机械活化预处理甘蔗渣制备醋酸纤维素的工艺

为开发利用甘蔗渣,制备高取代度的醋酸纤维素,该文采用自制搅拌磨对甘蔗渣进行机械活化预处理,以不同活化时间的甘蔗渣为原料,醋酸酐作为乙酰化剂,浓硫酸为催化剂,制备醋酸纤维素。以醋酸纤维素的取代度为评价指标,分别探讨机械活化时间、反应时间、反应温度、催化剂用量、液固比等因素对甘蔗渣乙酰化反应的影响,并在此基础上采用正交试验确定制备工艺的最佳条件。结果表明,机械活化对甘蔗渣乙酰化反应具有显著的强化作用,经机械活化预处理后的甘蔗渣比原甘蔗渣更容易进行乙酰化反应。主要的原因是机械活化破坏了甘蔗渣中木素对纤维素的包裹作用,结晶结构受到破坏,降低纤维素的结晶度,乙酰化试剂更容易渗透到甘蔗渣内部使纤维素发生乙酰化反应,降低了对反应时间、反应温度、催化剂用量、液固比的依赖性,提高了反应活性。以活化60min的甘蔗渣为原料进行乙酰化反应,在液固比为12 mL/g,催化剂质量分数为4%,反应温度为60℃,反应时间为3.0h的条件下,可制得取代度为2.81的醋酸纤维素。并采用红外光谱（IR）、扫描电镜（SEM）、X-射线衍射（XRD）对甘蔗渣醋酸纤维素的结构进行了表征。研究结果将为制备高取代度醋酸纤维素提供依据和基础数据。     

机械活化甘蔗渣制备羧甲基纤维素及性能表征

为进一步提高甘蔗渣的利用率,获得高取代度的羧甲基纤维素,该文采用自制搅拌磨对甘蔗渣进行机械活化预处理,以不同活化时间的甘蔗渣为原料,氯乙酸为醚化剂,氢氧化钠为催化剂制备羧甲基纤维素。以羧甲基纤维素的取代度为评价指标,分别探讨机械活化时间、固液比、氢氧化钠与氯乙酸摩尔比、反应时间、反应温度、水与底物比等因素对甘蔗渣羧甲基化反应的影响。并采用红外光谱（Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR）、X-射线衍射（X-ray diffraction,XRD）、氢核磁共振谱（1HNMR spectroscopy,1HNMR）对甘蔗渣和羧甲基化产物表征。结果表明,机械活化对甘蔗渣羧甲基化反应具有明显的强化作用,经机械活化预处理后的甘蔗渣比原甘蔗渣更容易进行羧甲基化反应,取代度随着活化时间的延长先增大后减少。机械活化破坏了甘蔗渣中木素对纤维素的包裹作用,结晶结构受到破坏,降低纤维素的结晶度,醚化化试剂更容易渗透到甘蔗渣内部使纤维素发生羧甲基化反应,降低了对固液比、氢氧化钠/氯乙酸比、H2O/底物比、反应时间、反应温度的依赖性,提高了反应活性。在固液比为1∶18 g/mL,氢氧化钠/氯乙酸（摩尔比）为2∶1,H2O/底物比为1∶1 mL/g,75℃醚化2.0 h条件下,制得甘蔗渣羧甲基纤维素的取代度高达1.521,黏度为13 mPa·s。研究结果将为制备高取代度羧甲基纤维素提供依据和基础数据。     

低氧烟道环境制备污泥活性炭

为降低污泥制备活性炭的成本,以高温低氧烟道气为媒介,研究了活化时间、温度、蒸气含量以及氧含量对污泥活性炭性能的影响规律,结果表明：活化温度、活化时间及水蒸气流量的最佳值分别为800°C、90 min和34.8%,该条件下污泥活性炭比表面积、产率、甲基橙及亚甲基蓝吸附值分别为：246.3 m2/g、46%、14.8 mg/g、18.1 mg/g。因而,高温低氧烟气直接用于物理活化法制备污泥活性炭,活化气量（水蒸汽）不够,产品活性炭的性能差,活化温度高达800°C,运行成本仍偏高。将湿污泥用ZnCl2按1∶1浸渍16 h后活化炭化,在活化温度、活化时间、氧含量分别为550°C、90 min、2%时,污泥活性炭的产率为59%,其比表面积和亚甲基蓝吸附值分别达516.1 m2/g和129.8 mg/g,孔体积为0.29 cm3/g,微孔体积为0.16 cm3/g,平均孔径为3.95 nm,性能较好。氧气能促进活性炭微孔的形成与发展,最佳的氧含量为2%~4%。与无氧条件下制备的污泥活性炭相比,氧含量为4%时制得的污泥活性炭的比表面积增加了6.82%,亚甲基蓝吸附值提高了2.75倍。该研究表明：高温烟气作为热源、保护气和活化气,结合化学活化法,可将脱水湿污泥直接制成污泥活性炭。该结果可为低成本制备污泥活性炭、实现污泥处理的资源化利用提供一定的参考。     

