牛粪高浓度厌氧消化的试验研究

高浓度物料厌氧消化容易产生酸抑制现象.试验在中温条件下,以牛粪为消化原料,通过研究厌氧消化的启动阶段及消化过程中累计产气量、原料降解率等指标的测定,分析消化浓度对物能转化量的影响.结果表明,选取活性良好的接种物,降低启动时的TS浓度(2％～5％),并增加投料次数和延长投料时间间隔,可以有效地解决酸化问题.在消化浓度为8％,且分三次进料的条件下,累计产气量和投入TS产气量最高,分别为38525 mL和0.20 m3·kg TS-1.探讨了在实际沼气工程中,当消化浓度为8％时,可将水力滞留期(HRT)控制在30 ～35 d;当消化浓度为10％时,可将HRT控制在35 ～40 d.     

稻秸厌氧消化纤维制取乙醇实验研究

对利用厌氧消化纤维制取乙醇进行了实验研究,探索了不同温度、总固体质量分数等厌氧发酵条件对厌氧消化纤维产乙醇特性的影响。结果表明,中温低浓度(37℃,6%)厌氧发酵得到的厌氧消化纤维,在预处理过程纤维素损失较低,酶解过程葡萄糖得率较高,为33.17%,乙醇产率为41 g/kg。为提高乙醇产率,对预处理条件进行了优化,对酸、碱预处理方式进行了比较,结果显示,厌氧消化纤维产乙醇采取碱预处理更为有利。在温和温度(60℃)条件下,采用1%~3%的Na OH预处理6 h至24 h后,失重率降低至22%~56%,纤维素回收率高达80%以上,酶解葡萄糖产率升高,乙醇得率显著提高。通过优化预处理参数,3%Na OH在60℃预处理6 h可以获得最大乙醇产量(87 g/kg),有效地提高了厌氧消化纤维产乙醇的效率。     

作物秸秆厢式厌氧消化反应器设计及试验研究

目前,以作物秸秆为原料的沼气工程中存在预处理能耗高、料液分层结壳、混合不均匀、出料困难等问题.该研究采用了自行设计的厢式厌氧消化反应器(CADR),测定了玉米秸秆在中温条件下的沼气产量、甲烷含量以及pH的变化情况.结果表明:玉米秸秆未经C/N调节,只经过简单切割和沼液浸泡两步预处理,即可进行有效的厌氧消化,30 d后进人满负荷运行阶段的产气量为19.94 L·d-1,原料TS产气率为0.495 m3· kg-1,比常规粉碎批式厌氧消化产气率提高了30.75％,pH稳定在6.5 ～7.2之间.采用CADR处理玉米秸秆,启动快速、运行稳定、产气率高.     

突击量氯解磷定治疗急性有机磷中毒致呼吸肌麻痹临床观察

目的:探讨突击量氯解磷定对急性有机磷中毒致呼吸肌麻痹患者的临床疗教.方法:选取临床诊断急性有机磷中毒致呼吸肌麻痹患者54例.均予以呼吸机辅助呼吸、适量阿托品、保肝及其他等内科综合治疗,分为:对照组(n=24),在此基础上,未应用或不规律应用复能剂;治疗组(n=30),在此基础上加用突击量氯解磷定.动态观察患者血胆碱脂酶、脱机时间、住院天数、病死率等各项指标的变化.结果:治疗后,与对照组比较,治疗组血胆碱酯酶恢复率较高,在病死率、脱机时间、住院天数、住院费用上明显降低(p＜0.05).结论:突击量氯解磷定能有效治疗急性有机磷中毒呼吸肌麻痹,并显著减轻患者经济负担.     

微咸水-腐植酸肥耦合滴灌条件下钙镁离子质量浓度对灌水器堵塞的影响

【目的】探明腐植酸肥施用条件下不同钙镁离子质量浓度对灌水器堵塞物质形成的影响效应与作用机制。【方法】以微咸水中钙镁离子耦合腐植酸肥滴灌为研究对象,选取4种不同额定流量（1.6、1.1、1.4、1.75 L/h）的非压力补偿内镶贴片式灌水器（FE1—FE4）,其中设置3组钙离子质量浓度微咸水处理,离子质量浓度分别为100、150、200 mg/L(G1、G2、G3),3组镁离子质量浓度微咸水处理,离子质量浓度分别为100、150、200 mg/L(M1、M2、M3),以地下微咸水灌溉为对照（CK）,研究不同离子质量浓度的灌水器平均流量（Dra）、滴灌系统灌水器的堵塞率分布、灌水器堵塞物质干质量（DW）动态变化规律,并分析了灌水器内部堵塞物质矿物组分。【结果】与CK相比,G1、G2、G3、M1、M2、M3处理的Dra分别降低了21.58%～29.68%、35.02%～39.71%、45.62%～55.68%、14.25%～20.41%、24.89%～45.69%、35.22%～56.75%,堵塞物质干质量分别增加了124.62%～178.49%、174.23%～230.33%、235.59...     

