利用水稻秸秆制作可完全降解的生物质板材

以水稻秸秆为原料, 不加任何胶粘剂等化学合成剂,研制成一种可自然降解的新型绿色环保材料—生物质板材,以取代现有的一部分木制品和塑料制品。将收获晒干的水稻秸秆粉碎成碎片泡入清水中,然后在室温条件下静置96 h,再利用磨解机将碎片进行纤维解离。而后利用热压成型方法制成生物质板材。最后通过拉伸试验,测定生物质板材的机械性能。试验结果表明,所制作的生物质板材的拉伸破坏强度范围是2.37~9.90 MPa。因此,利用水稻秸秆,通过上述的制作工艺过程可以制作出可完全降解的生物质板材。该板材的强度和可自然降解等特性,使其在农业、包装、保温等方面有很好的应用前景。     

木质素与生物燃料生产:降低含量或解除束缚?

生物质能源作为可再生性替代能源之一,其开发利用可为解决当前全球变暖、化石能源成本飞涨和环境污染等重大问题提供新的途径。木质纤维素是植物细胞壁的主要组成成分,也是地球上最丰富的可再生资源之一,可转化为生物酒精等液体生物燃料。木质纤维素主要包括纤维素、半纤维素和木质素,三者之间由酯键、醚键和糖苷键等化学键连接,形成的木质素-糖类复合体是一种共价键聚合物,这些细胞壁成分的组成及其互作会影响多糖的水解作用,进而影响木质纤维素的转化利用效率,其中,木质素被认为是阻碍纤维素酶分解的主要物理障碍。当前,提高能源作物生物质的田间种植、生产效率及其工厂化降解、转化效率是生物质能源发展的热点和难点问题。由于木质素是木质纤维素生物量中除多糖之外含量最高的成分之一,提高木质素利用效率成为影响整个木质纤维素生物冶炼产能的关键。为此,文中从降低木质素含量和解除木质素束缚的角度出发,系统回顾了木质素在植物细胞壁中的发育沉积特征及其遗传改造研究进展,探究从植物细胞壁结构组成角度优化木质纤维素性状提高生物燃料产率的可能性,重点论述了降低能源植物木质素含量的遗传选育和基因改良策略,以及木质纤维素生物冶炼的预处理和分离技术。一方面,通过常规育种程序培育低木质素含量的生物能源作物品种,或是通过基因工程技术下调木质素的生物合成,对于提高木质纤维素利用效率和降低生物燃料生产成本均具有积极的作用。另一方面,以解除木质素束缚为目的的生物冶炼预处理技术是提高木质纤维素生物燃料工厂化生产效率的重要环节,主要包括酸预处理法、碱预处理法和有机溶剂预处理法,高效的预处理技术能够显著提高纤维素酶水解效率,增加生物酒精产量。文中最后对木质素与生物燃料生产的研究与应用前景进行了展望。     

基于LDAR技术的炼油装置VOCs泄漏损失评估

Leak Detection and Repair（LDAR）技术是对工业生产活动中工艺装置泄漏现象进行发现和维修的一种技术。以国内某炼油装置设备管阀件泄漏的挥发性有机化合物（VOCs）为例,应用LDAR技术开展炼油装置泄漏检测并统计数据,计算VOCs泄漏损失量。结果表明：泄漏部位主要是阀门盘根,法兰、丝堵、接头等连接件,泵轴密封,排凝、放空等开口管道;通过泄漏损失量计算可知,该原油加工能力为500×104 t/a的炼油企业,每年泄漏的挥发性有机化合物约400 t/a,其中泄漏检测结果不低于10 000μmol/mol的泄漏源在炼油装置泄漏损失评估中起主要作用,是设备泄漏造成损失的重要组成部分。同时,对企业泄漏维修效果进行了评估,该企业炼油装置可以降低50%以上的VOCs泄漏损失量。（图6,表2,参8）     

