白色生物技术在可持续大规模化学生产中的应用

目前几乎所有有机化学品和塑料是从原油和天然气中生产的, 而生物技术的应用使得利用可再生资源进行大规模化工生产成为可能。以下主要综述了白色生物技术, 即利用细菌、酵母或酶将可发酵糖转化为特定的化学产品的技术。白色生物技术极大节省了不可再生能源的消耗, 减少了温室气体的排放。在有利条件下, 如果化工生产中相关技术有了发展并且可以成功以木质纤维素为原料, 那么到2050年不可再生能源的消耗将减少将近2/3 (67%)。欧洲（EU-25）地区的分析表明, 白色生物技术相关的用地在未来几年的欧洲不会受到制约, 尤其是有大量闲置资源的东欧。另外, 虽然原则上可以在白色生物技术中使用自然的细菌和酶, 但是很多专家认为, 利用经遗传改造生物体(GMO)可以达到高产量、高浓度、高效率, 这对实现经济活力是必要的。值得注意的是, 目前并不是所有的重组基因和其他物种间的相互作用所带来的后果都可预见, 因此化工生产释放的GMOs的安全失活和处理非常重要, 但是如果采取足够的预防措施, 在白色生物技术中应用GMOs的风险是可以控制的。我们认为, 生物生产过程的技术突破、下游生产过程的控制、化石燃料的高价格、可发酵糖的低价获得是生物质化学产业发展中的关键因素, 这4个因素及其他伴随策略是发展整体白色生物技术的要求。     

温室黄瓜氨基酸成分研究

本文采用日立 835 - 5 0型氨基酸分析仪对温室黄瓜的氨基酸成分及含量进行分析。分析结果表明 :套袋可提高黄瓜蛋白必需氨基酸含量 ;套膜袋不仅可提高黄瓜必需氨基酸含量且可增加维生素C含量 ;套袋可提高黄瓜的营养价值     

安徽省温室气体排放趋势及减排路径研究

控制温室气体排放是我国积极应对全球气候变化的重要任务, 区域温室气体排放控制是实现国家减排目标的基本保障。通过建立安徽省温室气体排放量的指标体系, 计算安徽省2001-2010 年十年间各领域产生的温室气体, 并利用回归分析预测安徽省2015 年和2020 年温室气体排放量; 应用聚类分析方法将全省各地市温室气体排放类型进行划分, 利用地理信息系统(Arc GIS)软件分析碳排放空间格局。结果显示: 2001 年以来, 安徽省的温室气体排放量呈现逐年上升趋势, 至2010 年达到3.96 ×10⁸ t。单位GDP 碳排放量自2007 年开始呈现下降趋势, 表明碳减排的经济效益已有所提高。在各排放源类别中, 原煤消耗产生碳排放量最多, 且增势明显。区域格局分析表明, 马鞍山市为省内工业发达城市, 温室气体排放源主要为能源及工业领域, 排放量也较多, 温室气体排放地域差异显著。根据安徽省经济发展特点及温室气体排放特征有针对性提出的减排对策对于健全全省碳减排体系具有积极意义。     

内蒙古典型草原植物功能型对土壤甲烷吸收的影响

甲烷(CH₄)是仅次于CO₂的重要温室气体。内蒙古草原是欧亚温带草原的重要类型, 具有典型的生态地域代表性。该文以内蒙古温带典型草原为研究对象, 通过人工剔除植物种的方法来确定群落中的植物功能型, 并应用静态箱技术, 观测土壤CH₄的吸收, 以理解植物功能型对土壤CH₄吸收的影响。结果表明: 1)土壤CH₄的吸收受温度和水分变化的影响, 具有明显的季节差异, 且与温度显著相关。2)在2008年和2009年所测的大部分月份中, 植物功能型的土壤CH₄吸收量之间没有显著差异; 然而在植物生长旺季(8月), 不同植物功能型的土壤CH₄吸收量之间存在显著差异, 多年生丛生禾草的土壤CH₄吸收量最小。3)处理中一、二年生植物、多年生杂类草的存在能够增加土壤CH₄的吸收量, 而处理中多年生根茎类禾草、多年生丛生禾草的存在对土壤CH₄吸收的影响不大。这可能是因为, 植物功能型影响土壤的微生物代谢和环境因子, 进而影响土壤CH₄吸收量。该试验说明, 在痕量气体层面上, 植物功能型组成在生态系统功能中具有重要作用, 特别是群落中的亚优势种和伴生种(一、二年生植物、多年生杂类草), 通过调控土壤微生物和环境因子, 对地-气的CH₄交换产生重要影响。     

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 .     

