废弃生物质的定义、分类及资源量研究述评

为准确评估中国废弃生物质资源量,梳理2008—2018年已发表文献中的废弃生物质分类、相关术语及其定义、资源量评估方法和结果。将用于生物质原料废弃物的术语统称为"废弃生物质",首次确定其定义。根据来源行业不同,将所有废弃生物质划分为作物秸秆、林业剩余物、食用菌菌渣、畜禽和水产废弃物、工业有机废物及生活垃圾等一级分类,并分别确定二级和三级分类。结合已有对资源量的评估结果,总结2015年中国废弃生物质资源总量,其中固体类风干重为16.91亿t,包括作物秸秆9.12亿t、畜禽粪便4.17亿t、林业剩余物2.51亿t、食用菌菌渣0.87亿t、餐饮垃圾0.13亿t和污水污泥0.11亿t,液体废弃生物质即工业有机废水为199.50亿t。     

浅议林业生物质能源的开发利用

林业生物质是指以木本、草木植物为主的生物质,主要包括林木（含薪炭林、灌木林、经济林或能源林、抚育间伐材等）、林业“三剩物”（森林采伐剩余物、伐区造材剩余物和木材加工剩余物）、林副产品及废弃物（油料树种果实、果壳、果核等）、木制品废弃物、草本植物等。林业生物质能是指林业生物质本身所固定和贮藏的化学能,这种化学能由太阳能转化而形成林业生物质能通常采用直接燃烧、热化学转换、生物转换、液化等技术加以利用,并重点发展气化发电、供热、燃料乙醇、生物柴油等。     

森林抚育剩余物的利用和发展

森林抚育作为现代森林经营工作的重要环节,其对于林业产业的综合发展及经济效益的提高有着至关重要的作用。在参阅大量相关研究文献资料的基础上,结合自身的一些相关工作经验和浅薄工作见解,主要对当前我国森林抚育剩余物利用存在的主要问题展开分析,并有针对性地提出一些加强措施,以期为促进我国森林抚育剩余物利用的现代化提供理论上的支持与帮助。     

林木种苗与林业的可持续发展

可持续发展是一种新型的发展观,包含生态的可持续发展、经济的可持续发展和社会的可持续发展。林木种苗是林业建设重要的物质基础,也是确保林业建设成效的关键,在实现林业可持续发展战略中,具有举足轻重的地位和作用。     

修枝和间伐对杉木人工林生长的影响研究

该研究对间伐、修枝6年后的杉木试验林的生长量进行了调查分析。结果表明:间伐+修枝处理的平均树高、胸径和单株材积分别为14.5m、17.7cm和0.185 7m3,比对照的分别高出9.8%、13.5%和39.5%,林分中大径材的比例达57.5%,比无处理的高出19.5%。因此,间伐+修枝可作为培育杉木速丰林,尤其是优质大径材的主要措施之一。     

浅谈对林业生物质能源的认识

生物质能是蕴藏在生物质中的能量,是绿色植物通过叶绿素的光合作用,将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。我国森林生物质资源丰富,其开发利用对我国能源的发展有着重要的意义。     

浅析林业生产中造林和抚育技术要点

本文以林业资源为研究对象,发现其进行科学造林以及林木的科学抚育具有推动林业经济稳定发展、改善生态平衡等作用,进而提出应采取制定科学方案、精选林木品种、优化林木组成结构以及进行林木幼苗和幼林的科学抚育等策略,制定适宜本地区林业资源发展的造林和林木抚育方案,为充分发挥森林资源的经济、社会和生态效益奠定基础。     

美国新林业学说的理论和实践

该文评介了美国J.F.Franklin教授和他所领导的研究组在美国俄勒冈州Andrews试验林所进行的生态研究以及他们提出的新林业学说,将森林的生态功能(保存物种和保存环境等)和木材生产功能结合起来,使之协调发展;将林业从培育树木、更新树木的角度扩展到对复杂的生态系统的维持相对生物学多样性的维护上;这是新林业理论的焦点所在。从原理上说,新林业代表林业发展的一个新阶段,它有普遍意义,也适用于中国。     

