热烟气气氛下生物质在流化床反应器中快速热解制取生物油

在对操作流化速度进行冷态实验以及流化床温度稳定性进行测试的基础上,研制了新型流化床反应器,并使用玉米秸秆为原料,探究了热烟气气氛下快速热解制取生物油的最佳反应温度以及床料。在最佳热解条件下,对糠醛废弃物、木糖废弃物以及海藻进行了实验研究,得到了各产物产率,并对得到的生物油进行了物理特性分析。结果显示,在最佳操作流速下,当温度为500 ℃时使用白云石为床料可以获得最大生物油产率。4种原料中玉米秸秆的生物油产率最高,达到42.3 wt%。在最佳热解条件下获得了4种物料不同含量的重油和轻质油,其中重油的物理特性差别很小,重油的热值比轻质油的热值高很多。不可冷凝气的高位热值是6.5?8.5 MJ/m3,因此不可冷凝气体可以作为一种燃料气被加以利用。     

热烟气气氛下生物质在流化床反应器中快速热解制取生物油（英文）

在对操作流化速度进行冷态实验以及流化床温度稳定性进行测试的基础上,研制了新型流化床反应器,并使用玉米秸秆为原料,探究了热烟气气氛下快速热解制取生物油的最佳反应温度以及床料。在最佳热解条件下,对糠醛废弃物、木糖废弃物以及海藻进行了实验研究,得到了各产物产率,并对得到的生物油进行了物理特性分析。结果显示,在最佳操作流速下,当温度为500℃时使用白云石为床料可以获得最大生物油产率。4种原料中玉米秸秆的生物油产率最高,达到42.3 wt%。在最佳热解条件下获得了4种物料不同含量的重油和轻质油,其中重油的物理特性差别很小,重油的热值比轻质油的热值高很多。不可冷凝气的高位热值是6.5-8.5 MJ/m3,因此不可冷凝气体可以作为一种燃料气被加以利用。     

Bt玉米秸秆还田对小麦幼苗生长发育的影响

以已进入中间试验阶段的Bt玉米及其亲本(非Bt玉米)秸秆为材料,与营养土及蛭石混合后培养小麦幼苗,同时以未使用秸秆的相应土为空白对照,在室内条件下研究了Bt玉米与亲本秸秆还田对后茬小麦的影响。结果表明:(1)不同秸秆还田对小麦幼苗出苗率、株高没有显著影响;(2)非转基因玉米与转Bt玉米秸秆拌土后地上部鲜重仅为对照鲜重的51%和65%,干重仅为对照的62%和72%,均达到差异显著水平;(3)Bt玉米秸秆还田降低小麦幼苗生长素(IAA)含量,郑58秸秆拌土增加了幼苗脱落酸(ABA)含量;(4)两种处理均提高了幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)总活性。因此,秸秆拌土对小麦幼苗的处理效应一致,与秸秆类型无关,该研究可为评价转Bt玉米环境安全提供一定的理论依据。     

作物秸秆水解条件优化及其对小球藻培养的影响

以小麦、玉米、谷子秸秆为原料，使用碱性双氧水对其进行预处理后再添加纤维素酶和木聚糖酶进行水解，以水解液中总糖含量为指标，评估水解效果并进行条件优化。将3种作物秸秆水解液作为有机碳源，探究其用于培养小球藻的效果。结果表明：3种作物秸秆最佳水解条件为固液比1∶15、温度30℃、处理时间12 h。在此条件下，玉米、谷子和小麦秸秆水解液总糖含量分别达1.677、1.412和1.211 g·L^-1。采用3种作物秸秆水解液培养小球藻，可显著提高小球藻的生物量和油脂含量。其中，玉米秸秆水解液效果最佳，小球藻生物量和油脂含量分别达到1.801 g·L^-1和30.1%。表明利用作物秸秆水解液为碳源，可显著提高小球藻的生物量并促进油脂富集。研究结果为秸秆木质纤维素原料的高效转化利用奠定了基础，为农业废弃物资源化利用提供了新思路，也为利用秸秆水解液高效培养小球藻提供了理论依据。     

离子液体介导玉米秸秆制备5-羟甲基糠醛

以玉米秸秆为原料,采用离子液体([BMIM]Cl)与二甲基亚砜(DMSO)为溶剂,氯化铬和浓硫酸为催化剂制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)。通过考察反应时间、温度、催化剂加入量和固液比等条件,以获得制备5-HMF的最优反应条件,反应产物由高效液相色谱分析。结果表明:酸解后的秸秆,在150℃、固液比为3.8%、m([BMIM]Cl)/m(DMSO)=1、硫酸和氯化铬的质量分数分别6.7%和13.3%(相对于秸秆)的条件下反应80 min时,5-HMF产率较高,为53.3%。     

