复合纳米光催化环保涂料制备及其超临界CO2喷涂研究Ⅰ.纳米SO42-/TiO2-(Ag,Fe)光催化剂制备及其表征

为了得到太阳光下具有催化活性强,光响应范围宽的纳米光催化剂,将其用于复合纳米TiO2基环保涂料,使涂膜产生自洁和净化大气的功能.用不同工艺制备纳米SO42-/TiO2,用Ag,Fe对制备的纳米TiO2粒子进行共掺杂改性,得到纳米SO42-/TiO2-(Ag,Fe).通过光催化活性、XRD,FT-IR及DRS表征,表明用超临界CO2干燥制备的纳米SO4/TiO2具有超强酸性质,可有效提高纳米TiO2的光量子效率,光催化活性强;用Ag,Fe共掺杂,产生了协同效应,能使纳米TiO2光吸收范围扩展到可见光区.     

复合纳米光催化环保涂料制备及其超临界CO2喷涂研究Ⅱ——复合纳米光催化剂-氟碳树脂涂料制备及超临界CO2喷涂

对纳米SO42-/TiO2-（Ag、Fe）有机包覆研究表明,用钛酸酯偶联剂对纳米SO42-/TiO2-（Ag、Fe）粒子进行有机包覆处理,能有效地增强无机TiO2基粒子在有机涂料体系中的分散性和稳定性,为光催化环保涂料的制备奠定基础。对复合纳米SO42-/TiO2-（Ag、Fe）光催化环保涂料的组成配比试验结果表明：光催化剂添加量为6%时适宜;在14 MPa、60℃下用孔径为0.4 mm的喷嘴对CO2含量为30%的复合SO42-/TiO2-（Ag、Fe）氟碳树脂涂料进行喷涂,喷涂过程有机物排放量降低了43.5%,所得涂膜对罗丹明-B降解速率常数为3.84× 10^-2S^-1,比用普通刷涂提高了17.8%。该涂膜还能将甲基橙、品红、苯酚等多种难降解的有机物彻底矿化,且经5次重复使用,光催化活性无明显下降,在可见光下反应140 min就能将罗丹明-B完全矿化。     

玉米杂交种产量性状与穗位叶光合性状关联度分析

玉米的产量是由多个因素共同作用的结果,果穗产量性状是其直接表现。玉米植株中部叶片尤其是穗位叶的光合性状对籽粒产量的形成具有重要作用。因此,分析玉米穗位叶光合性状与玉米杂交种产量性状间的相互关系对选育高产、优质、抗病、广适玉米新杂交种具有重要意义。此文应用灰色关联度分析方法,对玉米杂交种穗部产量性状与穗位光合性状间的相关性进行了分析。结果表明：与玉米杂交种单穗粒重最为相关的穗部光合性状是穗位茎节长,其次是叶面积、叶长、光合效率和比叶重等。对玉米杂交种穗部产量性状综合影响较大的穗位光合性状有穗位茎节长、叶长、比叶重等。     

超临界CO2萃取大蒜素的研究

以大蒜汁为原料,研究影响超临界CO2萃取技术提取大蒜素的因素,包括萃取压力、萃取温度、CO2流量等.通过正交试验,确定超临界CO2萃取大蒜素的工艺参数:萃取压力为15 MPa,萃取温度为30℃,CO2流量为30 m3/h,大蒜素萃取率达0.35％,其中大蒜素含量为46％.     

超临界CO2流体萃取小麦胚芽油工艺技术研究

【目的】研究小麦胚芽油的出油量与各影响因素之间的关系并确定最佳的工艺条件,为工业化生产提供参考;【方法】通过单因素试验和正交试验确定最佳工艺技术参数;【结果】研究了超临界CO2萃取小麦胚芽油的主要影响因素:萃取压力、萃取温度和CO2流量,并得到最佳的工艺条件:萃取压力为25MPa,萃取温度为38℃,CO2流量为10kg/h;【结论】利用超临界CO2流体萃取小麦胚芽油具有工艺简便易分离,无溶剂残留等特点,工业化生产是可行的。     

超临界CO2萃取应用于柞蚕粉加工中的研究

以柞蚕为原料,探讨了超临界状态下萃取压力、温度、时间及柞蚕粉细度对柞蚕粉加工的影响.最佳工艺条件为:压力30 Mpa,温度50℃,时间60 min,粉碎度110目.在此工艺条件下除腥率可达99.6%,脱脂率可达91%,可得到淡黄色、无臭的柞蚕粉.     

超声波辅助超临界CO2萃取玉米胚芽油工艺的优化

研究利用超声波辅助超临界CO2萃取技术制备玉米胚芽油。采用正交试验优化设计,确定超声波辅助超临界CO2萃取的最佳工艺参数。结果表明,超声功率400 W,超声温度55℃,超声时间30 min时,辅助超临界CO2萃取得到的玉米胚芽油出油率为63.4%,较未经超声波辅助处理提高27%。说明超声波辅助超临界CO2萃取技术能够较好地制备玉米胚芽油。     

超声强化超临界CO2萃取柞蚕油工艺及其产业化经济分析

为了更好地开发利用柞蚕资源,以生产运行的1.6 t/a(吨/年)超声强化超临界CO2萃取(USCE)柞蚕油生产线作为案例,分析了USCE柞蚕油生产线的技术、经济及环境指标成本所占生产过程单元的比例。分析结果表明,USCE柞蚕油技术相比传统的压榨法、溶剂提取法可有效地解决功能性物质的变性问题,柞蚕油萃取得率达13.88%,生产过程中的单位能耗为1.77×105 kJ/t;CO2排放0.28 t/t;生产成本15 100元/t。比超临界CO2萃取(SCE)制备柞蚕油提高萃取得率17%,节约生产成本24%左右,降低生产能耗34%,具有大规模工业化生产应用的前景。     

纳米TiO2光催化剂促进小叶黑柴胡种子根系生长

采用纳米TiO2光催化剂对野生小叶黑柴胡种子进行处理,测定种子的发芽势、发芽率以及种子的平均根长和简化活力指数。结果表明：处理浓度在200-1000mg／L范围内,对种子萌发均有一定的促进作用;处理浓度在400-800mg／L范围内,可以有效增强种子的活力,明显促进种子根系生长;浓度为800mg／L时效果最为显著。     

超临界CO2流体萃取辣椒籽中亚油酸的工艺研究

以辣椒籽的提油率及其亚油酸提取量为评价指标,分别研究辣椒籽粉碎粒度、萃取压力、萃取温度及萃取时间对超临界CO2流体萃取辣椒籽中亚油酸提取量的影响.结果表明,超临界CO2流体萃取辣椒籽中亚油酸的适宜工艺条件为:粉碎粒度60目,萃取压力30 MPa,萃取温度55℃,萃取时间40 min.在此条件下,辣椒籽的提油率为29.4...     

生物炭对稻田温室气体CH4和N2O排放的影响综述

稻田是大气CH4和N2O的重要排放源,减少稻田CH4和N2O排放对缓解全球气候变暖具有重要意义。生物炭具有含碳量高、难分解、比表面积大、疏松多孔等特性。利用生物炭可改善稻田土壤理化性质及微生物学性质,减少温室气体的排放,提高水稻产量。在现有相关研究的基础上,结合国内外研究进展,回顾了国内外生物炭的研究历史及特性,全面评述了生物炭影响稻田温室气体排放的作用机理,以及对稻田温室气体CH4和N2O排放、综合温室效应(GWP)、温室气体排放强度(GHGI)、净生态系统经济预算(NEEB)的影响等国内外研究进展,提出了未来生物炭在稻田温室气体排放方面的研究方向。     

长江中下游地区不同避涝作物种植模式对农田温室气体排放的影响

通过田间原位试验,研究长江中下游地区不同避涝作物种植模式对农田温室气体排放的影响,为该地区低碳作物种植模式的选择提供依据。利用静态箱法研究水稻-小麦(WRR)、黄心乌-茭白(WZR)、黄心乌-毛豆-荸荠(WECR)、水芹-芹芽-水稻(CCRR)和莲藕(LR)种植模式下农田的N₂O、CO₂和CH₄等温室气体的排放规律。结果表明：N₂O、CO₂和CH₄的排放具有明显的季节性,CO₂排放呈现夏季＞秋季＞春季＞冬季,CH₄和N₂O排放呈现夏季＞秋季;WECR、WRR和CCRR种植模式土壤CO₂排放量差异不显著,但都显著高于WZR,LR模式;WRR、CCRR和LR种植模式土壤N₂O排放量极显著高于WZR和WECR模式;LR极显著高于CCRR种植模式土壤CH₄排放量,而WZR、WECR和WRR极显著低于LR和CCRR。不同种植模式综合温室效应大小WRR＞CCRR＞WECR＞LR＞WZR,可见黄心乌-茭白模式综合温室效应最低,是长江中下游易涝区域低碳农业的较佳生产模式。     

