生物质焦制备条件对甲苯裂解特性的影响

为了探索生物质焦比表面积和金属氧化物含量等物理化学特性对其催化活性的影响,该文通过生物质制焦条件（制焦温度、活化方式、原料种类等）的改变制备了不同的生物质焦样品,并在微波反应器上,对以生物质焦为催化剂的甲苯催化裂解特性进行了研究,结果表明制焦条件对甲苯转化率有重要影响。制焦温度的提高有助于生物质焦比表面积及孔容积的增加,可以提高生物质焦对甲苯的裂解转化率,制备温度为850℃的生物质焦对甲苯的裂解转化率可达99.9%。生物质焦在CO2或水蒸气气氛中的活化可以使生物质焦比表面积大幅度增加,对甲苯的裂解转化率得到提高。灰分对生物质焦的催化特性有重要影响,稻壳焦脱灰前后的对比研究表明,K2O、CaO含量越高,生物质焦的催化活性越强。     

制备方法对生物质炭外源磷吸附解吸的影响

探讨了制备温度、洗涤处理及颗粒粒径大小对芦苇秸秆生物质炭的外源磷吸附和解吸性能的影响。结果表明:600℃和350℃制备的生物质炭对磷的等温吸附曲线分别与Langmir和Fredulich方程有更高的拟合度,600℃制备的生物质炭对磷最大吸附量(1040.3～2194.6 mg kg-1)显著高于350℃制备的生物质炭(424.4～945.4 mg kg-1),但磷的解吸率(0.41～4.95%)显著低于350℃制备的生物质炭(6.66～13.89%);洗涤处理降低了生物质炭吸附磷的性能,且600℃制备的生物质炭降低幅度更大,但均提高生物质炭磷的平均解吸率;随着颗粒粒径减小,生物质炭吸附磷的性能有增强趋势。研究发现制备温度为600℃、未洗涤处理且颗粒粒径大于60目的生物质炭对磷吸附性能最好。     

生物质炭改良土壤及对作物效应的研究进展

生物质炭是作物秸秆等有机物质在限制供氧的条件下加热而成。生物质炭具有养分含量丰富、碱性和高稳定性等特点,因此可以降低土壤酸度,有效截留土壤养分,并在一定程度上促进养分吸收而提高作物产量。本文主要综述了生物质炭制备的影响因素及其施用后对土壤理化性质、作物生长发育和养分吸收等方面的影响。由于生物质炭在国内外的研究仍处于起步阶段,研究过程中所采取的方法、所用不同来源的生物质炭以及研究的具体对象等不尽相同,研究的结果显示生物质炭在某些方面的作用仍存在不同结论。目前,生物质炭的研究多集中在表面宏观现象上,对其深入的机理研究仍较欠缺,因此,需要科技工作者的进一步探索,文章最后阐述了未来对该领域研究的一些观点。     

生物质资源能源化与高值利用研究现状及发展前景

生物质是唯一能够直接转化为燃料的可再生能源,其开发利用既可以弥补低碳能源的需求,减少环境污染,也是中国实现"碳中和"目标的重要手段。该研究围绕以秸秆为主的生物质资源制备清洁能源和高值利用的总目标,系统分析生物质资源通过生物或热化学等转化途径制备气、液、固三相清洁能源的综合利用技术和模式,重点论述厌氧消化制备生物燃气、水热催化炼制醇烃燃料、裂解液化与生物油提质和生物质制备固体燃料4项技术发展现状与研究进展。在4项生物质转化技术中,厌氧消化制备生物天然气工业化程度最高,由于其大都基于大型养殖场建立,可有效解决原料收集问题,而且厌氧消化技术与沼气净化技术相对较为成熟,生物天然气可直接作为燃料、电力和热力来源供用户使用;由于生物质制备液体燃料中存在转化过程成本较高、产物分离困难、提质效率低、产品不稳定等问题,很难与当前应用端平稳接轨,因此水热催化炼制醇烃燃料、裂解液化制备生物油技术规模化发展水平较低;对于生物质制备固体燃料,其成型技术较为成熟,配套炉具的研发也有效解决了成型燃料应用端的问题,其规模化应用最大的难点在于原料的收集与存储。文章最后对未来生物天然气、生物质液体燃料与固体成型燃料发展前景进行展望,为实现农村生物质资源高效制备清洁能源及高值利用提供借鉴。     