不同农业有机废弃物对白星花金龟生物学特性影响研究

【目的】白星花金龟Protaetia (Liocola) brevitarsis (Lewis)幼虫取食农作物秸秆、畜禽粪便等农业废弃物,在自然界中发挥着净化环境、变废为宝的作用。【方法】本文选用8种农牧业有机废弃物,包括腐熟沼渣、平菇菌糠、猪粪、牛粪、玉米秸秆、25%玉米秸秆+牛粪、50%玉米秸秆+牛粪、75%玉米秸秆+牛粪作为饲料,研究不同农业有机废弃物对白星花金龟生物学特性的影响。【结果】沼渣组和平菇菌糠组单雌产卵量较高,分别为130.17粒和117.00粒,显著高于猪粪、牛粪和玉米秸秆处理;在牛粪与玉米秸秆混配组,各处理单雌产卵量为101.50-108.67粒,不同混合比例间无显著差异。从幼虫孵化率比较,平菇菌糠组和猪粪组幼虫孵化率较高,分别为87.78%和82.22%;玉米秸秆及其与牛粪不同比例混合处理的幼虫孵化率均很低,仅为46.67%-57.78%。从幼虫化蛹率、羽化率比较,玉米秸秆添加不同比例牛粪处理组的化蛹率和羽化率均较高,分别达到90.00%-95.56%和88.89%-91.11%;沼渣、猪粪等单一物质处理的化蛹率和羽化率均较低,分别低于90%和70%。单一物质处理中,沼渣、平菇菌糠、牛粪、玉米秸秆处理组羽化后均为雌虫比例大于雄虫比例。玉米秸秆与牛粪混配组中,仅50%玉米秸秆+牛粪处理组为雌虫比例大于雄虫比例;雌、雄成虫的体长及体宽均在(17-19)mm、(10-11)mm之间,沼渣、猪粪和牛粪处理组体长略小。以不同农业有机废弃物饲喂的白星花金龟全世代发育历期中,牛粪饲喂组白星花金龟历期最短,为(315.29±0.55)d;沼渣饲喂组白星花金龟历期最长,为(330.75±1.76)d。【结论】不同农业有机废弃物均可作为白星花金龟繁育基质,并可为其幼虫转化处理农业有机废弃物提供理论依据。     

Al_2O_3催化剂对海洋生物质热解特性的影响

以海洋生物质浒苔为研究对象,并以玉米秸秆(草类生物质)和锯末(木质类生物质)为对照,采用热重分析方法研究了3种生物质的热解特性,并比较了3种生物质之间的热解差异。结果表明,与玉米秸秆和锯末等典型陆生生物质相比,浒苔的热稳定性最低。此外,以不同浓度氧化铝作为催化剂,用热重分析法对其热解过程进行了研究,利用TG-DTG曲线分析了不同催化剂在不同浓度下对其基本热解特性的影响。结果表明,Al2O3对于3种生物质转化率和最大失重速率有显著的影响,其中Al2O3对锯末和浒苔的转化率降低程度比玉米秸秆较明显。考虑到Al2O3具有可调变的表面酸碱性以及多种不同的晶相结构等优点,Al2O3具有较大的的应用价值。     

玉米芯低温热解特性研究

针对如何提高农田副产物玉米芯综合利用价值的问题,通过热重分析以及低温热解实验对热解过程中玉米芯组分、产率、热值的变化规律进行研究,得到热解产物的特性及其产率,热值随热解温度、时间的变化规律,为玉米芯的综合利用提供重要的理论依据。实验研究表明,在实际生产应用中应当选择的最佳工艺参数为：30 min、350 ℃,在此条件下热解产物的热值及密度都有较大的提高,生物质炭的产率为69.2%,热值为18.78 MJ/kg,相对于未经处理的玉米芯热值提高了19.7%。     

玉米秸秆生物炭制备及结构特性分析

为了高效、经济、环保地解决华北平原地区玉米秸秆处置问题并寻求有效途径,该研究以玉米秸秆为原料,采用限氧裂解法在不同温度(200℃、300℃、400℃、500℃)下制备生物炭,并对生物炭的热解动力学、结构形貌、元素组成、比表面积、孔径分布、官能团等理化特征进行了分析表征。结果表明:不同裂解温度制备的生物炭具有不同的差热曲线,其官能团的组成也存在差异,这表明了样品中不同生物质的热解反应过程。随着热解温度的升高,生物炭产率、氢和氧含量下降,同时H/C和(O+N)/C比值也降低,而碳和氮含量却升高,说明生物炭芳香性增强,亲水性和极性减弱,性质趋于稳定。生物炭热重曲线和差热曲线分为三个过程,热解温度高时失重比例低,曲线趋向平缓。生物炭的比表面积、微孔比表面积、中孔体积和微孔体积随着热解温度的升高而增大,但最可几孔径却减小,吸附能力增强。综上所述,400℃的温度制备生物炭,其产率相对较高、结构最稳定、吸附性能最佳,有助于最大程序的利用农业废弃物资源、降低耗能,提高农产品附加值。     

赤子爱胜蚓对不同猪粪和秸秆的分解作用

通过赤子爱胜蚓对发酵后猪粪(粮食猪粪、饲料猪粪)和秸秆(水稻秸秆、玉米秸秆)及其不同质量比例(1∶1或3∶1)混合物料进行摄食分解后,对物料前后及不接种赤子爱胜蚓的对照样品理化性质进行分析,发现赤子爱胜蚓处理90 d后的不同物料质量均减少,减少的质量显著多于不接种蚯蚓的对照处理(P＜0.01).赤子爱胜蚓对猪粪与秸秆混合物料的分解量多于纯猪粪和纯秸秆(P＜0.01).猪粪与玉米秸秆的混合物,经蚯蚓处理后,混合物料减少的质量显著多于猪粪与水稻秸秆混合物中物料减少的质量(P＜0.05).经蚯蚓处理后,饲料猪粪混合比例为3∶1的物料质量损失显著多于混合比例为1∶1的物料质量损失(P＜0.01),而粮食猪粪混合比例为1∶1的物料质量损失与混合比例为3∶1的物料质量损失差异不显著(P＞0.05).接种赤子爱胜蚓后,物料的全氮和速效氮、全磷和速效磷以及全钾和速效钾的含量增加,有机质和pH值降低.粮食猪粪和玉米秸秆以质量1∶1的比例进行混合物料的有机质、速效氮、速效磷和速效钾含量变化幅度最大,表明赤子爱胜蚓对此混合物料的分解作用最大.本研究可为猪粪和作物秸秆的资源化利用提供理论依据.     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism