金平龙竹的化学成分与制浆性能

对金平龙竹的化学成分、纤维形态、成浆性能进行了初步研究,结果表明:金平龙竹灰分、SiO2、冷水抽提物、热水抽提物、苯—醇抽提物、1%NaOH抽提物、木质素、多戊糖、纤维素质量分数分别为1.86%,0.67%,2.12%,3.96%,2.56%,18.35%,25.80%,13.76%,46.64%;纤维平均长度、长宽比分别为2.53mm,176.55。与造纸工业目前使用较多的慈竹、毛竹、云杉、马尾松、桉树等相比较,金平龙竹具有纤维平均长度较长、长宽比相当、纤维素质量分数较高、木质素质量分数较低的优势。该竹易于成浆,与针叶木比较撕裂强度较高,是一种优良的竹类纤维原料。     

生长期和植株性别对工业大麻秆“三大素”的影响

研究工业大麻Cannabis sativa秆生长周期和植株性别对"三大素"(纤维素、半纤维素、木质素)生成规律的影响,可为该材料在新能源和可再生纤维制备方面的利用提供参考。用SAS软件分别分析不同生长期和植株性别对工业大麻秆"三大素"质量分数的相关性。结果表明:生长期对工业大麻秆纤维素、木质素质量分数的影响显著(P0.05),对半纤维素质量分数的影响不显著(P0.05);植株性别对工业大麻秆纤维素和半纤维素质量分数的影响显著(P0.05),对木质素质量分数的影响不显著(P0.05)。在整个生长期,"三大素"质量分数分别为380.8~525.0 g·kg-1,174.2~275.5 g·kg-1,109.8~235.8 g·kg-1;随生长期的延长,纤维素和半纤维素质量分数先增加后减小,木质素质量分数呈增加趋势,即在工业大麻秆的生长过程中纤维素和半纤维素的合成要早于木质素。生长期77 d时植株开始出现雌、雄性别的表观差异,雌株的纤维素和木质素质量分数大于雄株的,半纤维素小于雄株的;但雌雄株之间的化学成分差异产生的原因还有待进一步进行研究。     

热处理对纤维化竹单板表面性能和微力学性能的影响

以炭化炉处理的毛竹纤维化单板为原料,系统地研究了不同热处理温度对纤维化竹单板的表面性能和微力学性能影响。结果显示,随着热处理温度的升高,纤维化竹单板的质量损失率增加,表面颜色加深,p H值和缓冲容量降低。热处理后纤维化竹单板的半纤维素降解,导致其综纤维素和α-纤维素质量分数分别降低了20.15%、35.94%,冷、热水抽提物和木质素相对质量分数分别增加了20.15%、27.39%和43.56%。傅立叶变换红外光谱和X射线光电子能谱分析结果进一步证明了半纤维素发生降解,多糖质量分数降低,木质素相对质量分数增加。微力学性能测试结果显示,热处理后纤维细胞和薄壁细胞的细胞壁弹性模量变化不显著,薄壁细胞的硬度增加了48.84%,使材料的硬度显著增加。     

原产地与引种地厚壁毛竹竹材成分质量分数比较

对原产地和引种地厚壁毛竹Phyllostachys edulis‘Pachyloen’竹材的9种化学成分和12种营养元素进行了测定与分析.结果表明:原产地竹材的冷水抽出物、热水抽出物、10.0 g·kg-1氢氧化钠抽出物、苯醇抽出物、木质素、纤维素、戊聚糖、灰分、二氧化硅质量分数分别为0.055 3,0.064 6,0.298 2,0.027 7,0.290 0,0.395 6,0.260 3,0.015 7,0.001 5 g·g-1.引种地竹材中热水抽出物、木质素、纤维素、戊聚糖、灰分、二氧化硅质量分数略高于原产地.原产地竹材营养元素按质量分数高低排列为钾(6.41 g·kg-1)＞氮(3.03 g·kg-1)＞磷(0.43 g·kg-1)＞锰、硫(0.39 g·kg-1)＞铁(161.52 mg·kg-1)＞钙(132.99 mg· kg--1)＞锰(82.43 mg· kg-1)＞铝(17.31 mg·kg 1)＞锌(10.47 mg· kg-1)＞铜(5.58 mg·kg-1)＞硼(0.52 mg· kg-1),但引种地竹材硫(0.34 g·kg-1)＞锰(0.25 g·kg-1)＞钙(186.23g·kg-1)＞铁(112.23 g·kg-1).引种地与原产地间的竹材营养元素存在显著性差异(P＜0.05),但化学成分差异未达到检验显著性水平.     

