羟丙基甲基纤维素高吸水性树脂制备与性能表征

以羟丙基甲基纤维素为骨架材料,丙烯酸为接枝共聚单体,过硫酸铵-亚硫酸氢钠为引发剂,聚乙二醇200二丙烯酸酯为交联剂,在微波辐射的条件下通过接枝聚合反应制备高吸水性树脂,并对高吸水性树脂的吸液倍率、吸液速率、保水性能以及红外光谱、热稳定性、表观形态进行表征。结果表明,羟丙基甲基纤维素与丙烯酸质量比为1/7、中和度为65%、引发剂与丙烯酸质量分数为1%、交联剂与丙烯酸质量分数为0. 4%、反应时间为4. 5 min是较优的制备方法,该条件下制备的羟丙基甲基纤维素高吸水性树脂吸水倍率可达497. 13 g/g,吸盐倍率为61. 70 g/g;35℃条件下,该高吸水性树脂可保水48 h以上;重复使用6次后,该高吸水性树脂仍具有较高的吸液倍率。     

散射光薄膜在日光温室黄瓜生产中的应用

为探讨新型散光薄膜在宁夏日光温室中的应用效果,于2015年春季在宁夏吴忠的日光温室中初步开展了黄瓜栽培生产试验。通过跟踪测试黄瓜生长指标、产量指标的结果显示,试验温室中黄瓜的株高、茎粗、叶片数等生长指标显著高于对照温室,同一生长时期的产量指标也较对照温室高出20.5%,即初步试验结果表明,在宁夏地区,采用散射光薄膜增加温室中的散射光比例具有促进温室黄瓜生长,提高黄瓜产量的作用。     

基于热电制冷技术的营养液温控系统的试验研究

在分析研究热电制冷技术工作特点的基础上，利用热电制冷技术开发了番茄无土栽培营养液温度控制系统。试验结果表明，应用该温控系统能够把营养液夏季温度控制在21～23℃，冬季温度控制在19．5～20．5℃范围内，满足番茄深液流无土栽培的需求；系统制冷系数约为20％，适用于制冷量需求较小的栽培情况。该系统使用方便，改变电流方向即可以实现制冷和加热的转换。     

寒潮天气表冷器-风机集放热系统对连栋大棚热湿环境的影响

连栋塑料大棚棚内环境易受寒潮侵扰,为调节棚内热湿环境,将表冷器-风机集放系统应用于连栋塑料大棚中,在白天适宜条件下运行系统,将棚内空气盈余的热量收集并储存在蓄热水箱中,夜间气温较低时,再将储存的热量释放出来用以加温。对表冷器-风机集放热系统的运行效果进行试验,通过集热量、放热量和性能系数等评价集放热性能,并且将水气温差作为主要影响因素对系统运行阶段分别进行热流量分析和分析。结果表明,在寒潮下系统可以保证棚内气温比棚外高5.2～7.8 ℃。集热量达到了390.6～693 MJ,放热量为361.2～609 MJ,系统性能系数达到了4.4～7.2,节能效果较为显著。系统在运行过程中水气温差每增长1 ℃,集热流量增加0.82 kW,放热流量增加0.58 kW,单位时间内换热量较大;此外系统在集热阶段析湿系数约为1.70,表冷器-风机进出口空气含湿量差最高可达1.3×10-3 kg/kg,说明在集热阶段系统具有冷凝除湿的效果;同时在冷凝除湿过程中系统效率随着水气温差的增加而增加,最高可达到82.8%,能量利用率较高。该研究对保证连栋塑料大棚安全越冬生产具有重要意义。     

基于MCR模型的城镇生态安全格局构建和建设用地开发模式

近年来,在中国城市土地开发的顶层设计中越发强调生态空间的重要性,充分识别城市生态安全格局并探讨建设用地空间扩展格局成为划定生态保护红线、确定城市开发边界和"三规合一"空间管制等政策实施的迫切需求。该文以唐山市为例,基于"生态过程—格局"理论和GIS的空间相关性分析、距离分析和叠加分析等方法,从综合水安全、地质灾害预警、生物生境保护、水土保持、游憩安全5个方面,整合构建了底线安全格局、缓冲安全格局和最优安全格局3种不同等级的综合生态安全格局。该文在MCR模型算法引入不同等级"源"的权重系数,以综合生态安全格局为阻力因子,并结合城镇中心的吸引力、主要道路的吸引力和政策调控(区域开发重点)等城镇用地扩展影响因素,得到在不同约束条件下的区域空间扩展阻力面,分别确定了唐山市在"生态安全约束型""经济增长主导型"和"生态与经济并重"3种模式下城镇空间可能的发展范围,经过多方案比较,"生态与经济并重"城镇建设用地空间发展模式是未来城镇健康有序发展的最优模式,这种发展模式既有利于减少大规模、高强度的城镇化和工业化过程所造成的城市发展和环境保护之间的用地冲突,也可为城市用地布局规划和生态红线划定提供科学依据。     

养猪场粪污水生物处理工艺技术研究

通过对粪污水进行分离、沉淀、曝气、生物滤池和添加微生物菌群有机物的降解对比试验，优选出了一套工艺流程，并在北京东广德猪场进行了工程实践。结果表明，优选出的以生物滤池为主的好氧生物处理工艺降解效率高、设备投资少、运行费用低且管理方便。高速生物滤池的降解率可达90％以上，整个污水处理系统有机物的降解率达到93%～97％。从系统运行水质监测结果来看，在保证粪污水全面实现达标排放和猪粪(渣)无害化处理的前提下，这种处理工艺将各个单一处理技术有机地结合起来，形成一种综合处理与利用的系统工程，达到经济、社会、生态效益的高度统一。     

温室条件下不同新型地膜回收性能研究

为探究适宜回收的地膜厚度,选用2种不同加工工艺的新型银黑双面地膜,厚度分别为0.010、0.015和0.025 mm,与符合国家标准要求的常用黑色地膜作对照,在温室条件下开展对比试验,用电子拉力试验机测试不同覆盖期地膜的力学性能,并结合含杂率、拾净率等指标综合评价地膜的回收性能。结果表明:在力学性能方面,随着地膜厚度增加,地膜断裂伸长率和最大拉伸负荷逐渐增大,厚度0.015 mm以上的地膜其力学性能保留率均在70%以上,因此,回收时仍有较好的力学性能;在含杂率方面,厚度0.015和0.025 mm的地膜,含杂率均低于80%,符合企业回收再利用的需求,可以一定程度上降低再利用处理成本;在拾净率方面,上述2种厚度的地膜表现良好,拾净率均在95%以上,有效降低了当年覆盖地膜的残留量。本研究进一步构建了地膜综合回收效果评价方法,并对地膜回收效果进行评价,结果表明在使用时长超过对照地膜123 d的情况下,这2种新型试验地膜总评价分值仍高于对照组60%以上,表现出良好的回收特性,且厚度越大,综合评分越高。综上,新型地膜各方面力学性能均有所提高,更适合长季节栽培;厚度0.015 mm以上的地膜综合回收效果更佳,对减少温室地膜残留量和促进回收地膜的循环再利用具有积极作用。     

硼缓释型高吸水性树脂制备与性能表征

以硼酸、丙三醇为原料,通过微波酯化法制备了硼酸双甘酯。以硼酸双甘酯和丙烯酰氯为原料合成了硼酸甘油丙烯酯,以此作为含硼功能单体,成功制备了以羟丙基甲基纤维素为骨架的硼缓释型高吸水性树脂。根据吸水倍率筛选含硼功能单体最佳添加量,并对产物的吸液倍率、吸液速率、保水性能以及基团结构和表观形貌进行了表征。由红外光谱曲线可以看出,试验成功制备了具有双键结构的硼酸甘油丙烯酯,并通过接枝聚合反应合成了含硼高吸水性树脂;当含硼功能单体添加量为丙烯酸质量的1%时,羟丙基甲基纤维素含硼高吸水性树脂吸水倍率为344. 06 g/g、吸盐倍率为44. 71 g/g; 35℃条件下,该含硼高吸水性树脂可保水72 h;重复使用6次后,该高吸水性树脂重复吸水率仍可达到60%以上,重复吸盐率仍可达到40%以上;该高吸水性树脂具有良好的硼缓释性,在去离子水中可持续缓释10 d,缓释硼总质量达182. 77μg,在育苗基质中可持续释放25 d,当添加量为育苗基质质量的0. 5%时,混合基质淋溶硼量比普通基质多0. 80μg/g。此外,羟丙基甲基纤维素含硼高吸水性树脂还具有良好的热稳定性,其表观形貌特征有利于促进对液体的吸收。     

日光温室中空板水循环集放热系统设计与集热性能试验

针对现有日光温室内置式水循环集放热装置存在的集热能力不足的问题,设计了中空板水循环太阳能集放热系统,通过理论分析,结合日光温室热环境模拟预测软件,验证系统可行性。理论计算表明,在室内地面面积400 m2聚苯板墙体日光温室内,系统集热总量可达350 MJ,可供日光温室2~3 d的夜间放热加温。通过现场试验测试系统的集热性能,试验结果表明:系统集热效率最大可达0.93;晴天条件下的系统日蓄热温升约比阴天条件下高1倍;在太阳辐射较弱时,中空板与室内空气的对流换热对集热效率影响显著;在3.3~5.9 m3/h的流量范围内,系统集热量随着水流量增大而增加。中空板系统作为装配式集热系统,建造成本低、简单实用,不占用室内栽培面积,适用于旧温室改造。     

设施园艺太阳能利用技术研究进展

正中国设施园艺起步于20世纪50年代,其最初目的是缓解中国北方居民的冬季蔬菜供应问题。自20世纪80年代改革开放后,中国设施园艺进入快速发展阶段。截止2015年,中国设施园艺面积达到了410.9万hm~2,产值达到了9800亿元,为调整农业产业结构、促进农民增收、丰富居民"菜篮子"起到了积极的作用~([1])。随着中国经济进入新常态,设施园艺越来越受重视,逐