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秸秆对水稻产量的影响研究论文

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秸秆对水稻产量的影响研究论文

太大了 给你复制点吧水稻秸秆纤维素发酵转化燃料乙醇的研究摘要我国水稻秸秆资源丰富,年产量达3亿多吨。利用水稻秸秆生产燃料乙醇,对来我国能源问题、实现节粮代粮和环保有着巨大的潜力和广阔的应用前景。水稻秸要成分是纤维素,对纤维素的利用最主要的限制性因素是将纤维素转化为可发酵还解决的办法主要有两类途径:(l)提高纤维素酶生产的经济性,主要涉及纤维素酶高获得及纤维素酶的生产技术,提高其合成效率以降低单位纤维素酶生产成本;(2)提素酶利用效率,主要涉及纤维素酶解催化过程,以降低单位可发酵还原糖生产成本本研究从菌种的选育着手,研究了菌株的产酶特性,用响应面策略优化发酵培养基,了SL发酵罐分批发酵生产高活力纤维素酶技术;分离纯化了纤维素酶;构建了代二糖的酿酒酵母工程菌;对酿酒酵母工程菌细胞固定化发酵进行了研究,利用二级生物反应器祸合系统生物协同酶解水稻秸秆发酵生产燃料乙醇等。主要研究结果如1.筛选到一株纤维素酶高产菌株(PenicilliumYT01),原生质体紫外诱变后变株YT02,YT02以水稻秸秆为碳源,豆饼粉和硫酸钱为氮源,在29”c,初始p酵12Oh,纤维素酶活力达到最高,摇瓶发酵滤纸酶活(FPA)、CMC酶活(CMcas葡萄糖昔酶活(CB)分别达、和。2.用响应面方法(RSM)优化的发酵培养基组成为:水稻秸秆为留L,为,数皮为叭,困H4)2504、KHZpO4为4g/L,MgSO;为;起始以优化的培养基发酵120h,滤纸酶活、cMc酶活和p一葡萄糖普酶活分别达到IU/mL、。远高于优化前的纤维素酶活水平。3.在SL发酵罐中研究了温度、pH值和溶氧对菌体生长和产酶的影响,确定发酵的工艺条件为:0一32h时发酵温度犯”C,溶氧70%;犯h至1加h发酵结果发29oc,溶氧50%,发酵液初始pH值,发酵%h滤纸酶活、CMC酶活和p一葡酶活分别达到、,均高于摇瓶发酵水平,酵动力学过程显示,突变菌YT02菌体生长和纤维素酶各组分均为部分祸联。4.利用DEAEsephadexA一25和sephadexG一75分离纯化了二个内切葡(CMCase)和一个p一葡萄糖营酶,CMCase纯化倍数为,回收率为,糖昔酶纯化倍数为,回收率为,经SDS一PAGE得到单蛋白分子条带,I、沪’_心钳3卜“’门尸,..量测定分别为73kDa、43kDa和,并对其进行了N端测序和质谱分析。5.以生产乙醇性能优良的酿酒酵母菌株NAN一27作为工程菌株的受体菌。利用能良好的多拷贝整合型载体pYMIKP,使纤维二糖代谢基因BGLI整合到酿酒酵母体上。从而在酿酒酵母工业菌株中建立了稳定的纤维二糖代谢途径,拓展了酒精生物利用范围,降低了纤维二糖对纤维素酶解的抑制作用。采用海藻酸钙凝胶包埋固纤维二糖酿酒酵母工程菌,固定化细胞与游离细胞相比,发酵时间缩短,乙醇产率提以上,并能有效地利用水稻秸秆水解液进行酒精发酵。6.对水稻秸秆酶解过程中底物性质、酶解温度、酶解pH、底物浓度及纤维素等关键因子进行了研究。由于YT02纤维素酶系中纤维二搪酶活力较低(CB/F队为经稀酸稀碱预处理后的水稻秸秆纤维素对乙醇转化率仅为18%。采用代谢纤维二糖母工程菌游离细胞发酵,可部分去除纤维二糖对酶解的抑制,水稻秸秆纤维素对乙率可提高至20%。进一步利用采用海藻酸钙凝胶包埋固定代谢纤维二糖酿酒酵母工酵,水稻秸秆纤维素对乙醇转化率可达26%。这方面的研究结果有助于深入了解纤的协同降解机制。7.将纤维原料的酶解、固定化代谢纤维二搪酿酒酵母工程菌的作用有机祸联,新型的二级串联式生物反应器,在该反应器体系的协同作用下,可有效解除纤维二萄糖对纤维素酶的反馈抑制作用,促进纤维原料水稻秸秆的酶水解,发酵40h,乙达留L,纤维素对乙醇的转化率达(纤维素对乙醇的理论转化率为是游离细胞同时糖化发酵(SSF)的倍,生产效率达留(Lh)。采用分批添料酶解发酵工艺,可提高纤维底物的终浓度达250岁L,产物乙醇的终浓度留L,高了纤维素酶的利用率和乙醇生产效率,降低乙醇的生产成本。该反应器性能稳定效率高,固定化细胞可以重复使用,便于自动化控制。关键词:纤维素酶,水稻秸秆,酿酒酵母,燃料乙醇,串联式生物反应器目录摘要..............................................................……ABSTRACT..........................................................……IH第一章文献综述l水稻秸秆资源及其降解方式............................................……水稻秸秆的组成与结构..…,................................……,.……水稻秸秆的预处理..................................................……物理方法预处理水稻秸秆..........................................……化学方法预处理水稻秸秆..........................................……生物方法预处理水稻秸秆..........................................……水稻秸秆纤维素的降解方式..........................................……水稻秸秆的酸水解................................................……水稻秸秆的酶水解................................................……52纤维素酶的性质与用途................................................……纤维素酶的多酶体系................................................……纤维素酶的分子结构................................................……纤维素酶的作用机理................................................……纤维素酶的分子量大小.............................................……纤维素酶的最适反应条件与稳定性...................................……纤维素酶的应用...................................................……H3纤维素酶的生产.....................................................……纤维素酶的生产菌种选育...........................................……纤维素酶的生产...................................................……144水稻秸秆原料生物转化燃料乙醇.......................................……燃料乙醇的优越性和使用现状.......................................……水稻秸秆纤维素生物转化燃料乙醇的方法.............................……分步水解发酵法生产燃料乙醇.....................................……同步糖化发酵法生产燃料乙醇.....................................……固定化细胞发酵生产燃料乙醇.....................................……酉良酒酵母途径工程应用于燃料乙醇的生产.............................……175本研究的目的、意义和主要内容.......................................……本研究的目的和意义...............................................……本研究的思路和技术路线...........................................……本研究的主要内容.................................................……21第二章纤维素酶高产菌株的选育及产酶条件研究.........................……231材料与方法..........................................................……材料.............................................................……试剂与溶液配制.................................................……器菌种与菌种分离源...............................................……培养基.........................................................……主要仪器与设备.................................................……方法.............................................................……水稻秸秆的预处理...........................