从甜叶菊中提取甜菊苷的工艺研究

介绍了用水提取、醇沉淀和离子交换树脂精制等工艺从甜叶菊中提取甜菊苷的方法。并着重对水的用量、浸提最佳时间、加叶先后顺序、精制方法等影响甜菊苷提取率的重要因素进行了研究。     

马尾松不同区域相容性立木材积和地上生物量模型

已有很多国内外学者研究立木材积与地上生物量相容性的问题,但是建模过程中考虑区域因子对模型影响的研究相对较少。针对此问题,以重庆市、四川省和湖北省151株马尾松Pinus massoniana的样本数据为例,采用哑变量和非线性联立方程组的方法,建立了不同区域马尾松通用的相容性地上生物量模型、立木材积模型和它们的转换因子模型。结果表明:马尾松不同区域的模型之间存在差异性;哑变量和非线性联立方程组的方法可以有效地解决不同区域模型的差异性和立木材积与地上生物量模型的相容性;马尾松地上生物量和立木材积的二元模型均优于其对应的一元模型;在独立拟合的地上生物量回归模型中引入立木材积因子,可以有效地改善模型的预估效果;构建的马尾松相容性立木材积和地上生物量哑变量模型评价指标满足中国生物量模型的精度要求（预估精度均高于95%,总相对误差均小于2%,平均预估误差则均小于5%）。     

木质素在制备缓控释肥中的应用

木质素是自然界中含量丰富的芳香生物聚合物,也是生物质乙醇、制浆工业等生物质精炼厂的副产品,如何提升木质素的高附加值应用是亟待解决的问题。近年来,出现了大量利用木质素作为缓释肥载体的研究,木质素作缓释肥的载体,既可利用其物理特性吸附、包裹营养元素制备物理阻碍型缓控释肥;又可利用其活性基团与营养元素发生化学反应来制备化学合成型缓控释肥。本文综述了木质素在制备物理阻碍型包膜缓释肥中的应用,同时综述了木质素通过氨氧化反应、曼尼希反应和螯合反应制备化学合成型缓释氮肥、螯合微肥的应用现状。最后,探析了木质素缓释肥的物理缓释和化学缓释(氨氧化反应、曼尼希反应和螯合反应)机理。加强木质素的科学研究及应用开发对促进资源利用、环境保护有着重要的意义。     

基于文献计量的国际生物质能源研发态势分析

以ISI Web of Science论文数据库为文献检索数据源,以生物质能源及相关词语为检索词,对2000～2013年的论文进行检索,从数量、区域、机构、来源、学科以及影响力等方面对国际生物质能源研究发展情况进行分析.结果显示：生物质能源研究论文总体呈线性增长态势;美国、中国、德国、加拿大等国家成为生物质能源研究的重点国家;环境科学与生态学、农学、工程学、生物技术等是生物质能源研究的重点学科领域;生物质能源领域被引用频次较高的论文发表在《NATURE》、《SCIENCE》、《CHEMICAL REVIEWS》等期刊,表明生物质能源研究工作是国际上的研究热点之一.     

高产栽培模式中能源甘蔗的光合能力和叶面积指数比较分析

【目的】揭示能源甘蔗光合性能及相关指标对生物产量形成的作用机理,为能源甘蔗品种选育与栽培提供参考。【方法】对广西甘蔗研究所近年来自育与引进的13个甘蔗新品种,进行小面积高生物量用作能源生产的品种比较试验。【结果】参试品种按生物量指标进行聚类分析,可分为特高、较高和高产3类,类平均生物总量分别达216699、186634、145416kg／ha。各高产类群的甘蔗叶面积指数（LAD从7月至11月表现为先升高再降低的趋势。【结论】高产能源甘蔗LAI与生物产量之间存在较高的相关性。在高生物量栽培模式中,提高叶面积指数是提高能源甘蔗生物产量的关键。     

基于环境卫星数据的黄河湿地植被生物量反演研究

回归模型拟合植被指数与生物量的定量关系是植被生物量反演的重要研究方法之一.研究在此基础上,基于环境卫星遥感数据和同步野外实地采样数据,以郑州黄河湿地自然保护区为试验区,比较MLRM(多元线性回归模型)与SCRM(一元曲线回归模型)反演植被生物量的能力,并估算研究区植被生物量,生成研究区生物量分布图.结果表明,文中所建立的MLRM在研究区具有较好的反演精度和预测能力.其模型显著性检验为极显著,相关系数为0.9791,模型拟合精度达到29.8 g/m2,其模型预测结果系统误差为49.9g/m2,均方根误差为67.2 g/m2,预测决定系数为0.8742,比传统的一元回归模型具有更高的精度和可靠性.估算研究区域2010年8月湿生植被生物量约为6.849199 t/hm2,相对误差为4.73％.     