初始含水量对蒸汽爆破实现玉米芯半纤维素分离与纤维素酶水解的影响

研究了玉米芯初始含水量对蒸汽爆破实现玉米芯半纤维素分离和纤维素残渣酶水解的影响。结果表明,当蒸汽爆破过程中玉米芯初始含水量为0.6 g·g-1玉米芯时,木糖和木聚糖的总产量达到最大225.8 g·kg-1玉米芯,半纤维素的回收率为74.34%。当玉米芯初始含水量为0.2 g·g-1时,蒸汽爆破玉米芯纤维素残渣酶水解后的总糖和葡萄糖浓度最高,分别为81.84和68.18 g·L~(-1),玉米芯中纤维素的回收率和残渣中纤维素转化率均达到最高,分别为57.31%和74.79%。低水分含量同时导致甲酸、乙酸、糠醛和5-羟甲基糠醛等有毒物质含量的急剧增加。     

热处理工艺对竹材性能的影响

采用热处理温度为160,180,200℃,热处理时间为2,4,6 h的高温热处理工艺对毛竹Phyllostachys edulis竹材进行改性处理,分析不同热处理工艺对竹材化学成分和力学性能的影响,将分别在160,180,200℃下处理4h后的竹材进行傅立叶变换红外光谱图表征。结果表明:热处理温度越高和时间越长,竹材中木质素质量分数也越高,综纤维素、α-纤维素质量分数呈现下降的趋势,竹材的纵向抗弯强度呈减小趋势,并且抗弯弹性模量呈减小趋势。200℃,6 h热处理竹材与未处理竹材相比,木质素质量分数上升了115.0 g·kg-1,综纤维素质量分数下降了93.1 g·kg-1,α-纤维素的质量分数下降了239.4 g·kg-1,毛竹竹材的抗弯强度较未处理材减小了84.5 MPa,抗弯弹性模量较未处理材减小了1.86 GPa。红外谱图中竹材表面羟基数目随热处理温度的上升和热处理时间的延长不断减少。     

堆肥过程中纤维素酶活与纤维素降解相关研究

采用室内小型堆肥反应器堆肥,测定CMC酶活性和β-葡萄糖苷水解酶活性,测定堆肥物料中纤维素、半纤维素和木质素相对含量,利用高效液相法测定葡萄糖和纤维二糖。结果表明,堆肥过程中,堆体温度前3 d迅速上升至45℃,进入高温期,维持8 d后进入降温期,最后与环境温度变化一致;β-葡萄糖苷水解酶活性第4天达最大值(1.482μmol p-Nitr·g-1DW·min-1),并在降温腐熟期维持在0.429~0.533μmol p-Nitr·g-1DW·min-1范围内;CMC酶活性变化趋势与β-葡萄糖苷水解酶活性相似,并在第7天达最大值(47.67μg glucose·g-1DW·min-1);纤维素和半纤维素降解趋势相似,均在高温期降解明显;木质素相对含量总体变化较小,且在降温腐熟期小幅增加。结果显示,CMC酶活性与纤维素和半纤维素降解呈正相关。     

美国花旗松锯材剩余物的制浆造纸性能

以美国花旗松锯材剩余物为原料,对其化学组分、纤维形态以及制浆造纸性能进行测定与分析．结果表明：冷水抽提物、热水抽提物、1％NaOH抽提物的含量分别为13．82％、17．04％和23．95％;klason木质素含量为26．57％;综纤维、α纤维素、半纤维索的含量分别为75．44％、50．65％和24．79％;戊聚糖含量为8．59％．纤维的平均长度、平均宽度、腔径、双壁厚分别为3263、17．68、11．14、6．51μm;纤维的长宽比和壁腔比分别为184和0．63;纤维的结晶度为50．85％．制浆造纸的最佳方法是硫酸盐蒽醌法．最佳条件为用碱量23％、硫化度28％、保温时间210min、蒽醌用量为0．1％．此时,残碱为5．61g·L-1;粗浆得率为45．34％,卡伯值为17．79,特性粘度为1039．30mL·g-1,纸张的抗张强度为76．17Nm·g-1,撕裂指数为24．62mN·m2·g-1,耐破指数为5．32kPa·ms·g-1,综合强度为20．13．     