……,.,...........……纤维素酶高产菌的分离与纯化.....................................……纤维素酶高产菌的初步鉴定.......................................……纤维素酶高产菌的原生质体紫外诱变...............................……产纤维素酶的液体发酵培养方法...............................……不同预处理水稻秸秆的酶水解.....................................……分析方法.......................................................……272结果与分析.........................................................……不同预处理水稻秸秆的各组分含量...................................……纤维素酶高产菌的分离与筛选.......................................……纤维素高产菌YT01的菌种鉴定......................................……纤维素酶高产菌YT01的原生质体紫外诱变............................……液体发酵培养基成分与发酵条件对YT02产纤维素酶的影响..............……不同碳源对YT02产酶的影响......................................……不同预处理水稻秸秆对YT02产酶的影响............................……不同氮源对YT02产纤维素酶的影响................................……微晶纤维素添加量对YT02产纤维素酶的影响........................……不同无机盐对YT01产纤维素酶的影响..............................……起始pH对YT01产纤维素酶的影响.................................……装液量对YT02产纤维素酶的影响..................................……转速对YT02产纤维素酶的影响....................................……培养温度对YT02产纤维素酶的影响................................……接种量对YT02产纤维素酶的影响.................................……培养时间对YT02产酶的影响.....................................……纤维素酶的酶学性质研究...........................................……温度对纤维素酶各组分酶活的影响................................……对纤维素酶各组分酶活的影响..................................……纤维素酶对不同预处理水稻秸秆的酶解试验...........................……423结论与讨论...............................................··········……4:关于筛选出的纤维素酶高产菌株....................................……4:纤维素酶生产菌的改造............................................……招青霉YT02产酶条件与酶学特性.....................................……44第三章YT02产纤维素酶发酵培养基的优化研究..........................……451材料与方法....................................···.·················……材料.............................................................……试剂................................................·.·.·······……供试菌种.......................................················……培养基................................................·········……主要仪器与设备.................................................……方法.............................................................……4尽实验设计.............................................··········……培养方法.............................................··········……分析方法.......................................................……462结果与分析..............................................···········……部分因子实验筛选发酵培养基的主要影响因子.........................……最陡爬坡实验逼近发酵培养基最优点.................................……中心组合设计优化YT02发酵培养基组成..............................……发酵过程中PH、残余还原糖与纤维素酶变化的测定结果.................……593结论与讨论...................................……,...............……61第四章YT02分批发酵产纤维素酶的研究................................……63材料与方法.........................................................……材料.............................................................……试剂...........................................................……菌株...........................................................……培养基.........................................................……娜.主要仪器.......................................................……64方法.....................·······…….1用于分批发酵的种子培养.........…….…64.…恒温分批发酵对YT02产纤维素酶的影响.............................……变温分批发酵对YT02产纤维素酶的影响.............................……溶氧量对YT02分批发酵产纤维素酶的影响...........................……分段溶氧对YT02分批发酵产纤维素酶的影响.........................……分析方法.......................................................……652结果与分析.........................................................……发酵温度对YT02产纤维素酶的影响结果..............................……变温发酵对YT02产纤维素酶的影响结果..............................……溶氧对YT02产纤维素酶的影响结果..................................……分段溶氧分批发酵对YT02产纤维素酶的影响结果......................……723结论与讨论.........................................................……73第五章YT02产纤维素酶的分离纯化及酶学性质研究...........……以U(b叮‘叮‘(bt了叮‘叮‘材料与方法….1材料.…….试验材料..主要试剂.....……76.....……常用储备液及缓冲液....................................……主要仪器........................................................……方法..............................................................……蛋白质浓度的测定方法...........................................……纤维素酶的分离纯化.............................................……纤维素酶SDS一PAGE凝胶电泳纯化及酶相对分子量的测定..............……酶蛋白的N端测序...............................................……酶蛋白的质谱分析...............................................……862结果与分析.........................................................……一SephadexA一25阴离子交换层析结果.............................……层析收集管酶蛋白同洗脱缓冲液NaCI浓度的关系.....................……层析收集管酶蛋白活性检测.......................................……即hadexG一75分子筛凝胶过滤层析结果..............................……一75分子筛凝胶过滤层析分离酶蛋白......................……分子筛凝胶过滤层析纤维素酶活测定结果...........................……纤维素酶各纯化步骤纯化情况.......................................……一PAGE聚丙烯酸胺凝胶电泳.......................................……一PAGE聚丙烯酸胺凝胶电泳银染结果.............................……纤维素酶分子量SDS一PAGE凝胶电泳测定结果........................……酶蛋白的N端测序结果.............................................……酶蛋白的质谱分析结果.............................................……933结论与讨论.........................................................……94第六章酿酒酵母纤维二糖代谢途径的构建及其细胞固定化研究.............……96材料和方法................................................·········……%1材料.............................................................……菌株和质粒.....................................................……分子克隆用酶和试剂.............................................……水稻秸秆水解液的制备...........................................……972方法.............................................................……含纤维二糖酶基因(及咒1)的重组质粒pYMIKP一那艺了的构建方法.......……酿酒酵母纤维二糖代谢途径的搭建方法.............................……酿酒酵母工程菌细胞的固定化方法................................……固定化酵母细胞发酵方法........................................……分析方法......................................................……1022结果与分析........................................................……表达及范了基因的重组菌株的构建结果...............................……目的基因及法了的获得...........................................……含目的基因那Z了重组质粒的构建.................................……酿酒酵母工业菌株NAN一27转化子的获得二,........................……转化子NAN一28细胞纤维二糖酶活性测定结果.......................……1()不同固定化条件对NAN一28细胞固定化的影响结果.....................……不同溶剂对固定化细胞转化纤维二搪的测定结果......……,.......……不同海藻酸钠浓度对固定化细胞凝胶特性的影响....................……l()酵母包埋量对固定化细胞转化纤维二糖的影响结果..................……!固定化细胞与游离细胞分批发酵实验结果............................……l()固定化细胞重复分批发酵试验结果..................................……1073结论与讨论........................................................……酉良酒酵母纤维二糖代谢途径的构建.................................……酿酒酵母工程菌细胞固定化.......................................……110第七章串联式生物反应器转化水稻秸秆生产燃料乙醇的研究..............……112材料与方法........................................................……112l材料......................................……,..............……试剂.........................................................……菌种.........................................................……主要仪器与设备...............................................……1122方法...........................................................……稻草粉的预处理................................................……纤维素酶的制备................................................……稻草粉的酶解糖化..............................................……水稻秸秆生物转化燃料乙醇......................................……测定方法......................................................……115vi2结果与分析........................................................……不同预处理方法对水稻秸秆糖化效果的影响结果......................……不同温度对水稻秸秆糖化效果的影响结果............................……不同pH对稻草粉糖化效果的影响结果...............................……不同加酶量对稻草粉糖化效果的影响结果............................……不同底物浓度对稻草粉糖化效果的影响结果..........................……水稻秸秆同步糖化发酵(SSF)结果.................................……串联式反应器转化水稻秸秆生产乙醇................................……固定化NAN一28细胞发酵生产燃料乙醇结果.........................……串联式生物反应器的稳定性结果..................................……分批添料式协同酶解发酵生产燃料乙醇结果........................……1223结论与讨论......................................................··……二级串联式生物反应器生产乙醇....................................……分批添料式协同酶解发酵工艺......................................……水稻秸秆资源的全利用............................................……123第八章结论.....................................................……124主要参考文献......................................................……126英文缩写与主要符号表...............................................……146本研究的特色与创新.................................................……147发表与待发表的学术论文及成果.......................................……148致谢............................................................……149作者简介..........................................................……150你要看哪部分?

农户行为影响粮食生产的论文

1农户行为理论

针对我国农地经营的特点,有学者认为,不同于国外农业的集约化、规模化生产,我国农户经营土地规模小、且土地细碎化严重,农户的生产很难如舒尔茨理论所认为的那样以市场为导向,同时我国当前农产品商品化率2006年已达到65.6%,也并不完全符合恰亚诺夫的理论。在这一背景下,有的学者在经典理论的基础上提出了我国农户行为目标的观点。如高帆认为我国改革开放以来经济、制度、技术进步使农户具有一种“过渡”性质,农户的生产目标正从满足自身需要向利润追求演变,但仍有显著的“半自给,半交易”特征。孔祥斌等认为随着经济发展阶段和水平不同,农户种粮的机会成本不断升高,农户的目标和土地利用方式也会随之发生三个阶段的变化,分别为追求粮食产量最大化、产量与利润最佳化、利润最大化阶段,随发展阶段的提高,农户会更少追求粮食产量,更多追求经济收益。江永红等从马斯洛需求层次理论的角度出发,将农户行为的不同目标视为制度、市场化水平、收入水平不同发展阶段农户不同突出需求的产物。“过渡理论”较好地解释了近年来我国农户行为目标的变化,也可以从一些学者实证研究中得到验证。李翠珍等发现改革开放后北京市粮食生产可以分为1978-1990、1991-1998、1999-2005三个阶段,第一阶段粮食作物种植面积最大,投入品持续增加,粮食单产逐渐提高,第二阶段粮食作物种植面积有所下降,粮食单产达到最高并保持稳定,第三阶段农户更加重视经济作物,粮食种植面积与单产均大幅下降。同时,学者发现尽管直接经济收益非常低,但是农户仍然重视粮食生产的原因在于种粮还有着某些间接受益,如对家庭基本生存的保障、较低的风险、以及粮食产品可以成为如畜牧业等其它较高收益生产的投入品。某些农户会优先种植作为主要口粮的粮食作物,之后再选择其它作物。

2农户行为对耕地质量影响

2.1农户行为对耕地利用质量影响

在国土资源部颁布的《农用地分等定级规程》中,耕地质量评价指标由自然质量等、利用等和经济等别三者组成,当前的研究者也普遍认同耕地质量是耕地自然质量与利用质量的综合体,由土壤质量、地形坡度等自然因素与对耕地投入、管理水平、区位等社会经济因素共同构成。农户行为同时对耕地自然质量与利用质量产生影响。学者对农户行为对耕地利用质量影响的研究基本围绕耕地利用质量与耕地综合质量和粮食生产的关系上。例如徐梓津等根据贵州省关岭县的调查数据,提出了在确定耕地自然质量的基础上加入农户投入行为指标的耕地综合质量评价方法。张贞等提出了类似的加入农户投入行为的耕地质量修正方法,并且将农户收益看做耕地综合质量货币化的表现,利用Cobb—Douglas生产函数测算了不同农户投入行为对耕地产出的影响程度。石淑芹等应用GIS空间分析对东北地区耕地质量评价的研究中加入了对耕地利用质量的考量,将机械化程度、亩均化肥施用量、地膜施用量和农村用电量等农户技术选择、要素投入等行为作为耕地利用质量评价指标,并利用GIS软件计算了耕地利用质量、自然质量与粮食单产的相关系数。总体而言,目前的农户行为对耕地利用质量相关研究数量较少,角度较为单一,对耕地利用质量的评价很大程度上是基于反应耕地综合质量的耕地产出,或以耕地自然质量变化为归依,从根本上说这是因为对耕地利用质量的本质的认识比较含混。

2.2农户行为对耕地自然质量影响

在与农户行为相关的耕地质量问题中,现有研究普遍将土壤质量作为耕地自然质量的标准,研究表明土壤质量受农户土地利用方式、技术选择、化肥、有机肥施用、秸秆还田等多种因素影响,现阶段学者们广泛探讨了农户不同经营行为的影响。综合性研究如杨景成等发现保护性耕作、提高复种指数、合理的轮作换茬、有机肥料和化肥的施用以及弃耕农田还林还草等保护性管理措施则能够显著地影响土壤有机质动态,提高农田土壤有机质含量。丁忠义等使用GIS空间分析对曲周县的研究对比了1980年与2002年的土壤调查数据,发现盐碱地治理、增施有机肥、秸秆还田等农户土地改良活动使该地区土壤有机质含量显著提高。土地利用方式方面,廖晓勇等对三峡库区万州地区的研究发现,不同的土地利用方式下土壤的通气、透水能力大小、人为扰动影响、表土覆盖程度各有不同,从各种理化标准看,耕地质量从优到劣的排序为林地>柑橘园>旱地。侯鹏程等比较了江苏省吴江市稻田、林地、桑园、菜地、果园、旱地六种常见土地利用方式,发现稻田的土壤质量显著高于其他利用方式。从培肥、耕作方式角度,学者们普遍认为长期投入有机肥、进行保护性耕作和秸秆还田有助于耕地质量的提高。如王鹏等在湖南省祁东县的研究认为,当地减少有机肥投入,增加化肥投入,导致耕地土壤有机质含量减少,理化性状变差,土壤自然肥力降低。邓祥征等基于土地动态模拟系统,运用CENTURY模型对我国各主要农业生产区农田土壤有机碳贮量变化进行了模拟与预测,研究表明实施秸秆还田与保护性耕作能够有效促进农田土壤有机碳贮量的增加。不过这种也有学者举出反例,如Campbell等研究发现,保护性耕作对土壤有机质的汇集作用很大程度上受到土壤肥力的影响,肥力贫瘠情况下免耕并不总能提高土壤有机质水平。