自控玻璃温室环境气象条件对甜椒叶龄和果实生长的影响

根据在自控玻璃温室内甜椒试验资料和同期的环境气象资料 ,运用数理统计分析方法 ,建立了甜椒叶龄模式、果实生长和果重模式。叶龄生长符合植物生长模型 ,影响叶龄生长的主要环境气象因子在打顶前是日平均气温 13～ 2 2℃的有效积温 ,打顶后是日平均气温 13～2 5℃的有效积温。影响甜椒果实膨大的主要环境气象因子是座果后的日平均气温 16～ 2 3℃的有效积温、日照、温度日较差和CO2 浓度 ,甜椒果实膨大与环境气象因子间的关系呈对数形式。果实生长期的长短与日平均气温 14～ 2 3℃的有效积温、日照、温度日较差和CO2 浓度有关。果实的重量与日平均气温 14～ 2 3℃的有效积温、温度日较差和CO2 浓度有关。开花前 2d至开花后 3d的日平均光照小于 1 5× 10 41x ,开花后 3～ 12d日较差小于 6 5℃ ,开花前 18d至开花后 3d日平均相对湿度大于 82 %时阴果明显增多     

补血草属野生花卉的家化栽培

针对补血草属野生花卉利用潜能,开展家化栽培研究。通过在温室栽培和露地栽培措施,与自然分布区补血草生长繁殖情况进行对比,研究在新生环境中,补血草野生花卉则可能在某些方面产生相应的变化,包括生物学特征、形态学特征、开花习性、繁殖方式。并对家化栽培过程中的限制因子和影响因子进行分析,土壤盐渍化程度,土壤水分条件和气温限制补血草栽培的主要因子,光照条件影响补血草后期发育和花卉观赏性。最后制定一系列相应的管理措施。     

模拟氮沉降对藏北高寒草甸温室气体排放的影响

目前,高寒草甸对全球温室效应的贡献仍具有不确定性,而随着N沉降的增加,该系统温室体气排放也必将发生变化。为揭示高寒草甸对N沉降的响应机制,探讨其对全球变化的反馈作用,利用人工添加氮素的方法,于2014年生长季(6-9月)在那曲地区那曲县设置不同水平N添加梯度(0、7、20kg hm~(-2)a~(-1)和40 kg hm~(-2)a~(-1)),模拟氮沉降增加对藏北高寒草甸温室气体排放的影响。经过1a的研究结果表明:1)施氮显著促进了CO_2排放但对CH_4的吸收和N_2O的排放无显著影响。总体而言,添加氮素明显增加了温室气体排放总量,其中N2O处理下高寒草甸温室气体排放总量最高。2)回归分析结果表明,CO_2与NPP(总生物量)和TOC(土壤有机碳)线性相关(P0.05),而与TN(总氮)、NH_4~+-N和NO_3~--N均无显著相关关系(P0.05),CH_4与TN/NPP/TOC/NH_4~+-N/NO_3~--N均不相关(P0.05),N_2O与NPP/TOC/NO_3~--N均显著线性相关(P0.05),而与TN/NH_4~+-N不相关。综合初步研究结果,未来氮沉降增加条件下,藏北高寒草甸温室气体排放通量将有可能明显增加,从而对气候变化产生重要的反馈作用。     

产业园区温室气体排放清单

温室气体排放所导致的全球气候变化是国际社会长期关注的热点问题,它严重限制了人类社会的发展并威胁着人类的生存。产业园区通常集中了一个区域主要的生产要素与生产能力,也代表着特定产业在该区域的发展水平,理应作为发展低碳经济的基础单元和减少温室气体排放的重要控制点,也可以成为解决区域资源、环境问题的突破口。明确了产业园区温室气体排放的系统边界和内部结构,梳理了产业园区全生命周期温室气体排放行为,综合考虑产业园区能源消耗、工业生产、物质材料消耗、仪器设备投入、废弃物处理处置、景观绿化等过程,建立产业园区温室气体排放核算方法,并对案例园区进行了清单分析。结果表明:案例园区整个生命周期的温室气体排放量为1872177 t CO2-eq,其中运行管理阶段占全生命周期排放的比例最高,为95.35%。建设阶段的温室气体排放总量中建筑材料消耗引起的排放占到96.95%,主要集中在建筑工程、内部装修工程和外部装饰工程3个环节。运行管理阶段电力消耗、热力消耗和污水处理过程的排放量占到总量的98.69%。根据核算及分析结果提出了案例园区在建设和运行管理阶段实现温室气体减排的建议。     

稻田气体调节功能形成机制及其累积过程

生态系统服务功能在维持人类生存和发展的环境过程中发挥着重要的作用,研究生态系统服务功能形成机制以及人类活动的干扰如何影响生态系统功能和服务的实现是今后生态系统服务功能研究的一个重点。选取上海市奉贤县五四农场的一块农田生态系统,研究其气体调节功能形成和累积过程,同时研究人类干扰(施氮肥)对农田气体调节功能的影响。研究结果显示,施肥量对稻田气体调节功能形成和累积过程以及价值累积过程产生较大影响。在所有施肥处理中,施肥量最高的N 4处理提供最高的气体调节功能价值,为1.98×104yuan.hm-2。因此通过微观实验可以研究生态系统服务功能形成机制和累积过程,并可研究人类干扰造成生态系统服务功能物质量和价值量的变化。