利用微藻固定烟道气中CO2的实验研究

为获得能适合于烟道气条件下生长的微藻 ,找到一种高效的温室气体固定的方法 ,利用配置烟道气 (CO2 和O2 的浓度分别为 15 %和 2 %)驯化稻田微藻混合试样 ,分离出对高浓度CO2 条件有很强适应力的微藻ZY 1,并研究了在不同培养条件下微藻ZY 1的生长情况 .微藻ZY 1在CO2 浓度从 10 %～ 15 %的范围内有较高生长力 ,在CO2 浓度为 10 %时 ,生长最好 .微藻ZY 1对温度、气体流速、pH值等物理条件也有很宽的适应范围 ,在温度为 2 5～ 30 .C、流速为 0 2 5～ 0 75L·min-1、pH4～ 6范围内 ,生长基本稳定 .在培养条件为 10 %CO2 、2 5 .C、pH5 0时 ,微藻ZY 1的生长率最高 ,CO2 的固定率平均值为 0 397%.可以认为 ,利用该藻固定烟道气温室气体具有一定的可行性 .     

利用微藻固定CO2实现碳减排的研究进展

CO2减排是目前社会经济发展所面临的重大环境问题之一,如何高效、绿色地进行减排已成为各国科研工作者关注与研究的热点。利用微藻技术进行减排符合碳循环规律,显示出很好的应用前景。本文结合笔者近年在利用微藻技术进行碳减排方面的研究工作,从固定CO2的微藻选育、微藻的培养、微藻减排在光生物反应器方面的开发以及CO2减排与污水深度处理及高价值生物质生产的耦合等4个方面对近些年来国内外在利用微藻技术实现CO2减排方面的研究情况进行了归纳与评述,并对前景进行了展望。     

微藻固定CO2研究进展

空气中CO₂ 浓度升高所导致的温室效应已成为重大的环境问题 ,受到人们普遍关注。概述了高效固定CO₂ 微藻藻种的筛选和培养方法 ,分析了微藻固定CO₂ 的无机碳利用形式和浓缩机制 ,讨论了高效光生物反应器设计和运行目标 ,简要介绍了微藻 (酶 ) 膜生物反应器集成新技术。并认为今后的研究方向主要是在进一步探索微藻固定CO₂ 有关机理的基础上 ,构建高效固定CO₂ 的转基因微藻 ,开发高效膜生物反应集成系统。     

微藻固定燃烧烟气中CO2 的研究进展

空气中CO2浓度升高导致的气候变暖问题已经成为全球性的环境、科学、政治、经济问题。近年来,对可用于直接固定工业废气尤其是燃烧烟气中CO2的捕捉和封存 (CCS) 技术进行了广泛的研究。在这些技术中,微藻生物固定CO2是一种具有大规模应用前景和经济上可行的CCS技术。以下从藻种的筛选、烟气条件对微藻固定CO2的影响、高效光生物反应器的开发和微藻产物的利用等方面对微藻生物固定烟气中CO2的现状和发展以及作者所在实验室在这一领域的研究情况进行了分析和总结,最后对其技术前景进行了展望,以期对微藻固定燃烧烟气中CO     

微藻固定CO2研究进展

空气中CO2浓度升高所导致的温室效应已成为重大的环境问题,受到人们普遍关注.概述了高效固定CO2微藻藻种的筛选和培养方法,分析了微藻固定CO2的无机碳利用形式和浓缩机制,讨论了高效光生物反应器设计和运行目标,简要介绍了微藻(酶)-膜生物反应器集成新技术.并认为今后的研究方向主要是在进一步探索微藻固定CO2有关机理的基础上,构建高效固定CO2的转基因微藻,开发高效膜生物反应集成系统.     

橡胶林固定CO2和释放O2的服务功能及其价值估计

橡胶树除生产橡胶和提供优质木材外,还有长期不为人们注意的生态服务功能。以中国的橡胶林为研究对象,采用标准标木生物量法,对橡胶林固定CO2和释放O2的生态服务功能及其价值估计进行了研究。结果表明中国橡胶林目前每年从大气中固定的CO2总量为411万t,所释放的O2为299万t。经分别采用C税法和工业制氧成本法估计了CO2和O2的价值达到1238亿元和12亿元。二者价值之和相当于中国橡胶林每年生产橡胶和提供木材等直接产品价值的28.7倍。橡胶林CO2的固定能力是热带山地雨林的4.7倍。50a来中国橡胶林已累计固定CO2达到11292万t,释放O2达8212万t,对短期内缓解大气的温室效应发挥了巨大的作用。     

有关微生物固定CO2技术及其应用探索

本文首先介绍了固定CO2的意义及方法,然后分析了微生物固定CO2技术流程,接下来阐述了微生物种群及生物反应器类型,最后重点讨论了微生物固定CO2的应用(以微型藻类在CO2吸收与资源化中的应用为例),以期为同行提供有益借鉴与参考。     

微藻在CO2生物捕集及废水生态修复领域的研究进展

温室效应、水资源短缺和能源危机是21世纪人类面临的三大挑战。微藻是一种水生植物,在CO₂减排、废水生态修复及生物能源领域已成为全球研究热点。综述了微藻在CO₂生物捕集和废水生态修复的应用研究进展。微藻生物柴油现已成为全球研发热点,但研究主要集中在某个单元的最优化设计,而对各单元之间相互作用和耦合的重要性缺乏充分认知,提出了将CO₂生物捕集、废水生态修复、生物柴油制备、藻渣替代水煤浆与煤共气化的理念,这对微藻生物过程的高效全局优化和环境综合治理具有重要意义,是未来我国发展低碳经济的有效途径,并在此基础上对微藻产业规模化的未来核心研究方向进行了展望。     

开放式空气CO2浓度增高条件下旱地土壤气体CO2浓度廓线测定

设计了一套适合于FACE(free-air CO₂ enrichment)平台的旱地土壤气体CO₂浓度廓线测定方法,并将其应用于田间实验.在江苏省无锡市郊区具有太湖地区典型水稻土的稻麦轮作农田,对FACE和对照麦田以及裸土0～30cm土层的土壤气体CO₂浓度廓线进行了观测研究.结果表明,所采用的方法满足进行旱地农田土壤气体CO₂浓度廓线研究的要求;在0～30cm土层中,上层土壤气体中的CO₂向上垂直扩散要比下层土壤快;在作物旺盛生长期,大气CO₂浓度升高200±40μmol·mol^-1使0～30cm土层的土壤气体CO₂浓度显著提高14%±5%(t检验P<0.001).     

干湿交替频率对不同土壤CO2和N2O释放的影响

干旱、半干旱和地中海气候区,乃至一些湿润地区,由干湿交替引起的土壤碳、氮的短暂脉冲式释放很大程度上决定着长时间尺度温室气体释放的总量,是土壤碳、氮温室气体释放的关键过程.选择我国降雨梯度下的森林、农田、草地和荒漠生态系统,采集土样进行实验室统一控制条件下的多重干湿交替循环,对比探讨不同生态系统土壤干湿交替频率对CO2和N2O释放的影响模式.结果表明:(1)干湿交替能够显著的激发土壤中CO2和N2O的释放,森林、农田、草地和荒漠土壤CO2和N2O释放速率对干湿交替的响应模式基本一致,其响应强度与土壤本底中碳和氮的含量有关;(2)在一定培养时间内,随着干湿交替频率的增加,土壤再湿润阶段CO2释放速率降低,但是,气体释放的总量较之于恒湿对照组有所增加.(3)不同土壤N2O的释放总量对于湿交替频率的响应模式表现出很大的差异,其中农田和荒漠土壤响应模式类似.     

全球CO2浓度变化与植物的化感作用

ＣＯ２浓度升高会使植物同化物在体内的含量和分配发生变化,这种变化会影响到植物的某些生理代谢功能,进而影响植物次生代谢物质的形成和分泌,就大气ＣＯ２浓度升高和温度增加将如何影响植物叶片及根系次生代谢物、化感物质、植物残体腐解以及化感作用进行了论述,同时针对目前研究现状和未来可持续农业的需要提出了大气ＣＯ２浓度变化下植物化感作用的优先研究领域。     

Conventional vs CO2 demand-controlled ventilation systems

1. 1. The feasibility of controlling the ventilation system using the occupant-generated carbon dioxide as an indicator of ventilation rate and indoor air quality has been investigated in an eleven storey office building.

2. 2. The study compares the indoor environment created by two different types of ventilation control systems.

3. 3. The two ventilation systems tested consisted of: a conventional system controlled by outdoor temperatures, and a demand-controlled system regulated by indoor carbon dioxide concentration.

4. 4. The results show that the CO₂-based demand-controlled ventilation system does not worsen indoor air quality and thermal comfort. It was also noticed that an energy saving of 12% was achieved using the CO₂ control system.

5. 5. The occupants perceived that their productivity is proportional to their perception of the indoor environment; indicating that higher productivity rates can be achieved by better controlling the working environment above satisfactory levels.

植物光合作用对大气CO2浓度升高的反应

近年来大气中ＣＯ２浓度急剧增加使人们重新对研究ＣＯ２浓度升高对植物光合作用影响感兴趣。预计在未来的１００ａ中,大气ＣＯ２浓度还将不断增长并达到当今的２倍。ＣＯ２排放量的增加不仅加剧了地球上的温室效应,也将改变全球生态系统中碳的平衡。离浓度ＣＯ２对植物光剑作用的影响表现为短期和长期效应。短时间地供给高浓度ＣＯ２促进阿 光合作用,而长时间生长在高浓度ＣＯ２下抒使某些植物光合能力下降,出现了光合适应现象     

高浓度二氧化碳对植物影响的研究进展

工业革命后全球大气CO2浓度持续上升,不仅对全球气候的变迁产生重大影响,而且对植物的形态、水分利用、蛋白质合成、光合、抗性、生长及生物量等都有不同程度的影响。高浓度CO2促进植物根、幼苗的生长,叶片增厚,降低气孔密度、气孔导度及蒸腾速率,增加水分利用效率、作物的产量及生物量,促进乙烯生物合成,增强植物的抗氧化能力。不同光合途径(C3、C4及CAM)及不同植被类型的植物对高浓度CO2的响应不同。长期和短期的高浓度CO2处理,植物响应方式有很大的差异,如短期高CO2处理使光合能力增强,而长期处理则使光合能力下调。     

CO2排放控制的动态宏观经济模拟分析

以 Nordhaus- Pizer模型和 L eimbach模型为基础 ,在新经济增长理论框架下 ,发展了一个气候保护分析的宏观经济动态模型 ,模拟分析了不同削减水平下我国温室气体排放的对我国 GDP增长和社会福利的影响 ,数值模拟发现 :如果不推动减排 ,我国经济增长到 2 0 2 5年左右将失去优势。如果中国适当参加减排 ,采用每年控制少排放 0 .2 %的水平 ,到 2 0 5 0年相对不控制将少排放 1 0 % ,对中国经济发展最为有利 ,对全球气候保护也是一个贡献     

水分胁迫对冬小麦叶片CO2／H2O交换参数的影响

Changes of CO2/H2O exchange parameters were continually measuredin winter wheat under different water stress stages.The results showed that photosynthesis rate and transpiration rate of winter wheat in water stress conditions were obviously lower than that in non-stress conditions.After water stress,both of them slowly increased and even overtook that on sufficient irrigation treatment. Responses of winter wheat to water stress in different growth stages were different.To some extent, water stress can improve crop water use efficiency,speed up the process of milking.Under water stress condition,stomatal conductance limited diurnal changes of photosynthesis and transpiration in the morning but not in the afternoon.Transpiration is more sensitive to water stress than photosynthesis.     

An improvement of the method for calibrating measurements of photosynthetic CO2 flux

Measurements of rapid changes in concentrations and fluxes of gaseous compounds relating to photosynthetic gas exchange are commonly performed using flow-through cuvettes in connection with infrared gas analysers. The accuracy and repeatability of these measurements relies ultimately upon the design of the system as a whole, rather than upon each of its components, and therefore the calibration and testing of the system should be performed keeping this in mind. We present here a simple and efficient method for the calibration of such a measurement system using a precisely determined CO₂ flow. This method gives us the opportunity to take into account any disturbing effects caused by undesired properties of the chamber or tubing materials. With the proposed calibration method, the accuracy of the CO₂ flux measurement is improved from 8% up to the level of 2%, determined mainly by the accuracy of the control gas used for calibration of the CO₂ analyser.     

未来CO2浓度增加和相应增温对水稻产量影响的模拟──以浙江省为例

采用水稻生育生理生态综合模型ORYZA1,模拟分析了未来15种可能气候变化对浙江省水稻产量的影响结果表明,CO₂浓度的增加将使水稻增产,温度增加将导致水稻减产虽然CO₂增加和相应增温对各季水稻产量在各地区的影响表现不同,但在不考虑温室效应将同时导致旱涝和病虫害变化条件下.GFDL、GISS和UKMO模型预测的气候变化将使浙江省全年水稻产量分别平均增产9.53%、8.92%和0.04%.