浸提处理对竹粉霉变性能的影响

为了研究竹材抽提物对竹粉霉变性能的影响,以冷水、热水、V(乙醇)∶V(乙醚)=1∶1,V(苯)∶V(乙醇)=1∶1,质量分数10 g·kg-1盐酸(HCl)和10 g·kg-1氢氧化钠(Na OH)溶液超声浸提处理后的竹粉为研究对象,测试了常见霉菌木霉Trichoderma viride,青霉Penicillium citrinum和黑曲霉Aspergillus niger等对其侵染能力。结果表明:用冷水、热水、醇/醚、苯/醇浸提后的竹粉试样对木霉、青霉和黑曲霉的防治效果均较低,与对照材相当;10 g·kg-1盐酸和10 g·kg-1氢氧化钠处理后竹材对以上3种霉菌的抵抗能力较强,其中10 g·kg-1盐酸处理竹粉防霉效果最好。通过红外光谱分析浸提后的竹粉,发现表征多糖、木质素、半纤维素等成分的特征峰发生了改变。通过液相色谱分析浸提液中的糖分,发现除醇/醚浸提液外其他浸提液中葡萄糖与木糖总含量相差不大,但防霉效果相差很大,说明除了可溶性糖以外,竹粉中的其他成分对霉菌的生长和繁殖也有一定影响。     

大木竹化学成分的研究

对浙江南部产的大木竹Bambusa wenchouensis化学成分进行了分析,并与造纸性能良好的青皮竹Bambusa textilis和当地分布较广的水竹Bambusa textilis var.fasca,绿竹Dendrocalamopsis oldhami等3个参试竹种及木本和草本制浆原料作了比较.结果表明,3年生大木竹竹材综纤维素质量分数为721.9 g·kg-1,木素226.4 g·kg-1,氢氧化钠抽出物251.3 g·kg-1,苯-醇抽出物46.3 g·kg-1.从造纸原料要求的标准讲,该竹综纤维素质量分数较高,木素与溶液抽出物较低或中等,属较好的造纸竹种.从年龄上看,1年生大木竹的综纤维素和多戊糖质量分数比3年生竹要大,而木素和灰分相对较少.表2参12     

闽东滨海湿地不同起源秋茄林重金属元素Zn、Cd、Cu的累积与分布特征比较

通过设置典型样地,对闽东滨海湿地不同起源秋茄林重金属元素Zn、Cd、Cu的吸收、累积与分布特征进行测定、分析和对比.结果表明:秋茄天然林植株Zn、Cd、Cu的平均含量分别为(19.21±0.039)、(1.30±0.111)和(30.07±0.042)mg.kg-1,依次是人工林的1.28、1.16、0.60倍;天然林表层(0-30 cm)土壤Zn、Cd、Cu的平均富集系数分别为0.767、0.339和1.464,依次是人工林的4.62、1.45、1.30倍;秋茄天然林Zn、Cd、Cu的现存累积量分别为304.33、21.78和396.86 mg.m-2,依次是人工林的4.78、2.06、1.58倍;而Zn、Cd、Cu在人工林林地土壤中的平均储量分别为9682.44、489.61和5287.46 mg.m-2,依次是天然林的1.10、1.18、1.54倍.     

龙竹秆材化学成分分析

龙竹是具有较高开发利用价值的大型丛生竹种。通过对龙竹秆材化学成分分析测定,可以考察其作为制浆造纸原料的可行性。结果表明,龙竹秆材综纤维素含量高,木质素含量相对较低,可满足纸浆工业对原料的基本要求,属于优良的制浆造纸原料,值得在气候适宜的地区推广种植。由于龙竹秆材灰分含量和苯醇抽出物含量较高,且在各部位间分布差异较大,在以龙竹为原料生产化学浆时,应该尽量将不同部位的竹材分开处理,并适当增加蒸煮时化学药品的用量或适当延长蒸煮时间。     