生物质炭热解炭化条件及其性质的文献分析

【目的】因生物炭具有对土壤固碳减排和作物增产以及环境修复的作用，已受到国内外学者的广泛关注。本文回顾近年来生物质炭性质的相关研究，分析农业应用中生物质炭性质问题，阐述未来生物质炭性质研究发展趋势。【方法】收集了截至2015年12月文献出版物中402篇文献，对数据按生物质炭来源地区、生产 (制备) 条件和性质类别进行分类评价。【结果】1) 目前研究中应用的生物质炭68.2%为实验室制备，商业化生产比例只有22.9%；2) 生物质炭原料以林木为主，占44.3%，其次是农作物剩余物，占38.6%。作物秸秆制备的生物质炭以中国研究最多；3) 制备生物质炭的炭化温度范围在300～700℃ (91.4%)，400～600℃的温度范围以商业化生产中较常用；4) 生物质炭性质测定除总 (有机) 碳外，常测指标还包括pH、电导率、总氮、灰分和比表面积等，潜在污染物指标测定较少，而污泥炭中的重金属及植物源炭的多环芳烃潜在风险仍需研究；5) 生物质炭的研究制备原料基本上取决于该区域内可收集的废弃物，欧美地区主要关注林木生物质炭，亚洲等的发展中国家则着重研究秸秆生物质炭。【结论】与欧美国家相比，发展中国家的生物质炭商品化生产仍较薄弱。不同原料和温度生产的生物质炭性质和功能差别很大，以秸秆为原料、中温炭化的生物质炭各方面性质较为平衡，具备生物质炭大规模产业化的条件。此外，生物质炭性质的测试注重理化性状，对潜在风险污染物的分析普遍不足，亟需开发一个标准来规范生物质炭最小测试指标集和合适的测试方法选择。     

生物质炭对有机污染物的吸附及机理研究进展

生物质炭是一种利用废弃生物质材料在缺氧或厌氧环境中热化学转换制备的多孔级富碳固体材料。因其吸附能力强,制备原料来源广泛,生产成本低且环境友好等优点受到学术界越来越多的关注。探究生物质炭对有机污染物的吸附机理和规律,对于评估其环境行为和应用价值至关重要。着重综述了目前研究报道的生物质炭吸附有机污染物的吸附机理,包括分配作用、表面吸附作用和孔隙截留等。一般低温生物质炭对非极性有机物的吸附机制以分配作用为主,这种非竞争性吸附机理可以解释高浓度有机污染物在生物质炭上的吸附过程。表面吸附是一种非线性竞争性吸附作用,是有机污染物在生物质炭表面有效吸附位点上形成静电作用或通过氢键、离子建、π-π相互作用等结合的过程。孔隙截留是另一种生物质炭固定有机污染物的微观机制,有机污染物在孔隙内部的分配和吸附也是生物质炭吸附能力的重要体现。而在实际复杂的污染环境中,各类生物质炭对有机污染物的吸附过程需要多种机制共同解释。此外,本文对吸附机制的影响因素进行了分析和总结,生物质炭自身理化特性决定了其应用价值,生物质炭的性质与有机污染物的极性、芳香性和分子大小等相匹配才能更好地实现吸附固定,不同的吸附环境如吸附介质、p H和共存离子等也会对吸附机制和吸附效果产生影响。最后,文章进一步探讨了生物质炭吸附有机污染相关研究未来应着重解决的问题,以及生物质炭在有机污染土壤修复中的应用前景。     

