二甲基亚砜降解菌的筛选及降解特性研究

在实验室条件下,利用以二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)为唯一碳源和硫源的无机盐培养基,从土壤中筛选出能够在其中生长的复合菌群.通过单因子变量试验,研究了接种量、DMSO初始浓度、pH值、温度及重金属盐对该菌群降解DMSO效果的影响.结果表明,接种量为5%、DMSO初始浓度为18.8 mmol/L、pH值为7.0～8.0、温度为30 ℃时,该菌群对DMSO的降解效果最好;当Cu2+、Cr6+浓度分别为2、5 mg/L时,该复合菌群对DMSO的降解作用受到抑制.该菌群对DMSO有降解能力,根据其功能命名为DSDC(dimethyl sulfoxide degrading consortium).     

水葫芦堆肥中N2O排放特征及其影响因子研究

为了明确水葫芦堆肥过程N2O排放的影响因子,为减少水葫芦堆肥过程中N2O排放提供理论依据,笔者采用静态箱-气相色谱法,研究水葫芦（Eichhornia crassipes）堆肥过程中N2O排放动态,探讨了堆温、C/N、氮素形态、化学保氮剂、翻堆频次对N2O排放量的影响。结果表明：N2O日均排放量在水葫芦堆肥后5~10天达最大值,N2O累积排放量呈对数曲线变化趋势;N2O日均排放量与堆温、NH4+-N含量成极显著线性正相关,降低堆温、增加C/N比,可以减少水葫芦堆肥过程中N2O排放量;添加化学保氮剂处理,可以降低水葫芦堆肥过程0~8天的N2O排放量,但整个堆肥过程的N2O累积排放量大于对照处理;减少翻堆频次可降低N2O的排放。     

不同猪群粪、尿产生量的监测

准确了解畜禽粪尿的产生量是畜禽粪便有效处理与利用的基础。以规模化养猪场为对象,研究了不同猪群(公猪、母猪、哺乳仔猪、保育猪、育成猪、育肥猪)在不同季节粪尿产生量、粪尿养分含量及养分产生总量等变化。结果表明：不同猪群间粪尿日产生量、粪尿养分含量及氮磷等养分日产生总量均呈显著差异,公猪粪尿日产生量及养分日产生量均显著大于其...     

秸秆床厌氧发酵产沼气系统优化试验

针对前期研究中发现秸秆床反应器内秸秆在发酵后期上浮、进水短流等问题,采取在秸秆床反应器内增加导气管、在秸秆捆底部预留缓冲空间以及2种方式组合的方式,研究改进措施对秸秆床反应器及整个发酵系统产气、化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)去除等的效果。结果表明:直接以打捆秸秆为固定相,以猪粪废水为流动相的处理在猪粪废水有机负荷为2.13 kg/(m3/d)条件下出现轻度酸化,产气受到明显抑制,日产气量明显低于其它处理,继续提高猪粪废水有机负荷后各处理间无明显差别;采用增加导气管、增加缓冲空间以及导气管+缓冲空间的方式改善了秸秆床反应器内发酵环境,未出现酸化现象,日产气量稳定性明显提高。试验结束时,各处理秸秆床反应器累积产气量较对照分别提高了18.90%、9.05%和22.48%,累积产甲烷量较对照分别提高了23.02%、9.34%和25.21%;采用该研究提出的改进措施对二级反应器产气组成无明显影响,各处理平均甲烷含量均在68%左右,对整个秸秆床发酵系统累积产气量、平均甲烷体积分数以及COD去除率无明显影响。以上结果表明,在秸秆床反应器内增加导气管对提高反应器产气量、甲烷含量及产气稳定性有较好的效果,在条件允许的情况下可以考虑在反应器底部增加缓冲空间。     

麦秸生物炭添加对猪粪中温厌氧发酵产气特性的影响

为探明不同热解温度生物炭添加对猪粪中温厌氧消化产气的影响,以400、500、600℃热解制成的麦秸生物炭(BC400、BC500、BC600)为研究对象,采用批次发酵试验,探讨了生物炭添加对猪粪中温(37±1)℃厌氧发酵产气特性的影响。研究结果表明:麦秸热解生物炭可显著(P0.05)提高猪粪发酵系统的产气潜力和甲烷含量,其影响从大到小依次为BC600BC500BC400。厌氧发酵49 d期间,添加生物炭处理的产气量和产甲烷量分别为260.7~288.7 m L·g~(-1)VS和163.7~185.5 m L·g~(-1)VS,较纯猪粪处理提高了77.1%~96.1%和78.1%~101.8%。同时,添加生物炭可明显提高猪粪厌氧发酵系统的消化效率(T90),缩短厌氧发酵的延滞期。不同热解温度麦秸生物炭对猪粪厌氧消化产气特征的影响明显不同,对畜禽养殖场沼气工程运行中的物料选择和条件优化有实际的指导意义。     

