氧条件下,主要有H_2O、CO_2、CO、苯类等物质产生;氧气充足条件下,热解产生的气体只有H_2O、CO_2。因此,升温速率越快,越不利于热解反应的进行,活性气氛、粒径增加均有利于热解反应的进行,并且从红外光谱数据可知,氧气是影响腐殖质热解后烟气成分的主要因素。