木醋液研究现状及其综合利用

从植物资源综合利用的角度出发,重点介绍了将废弃植物通过炭化方式获得木醋液的采集方法、组成、理化性质、精制方法和应用试验与研究。木醋液的组成和性质随原材料的种类、含水率、热分解方法、采集工艺、存,放平间产精制方法的不同而变化．静置法、蒸馏法、过滤法和分配法是其常用的精制方法。探讨了木醋液的研究发展趋势。     

我国生物质能源产业科技创新发展对策研究

随着化石能源的过度开采和使用,世界各国面临着不同程度的化石能源短缺和生态危机,开发和利用清洁可再生能源已成为各国关注的焦点,对于正处于经济结构转型时期的我国也有重要的战略意义,不仅可以缓解能源短缺,而且其双向清洁性对于保护生态环境和减排温室气体具有现实意义。深入剖析了在我国发展生物质能源产业的战略意义、面临的机遇及挑战,提出了对策措施和政策建议,对生物质能源产业在我国的发展具有一定的参考意义。     

观光木各器官生物量模型研究

应用分导切割法,测定了观光木地上及地下部分各器官的生物量,据相关分析,找出观光木各器官生物量与胸径,树高之间的相关关系,建立用观光木胸径和树高估测各器官生物量的数学模型。通过生物量估测型的比较,得到 度较高的数学模型Ｗ＝ａＤ＾ｂ和Ｗ＝ａＤ＾ｂＨ。     

肉桂各器官生物量的通径分析与回归模型

通过对肉桂苗期生物量以及各性状的调查,进行通径分析,并应用通径系数测验法建立肉桂生物量与各生长性状之间的最优数学模型     

Biomass, size, and trophic status of top predators in the Pacific Ocean

Fisheries have removed at least 50 million tons of tuna and other top-level predators from the Pacific Ocean pelagic ecosystem since 1950, leading to concerns about a catastrophic reduction in population biomass and the collapse of oceanic food chains. We analyzed all available data from Pacific tuna fisheries for 1950-2004 to provide comprehensive estimates of fishery impacts on population biomass and size structure. Current biomass ranges among species from 36 to 91% of the biomass predicted in the absence of fishing, a level consistent with or higher than standard fisheries management targets. Fish larger than 175 centimeters fork length have decreased from 5% to approximately 1% of the total population. The trophic level of the catch has decreased slightly, but there is no detectable decrease in the trophic level of the population. These results indicate substantial, though not catastrophic, impacts of fisheries on these top-level predators and minor impacts on the ecosystem in the Pacific Ocean.     

新型齿槽结构磨片的设计与实验

分析纤维分离磨片的作用机理,利用连续性方程及黏性流体运动微分方程,推导木材纤维原料沿齿槽二维流动的N-S方程;求解齿槽内纤维运动轨迹,得到纤维沿齿槽流动的运动规律。利用黏性流体流动能量损失计算公式分析齿槽内纤维运动能量损失,设定变化的齿刃侧倾角及齿槽宽度,从沿程损失及局部损失两方面降低纤维流动能量损失。基于纤维在齿槽内的流动规律及能量损失分析,设计具有扭转曲面齿槽结构的新型磨片,缓解周向齿区域加工强度,延长磨片使用寿命。采用新型磨片与普通磨片进行纤维解离实验,验证新型齿槽结构磨片设计的合理性;结果表明,新型齿槽结构可以明显改善纤维束堵塞齿槽的现象,新型齿槽结构磨片可以提高纤维的合格率约13%。     