发展林业生物质能源的战略思考

我国的林业生物质能源丰富,生物质能源是依靠生物为载体把太阳能转化成为化学能的形式贮存能量,生物质能源直接或者间接来源于植物光合作用,在植物中的蕴含量非常大,是可再生能源中的贮存太阳能,也是唯一的可再生能源,以固态、气态、液态的方式存在.基于此,就我国的生物质能源现状和如何发展林业生物质能源发展做简单介绍.     

强化林木育种推进林业工程建设的路径探索

本文将重点分析林业工程建设现状，探索林木育种的科学路径，为林业发展提供参考和借鉴。     

能源植物分类及其转化利用

能源植物及其生产是生物质能源的发展基础,也有利于减少温室气体排放、发展低碳经济。在分析总结当前国内外能源植物主要概念的基础上,利用植物系统法、光合途径、生活周期和化学成分组成及其利用等方法对能源植物进行了分类。如以化学成分组成及其利用可将能源植物分为糖料植物、淀粉植物、油料植物、含油微藻植物和木质纤维素植物5类,各类能源植物各有其主要特点。对能源作物的转化利用技术及其产品现状和前景进行系统的分析,目前由生物质转化的液体燃料主要包括乙醇、生物柴油和生物质裂解油,由生物质转化的气体燃料包括生物质燃气、沼气和氢气,生物质经压缩成型或炭化工艺可生产生物质颗粒,生物质以热电联产技术经直燃可大规模发电和供暖。     

中国畜禽粪便资源研究现状述评

为研究畜禽粪便资源量及理化性质的研究方法的行业标准,已有研究对中国畜禽粪便产量的估算存在很大的差异,本研究首先通过对1995年以来的相关文献进行述评,明确畜禽粪便的定义及其计算相关系数的定义,明确年出栏量、年末存栏量和常年存栏量的具体选择,确定了畜禽养殖规模化系数的应用指标,总结并改进了畜禽粪便资源量的计算方法,在公式中强调了含水率的因素,加入了规模化系数。其次,提出了以猪、肉牛和羊的种群结构比例为依据估算常年存栏量的方法,对相关系数进行取值,避免肉牛重复出栏的问题。再次,讨论了近年来关于中国畜禽粪便资源量的已有研究结果的可靠性,认为耿维等对2010年中国各种畜禽粪便的鲜重产量(总量22.28亿t)的可靠性高,规模化养殖场畜禽粪便量以田宜水的2009年鲜重结果(总量8.37亿t)可靠性高,若以干重计则以贾伟报导的2009年畜禽粪便产量(总量6.23亿t)可靠性高。最后,提出应在正确的定义的基础上,全面研究中国畜禽粪便资源量、空间分布及发展趋势。     

中国各省大田作物田间秸秆资源量及其时间分布

准确评估中国秸秆资源量及其时空分布对秸秆资源化利用具有重要意义。本研究采用各省市区不同作物的最新田间秸秆系数评估田间秸秆资源量,确定各作物秸秆热值合理取值折算标煤量,并依据中国主要大田作物田间秸秆成熟期,对各省各作物田间秸秆的时间分布进行研究。结果表明：2007—2009年中国年均秸秆量为7.35亿t,包括田间秸秆6.46亿t（折标煤量3.41亿t,占总量87.36%）和加工副产物0.89亿t（折标煤量0.50亿t,占总量12.64%）。三大粮食作物是田间秸秆的主要来源,其中水稻田间秸秆为19 865.13万t,折标煤9 177.69万t,占总量26.90%;玉米田间秸秆为14 947.83万t,折标煤量8 266.15万t,占总量24.23%;小麦田间秸秆为14 373.43万t,折标煤7 833.52万t,占总量22.96%。秸秆量最大的10个省份由高到低依次为河南、山东、江苏、黑龙江、安徽、四川、广西、湖南、河北、湖北,变化范围为3 772.15～7 295.06万t,折标煤为1 908.83～3 999.61万t,这10省总量占全国总量62.46%。田间秸秆成熟时间分布不均,第三季度（7—9月）最多,秸秆折标煤占总量44.49%;其次为第四（10—12月）和第二季度（4—6月）,分别为25.26%和24.27%;第一季度（1—3月）最少,只占总量的1.37%。     