生物质炭中的污染物含量及其田间施用的环境风险预测

生物质炭在碳固定、污染修复和酸性土壤改良中的应用非常广泛,但对生物质炭中所含污染物的研究甚少,其在田间应用中的环境风险并不清楚。该文选择松针和麦秆为原料,采用不同制备方法,研究了不同条件下获得的生物质炭中的重金属和多环芳烃含量,并初步评估了其田间应用的环境风险。研究表明,不同有机废弃物来源制备的生物质炭中均含有一定量的重金属(0.301～128mg/kg)和多环芳烃(1.48～5.48mg/kg);松针制备的生物质炭中的重金属含量普遍高于麦秆制备的生物质炭,而多环芳烃含量则相反,且高温制备有助于降低生物质炭中的多环芳烃含量;在低施用量的田间条件下,生物质炭的施用不易对土壤造成多环芳烃的环境风险,但在高施用量条件下,生物质炭中含有的多环芳烃容易使土壤中多环芳烃含量达到中度或重度污染的程度;生物质炭中的重金属在土壤中的积累量比较有限,环境风险较小。     

玉米秸秆和污泥共热解制备的生物质炭及其对盐碱土壤理化性质的影响

[目的]研究不同温度制备的玉米秸秆和污泥基生物质炭不同施加量对盐碱土壤基本理化性质的影响,为盐碱土改良及土壤污染物质的生态修复等方面的研究提供科学依据。[方法]以质量比5∶2的玉米秸秆和剩余活性污泥为原料,分别在300,350,400,450,500℃共5个不同温度条件下热解制备生物质炭,通过扫描电镜、元素分析和红外光谱对其性质及结构进行分析,并通过培养试验研究其对盐碱土壤基本理化性质的影响。[结果]随着热解温度的升高,生物质炭微观结构越发达,比表面积越大,表面官能团的种类和数量也产生了显著性变化;同时随着热解温度逐渐升高,生物质炭C含量不断增加,而O,H和N含量却逐渐降低;添加玉米秸秆和污泥共热解制备的生物质炭能够显著增加盐碱土壤中有机碳含量,而土壤中总氮、总磷、有效磷、速效钾含量变化幅度较小;水溶性盐含量降低明显;加入生物质炭后大幅度提高了土壤阳离子交换能力,添加量越大,阳离子交换量越大;但生物质炭对土壤pH值影响不大。[结论]玉米秸秆和污泥基生物质炭提高了土壤养分含量和肥力指标,降低了土壤盐碱性。玉米秸秆和污泥基生物质炭可用于盐碱土壤的改良。     

不同生物质炭对海南砖红壤性质及N_2O排放的影响

制备温度及原料影响生物质炭性质,相应影响土壤N_2O的排放,为筛选适宜于海南砖红壤的生物质炭类型,利用室内培养试验,研究海南4种禾本科植物材料在300、500、700℃三种热解温度下制备的12种生物质炭对砖红壤性质及N_2O排放的影响。结果表明:所有生物质炭都能显著增加土壤有机碳、有效磷和速效钾含量,提高土壤pH,加速土壤硝化作用进行;300℃下制备的生物质炭能促进土壤N_2O排放,500℃和700℃下制备的生物质炭则对土壤N_2O排放有明显抑制作用;所有材料中,高温热解温度下由甘蔗渣制备的生物质炭处理土壤的N_2O排放量最低,可能由于甘蔗榨糖后剩下的甘蔗渣以较稳定的碳水化合物为主。综合分析,推荐500℃热解温度下生成的甘蔗渣生物质炭实施土壤改良,更有利于N_2O减排。     