天山中段主要草地类型牧草饲用价值评价与动态分析

【目的】研究放牧条件下草地群落质量动态。【方法】采用连续定位测定方法,分析1985~2001年间植物群落牧草饲用价值动态。【结果】（1）饲用价值评定上,荒漠草原草地植物群落中,良等牧草是群落植物组成的主体,占群落历年平均地上生物量的80.1%;草原草地植物群落中,优等牧草与良等牧草占群落地上生物量的59.5%;草甸草地组成群落牧草的饲用价值较低,中、低等牧草占历年平均值的91.6%。（2） 牧草饲用价值动态上,各类型草地牧草的地上生物量均处于波动状态之下,草地类型不同,群落植物的消长变化规律不同,群落中饲用价值高的类群要较低的类群年变率大。【结论】（1）草地群落牧草饲用价值不稳定,受组成群落各类牧草地上生物量的波动影响较大;（2）3类草地牧草不同类群的数量消长模式,各年度间始终处于连续的波动状态,且年度之间波动系数、年变率较大;（3）山地荒漠草原、山地草原草地的波动具有可逆性,而山地草甸主要类群饲用价值变化,不具备可逆性,是过度利用导致群落饲用价值退化的表现。     

苦竹生物量模型的研究

通过设立标准地,对苦竹的竹高、胸径等因子进行调查,了解并分析了苦竹生物量与竹高、胸径等林分各因子的相互关系,采用线性回归和幂函数方程对其生物量进行数学模型拟合,讨论并论述了改善与提高苦竹生物量的方法,为苦竹丰产林培育技术研究提供科学的理论依据.     

超声波辅助皂化法精制番茄红素油树脂的研究

采用超声波辅助皂化法精制番茄红素油树脂,单因素试验结果表明：KOH用量,皂化反应时间和超声波功率等3个主要因素对番茄红素油树脂皂化效果具有显著影响。KOH用量4.50 g、皂化反应时间2 h、超声波功率250 W为较佳的工艺条件。超声波辅助皂化可以显著提高番茄红素油树脂的纯度、色价以及清除DPPH·自由基活性。     

木材动态力学特性对热磨过程能耗的影响1）

以杨木为试材,应变率为400、700、1000 s－1,含水率为气干、全饱和,加载方向为弦向、径向、轴向;用分离式霍普金森杆（SHPB）试验装置测试了木材动态力学特性,分析了木材动态力学特性对热磨过程中能量消耗的影响。结果表明：①全饱和材比气干材更易解离。②在同一个应变率范围内,弦向抗压强度最小,轴向抗压强度最大;进料时,若能使大部分原料沿着弦向进料,而避免沿着轴向进料,则会减少研磨过程中的能量消耗。③当应变率在400～1000 s－1范围内变化时,轴向的抗压强度值随应变率的增加而增大,但增加幅度随应变率的增加而减小;弦向、径向的抗压强度随应变率的增加先增大而后减小。热磨过程中,增大磨盘转速提高纤维分离过程的应变率,可以减少热磨过程中的能量消耗。     

基于Web Service和元数据的农业生物质 特性数据共享平台研究

农业生物质特性数据共享平台是实现农业生物质基础性技术参数全社会共享的平台,也是发展优质、 高效、低耗生物质产业的公益性基础。其关键在于如何将区域存储分散、数据源不统一的生物质特性数据进行标准 化处理,最终实现共享。通过对平台关键技术的分析,提出以野中心数据库要要数据分节点冶为架构,以元数据和 Web Service 技术为基础的多层次数据共享平台。对平台的实现流程、Web Service 服务流程和元数据服务流程进行 分析,开发了农业生物质特性数据共享平台,平台能实现跨平台和跨操作系统的部署。该软件平台已经投入使用,涉 及农作物秸秆、堆肥、畜禽粪便的化学组成特性、物理和热特性、热化学工程特性以及机械特性方面的数据,能方便 的为用户提供稳定农业生物质特性数据共享服务。