NaOH处理对互花米草高温干式厌氧发酵的影响

为了解NaOH处理对互花米草厌氧发酵的影响,在高温（55℃±1℃）和互花米草初始干物质含量为20％条件下,考察了NaOH处理对互花米草厌氧发酵产气特性、物质结构和组成以及发酵后互花米草水浸提液理化特性的影响．结果表明,互花米草经5％NaOH处理后,产气受到明显的抑制,累积产气量仅为CK的76．68％;碱处理配合水洗可有...     

NaOH处理对互花米草深度气化利用的影响

在实验室条件下,考察了NaOH固相处理用于互花米草中温干式发酵以及一次发酵后沼渣二次发酵的预处理方式的可行性,从产气特性、物质转化等角度进行了系统的分析.结果表明,NaOH处理对互花米草中温干式发酵产气未表现出促进作用,干物质（TS）产气量为358.94 mL/g,仅为CK的92.42%,但甲烷平均含量提高了1.84%...     

高温碱间歇式处理对互花米草厌氧发酵特性的影响

以互花米草为原料,采用中温(35±1)℃批式发酵的方式,考察了NaOH高温碱间歇式处理对互花米草厌氧消化过程的影响.结果表明,互花米草一次发酵至产气停止,单位TS产气量为263mL/g,发酵过程中出现酸化现象, pH值最低为5.17.二次发酵原料为一次发酵后的固体残余物,主要组分为可分解有机物以及一些难分解有机物,过程中未出现酸化现象, pH值经短暂下降后很快稳定在7.5左右,累积产气量在一次发酵的基础上提高了46%.互花米草单位TS产气量为383mL/g.消化液中有机酸乙酸含量最大,丙酸和丁酸含量相当.     

碱处理对互花米草理化特性的影响研究

研究了5%的NaOH溶液固态处理互花米草后,互花米草的物质结构、物质组成以及水浸提液理化特性的变化.结果表明,经5%的NaOH溶液处理48h后,互花米草的木质纤维结构受到破坏,木质素大分子被碎片化,一些含氮的有机物和碳水化合物受到破坏,导致互花米草水浸提液的COD、TN和有机氮含量大幅增加,分别增加了333.90%、45.26%和25.83倍.对纤维素含量和纤维素结晶度的影响不大,但纤维素的结晶区可能发生了一定的重结晶.半纤维素受到较大程度的破坏,半纤维素含量大幅降低了27.65%,产生了一些羧基类物质.碱处理后,木质素的包裹作用被去除,互花米草的生物降解性能提高.     

汽爆预处理对互花米草厌氧发酵产气特性的影响

针对互花米草厌氧发酵过程存在的结构抑制问题,采用高速汽爆设备,在1.5,2.0,3.0MPa条件下分别对其进行蒸汽爆破预处理试验,并采用揉搓处理作为对照.厌氧发酵试验结果表明,随汽爆压力的增加,累积产气率呈下降趋势,1.5,2.0,3.0MPa处理原料的单位挥发性固体(VS)累积产气量分别为293.6,176.1,145.4mL/g,对照为238.7mL/g.经2.0,3.0MPa处理的原料在发酵过程中存在酸积累现象,挥发性有机酸(VFA)中乙酸最高达10599.42mg/L,丙酸浓度高于1000mg/L,这是导致这2组原料累积产气量低于对照的主要原因.     

牛粪对互花米草混合厌氧消化过程的影响研究

以互花米草和牛粪为原料,采用中温（35℃）批式发酵的方式,考察了添加牛粪对互花米草厌氧消化过程的影响.结果表明,互花米草单独发酵时,单位VS产气量为222.61 mL/g,发酵过程出现酸化现象,pH最低为5.60;添加牛粪改善了厌氧微生物的生存环境,提高了系统的缓冲能力,发酵过程未出现酸化现象,pH经短暂下降后很快恢复到7.2～7.5,累积产气量提高了38.83%,互花米草单位VS产气量为309.05 mL/g.混合发酵对消化液中有机酸产量影响不大,但有机酸高峰提前5d出现.FTIR表明,混合发酵促进了微生物对互花米草中易分解有机物的利用.发酵前、后和混合发酵互花米草的结晶度指数cri分别为0.617 6、　0.620 0和0.615 4.     