3农户行为对粮食生产影响

关于农户的不同生产行为对粮食生产的影响,学者们的注意力集中于肥料施用上。如宇万太等对海伦、沈阳、桃园三地的研究表明,农户施肥对作物产量形成的贡献率随气候热量增长由北向南逐渐由0.31提高至0.42。徐卫涛等利用我国31个省级地区1999-2007年的面板数据分析了当前粮食产量与化肥施用量关系,提出应当依靠科学施肥、增加替代要素投入等方式减少化肥投入,提高我国粮食生产效益。李忠芳对我国典型农田21个长期肥料试验的分析表明,在长期不施肥条件下玉米和小麦年平均产量表现为下降趋势,仅施用化肥时玉米、小麦和水稻的年产量同样呈、下降趋势,增施有机肥可提高作物产量。保护性耕作也受到一些学者的关注。如,黄国勤介绍了江西省稻田保护性耕作的12种常见模式及其效益。何进等根据1993-2000年在寿阳县和临汾市以及2002-2003年在定兴县的综合试验,发现采取深松与免耕耕作技术的试验地粮食产量均显著高于采取传统耕作技术的土地。刘立晶等对河北省的研究发现,当地保护性耕作使玉米和小麦产量提高分别达到11.8%和9.7%。

4农户行为影响因素及其对耕地质量与粮食生产影响研究

当前学者们的研究热点是农户对各种内外因素的响应以及这些因素引起的农户行为变化产生的影响,许多关于农户行为对耕地质量与粮食生产影响问题的研究也涵盖于该问题之中。

4.1经济因素

经济因素被认为是对农户行为产生影响的重要因素,根据经济学的基本假设,种粮收益的提高会提高农户种粮收入,激励农户进行更多的粮食生产,并保护用于生产的耕地。粮食价格水平是受到较多学者讨论的因素。如王竹芹等对2003-2009年26个省面板数据的研究则认为,粮价提高对于增加粮食种植面积和提高粮食产量具有显著促进作用。罗峦认为,即使在粮食商品化率比较低的时期,预期粮食价格也是刺激农户粮食生产行为的重要因素。Rosegrant等研究了印度尼西亚粮食作物的动态供给反应函数,利用1969-1990年的国家数据,分别对总产出模型、播种面积模型和单位产出模型进行估计,结果表明价格支持政策对印度尼西亚的粮食产量具有重要影响。也有研究者认为粮食价格对农户无法产生有效激励。陈飞等基于适应性预期模型对我国29个省市1995-2008年的面板数据,分析了预期价格因素对小麦、水稻、玉米三种主要作物生产的影响,发现预期价格水平的影响不并显著。张淑萍在河南省的调查发现,7成农户认为粮食价格不合理,8成农户认为种地不划算,表明当前粮食价格水平仍然偏低,一定程度的提高不足以对农户产生有效激励。持相同观点的还有廖洪乐等、丁忠义等。农业收入比例的影响也受到研究者的关注。谢蓉等通过对上海市郊本地与外来农户间的对比发现,农业收入比重较高的外来农户,有着较高的农业生产积极性。肖建英利用logistic回归分析的研究表明,农业收入比例与农户采取保护性耕作的意愿为正向关系,在1%水平上显著。赵华甫等研究了北京市平谷区的农户,由于户均耕地面积小,更加以地块细碎化,当地农户农业收入比重很低,农户大多兼业,因此缺乏耕地保护意愿。陈美球等通过对江西省952个农户的农户调查也发现,农民耕地保护积极性不高的主要因素是农业生产收入过低。在当前阶段,非农就业机会增加,农民的职业、收入来源逐渐多元化,农户兼业化趋势加剧,除了粮食价格,农民外出务工对粮食生产与耕地质量的影响受到研究者的广泛关注。非农就业带来的首要影响是农民劳动力相对价格产生变化,农户行为也会发生相应变化。田玉军、李秀彬、辛良杰等对宁夏回族自治区的研究表明,在非农就业机会增加引起的农业劳动力机会上升的影响下,农户倾向于选择水稻、玉米、马铃薯等劳动力要素边际收益更高的作物,种植结构也趋向于向这几种作物集中,一些质量较差的土地则被撂荒退出了生产。李德洗利用2010年国家统计局河南调查总队对河南省4200个农户调查的数据发现,在本地就业和外出务工的农户都在不同程度上减少了粮食播种面积、增加了小麦玉米的种植比重,但粮食亩均产量下降了。陈风波等发现,江汉平原地区农民的外出务工引起当地水稻种植制度由种植两季转为种植一季。钱文荣等还讨论了非农就业带来的汇款收入的影响。研究认为农民外出务工的汇款收入同时产生了增加化肥农药投入的正面因素与减少劳动力投入的负面因素,但总体上仍会引起水稻产量下降。李谷成等的研究也认为在农户外务工成员汇款的增加会降低在家务农成员的生产积极性,产生道德风险问题。