新一代温室气体排放情景下安徽省未来气候变化预估分析

基于联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布的新一代排放情景,和中国气象局发布的"中国地区气候变化预估数据集V3.0",针对安徽省,笔者选择1971—2000年作为基准期,采用区域气候模式模拟的方法,对比分析安徽省未来气候变化特征,重点评估近期内即未来20年气候变化趋势。模拟结果显示,未来20年不同情景下安徽省平均气温均为上升,全省平均增温幅度约0.9~1.1℃;而降水量变化具有不同特征,较低排放情景下降水量以上升为主,高排放情景则以下降为主。到2050s全省平均气温相比于基准期将升高1.6~1.7℃,升温幅度呈现北高南低的特征;全省降水量相比于基准期将下降50~90 mm,各地降水量均呈下降趋势。另外,通过对降水和气温的模拟,预估未来该地区旱涝演替更加频繁,高温热浪等事件也将进一步频发。     

覆膜滴灌对温室气体产生及排放的影响研究进展

CO₂、CH₄与N₂O作为全球气候变化贡献较大的温室气体日益受到重视,而覆膜滴灌作为一种节水的田间农艺措施也受到广泛关注。笔者就土壤温湿度对土壤温室气体产生及排放的影响、覆膜滴灌造成土壤温湿度的改变及其对土壤温室气体排放的作用进行了综述。目前的研究成果表明：（1）土壤温度、湿度都通过影响土壤微生物菌群数量和活性、调节气体传输速率,对土壤温室气体产生和排放起作用;（2）土壤CO₂排放速率与浅层地温正相关,CH₄与N₂O的产生都有一定的最适温度,而CH₄的氧化与温度的关系呈多样性;（3）土壤湿度对CH₄产生、氧化与N₂O产生的作用都大于土壤温度,CH₄氧化速率与土壤湿度呈负相关,而CO₂与N₂O的排放都有一个最佳的湿润范围;（4）覆膜良好的增温保湿效应、对气体传输的自然阻隔作用以及滴灌的局部湿润作用又会影响温室气体的产生和排放。最后总结提出了有待进一步展开和完善的几方面研究工作：如何确定和控制土壤湿润范围以减少温室气体排放,如何定量确定覆膜滴灌的综合效应,如何通过调控土壤CO₂的排放以调控作物的生长过程。     

安徽省农业源温室气体排放特征研究

安徽作为农业大省,农业源温室气体排放量巨大,笔者旨在对其农业源温室气体排放特征进行研究。研究方法为省级温室气体清单编制方法《省级温室气体清单编制指南（试行）》。结果表明：安徽省2005、2010、2012、2014年的农业源温室气体排放量折合二氧化碳当量(CO₂ e)分别为3916.97万、3246.90万、3182.70万、3313.20万t,CH₄、N₂O各占一半左右;其中又以种植业为主,约占70%左右。种植业的排放量相对稳定,4个年度的上下变化约45.11万t,仅占2012年种植业排放量的1.85%,这是由于安徽省的种植业从种类、规模到产量处于基本稳定状态;养殖业排放量变化则非常大,2005年排放量显著高于其他3个年份,这是由于安徽省农业生产模式由畜力向机械化转变、耕牛存栏量大幅度减少造成。随着奶牛、肉牛存栏量的增加,养殖业的排放量呈增长趋势。综上,安徽省的农业源温室气体排放量可能发生较大的增加,有效措施应该采取起来以抑制畜牧业排放量的增长趋势。     