不同TS浓度互花米草沼渣二次发酵特性研究

中温（35±1）℃条件下,沼渣经6%的NaOH常温下处理48 h后,在TS含量8%、10%、12%的条件下沼气发酵.分析了发酵过程中日产气量、累积产气量、甲烷含量、pH值、挥发性脂肪酸（VFA）的变化,从不同角度考察TS含量负荷对沼渣二次发酵特性的影响.单位TS的日产气高峰分别达10、14、13 mL.g-1,累积产气率为217、227、228 mL.g-1,甲烷含量均在65%以上.发酵过程中最低pH为7.04.乙酸浓度最高分别为3 364、3 286、5 728 mg.L-1,丙酸和丁酸浓度均低于1 100 mg.L-1.结果表明,沼渣为难降解有机物,分解缓慢,不易出现酸化现象,但仍具有较强的产气潜力.     

我国对外来物种互花米草的研究进展与展望

互花米草是1979年我国从美国引进的外来物种,自引进之后,互花米草在我国沿海分布广泛,对我国沿海环境产生了一定的影响,也引起了我国学者对互花米草进行了广泛系列的研究,得出了一系列有益的成果.我国学者对互花米草的研究从引种栽培、生物学特征、开发利用、环境影响等多方面进行了研究,对引进互花米草对生态环境影响的利弊进行了分析总结,对以后的研究重点方向进行了展望,这对我国更加科学合理地开发利用这一外来物种以及进一步明确以后的研究方向具有一定的指导意义.     

碱后处理对互花米草沼渣理化特性的影响研究

以互花米草厌氧发酵后的沼渣为原料,采用紫外扫描、FTIR、XRD、1H-NMR、13C-NMR和其他一些常规分析手段研究了5%NaOH溶液固态处理前后,互花米草沼渣的物质结构、物质组成以及水浸提液理化特性的变化.结果表明,经5%的NaOH溶液处理48 h后,互花米草沼渣的骨架结构并未受到破坏,只是某些官能团的结构受到破坏;碱处理后,互花米草沼渣中木质素碎片化,木质素的芳香环结构受到不同程度的破坏,但木质素含量稍有增加;碱处理破坏了互花米草沼渣中纤维素的结晶结构,形成可被厌氧微生物破坏的类似结晶区结构,结晶区的比例增加,纤维素相对含量增加;碱处理后,互花米草沼渣中羧酸盐破坏严重,沼渣中羧基碳含量降低,烷烃类物质也受到一定的破坏,半纤维素相对含量降低;碱处理后,互花米草沼渣中烷基碳和芳香碳含量均降低,烷氧碳含量增加,芳香度降低,表明碱处理后互花米草沼渣的脂肪族特性增强,可生物降解性能提高.     

福建治理互花米草试验研究

针对外来入侵植物互花米草在福建沿海滩涂蔓延,制约沿海经济、社会和环境的可持续发展,采用"滩涂互花米草除控制"稀释液喷湿互花米草的茎叶,15 d后互花米草的茎叶由绿转淡黄,30 d后逐渐枯死,60 d后根系开始枯烂,180 d后彻底灭除,同时无萌芽再生。经检测,"滩涂互花米草除控制剂"低毒,可溶于水,在海水、沉积物和贝类体内未检出残留物。利用"滩涂互花米草除控制剂"治理互花米草环境安全、简便、快捷、彻底。     

互花米草厌氧消化产沼气的实验研究

为探索入侵物种互花米草厌氧生物处理的可行性,研究了互花米草中温批式厌氧发酵的产气特性和物质转化过程.结果表明,互花米草的产气率随VS负荷的增加呈现先增加后降低的趋势,当VS浓度为6.0%时,产气效果最好,产气量为294.84mL/g VS.发酵过程中,有机酸先增加后降低,pH值与有机酸呈极显著的负相关(R=-0.97508),该发酵过程为丁酸型发酵.互花米草中的维管束、薄壁细胞以及纹孔,有利于其进行厌氧生物处理, 发酵后的互花米草外观变得毛糙,出现了很多丝状物,维管束结构破坏严重,皮层和薄壁细胞不易被厌氧微生物破坏.FTIR和XRD结果显示,厌氧微生物不但利用互花米草中的易分解有机物,对纤维素的结晶区也有一定的破坏,发酵后的互花米草木质素相对含量增加.     

大米草人工败育技术研究

大米草的蔓延,不但严重影响了滩涂养殖业,同时也对滩涂生态造成了巨大的破坏,致使红树林生态群大面积消失.我们研制出一种能够导致大米草败育的药剂--米草败育灵,可使大米草种子100%败育,从而可以有效地控制其通过种子传播的方式蔓延.经检测该药剂对环境安全,对水生生物安全且使用后在土壤中检测不到残留.     