低浓度甘蔗渣化学浆流变特性的研究

该文对不同浓度、打浆度、剪切速率对低浓度甘蔗渣化学浆流变特性的影响进行了实验研究,对不同因素引起浆料表观黏度变化的机理进行了分析,结果表明：随浆料浓度增加,纸浆表观黏度呈指数式增加;打浆度影响浆料的微观结构,随打浆度升高,纸浆表观黏度呈下降趋势;低浓度纸浆的表观黏度随剪切速率提高而递减。在实验测量范围内,甘蔗渣低浓度纸浆为满足幂律关系的非牛顿流体,拟合的本构方程的流变特性指数n<1,因此其在测量范围内为拟塑性流体。另外,随着纸浆浓度的降低,流变特性指数n增加,表明随低浓度纸浆逐渐变稀,所表现出的流变特性向着牛顿流体的方向趋近。低浓度纸浆流变特性的研究为纸浆模塑生产线流送系统提供了设计基础。     

不同填充料对甘蔗渣堆肥腐熟进程的影响

以鸡粪、羊粪、牛粪、稻草秆为填充料研究其对甘蔗渣堆肥腐熟进程中pH、有机质含量、全氮含量、电导率等指标的影响。结果表明,以牛粪和羊粪为填充料的处理能够加快甘蔗渣的腐熟进程,以鸡粪为填充料的处理效果次之,以稻草秆为填充料的效果较差。     

互花米草厌氧发酵渣活性炭的制备表征及吸附性能研究

利用废弃物互花米草厌氧发酵渣为原料,以H3PO4为活化剂,于N2保护下,在不同的活化温度（400~700℃）和剂料质量比（0.5~3.0）条件下制备活性炭,以低温液氮（N2/77.4 K）吸附测定活性炭的比表面积、孔容及孔径分布,以FTIR、pHPZC测定分析活性炭表面化学性质;以亚甲基蓝为特征污染物,考察所制备的活性炭成品的吸附能力。结果表明,随着剂料质量比的增大,活性炭孔径分布变宽,中孔所占比例增大;在所考察的活化温度范围内,活性炭N2吸附容量大小与BET比表面积呈现相同的趋势。活化温度为500℃、剂料质量比为2.0条件下所制备的活性炭对亚甲基蓝的吸附性能良好,最大吸附容量可达243.90 mg.g-1,符合Langmuir吸附等温模型。亚甲基蓝Langmuir最大吸附容量与活性炭BET比表面积存在一定的线性关系。该活性炭制备方法为互花米草厌氧发酵渣的综合利用找到了新的途径。     

加强广西甘蔗渣饲料开发利用的可行性及对策

分析了广西甘蔗渣加工利用现状,探讨了甘蔗渣饲料化开发利用的可行性,结合甘蔗渣主要成分难以分解的生物特性,提出加强联合攻关;提高重视、加大投入;加强宣传,形成共识等一系列对策。     

甘蔗渣微波辅助定向裂解制备糠醛联产土壤改良剂研究

为提高蔗渣的综合利用效率,采用催化剂定向的蔗渣微波辅助裂解技术,系统探讨了影响糠醛得率的工艺参数,以及裂解残余生物焦经过中和后作为土壤改良剂的使用效果.实验结果表明:当微波裂解功率为900W,添加蔗渣干重的10％的磷酸,1％的硫酸,100％的红壤黏粒时,糠醛的得率最高,为蔗渣干重的4.5％,该处理生物焦具有多孔性,经傅里叶红外光谱分析表明存在有机磷酸酯键和Si-C共价键,表明裂解过程中形成有机无机复合物.生物焦经中和后,对于红壤的改土增产效果显著:盆栽大豆出苗率、株高、地上部干重、地下部干重、根瘤数量、单株结荚数分别比对照提高了33.3％、24.3％、115％、60％、326％和267％.盆栽白菜抗旱存苗率、株高、鲜重、地上部干重、根重分别比对照提高2.3、0.36、12.3、6.8和5.5倍.     