中国畜禽粪便管理政策现状和前景述评

为研究中国畜禽粪便管理与利用情况提出合理的建议,本研究统计1980—2018年国内畜禽粪便相关文献发表数量,并分析2000—2018年中央政府部门发布的关于畜禽粪便管理政策、规划及标准文件27份,以及各省市区政府发布的相关管理法规和标准78份。研究表明,1980—1997年中国(不包括香港和澳门特别行政区及台湾省)关于畜禽粪便研究论文数量呈缓慢上升趋势,为1～23篇/年;但是,1998—2017年发表数量从28篇/年上升至688篇/年,说明畜禽粪便资源、利用和污染等受关注程度骤然提升。政策分析表明,目前在畜禽粪便政策管理中存在法律法规体系不完善、监管力度不足、缺乏有效奖励机制、区域规划不合理、利用途径少成本高和畜禽粪便处理技术水平较低等问题。根据目前畜禽粪便生产与管理的实际情况,提出完善法律法规和标准体系、构建市场交易机制及加强技术产业支持等建议。     

基于宏基因组分析菌渣微生物群落组成和功能多样性

为探究双孢菇菌渣发酵过程中微生物菌群组成变化和功能多样性,对双孢菇菌渣加猪粪混合堆肥的0、8 、16和20  d样品进行宏基因组测序,分析菌渣堆肥过程中微生物群落组成的变化并挖掘其功能基因。结果表明：（1）双孢菇菌渣有机肥发酵初期0  d时与发酵8 、16  和20  d时的微生物群落组成变化较大,同时在KEGG数据库中进行功能多样性分析和聚类分析发现0  d、8  d样本距离相对较近,16  d和20  d样本距离相对较近。（2）从不同时间段的菌渣有机肥中一共鉴定出28  257个种,其中发酵0 、8 、16  和20  d样本物种分别占物种总数的61.04%、85.35%、86.08%和85.40%。（3）自然发酵0  d时优势菌门为厚壁菌门,随着发酵时间的增加优势菌门逐渐变为变形菌门、拟杆菌门和放线菌门等;芽孢杆菌科及类芽孢杆菌科在发酵过程中一直为关键菌科;优势菌种为热噬淀粉芽胞杆菌和嗜热芽孢杆菌。（4）菌渣发酵过程中功能基因主要位于碳水化合物代谢、氨基酸代谢、核苷酸代谢和辅因子和维生素的代谢途径;碳水化合物酶占比较多的为糖基转移酶和糖苷水解酶,最低为多糖裂解酶,分别占比为38.8%、38.1%和1.2%;丰度最高的3个抗性基因分别为多耐药性抗性基因、大环内酯抗性基因和四环素抗性基因。     