超声预处理对牛粪厌氧消化特性影响

为了研究超声预处理对畜禽粪污厌氧消化的影响、优化超声预处理工艺，以牛粪为研究对象，结合修正的Gompertz方程分析厌氧消化的产气潜力和动力学过程，并采用宏基因组测序分析微生物群落的结构与组成。结果显示，适宜强度的超声预处理可有效破坏大分子有机质底物结构，对牛粪厌氧消化有一定促进作用。在200 W、400 W超声20 min时，两组VS沼气产率最高，提升效果分别为7.88%、8.04%;两组反应器中甲烷含量可提高至60%及以上。修正的Gompertz模型可以很好预测不同超声预处理下牛粪的产甲烷潜力(相关性系数R²>0.99)。在200 W超声20 min, TS、VS去除率分别可达41.56%、52.78%,比对照组提高了6.59%、7.08%;超声预处理厌氧消化后样品中优势微生物菌群丰度均高于未预处理组，其优势菌群主要为厌氧消化过程中产甲烷相关的微生物。研究表明选取超声预处理对提高牛粪厌氧消化效率有积极影响，同时还能减少病原微生物在环境中的传播风险。     

动态高压微射流对蛋清蛋白致敏性及体外消化的影响

为研究动态高压微射流(Dynamic high-pressure microfluidization,DHPM)处理对蛋清蛋白(Egg white protein,EWP)致敏性、消化性的影响,分别选取40、80、120、160、200 MPa压力对EWP进行处理,通过模拟体内消化过程,测定EWP的水解度和消化率,采用ELISA法测定EWP的致敏性,采用SDS-PAGE、圆二色谱和荧光光谱等技术方法测定EWP结构特性的改变,同时分析EWP表面巯基含量变化。结果表明,80~200 MPa的DHPM处理均可明显降低EWP的致敏性,尤其在120 MPa条件下,EWP的Ig E结合率降低了63.7%,消化后水解产物的Ig E结合率降低了93.5%。同时,EWP的消化水解效率及蛋白质消化率明显提高(P0.05)。在结构特性方面,经DHPM处理(80~200 MPa)的EWP分子量没有明显变化,而其表面疏水性和表面巯基含量明显提高(P0.05),荧光强度增强,α-螺旋向β-折叠转化,表明EWP的致敏性降低及消化性的升高与DHPM处理改变蛋白质原有二级、三级和四级结构特性相关。综上可知,DHPM处理可以作为一种降低EWP致敏性及提高其消化效率的技术手段。     

基于线性判别法的生菜农药残留定性检测模型研究

针对农副产品农药残留超标现象,提出一种快速高效无损检测菜叶农药残留的方法。以4组生菜叶片为研究对象,分别喷洒丙酮和3种不同浓度的乐果农药(乐果和丙酮的体积比为1∶100、1∶500、1∶1 000),利用近红外高光谱成像仪采集生菜样本的高光谱图像(871.61~1 766.32 nm)。在生菜高光谱图像中选取感兴趣区域(ROI)并提取该区域的平均光谱,对ROI内的图像进行主成分分析(PCA)处理,提取PC1、PC2图像的纹理特征。采用连续投影算法(SPA)和主成分分析方法 (PCA)选取光谱数据的特征波长,分别利用线性判别法K最近邻法(KNN)、马氏距离(MD)和Fisher判别分析(FLDA)方法建立基于全波段、特征波段下光谱特征和光谱与纹理融合特征的农药残留检测模型。结果表明,基于SPA特征光谱和主成分图像纹理特征融合信息的Fisher模型较好,训练集和测试集分类正确率分别为98.9%和100%,利用近红外高光谱图像技术结合信息融合及Fisher算法鉴别农药残留等级是可行的。     

炭—肥互作对芥菜产量和肥料利用率的影响

进行了生物质炭-化肥互作试验,探究炭-肥互作对红壤养分、芥菜产量、肥料利用率的影响。采用盆栽试验,设置空白对照组CK(不加炭,不施肥)、加炭组(施加5%的稻壳炭),按照化肥投入量的递减率为0、15%、30%、45%,依次标记为RFC0、RFC1、RFC2、RFC3,对应的不加炭处理依次记为RF0、RF1、RF2、RF3。结果表明,添加5%的稻壳炭、化肥施用量为常规施肥量的55%(RFC3)时,氮肥表观利用率最高,炭-肥互作处理的氮肥利用率均显著高于常规施肥处理,平均提高161.42%,而加炭处理(RFC0、RFC1、RFC2、RFC3)的芥菜产量分别比对应的不加炭处理平均提高79.28%。炭-肥互作组的红壤有机质含量比单施化肥组平均高出241.42%;RFC3处理的红壤碱解氮、有效磷含量均高于RF0处理,说明炭可以增加土壤养分,当施肥量为常规施肥量的55%时,生物质炭与化肥互作,保持了土壤的有效养分。另外,炭-肥互作的种植模式也促进了芥菜对氮、磷、钾养分的吸收和贮藏。在本试验条件下,降低肥料投入时,生物质炭发挥其对红壤的综合改良效应及其对养分的吸收和固持作用,从而表现出显著的增产效应;炭-肥互作模式可以在低肥料投入时通过提高肥料表观利用率、氮肥利用率来保证作物的养分供给,保持土壤的肥力,使作物增产。     