不同黏结剂组合甘蔗渣/麦秆碳复合材料制备与性能研究

该文以甘蔗渣、麦秆为原料,以酚醛树脂、羧甲基纤维素为黏结剂,采用混合后热压再烧结的工艺制备碳复合材料,试验制备了各温度点下的材料并对其残碳率、密度、气孔率、强度、电阻率等性能进行了测试, 对该材料的性能、形成机理及规律进行了分析,初步揭示了原料选择、配比、温度等参数对整个制备过程及复合材料性能的影响。试验结果证明：通过该工艺用甘蔗渣（麦秆）和酚醛树脂（羧甲基纤维素）制备复合材料可行的, 同时也表明黏结剂和烧结温度对碳复合材料性能影响很大,该试验为甘蔗渣（麦秆）等植物残渣的利用开辟了新的途径。     

发酵玉米芯或甘蔗渣基质的黄瓜育苗效果

该文以完全发酵后的玉米芯/甘蔗渣为原料,添加不同体积的草炭、蛭石进行混合配比后的复合基质作为黄瓜育苗基质,黄瓜品种中农26为试验材料,以商品育苗基质作为对照。探讨使用玉米芯、甘蔗渣复合基质时对黄瓜育苗的影响,旨在分别选出适合黄瓜幼苗生长的较优处理。试验结果表明:处理T4(玉米芯:蛭石:草炭体积比=1:1:1)和处理T6(甘蔗渣:蛭石体积比=1:1)复合基质基本符合黄瓜育苗基质的要求,并且处理T6的株高(22.17 cm)、处理T4和处理T6的茎粗(分别为4.03和3.97 mm)显著高于对照,与此同时处理T4和处理T6的地上鲜质量(分别为5.01和4.63 g),地上干质量(分别0.94和1.19 g)等生长指标与对照无显著差异,同时处理T6其综合评价系数为0.712高于对照及其他处理,而处理T4综合评价系数优于含有玉米芯的其他处理并且与对照差异不明显,所以处理T6和处理T4可以作为黄瓜育苗基质使用。     

木醋液及炭醋肥对设施土壤微生物数量及相关性的影响

本文通过田间小区试验,研究连续施用木醋液和炭醋肥对设施菜地土壤微生物数量的影响,为设施土壤改良提供科学依据。采用微生物培养法研究木醋液及炭醋肥施入设施土壤中对5茬蔬菜生长期间土壤细菌、真菌、放线菌、自生固氮菌、纤维分解菌和无机磷细菌数量的影响,并对不同类群微生物数量进行相关性分析。结果表明:设施土壤中施入木醋液和炭醋肥能够显著或极显著地增加土壤细菌、放线菌、自生固氮菌、纤维分解菌和无机磷细菌数量,减少真菌数量。二者的施用还能增强设施土壤不同类群微生物数量间的相关性;自生固氮菌和纤维分解菌呈极显著的正相关,无机磷细菌与其他类群之间的相关性存在处理间差异。相比对照,炭醋肥增加了土壤细菌、放线菌、自生固氮菌、纤维分解菌和无机磷细菌数量分别为23.9%、22.5%、72.5%、4.3%和46.9%;木醋液分别增加了11.3%、11.2%、66.7%、2.6%和24.9%;炭醋肥和木醋液施用后真菌数量分别减少了40.9%和54.9%。因此炭醋肥的施用效果优于木醋液,但是二者的连用超过3茬则无显著影响。     

城市污泥与花生壳制活性炭的重金属形态分析及生态风险评价

采用BCR提取法对以污泥和花生壳为原料制备的活性炭进行重金属形态分析,利用原子吸收法测定污泥热解前后Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb的不同形态含量。结果表明,污泥中Zn的含量最高,Zn和Cu的含量超过了污泥农用标准。热解可使污泥中的可溶解态和可还原态重金属转化为性质稳定的残渣态重金属,在此基础上,利用重金属潜在生态风险指数法（IR）对污泥活性炭的重金属潜在生态风险进行评价,结果得出花生壳添加量为20%,热解温度为600℃条件下,制备出来的活性炭风险最小。同时证实Cd的潜在生态风险系数较大,在利用时应引起足够的重视。     

高强高耐水土体固结剂在生态建设中的应用研究

高强高耐水土体固结剂具有应用范围广、早期强度高、水稳定性与耐久性好、湿胀与干缩变形小等特点。长阳县对运用该固结剂修筑梯田土坎、土质晒场和道路的效果进行了实验。结果表明 ,运用该固结剂修筑的梯田土坎、土质晒场和道路均能满足设计强度要求 ,施工工艺简单 ,在无砂石料和运输困难的地方使用固结剂修筑土坎、晒场和道路 ,可节约工程投资 10 %以上     