热压过程中毛竹材加工剩余物蒸爆纤维木质素结构变化规律

采用红外吸收光谱法、热分析法探讨在热压过程中毛竹Phyllostachys edulis材加工剩余物蒸爆纤维木质素（SEBPL）结构变化规律,为确定热压工艺及研究无胶黏结机制提供理论依据。①竹材加工剩余物蒸爆纤维木质素高于竹粉磨木木质素（MBL）。竹无胶纤维板木质素（SEBBL）低于SEBPL,表明部分低分子量的木质素在热压过程中形成木质素-木质素聚合物或木质素-多糖复合体（LCC）。②SEBPL保留了木质素芳香环的结构特征,但蒸爆过程中木质素侧链的酯键、醚键断裂,形成游离的酚羟基,使蒸爆纤维木质素游离酚羟基含量增加。③SEBBL分别在115 ℃和200 ℃附近有2个玻璃态转化的吸热峰。在200 ℃吸热峰可能源于在热压过程形成的木质素-木质素聚合物或木质素-多糖复合体。④蒸爆处理时间长,竹无胶纤维板的静曲强度和弹性模量降低,而内结合强度有所提高。竹材加工剩余物蒸爆纤维制备的无胶纤维板具有良好的尺寸稳定性。图5表1参15     

添加沼渣对餐厨垃圾堆肥腐殖化过程的影响

为探讨添加沼渣对餐厨垃圾堆肥腐殖化过程的影响,设计餐厨垃圾∶沼渣的干基比例分别为4∶0 （T1）、3∶1 （T2）和1∶3 （T3）3个处理,以水稻秸秆作为辅料进行条垛式堆肥。通过测定堆体温度、干物质含量、种子发芽指数以及总氮、总有机碳、胡敏酸和富里酸含量,分析堆体的物料降解、腐殖化程度、碳氮损失和堆肥品质等。结果表明：随着沼渣比例的增加,堆肥的有效积温比、腐殖质聚合度、腐殖化指数均上升; 50 d完成堆肥时,T2处理具有最高的干物质降解率（37.16%）、氮含量（23.89 g·kg^-1）和种子发芽指数（90.59%）,并具有较高的有效积温比（63.73%）、腐殖质聚合度（0.84）和腐殖化指数（7.78%）。研究发现,添加沼渣提高了餐厨垃圾堆肥高温期发酵效率,强化了堆肥腐殖化作用,同时也增加了碳、氮损失。     

中国各省市区秸秆资源管理政策发展述评

对2003—2015年7月各省市区发布的122份秸秆资源管理政策文件进行综合述评。各省市发布的秸秆管理政策文件数与秸秆产量有关,但并非是正相关关系。对秸秆禁烧管理的政策文件约占省市区所有秸秆政策文件的41%,制订了对责任人和单位严厉的财政处罚措施。为减少焚烧、促进资源循环利用,天津、河北、黑龙江、上海、江西、山东、广东和江苏等地陆续出台了秸秆利用总体规划和相关实施方案;各省市区根据其具体条件,制订了促进秸秆还田、饲料化、发电及生产沼气等多项综合利用鼓励政策;天津、河北、吉林、上海、安徽、河南、重庆和四川对重点推广秸秆利用技术给予较高的财政补贴,不但引导了农民自行开展秸秆综合利用,而且促进了秸秆利用产业化发展。本研究认为,秸秆禁烧的关键不在"禁",而在"用",建议各省市区制订因地制宜的秸秆综合利用规划,总结当前政策实施现状和存在问题,制订更合理而有效的管理政策,促进研发和推广适宜的秸秆综合利用技术。     

红霉素药渣作家禽蛋白质饲料的营养价值评价

用蛋白质自动定氮仪和Beckman-121MB型氨基酸分析仪测定红霉素药渣,粗蛋白质为18.38 %,10种必需氨基酸总含量为3.839 %,其中赖氨酸0.265 %、蛋+胱氨酸0.704 %、色氨酸0.347 %、苏氨酸0.213 %、亮氨酸0.690 %、缬氨酸0.343 %、异亮氨酸0.375 %、苯丙+酪氨酸0.400 %、组氨酸0.282 %、精氨酸0.220 %。真可利用蛋氨酸(0.53 %)与大豆饼(0.54 %)接近。以家禽理想蛋白质为模型计算必需氨基酸平衡指数(IEAA)是0.662～1.323,结合失衡度等指数的计算结果,证实红霉素药渣为家禽饲料的良好蛋白源。