4.2农地产权制度因素

农地产权制度对农户行为的影响是长期以来研究者讨论的焦点问题之一。许多学者从新制度经济学的角度出发,认为农地产权制度是刺激农户行为进而影响耕地质量变化的根本因素。如谭淑豪等认为不同的制度安排会产生不同的激励机制,如土地的频繁调整会降低了耕地产权的稳定性,将导致农户减少对土地的长期投资,代之以不利于耕地可持续发展的短期行为。石志恒等对新疆维吾尔自治区内农户进行调查研究也发现,更长的承包期限对农户耕地保护积极性则有正面影响。高明的农户调查中,三分之二的被访农户愿意对其承包土地作长期性投资,其余的农户不愿对承包地长期投入的主要原因是认为30年的承包期难以真正实现。马贤磊对江西省丘陵地区的农户调查研究表明,农地产权稳定性因素对农户的耕地保护性投资行为具有正向激励作用,同时农户的风险厌恶倾向加大了农地产权因素对农户耕地保护性投资的影响。张振环等利用Cobb—Douglas生产函数对我国1952-2008年的数据进行计量分析,显示出产权制度稳定性对耕地单产和质量变化有显著正向影响。

4.3耕地质量因素

由于更高质量的耕地给农户带来更高的预期收益和更低的生产成本与风险,因此研究者也将耕地质量本身作为刺激农户行为的重要因素进行了研究。如,石淑芹等应用GIS空间分析技术对东北地区的研究表明,因为中高产田的预期收益较高、由于灾害发生严重减产的风险较低,农户投入意愿较高。张衍毓等根据对陕西省横山县的'调查提出,农户对不同质量的土地有着不同的行为响应,因为对于较高质量土地有着更高的收益预期,因此对质量相对较高的土地倾向于投入更多的有机肥、化肥以及劳动,这使得不同质量土地之间的质量差异越来越大。孔祥斌等对北京市大兴区1982年、2000和2006年的农户土地利用和土壤肥力变化数据的研究表明,不同农户、不同地块利用投入的差异逐年增强,地块间肥力的空间差异性也显著提高。

4.4补贴政策因素

为实现粮食增收、耕地质量提高的目标,近年来我国农业补贴持续提高,许多学者认同通过补贴以及农业投资等方式引导农户。国外学者如Hellin和Schrader分析了瑞典农户秸秆还田的激励因素,提出了以政府为主体通过补贴来促进秸秆还田、减少直接焚烧的设想。国内的刘明月等采用logistic回归分析对河南省宝丰县农户调查数据进行研究显示,政策的补贴力度和对农户焚烧秸秆的处罚对农户是否采取秸秆还田有显著影响。高明认为提高种粮补贴额度是促进粮食生产的有力措施。但是,也有许多学者认为当前的粮食补贴政策并没有起到实效,如陈春生认为以政府为主体主导的粮食补贴与提高粮价本质上是短期性的,稳定粮食生产的重点还是在市场化改革之中培育出一个经营能力强、抗风险水平高的“主力农户”群体。张秀林等也不认同把提高收购价格作为促进生产的主要方式,而主张通过引入新技术等方式降低生产成本,提高农户自身竞争力。