毛管射流三通结构参数优化与试验验证

为了提高毛管射流三通的脉冲特性,采用正交设计方法,选取喷嘴宽度、喷嘴深度、控制管宽度、位差、劈距、侧壁夹角6个因素,每个因素取5个水平参数,设计了共25组不同结构的毛管射流三通模型.采用CFX数值模拟技术,对25组三通模型进行模拟计算.以脉冲频率、水头振幅和压差作为试验评价指标,通过极差法分析了结构参数对脉冲特性的影响规律,确定影响各因素的主次顺序;利用方差法确定影响因素显著特性,确定最优结构尺寸模型.经过试验验证,结果表明在进口压力为50~120 kPa下,与4 mm喷嘴宽度射流三通相比,优化模型射流三通脉冲频率提高了3~10次/min,水头振幅(压力)提高了3.2~11.1 kPa,灌水均匀系数提高了0.53%~1.94%,流量偏差率降低了0.81%~5.33%.优化射流三通模型可提供持续稳定脉冲水流,脉冲特性得到较大提高,可有效改善灌水均匀度.     

基于SWAT模型的气候变化对泾河径流量的影响

在收集、处理大量空间及属性数据资料的基础上,构建泾河流域SWAT模型,运用流域出口站张家山水文站点11年的月实测径流量数据对模型进行率定和验证,并以Nash-Sutcliffe系数(Ns)和决定系数(R2)2个指标综合评价模拟效果,率定期及验证期的2个指标值均大于0.7,表明模型对泾河径流量的模拟具有较好的适用性。通过历史降水量数据频率分析计算,选取3个典型水文年作为基准年,并根据前人对Had CM3模式在A2、B2情景下的输出数据作统计降尺度处理得到流域未来3个时段(2020s、2050s和2080s)降水量、气温的变化结果,设定2种未来气候变化情景,并分别输入已验证的SWAT模型,预测未来典型水文年月径流量的变化趋势。结果表明:相比基准年,2种情景下未来3个时段典型水文年年径流量均减小,丰水年在2种情景下的减幅分别为26%~42%和25%~35%,平水年的减幅为23%~37%和21%~25%,枯水年的减幅为23%~38%和20%~31%;2种情景下未来3个时段典型水文年内的月径流量分配趋势与基准年大致相同,且月径流量的变化特征与降水量的变化基本一致,径流量在月峰值处的变化幅度较大,在其他月份变幅较小;A2情景下,3个时段的丰水年月径流量在8月份减幅分别为41%、43%和61%,平水年月径流量在7月份减幅依次为15%、23%和38%,枯水年的月径流量在6月份减幅依次为20%、36%和46%;B2情景下,3个时段的丰水年月径流量在8月份减幅分别为34%、37%和56%,平水年月径流量在7月份减幅依次为15%、23%和38%,而在2月份的径流量分别从17.71 m3/s增加到24.93、38.79、63.63 m3/s,枯水年的月径流量在6月份减幅依次为24%、31%和28%;2种情景下,丰水年的径流量年内分配不均匀系数从1.06分别减小到0.71和0.74,年内分配不均匀程度降低,而平水年及枯水年的径流量年内分配不均匀系数变化较小;对比2种情景,无论是典型年的年径流量还是各月径流量,其在各时段的变化趋势基本一致,且变幅相差不大。     

氮源类型与配比对柠条粉基质化发酵品质的影响

采用随机区组设计,以柠条粉为主要原料,干燥鸡粪、油饼和尿素为氮源,纤维素降解菌为接种外源微生物,进行了氮源类型及配比对柠条粉基质化发酵过程中发酵性能参数的影响试验。结果表明,氮源类型及配比对柠条粉基质化发酵堆体的腐熟速度和腐解产物产生显著的影响,以75%有机肥+25%化肥和50%有机肥+50%化肥处理的柠条粉堆体的升温速度快,高温持续时间较长(高于50℃,分别达到10 d和9 d,高于55℃,均达到6 d),积温较高,缩短了柠条粉腐熟的时间;至堆体结束后,总有机碳质量比分别为355.54 g/kg和359.86 g/kg,总氮质量比分别为22.36 g/kg和0.385 g/kg,硝态氮质量比分别为22.21 g/kg和0.337 g/kg,铵态氮质量比分别为0.049 g/kg和0.051 g/kg,碳氮比分别为14.69%和14.35%,纤维素和半纤维素降解率均在44%以上,木质素降解率在37%以上,腐殖酸质量分数分别达37.12%和37.08%,加速了柠条粉有机质的分解和纤维素的降解,提高了堆肥腐熟进程中的总氮和硝态氮含量,有效控制了氮素的损耗,保证了柠条粉腐熟后的肥力;腐熟后的各项理化指标均符合理想基质的要求,且基质的浸提液均不会对种子产生毒害作用。但考虑到保护作物根系生长、固定植株、同外界气体交换功能及持水保水能力等对基质的要求,认为氮源以75%有机肥+25%化肥和50%有机肥+50%化肥柠条粉腐熟的基质更适合蔬菜作物栽培。