不同温度下热裂解芒草生物质炭的理化特征分析

芒草是一个极具潜力的生物质能源作物,为了研究了解芒草生物质炭的特征,评价其农业和与环境领域应用价值与潜力,该研究分别在和下制备生物质炭,测定其基础理化性质,以期了解芒草生物质炭特征及其随裂解温度变化的规律。结果表明,裂解温度显著地影响芒草生物质炭物理与化学性质,低温生物质炭含有比较高的水溶性成分,而高温生物质炭具有比较高的pH值、C/N比、芳香化结构、持水量和比表面积;但裂解温度对生物质炭δ值没有显著的影响。该文还讨论了芒草生物质炭在化肥利用率提高,以及污染土壤和水体修复等领域的潜在价值与工业应用前景,研究结果可为芒草生物质炭在土壤改良、固碳减排等方面的应用提供基础数据。     

江苏省生物质能资源调查与评估方案设计

生物质能既是近期急需的补充能源,又是未来能源系统的基础。利用好生物质能既可以减少化石能源的使用,同时又有利于环境保护。该文以江苏省为例,制订了生物质能资源调查与评估方案和技术路线,提出了生物质资源调查采用面上资源普查、家庭能源消费抽样调查和主要生物质资源专项调查相结合的方法,制订了资源调查和农户抽样调查的具体方案,提出了生物质能源资源评价、供需平衡分析、资源预测、生物质资源利用现状分析的重点和方法,为省级生物质能资源调查与评估方案的制订提供了方法。     

茶生物质填充高分子复合材料的研究进展

茶叶在种植、生产、加工及消费环节中会产生大量的茶剩余物,茶生物质呈中空多孔隙结构,富含纤维素、木质素、半纤维素及茶多酚、茶多糖等多种活性成分,在农牧业、医疗健康、食品、环境治理及复合板材领域具有广泛应用前景,尤其是茶生物质/高分子复合材料的研究与应用得到快速和广泛发展。该文首先概述了茶生物质资源特点及其化学组成,然后综述了茶生物质填充不同高分子复合材料的研究进展,并介绍了茶生物质填充高分子复合材料在刨花板、仿木材料、吸声材料、制浆造纸、环境治理及功能食品中的应用研究现状。并指出今后须加强：1）茶生物质中多种组分的综合化、集成化利用研究;2）茶生物质木塑复合材料在阻燃、电学、热学及抗菌除臭等性能研究;3）茶生物质填充高分子复合材料在旅游、养生、装修等领域的应用基础研究;4）茶生物质生化成分变化对茶食品口味、外观及保健功能的影响机制研究。     

竹纤维加工技术的研究进展

竹纤维作为一种新型天然纤维,是当前竹材加工、新材料、纺织领域研究的热点之一,竹纤维的新产品受到社会的广泛关注,但目前竹纤维制备技术还不能满足工业化的使用要求。中国是世界上竹类资源最丰富的国家,采用竹子为原料,寻求高效的生产工艺技术装备,实现高附加值的竹纤维产品的生产,乃当前迫切需要攻克的生产技术难题。该文在介绍竹纤维应用研究背景的基础上,阐述了目前竹纤维机械制备方法和原理,分析了加工技术中存在的问题,并提出了相应的解决对策。探讨了竹纤维研究和竹纤维加工技术的发展前景。     

Nutrient Solution and Solution pH Influences on Onion Growth and Mineral Content

The effects of hydroponic nutrient solution composition and pH on growth and mineral content of green onions was evaluated. Three onion varieties [Allium cepa L. (‘Deep Purple’ and ‘Purplette’) and A. fistulosum L. (‘Kinka’)] were propagated in three nutrient solutions (Peter's Hydro-Sol, modified Hoagland's, and half-strength modified Hoagland's) at two pH levels (5.8 and 6.5) in a three-by-two factorial design applied in a randomized block with three replications. Seeds were germinated in Cropking's Oasis Horticubes under greenhouse conditions and irrigated with tap water. Once the seedlings reached the flag stage, the plants were placed into hydroponic units within the greenhouse and grown under ambient conditions. Plants were harvested 30 d after transplanting to the hydroponic units. The results indicated nutrient solution, pH, and variety significantly affected several plant physiological variables. Total biomass and edible biomass production was as high for plants grown in half-strength Hoagland's nutrient solution as for those grown in the other solutions. Total biomass was greatest for plants grown at a solution pH of 6.5. ‘Deep Purple’ produced a significantly greater overall total biomass than did ‘Purplette’ or ‘Kinka.’ Hydro-Sol tended to produce onions with highest mineral content. Due to the fact that biomass production was as great in the half-strength Hoagland's as in the more concentrated solution and that a pH of 6.5 produced greater total biomass, the half-strength Hoagland's solution at pH 6.5 was the preferred nutrient solution evaluated in this research. Selection of an appropriate nutrient solution must consider both edible biomass production and mineral content. In the research reported here, the solution that produced the greatest biomass did not produce plant material with the highest mineral content.     