高效液相色谱法测定秸秆浸提液或腐解液中12种酚酸

建立了同时测定秸秆浸提液或腐解液中12种酚酸物质(没食子酸、原儿茶酸、龙胆酸、对羟基苯甲酸、绿原酸、香草酸、咖啡酸、丁香酸、对香豆酸、阿魏酸、芥子酸、水杨酸)的反相高效液相色谱测定方法。采用Waters HLB(500 mg、60μm、6 m L)固相萃取小柱对水溶液中的酚酸物质进行浓缩,以含0.5%乙酸的乙腈和0.5%乙酸的水溶液为流动相进行梯度洗脱,选用二极管阵列检测器,30 min内可对12种酚酸物质同时检测,各种酚酸均可达到基线分离。加标回收试验表明,样品中12种酚酸类化合物的加标回收率为79.41%~101.92%,12种酚酸保留时间和峰面积的RSD分别在0.02%~0.1%和0.25%~2.26%之间。该方法快速、灵敏、准确,适用于同时测定秸秆浸提液、腐解液、土壤溶液及水溶液中12种酚酸物质含量。     

沼气池微生物生态群落PCR-DGGE分析方法研究

研究了适合于PCR-DGGE分析的沼气池污泥样品微生物基因组DNA快速提取方法,探讨了PCR反应条件、电泳时间与上样量对DGGE指纹图谱多样性的影响。试验结果表明,采用本研究所建立的SDS和Guanidine thio-cyanate-N-LS方法提取沼渣微生物总DNA,利用细菌特异性16S rDNA通用引物,经复原条件PCR(循环25次)扩增,所得PCR产物在85V电压下,上样量600ng,电泳时间为16 h时DGGE分离效果最佳,获得清晰的16S rDNA V3区片段的图谱。     

不同条件育秧提高水稻秧苗抗逆性的研究

稻麦轮作系统中,麦秸还田腐解产生的有毒有害物质可对下茬水稻幼苗产生不利影响,有效减缓或避免其负面影响对于水稻生产尤为重要,而筛选能够提高水稻秧苗抗性的育秧技术不失为重要途径。通过采用5种不同育秧条件对水稻秧苗进行抗性锻炼,以期提高水稻秧苗对麦秸还田条件的抗逆性和适应性,并在移栽后采取相同的栽培措施(氮素和水肥管理)对其进行评估。试验结果表明,干旱及低营养条件下育秧均降低了水稻株高、生物量以及叶绿素含量,且增加了水稻植株丙二醛含量和脯氨酸含量,使水稻的生长发育受到抑制;而施用秸秆、浇施秸秆腐解液以及酚酸混合液进行育秧的处理均增加了水稻株高、地上部鲜重、叶绿素含量、总根长、根表面积、根体积、根尖数、根分枝数和平均根直径,且均降低了水稻植株丙二醛含量和脯氨酸含量,提高了水稻秧苗对麦秸腐解产生负面影响的抗逆性和适应性。通过在水稻育秧期添加适量麦秸、麦秸腐解液或酚酸混合液均可有效提高水稻秧苗对麦秸还田条件的适应性。     

基于作业成本法的秸秆收贮运成本分析研究——以江苏省为例

偏高的收贮运成本制约着秸秆产业化利用可持续发展。为揭示秸秆收贮运成本的构成,本文以江苏省盐城建湖、扬州高邮、无锡宜兴等 3 家秸秆收贮企业实地调研数据为样本,采用作业成本法,对小麦与水稻秸秆收贮运成本作了比较分析。结果表明：3家企业小麦和水稻收贮运成本平均为 148.5 元·t^-1 和 116.8 元·t^-1,麦秸收贮运成本高于稻秸。在麦秸收贮运成本中,田间收集成本占 52%,运输成本占 21%,贮存成本占 27%;水稻秸秆田间收集成本占 48%,运输成本占 21%,贮存成本占 31%。田间收集成本所占比重最高,其次是贮存成本,再其次是运输成本,提高秸秆田间机械化收集水平是降低收集成本最有效途径。     

秸秆育苗容器土埋条件下养分释放动态规律

为了解秸秆育苗容器在土壤中养分释放情况,以不含样品土壤作对照,进行了以改性淀粉胶和改性豆胶为胶黏剂、稻壳粉为填充料制作而成的秸秆育苗器土埋试验。结果显示:在土埋过程,两种育苗容器均发生了不同程度降解并伴随有碳氮磷钾养分释放。起初5天各养分释放较快,主要为水溶性养分的释放;中后期释放平稳,主要是微生物降解引起的养分释放。土埋65天,淀粉胶容器碳、氮、磷、钾释放量分别为67.1%、68.0%、80.2%、85.9%,豆胶容器为45.9%、55.5%、73.8%、81.3%,两种容器养分释放速率均表现为钾磷氮碳。秸秆容器碳氮钾释放量与土壤总凯氏氮、速效钾增长速率呈极显著相关关系(P0.01),磷素和碳素释放量与土壤速效磷和土壤有机碳增长无确定相关性(P0.05),研究结果为秸秆容器的田间应用提供了理论依据。