持续淹水治理互花米草技术对盐沼土壤的影响

为了研究持续淹水治理互花米草技术对盐沼土壤理化特性的影响,应用化学分析测定方法跟踪监测了崇明东滩治理互花米草示范样地内水淹控制样区的土壤有机质、pH值、氯离子、重碳酸根、钙离子、镁离子和硫酸根离子含量随持续淹水时间的变化.结果表明,随淹水时间的延长,盐沼土壤有机质含量降低,而盐沼土壤pH值、氯离子、重碳酸根、钙离子、镁离子和硫酸根离子含量升高.除了氯离子和重碳酸根外,其他指标在0～15cm和15～30cm土壤层间的含量略有差异,但变化趋势相同.长期淹水造成的厌氧环境对盐沼土壤产生了一定的负面影响,而且持续淹水时间越长,对盐沼土壤产生的负面影响也越大.因此,应用持续淹水技术治理互花米草时,应尽可能减少持续淹水时间,以便在迅速、有效控制互花米草后为受损湿地的修复提供条件.     

无瓣海桑不同器官水浸液对互花米草幼苗的化感效应

以互花米草幼苗为受体植物,选用无瓣海桑凋落叶、根、果的5个质量浓度梯度(0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 g/mL)水浸液为处理液,研究无瓣海桑对互花米草幼苗的化感效应。结果表明:不同浓度的无瓣海桑凋落叶、根和果的水浸液对互花米草幼苗具有不同程度的化感作用,且存在"高抑低促"的浓度效应。所有水浸液均表现出高浓度下(高于0.3 g/mL)明显抑制互花米草的生长,随着浓度降低其抑制作用逐渐减弱,甚至转为轻微促进作用(即0.1 g/mL时)的规律。无瓣海桑不同器官的水浸液对互花米草幼苗生长的综合化感抑制强度为:果>根>凋落叶。     

物理措施控制互花米草的长期效果研究

以上海崇明东滩湿地入侵植物互花米草为研究对象,进行翻耕、碎根、刈割和生物替代控制实验。在控制措施实施后第3 a的2007年生长季,继续监测不同控制措施的长期效果。研究结果显示,(1)2007年生长季初期,不同深度翻耕处理之间以及与对照已无显著性差异,翻耕处理不能长期抑制互花米草;(2)经过3个生长季,碎根处理也与对照无显著性差异;(3)不同月份刈割的处理效果之间差异显著,经过3个生长季后,8月份扬花期刈割对互花米草生长抑制的效果最好,为最佳控制时间;(4)生物替代试验中,在移栽后第3个生长季,深度翻耕处理样方中已无存活芦苇,其它样方中的芦苇存活率、植株密度、结穗率也比前两个生长季显著下降。研究结果表明,互花米草是一种适应性很强的外来物种,利用单一的物理控制措施不能长期有效地根除互花米草,必须采取综合控制措施进行治理。     

互花米草入侵对滨海盐沼土壤甲基汞的影响

本研究跨越11个纬度选取了4个典型滨海盐沼湿地,通过对比分析互花米草湿地和其他盐沼湿地（没有互花米草的本地种单优或者共优群落湿地）的汞（THg）和甲基汞（MeHg）含量特征及环境因子,探究互花米草入侵对我国滨海盐沼湿地土壤甲基汞的影响.结果表明：（1）4个研究区THg含量高低顺序为闽江口（（115.327±18.220）μg/kg） > 杭州湾（（37.792±3.761）μg/kg） > 黄河三角洲（（27.690±4.359）μg/kg） > 盐城（（8.843±1.688）μg/kg）;MeHg含量为杭州湾（（0.589±0.134）μg/kg） > 黄河三角洲（（0.511±0.059）μg/kg） > 闽江口（（0.361±0.065）μg/kg） > 盐城（（0.191±0.027）μg/kg）.（2）综合4个研究区进行分析发现,互花米草入侵对盐沼湿地土壤MeHg和% MeHg的均没有显著影响,但是互花米草入侵著增加了黄河三角洲的MeHg含量（95.0%）.（3）在两种湿地类型中,% MeHg（甲基化率）和THg均呈现极显著的负相关关系,且二者之间的关系存在一个临界值（20~30μg/kg之间）,当THg小于临界值时,% MeHg与环境因子相关性较弱;当THg大于临界值时,% MeHg与环境因子显著相关.本研究从较大的空间尺度回答了互花米草入侵对滨海盐沼湿地甲基汞特征的影响,为全面评价互花米草入侵对我国滨海地区的影响提供了数据支持,为研究滨海滩涂地区汞的迁移转化提供了依据.