生物质能研究现状及展望

生物质能是当前能源和生态环境领域研究的热点。该文鉴于目前能源、生态环境状况以及生物质能的利用现状、所处的战略地位，对当前生物质能研究的四个热点：生物质能开发利用潜力、生物质能利用对生态环境影响、生物质能开发利用技术研究、生物质能开发利用可行性分析及其发展前景进行了阐述，同时就发展生物质能需要解决的问题作了简要的分析,进而对生物质能开发利用研究有个全面的科学的认识。在能源需求、生态环境保护和发展经济的拉动下，生物质能在未来将具有广阔的发展前景。     

中国生物质产业及发展取向

该文界定了生物质、生物质产品、生物质资源和生物质产业的概念和范围，分析了中国生物质资源的潜力。针对中国当前“三农”问题和未来10～20年能源安全等重大需求，综述了国内外生物质产业发展的4个取向：生物质发电、生物质液体燃料、生物质有机高分子材料和能源农林业。简述了现代农林工生物质能一体化系统的生物质产业发展模式。发展生物质产业对于解决农民增收问题、加快农业工业化进程和促进农村小康社会建设等具有重要意义。     

Effect of soil tillage and weed control methods on weed biomass and yield of lentil (Lens culinaris Medic.)

Abstract

The study was carried out in dryfarming areas in Ankara, Turkey, over 2 years (2001 – 2002 and 2002 – 2003). The objective was to determine different soil tillage and weed control methods on weed biomass and yield components, yield of lentil (Lens culinaris). This study compared the effects of two tillage systems (shallow minimum tillage and traditional tillage) and three weed control methods (weedy check, hand weeding and herbicide) on weed biomass, growth characteristics, seed yield and some yield components of lentil. Significant differences were found among weed control methods for weed biomass and yield parameters of lentil. Tillage systems had no significant effect on weed biomass or yield of lentil. The highest yield and lowest weed biomass was found in the hand-weeded treatment compared to the other weed control methods. Results of this research indicate that weeds are a main constraint for lentil growing under dryland conditions. Grain yield of lentil was reduced more than 60% due to uncontrolled weeds.     

大庆盐碱地立地质量评价

根据盐碱地土壤性质与植物的生态关系,调查分析植物群落种类、生物量与土壤理化性质（pH值、有机质、水解氮、有效磷、速效钾、阳离子交换量、交换性钠和水溶性总盐含量）之间的相互关系。利用多元统计分析的因子分析和聚类分析方法,以盐碱地土壤理化性质为分类依据,以地上草本植物群落生物量为验证标准,进行立地分类和立地质量评价,将大庆市盐碱地分为高生物量轻度盐碱地、高生物量中度盐碱地、中生物量中度盐碱地、低生物量中度盐碱地和重度盐碱地5种立地类型。研究结果可为恢复植被,提高土地资源生产力提供科学参考。     

计算机视觉技术在水产养殖中的应用与展望

该文从养殖动物的生物量测量、行为监测和应激状态评估等方面综述了计算机视觉技术在水产养殖中生物信息获取方面的研究进展,并提出了进一步研究的方向是用图像处理技术量化鱼的行为的新方法,鱼在各种应激和养殖条件下行为变化的量化研究和人工智能技术的应用等方面。