丹参糖蛋白的提取精制及其理化性质研究

采用单因子试验和L9(34)正交试验设计,研究料液比、提取时间、提取温度和NaCl浓度对丹参糖蛋白提取率的影响。结果表明,提取物是糖含量为26.24%、蛋白质含量为37.34%的通过O-糖肽键连接的酸性糖蛋白;最佳提取工艺条件:料液比1∶20,提取温度70°C,提取时间4 h,0.1 mol/L的NaCl;Sevage法脱蛋白7次,80%乙醇醇析,可得精制糖蛋白5.03%。     

天然降雨条件下水稻田氮磷径流流失特征研究

采用具有单排单灌的试验小区,对水稻田在多次天然降雨条件下形成的径流中氮磷的流失特征进行了研究。结果表明,几次降雨径流的累积量中总氮的最高浓度达到22.15mg/L,总磷的浓度达4.84mg/L,可溶态氮是天然降雨径流流失氮素的主要形态,约占总氮的70%～92%,尤其是硝态氮,约占总氮的40%～80%,而径流流失中氨态氮的浓度较小,仅占总氮浓度的3.4%～27%,颗粒态磷在径流流失磷素中占到较大的比重,可达76%～79%;几次降雨事件中总氮的累积流失负荷约在0.23～0.80kg/hm2,总磷的累积流失负荷约在0.07～0.15kg/hm2,两者都小于当季施肥量的1%;降雨和施肥是影响氮磷素径流输出的主要因子,对降雨、施肥量、氮磷素输出负荷运用二元一次方程进行拟合,结果表明相关性达到了显著性水平。     

重庆都市区经济增长对资源环境的压力探析

随着经济的快速发展,重庆都市区资源环境面临巨大压力,文章通过构建经济增长、资源压力、环境压力评价指标体系,定量分析经济增长对资源环境的压力,并研究了重庆都市区1996-2005年资源环境压力状态及变化趋势.结果表明:1996-2005年资源环境压力一直较大,但有缓慢减弱的趋势.     

江西省生产建设项目弃土弃渣土壤侵蚀定量研究

[目的]对江西省生产建设项目弃土弃渣土壤侵蚀状况进行研究,为定量研究该区自然降雨条件下弃土弃渣土壤侵蚀规律和生产建设项目土壤侵蚀预测提供科学依据。[方法]采用基于K均值分类法,将研究区降雨划分为A(极大雨量、较长降雨历时、中雨强、低频次)、B(中雨量、中等降雨历时、小雨强、高频次)、C(大雨量、长降雨历时、大雨强、低频次)、D(中雨量、短降雨历时、极大雨强、高频次)4种类型,并依托江西省德安县国家水土保持生态科技园内的8种弃土弃渣径流试验小区,开展弃土弃渣土壤侵蚀定量研究。[结果]通过1 a内43场侵蚀降雨小区观测,结果表明:①A,D雨型是导致弃土弃渣产流输沙的主要类型,B雨型影响最小,C雨型则介于A,D雨型之间。②红砂岩红壤(HSY),第四纪红黏土(SJHT),紫色土(ZSYY),煤矸石(MGS),房渣土(FZT),其产流输沙间呈显著相关性;稀土尾矿(XYWK),花岗岩红壤(HGY),电厂灰渣(DCHZ),则不具有显著的水沙关系;③不同弃土弃渣次降雨产沙量以大雨量以上雨型占比最高,均60%以上,最高达97%以上。[结论]建议生产实践中预测或监测裸露弃土弃渣时,宜根据实际需求选取不同类型降雨开展,最主要预测或观测50 mm以上大雨量侵蚀量,以提高预测准确度,大幅减少监测成本,提高监测效率。     

水电、水库、矿产开发中提取-定资金用于水土保持治理的研究

水电、水库、矿产开发对于生态与环境造成的问题已成为水土保持工作的难题和热点.在广泛收集和分析国内水电、水库、矿产开发中水土保持状况的基础上,对于开发项目执行较好的浙江、陕西、山西、内蒙等地的一些企业进行了专题调研.结合项目实际对于个别典型企业进行了调查,分析了存在的问题.调研结果认为,从水电、水库、矿产开发收益中提取资金用于水土保持具有可行性和必要性.提出了将提取资金政策提升为法律条文,提取合理比例的资金,且将这部分资金列入税前列支等建议.     

区域经济发展对生态环境的压力与生态省建设的对策研究

在明确人与自然关系的生态伦理基础上,提出实现经济生态化和生态经济化是浙江建设生态省的关键,做到“三生共赢”是实现人与自然和谐相处、建设生态浙江的根本保证