典型农作物秸秆组成及燃烧动力学分析

为了探讨我国典型区域典型农作物秸秆的组成及燃烧特性,在典型农作物种植区(河北省和吉林省)选择了三种典型秸秆(小麦秸秆、水稻秸秆和玉米秸秆),对其进行组分分析(工业分析、元素分析、纤维组成),借助差热-热重仪对其燃烧动力学特性进行研究。结果表明:三种秸秆中水稻秸秆灰分和综纤维素含量最高,小麦秸秆中S、Hg含量最高,其他工业分析(水分、挥发分、固定碳)和元素(C、H、O、N)组成均无明显差异。不同升温速率下,三种秸秆的TG和DTG曲线总体趋势相似,两个明显的失重峰分别对应挥发分的析出和燃烧阶段、固定碳燃烧阶段,且前者的失重率远高于后者;同一升温速率下,三种秸秆在低温燃烧区(挥发分析出和燃烧)的最大失重率由高到低依次为小麦秸秆水稻秸秆玉米秸秆,而高温燃烧区(固定碳的燃烧)玉米和水稻秸秆的最大失重率没有明显差别,均高于小麦秸秆。秸秆低温区燃烧和高温区燃烧动力学过程均符合二级燃烧动力学方程。研究表明,三种秸秆具有高挥发分、低灰分(水稻秸秆除外)、低硫的特点;秸秆的燃烧失重主要是挥发分的析出和燃烧,其次是固定碳的燃烧,而水分蒸发贡献量最少;快速失重峰形不仅与秸秆的组成有关,还与挥发分初析温度高低有关;双组分分阶段反应模型能够科学地描述农作物秸秆的燃烧动力学过程。     

头孢菌素C对蔬菜种子萌发的毒理效应

为探究头孢菌素菌渣无害化处置与肥料化利用过程中残留的头孢菌素C对蔬菜生长的毒理效应，通过恒温保湿培养法，采用生菜（Lactuca sativa Linn.var.ramosa Hort.）、油麦菜（Lactuca sativa var.longifoliaf.Lam）、白菜（Brassica pekinensis（Lour.）Rupr.）及油菜（Brassica campestris L.） 4种蔬菜种子为研究对象，以种子发芽率、幼苗的鲜质量、胚轴长、胚根长为毒性敏感指标，研究了7种浓度头孢菌素C溶液胁迫下4种蔬菜毒性的剂量-效应关系，比较了不同蔬菜在头孢菌素C毒害下的生态毒性差异和相对敏感的指标。结果表明：头孢菌素C溶液对4种蔬菜种子毒性敏感指标的影响程度依次为胚根 > 鲜质量 > 胚轴 > 发芽率；头孢菌素C溶液浓度与4种蔬菜胚根生长率呈显著的线性关系（P<0.01）；头孢菌素C对生菜、油麦菜、白菜以及油菜的最大无响应浓度（NOEC）分别为868.10、727.25、796.27 mg·L^-1和629.277 mg·L^-1，4种蔬菜对头孢菌素C的毒性敏感度依次为油菜 > 油麦菜 > 白菜 > 生菜，其中油菜IC₅₀值为1 538.36 mg·L^-1。研究表明，与油麦菜、白菜和生菜相比，油菜更适合作为后续实验的生态毒性指示植物。