竹笋地土壤重金属污染潜在生态风险及食用笋健康风险评价

为研究竹笋地土壤重金属污染潜在生态风险及竹笋可食部分重金属健康风险,采用石墨炉原子吸收法、原子荧光光谱法和电感耦合等离子体质谱法测定了浙江省和江西省8个竹笋生产基地的土壤和竹笋中5种重金属(Pb、Cr、Cd、As、Cu)含量。结果显示:生产基地土壤中Pb、Cr、Cd、As、Cu平均含量分别为35.5、47.5、0.22、8.5、25.5 mg·kg~(-1),其中Pb和Cd含量最高分别达到54.2、0.58 mg·kg~(-1),超出食用林产品产地环境通用要求(LY/T 1678—2014)的限值;竹笋中重金属Pb、Cr、Cd、As、Cu含量范围分别为6.0~39.7、9.0~105.4、0.70~19.9、1.4~4.6、322.0~1 648.9μg·kg~(-1),均未超出标准森林食品质量安全通则(LY/T 1777—2008)和食品安全国家标准食品中污染物限量(GB 2762—2012)的限值。竹笋生产基地土壤中5种重金属的综合潜在生态危害程度(RI)较低,虽然江西省花桥镇和绕二镇Cd单项潜在生态危害系数(Ei)处于中等潜在生态危害程度,但竹笋可食部分对重金属积累较少,通过竹笋摄入5种重金属健康危害指数(Hazard Index,HI)低于USEPA推荐的最大可接受水平,不会对暴露人群健康造成危害。     

滨海沙地主要造林树种的热值和营养元素及其相关性

对滨海沙地3种造林树种的热值、灰分质量分数和营养元素质量分数及三者之间的相关关系进行了研究。结果表明：3种造林树种的平均干质量热值和平均去灰分热值,湿地松Pinuselliottii（20．96kJ·g-1,21．41kJ·g-1）与厚荚相思Acaciacrassicarpa（20．97kJ·g-1,21．35kJ·g-1）接近,但均高于木麻黄Casuarinaequisetifolia（20．18kJ·g-1,20．69kJ·g-1）。具体数值因树种和器官不同而异。植物碳质量分数在器官间分布没有规律性,总体上,湿地松的平均碳质量分数（491．548g·kg-1）高于厚荚相思（471．773g,kg-1）和木麻黄（460．042g·kg-1）。氮、磷、钾、钙和镁等在3树种不同器官中的分布规律为叶最高,枝、皮和根次之,干最低。干质量热值与镁质量分数呈显著正相关关系（P〈O．05）,与氮、磷、钾质量分数呈极显著正相关关系（P〈O．01）。灰分质量分数与磷质量分数呈极显著正相关（P〈O．01）,与钾、钙、镁等质量分数显著正相关（P〈O．05）。氮、磷、钾、镁等质量分数两两之间均呈极显著正相关关系（P〈O．05）。袁4参】5     

添加竹炭对土壤化学性质和重金属有效性及水稻生长的影响

采用盆栽试验,研究竹炭对水稻生长、土壤理化性状及土壤重金属有效性的影响。设2种竹炭粒径(200 mm, 025 mm)和4个施用量(0, 5, 10和20 g·kg-1)处理。结果表明,水稻总干物质重随着竹炭施用量的增加而增加,但未受到竹炭粒径的显著影响;竹炭对水稻产量的促进作用主要通过增加穗数和穗粒数;添加竹炭有利于土壤pH趋于中性和有机质的积累,能够显著降低了土壤速效N,P,K含量;施用5 g·kg-1的竹炭即可显著提高土壤中Pb,Zn,Cu,Cd的活性;在合理的竹炭施用量和粒径条件下(10 g·kg-1,025 mm),米粒中Cd含量呈现下降的趋势。     

贵州草海上覆水与沉积物中砷的分布特征及扩散通量估算

对草海不同区域沉积物上覆水及孔隙水、附近河流和雨水中砷的含量与分布特征进行了分析,并利用一维孔隙水扩散模型估算了砷在沉积物-水界面的扩散通量。结果表明:草海出口砷含量为1.59μg·L~(-1),明显高于流入草海的水体端元(平均值0.32μg·L~(-1))和雨水(0.37μg·L~(-1))中砷浓度;草海上覆水中砷的空间分布表现为挺水植物区(2.99~3.45μg·L~(-1))沉水植物区(1.79~2.34μg·L~(-1)),垂直分布上无明显变化,挺水植物区上覆水体中的砷以As(Ⅲ)(H_3AsO_3)形态存在,沉水植物区上覆水体中的砷以As(Ⅴ)(HAsO~(2-)_4)形态存在;而沉积物和孔隙水中总砷含量垂直方向上波动较大,规律与上覆水相似,均表现为挺水植物区沉水植物区,其中挺水植物区沉积物砷含量为19.86~36.45 mg·kg~(-1),平均值27.84 mg·kg~(-1),沉水植物区沉积物砷含量为13.05~32.32 mg·kg~(-1),平均值19.79 mg·kg~(-1);草海挺水植物区和沉水植物区三处取样点在沉积物-水界面的扩散通量分别为73.84μg·m~(-2)·d~(-1)和18.99、11.45μg·m~(-2)·d~(-1),均表现为沉积物孔隙水中的砷向上覆水释放,揭示沉积物可能是草海水体中砷重要的输入源。     

