外源添加剂对黄贮小麦秸秆产甲烷潜力及微生物群落的影响

为探讨添加不同外源添加剂对黄贮小麦秸秆产甲烷潜力和微生物群落结构的影响,该研究以小麦秸秆为黄贮原料,添加乙酸(3‰ACE组)和异型发酵乳酸菌复合系(3‰MI1组,6‰MI2组),调整含水率至50%,黄贮65 d后,以黄贮小麦秸秆为厌氧发酵原料,探究发酵过程中的指标性质和微生物群落结构。研究发现黄贮预处理后,发酵系统中的初始挥发性有机酸中的乳酸和乙酸增加、甲烷含量增加、可溶性化学需氧量(sCOD)增加。添加了外源添加剂的ACE组、MI1组、MI2组的累积甲烷产量较干黄小麦秸秆(WS组)提高了4.7%～10.6%,而未添加添加剂的CK组的累积甲烷产量较WS组降低了9%。发酵系统中的主要优势细菌为Bacteroidetes、Firmicutes和Proteobacteria,优势古菌为甲烷鬃菌属Methanosaeta,黄贮预处理改变了发酵系统微生物的群落结构,促进了小麦秸秆的甲烷转化,为木质纤维素的沼气转化提供参考。     

中国生态农业与面源污染减排

2007年世界环境日中国的主题为"污染减排与环境友好型社会",农业污染减排是其中一个无法回避的问题。农业污染即面源污染,或称非点源污染,主要有过量施用化肥和农药造成的土壤和水体污染、农业生产废弃物造成的污染和农业温室气体排放等三大类。当前中国严重的面源污染问题是由农业生产方式决定的。中国生态农业是具有中国特色的可持续农业,因充分利用废弃物、综合效益提高、减施化肥和农药等特征,而具备实现面源污染减排的功能。中国生态农业是中国解决面源污染减排和农业可持续发展的最重要途径。针对中国生态农业发展中的问题,应该提高认识、建立和完善支撑体系并积极推广中国生态农业经典模式,加快中国农业发展,推进面源污染减排。     

基于参与性调查的密云水库周边农户对生态环境保护的认知与响应

通过参与性农户评估的调查方法对密云水库周边地区877户农户对信息来源途径、环境保护认识、生态补偿意愿,期望与机会成本、移民意愿与补偿等方面进行分析研究,并针对存在的主要问题提出了相应的对策建议。保护水库周边地区生态环境,需要通过拓展农户信息来源途径,大力普及生态知识,增强农户环境保护意识,引导农户依托当地的旅游资源和北京郊区的区位优势,发展生态环保的都市农业。     

苜蓿自毒性的研究进展及其前景

从苜蓿自毒性的发现及概念入手 ,对苜蓿不同部分的自体毒素含量、不同土壤结构对自毒性的表现、不同的品种自体毒素含量的研究、自体毒素化合物对其它各类杂草或对作物的影响、苜蓿自毒性的可能物质基础、克服苜蓿自毒性的主要方法和途径等进行了论述。并展望未来可开展的研究领域以及我国开展相关研究的意义。     

对我国苜蓿产业建设的建议

一、当前苜蓿产业建设形势的基本判断当前我国苜蓿产业建设基本形势可以概括为如下三个特点。１．起步快，扩张迅速由于多年来发展苜蓿产业经验的积累，国内外市场的拉动，国家西部开发战略性调整及主要粮食市场价格持续低迷的共同作用，１９９９年以来，在全国范围掀起一阵“苜蓿产业热”。西部地区的宁夏固原地区计划发展１００万亩的苜蓿产业；甘肃酒泉苜蓿产业化生产建设正在进行之中；陕西陕北地区“山川秀美”工程中把苜蓿产业是列入重要建设内容；河北省黑龙港地区百万亩苜蓿产业建设工程已经启动；２０００年北京苜蓿种植面积达１３…     

中国“产业沼气”的开发及其应用前景

“产业沼气”是指规模化地生产并纯化沼气,使之能像天然气和液化气那样,由管道或气罐（瓶）输送和装运,方便地应用;有别于通常所说的农户沼气。中国天然气资源很紧缺,而能替代天然气的沼气的巨大资源潜力尚未被广泛认识和认真地开发。该文分析对比了欧盟国家开发产业沼气的成功实践,提出要使中国有机废物/液的沼气处理摆脱只讲环保公益、缺乏经济效益的被动局面,开发出可观的洁净商品沼气,实现环境效益和经济效益“双赢”。该文还分析了中国产业沼气的5种主要资源和实现产业化必须克服的技术、政策瓶颈。结论指出,中期内中国产业沼气具有相当于年产900亿m3天然气的开发潜力,是很有前景的生物质能源。     

固定床厌氧反应器处理高浓度糖蜜废水

为开发高效处理高浓度有机废水的厌氧沼气发酵技术,以活性炭纤维作为生物膜载体,在实验室规模上对固定床厌氧反应器处理高浓度糖蜜废水的运行性能进行了研究。初始进水COD为5 000 mg/L,水力停留时间（HRT）保持在2 d左右。在进水COD为47 000 mg/L以内时,相应的有机容积负荷（OLR,COD含量）达到21.38 kg/(m3×d),COD去除率保持在86%以上,沼气容积产气率为9.51 L /(L×d),甲烷容积产气率为6.46 L /(L×d);当OLR进一步从21.38 kg/(m3×d) 逐步升高到35.13、39.06、44.88 kg/(m3×d) 时,COD去除率从86.48%分别降低到74.40%,67.02% 和63.50%,相应的沼气容积产气率为13.71,13.98和11.44 L/(L×d),甲烷容积产气率为8.84,8.67和5.89 L/(L×d)。进水的pH值通常在3.5～5.6之间,OLR低于35.13 kg/(m3×d) 时,无需对pH值进行中和调节,出水的pH值自然维持在6.8～7.6的良好状态,超出此范围,则需加碱对进水的pH值作适当调节。最终进水COD高达78 600 mg/L,相应的OLR为44.88 kg/(m3×d)。在165 d的运行过程中污泥形成量小,没有发生堵塞现象,固定床厌氧反应器表现出高效的处理酸性高浓度有机废水和较强的抗负荷冲击的能力。     

生物质制备航空燃油级烷烃的研究进展

为降低航空燃油制备及使用过程中的碳排放,从1999—2017年已发表的56篇文献,总结生物质制备航空燃油的多条关键路径及特点,重点分析碳水化合物液相化学催化转化制航油的方法。结果表明,通过制备不同种类的平台化合物,控制缩合条件,利用碳水化合物可以制得具有较好物化性能的航油级烷烃。同时提出了一条利用木质素转化的有效路径——采用氧化预处理技术,预先活化木质素中的关键化学键,使之后续能在温和条件下高效可控降解,而后加氢脱氧得到含有合适碳数的芳烃或环烷烃。展望未来,该领域需开发温和高效的生物质预处理方法,合成高水热稳定性、廉价催化剂,降低氢气用量和反应温度,同时考虑生物质原料的整体一锅化转化,为规模化生产创造条件。     

计算机模拟模型在黄土丘陵区土地可持续利用中的实证研究

针对黄土丘陵区的土地可持续利用问题，引入目前国际上较先进的水土流失与土地利用规划模型APEX和AV-SWAT，利用GIS技术及陕北安塞县纸坊沟小流域定位站多年的连续观测资料，对模型在黄土丘陵区的适用性进行了初步验证。通过对该类型地区的水土流失量、作物产量、植被生物量等方面的测算，结果表明模型模拟计算的水土流失量与实际观测量的误差小于10%，5年加权平均的作物模拟产量与实测值的差异不显著。从而为该类型区土地可持续利用方法论提供了新的计算工具，也使得更大尺度上的土地可持续利用设计成为可能。