秸秆还田对中国农田土壤温室气体排放的影响

为了更好地了解和掌握秸秆还田对中国农田土壤温室气体排放的影响,笔者根据历年国内相关文献,就秸秆还田对中国农田土壤CO2、N2O和CH4等主要温室气体排放的影响进行较全面的综述。研究表明：秸秆还田能增加农田土壤CO2和CH4的排放通量,对N2O排放通量的影响表现为不确定性,分析了秸秆还田对农田土壤温室气体排放的影响因素,探讨了该领域存在的问题及未来的研究方向。秸秆还田对中国农田土壤温室气体排放有一定影响,对各温室气体影响程度和影响机理不同。     

生活垃圾卫生填埋甲烷排放及减排研究进展

卫生填埋是生活垃圾最主要的处理方式,生活垃圾卫生填埋场产生甲烷(CH₄)等温室气体,加快全球气候变暖进程,引起各国政府的高度重视。笔者探讨了影响生活垃圾卫生填埋场CH₄产生的因素,对CH₄减排技术进行了总结。目前,生活垃圾卫生填埋场CH₄减排技术主要包括填埋层原位减排、资源化利用和末端控制技术等。为了控制和减少CH₄排放量,中国需要增加技术和设施投入,加强生活垃圾卫生填埋场气体排放的管理,开发有效的CH₄抑制技术,建立适合中国国情的CH₄等温室气体减排技术体系。     

茶园土壤N2O排放的影响因素及减排措施

茶园土壤通过微生物作用释放大量氧化亚氮(N2O),因此需迫切了解茶园土壤N2O产生机制及影响因素,以期为茶园土壤N2O减排提供理论依据.从氮源、有机质、pH、水分、温度、质地等角度对茶园土壤N2O排放的影响进行综述,提出相应的N2O减排措施.对以上影响因素阐述发现:反硝化作用对茶园土壤N2O排放的贡献较大;氮肥施用、土...     

我国农田氧化亚氮排放的时空特征及减排途径

氧化亚氮（N₂O）是全球第三大温室气体,农田生态系统是人为N₂O排放的重要来源,约占全球人为排放的30%。明确我国农田N₂O的排放特征、关键过程与影响因子,有助于因地制宜制定减排技术途径及行动方案。氮肥施用是农田N₂O排放的关键因子,国家统计数据发现,我国农田氮肥用量在2001-2007年呈上升趋势,之后趋于稳定,2014年开始下降,其中华东地区用量最高;农田N₂O排放总量也于2015年达到最高点,之后出现下降态势,总体呈现南高北低的特征。文献综合表明,农田N₂O排放主要由土壤反硝化过程主导,人为氮素添加是决定排放高低的首要影响因子。基于上述结果,在选用氮高效作物品种降低土壤N₂O排放的前提下,华东等施肥量高的地区可采取优化施肥比例、增施缓控释肥等途径,实现氮肥增效减量减排;在设施农地和果园等田间设施条件较好的农田,可采用水肥一体化滴灌等增效减排措施;在作物多熟种植地区,除了氮肥减量减排外,还可增加豆科作物布局,采用禾豆轮作等减排措施。最后,对农田N₂O减排的科技创新和政策创设等方面提出了一些建议,包括完善农田N₂O减排理论、创新智慧农业及高效施肥技术、健全碳监测评价体系以及碳减排激励政策与机制等,助力尽早实现我国碳达峰与碳中和目标。     

大棚设施栽培对管花肉苁蓉接种及生长的影响

接种肉苁蓉个数、分枝个数、分枝长度、鲜重、干重。大棚设施栽培能显著提高管花肉苁蓉接种率(66.67%),单株柽柳接种管花肉苁蓉的个数提高116.67%;柽柳的分枝数、分枝总长度及分枝平均长度依次增加28.02%、71.31%、28.73%;柽柳根、茎、光合枝及管花肉苁蓉鲜重依次增加62.27%、121.47%、93.89%、131.09%;柽柳根、茎、光合枝及管花肉苁蓉干重依次增加23.75%、116.16%、35.18%、72.70%;大棚设施栽培管花肉苁蓉鲜干比为4.40,大田露地栽培管花肉苁蓉鲜干比为3.11大棚设施栽培管花肉苁蓉可溶性糖含量降低了16.77%,SSC含量降低了13.71%;但两者的累积量均高于大田栽培,其中可溶性糖累积量增加92.42%,SSC累积量增加99.40%。大棚设施栽培能够促进柽柳和管花肉苁蓉的生长,较大田更适宜管花肉苁蓉的生产。