牛粪高温堆肥过程中木质纤维素降解及相关生物学特性研究

为探明木质纤维素在堆肥过程中的降解情况,以牛粪和砻糠为原料,进行为期112 d的小型堆肥试验,在不同堆肥阶段测定物料的木质纤维素含量及相关降解酶活性,并在高温和降温阶段从物料中分离鉴定纤维素降解菌。结果表明,堆肥过程中物料的纤维素与半纤维素含量逐步降低,总降解率分别为5626%和6147%;而木质素的相对含量略有增加;与木质纤维素降解相关的纤维素酶和木聚糖酶的活性均呈现先增高后降低的趋势,其酶活均在第42天达到峰值,分别为8575 μg glucose·g-1·DW·h-1 和16565 μg·reducing sugar·g-1·DW·h-1,而β 葡聚糖苷酶的活性在22～42 d之间维持在较高水平(279～330 μmol pNPG·g-1·DW·h-1);此外,在堆肥的高温和降温腐熟阶段均分离并鉴定出Pseudoxanthomonas,Bacillus,Paenibacillus,Ureibacillus和Geobacillus等5个属的可培养高温纤维素降解菌。     

ICP-MS法分析10种箬竹属竹叶中矿质元素质量分数

采用ICP-MS法,对10种箬竹属竹叶中矿质元素质量分数进行分析。结果表明,10种箬竹属竹叶中有17种矿质元素被检出,其中K、Ca和Mg的质量分数较高,范围分别为8 770.5~14 270、4 000~8 000、1001.7~1 370 mg·kg-1。而Ag和Cd未检出,Cu、As、Hg质量分数均较低。从矿质元素总体质量分数均值来看,粽粑箬竹竹叶矿质元素质量分数较高,阔叶箬竹则较低。系统聚类分析表明,髯毛箬竹与米箬竹矿质元素质量分数较为相似;元素相关性分析表明,箬竹属竹叶中多种元素之间显著相关,如K和Ca、Na呈显著负相关;Fe、Al除了与Hg呈负相关外,与其他元素均为显著正相关。     

珠江口14种习见水生动物体内滴滴涕含量的测定与评价

对珠江口伶仃洋海域14种习见鱼类、甲壳类、双壳类和头足类动物体内的有机氯农药滴滴涕(DDTs)的含量进行测定。结果显示,在各种生物体内共检测出DDTs的6种同分异构体p,p-DDT、p,p-DDD、p,p-DDE、o,p-DDT、o,p-DDD和o,pDDE,其浓度范围分别是0.11~147.29,ND~165.37,0.22 45.85,ND~16.21,ND~12.71,ND~30.68 ng·g-1干质量,DDTs浓度范围是0.33~394.38 ng·g-1干质量。DDTs在10种鱼类体内的平均含量为133.27 ng·g-1干质量,其含量高低顺序为:斑鰶≥梭鱼≥蓝圆鲹≥七丝鲚≥长蛇鲻≥棘头梅童鱼≥鯻鱼≥斑鲆≥孔鰕虎鱼≥黄斑蓝子鱼。甲壳类体内仅检测到p,p-DDT、p,p-DDD、p,pDDE和o,p-DDT,其浓度分别为0.81,1.08,2.17,1.45 ng·g-1干质量,DDTs的含量为5.51 ng·g-1干质量。两种双壳类体内p,pDDT含量最高,分别为52.17,75.61 ng·g-1干质量,DDTs在双壳类体内的平均含量为175.77 ng·g-1干质量。头足类体内只检测到p,p-DDT和p,p-DDE,含量分别为0.11,0.22 ng·g-1干质量,DDTs含量最低,仅为0.33 ng·g-1干质量。研究结果还表明,斑鰶、梭鱼和翡翠贻贝体内DDTs含量超过了国家规定的安全食用标准(DDTs≤1 mg·kg-1),应引起相关部门的关注。