5总结

保障粮食生产与改良耕地质量是我国政府高度关注的两大问题,在我国以小农户为主,农户是对耕地质量与粮食生产产生影响的最重要因素。相关研究从研究方法上看,既有理论研究也有实证研究;从研究内容上看,学者们研究了不同类别的农户行为对耕地质量与粮食生产的直接影响,也探讨了农户响应不同内外因素产生的间接影响。当前研究可以在以下几方面做出深化和拓展。第一,学者们对耕地利用质量本质的认识仍然是模糊的,在对其评价时所选取的指标各有不同,远不如对耕地自然质量标准的认同度之高,研究者还需要进一步明晰耕地利用质量的概念;第二,多数学者在分析农户决策时将农户视为以经济效益最大化为追求的理性人,但正如农户行为理论指出的,我国小农的行为处在“过渡状态”,其决策并非完全依据经济理性。因此,研究者可以尝试探索基于有限理性的农户行为影响。;第三,农户行为、耕地质量、粮食生产三者之间的影响相互交叉,而学者的研究往往仅针对其中两者,所以,对三者之间动态关系的分析可能会成为未来的研究方向。

地里有烂秸秆,对水淹法种植水稻有没有影响呢?长期以来,冷浸田质量差,是南方种植水稻的低产田。在这种稻田里移栽的水稻转绿慢,容易出现僵苗、赤霉病、稻叶黄化等生长不良现象,水稻分蘖少,后期容易出现宿根现象等,制约了水稻的产量。冷浸田的主要障碍是水温和土壤温度低。土壤泥泞,水多气少,通透性差;还原物质堆积,缺乏可利用的养分;有些田块中的亚铁、硫化氢等物质有毒,可以概括为 "冷、烂、毒、瘦"。

这些特点容易导致水稻根系活力弱,影响营养吸收。下面笔者和大家谈谈促进水稻产量的改良措施。根据不同的形成条件和土壤质量,《中国农业土壤》介绍将冷浸田分为泥田、冷水田、冷底田、毒田和高原冷浸田。近年来,还有人从治理改良措施的角度,将有无冷浸田分为有耕地的和无耕地的冷浸田,分为:山脊和泥田、低洼泥田和锈水泥田,而有耕地的冷浸田已初步分为低洼水田、灰岩质冷浸田、钙质水田、沙质冷浸田、毒质冷浸田等。

采用开沟埋管排水,先处理冷泉水、毒锈水、串灌水,这种方法虽然可以治本,但资金投入和人力成本大,不易开展。在高标准农田的发展下,有望完善农田水系的配套工程。开沟应包括水田采用 "三沟"(主沟、支沟和厢沟)配套排水,可以降低水位,改善土壤通透性,增加土壤养分,促进水稻生长发育,提高水稻产量。在水田中开 "三沟",便于进行合理的水分管理。早稻的栽培应采用 "先浅后湿、中烤 "的方法,晚稻的栽培应采用 "先浇水、后浅中烤 "的方法。灌溉可以提高种子结实率和抗宿根性,降低毒性。增施磷、钾肥是提高冷浸田产量的关键措施。

磷肥应选用钙镁磷肥,锌肥应选用硫酸锌,这样可以提高肥料的利用率。从水稻生产的角度看,施肥应把握以下几点:在施用钙镁磷肥的基础上,应尽早增施硅锌肥,施用锌肥,以提高和防止秧苗僵化。后期控制施肥,增施钾肥,穗期可喷施磷酸二氢钾,防止晚熟和低熟;对一些浸出性强的缺镁田块,在施基肥或分蘖肥时,每亩应施硫酸镁20公斤左右。

我认为并没有影响,因为这些秸秆会腐烂形成有机肥,为水稻提供营养。

木材秸秆水解研究论文

90年代,开展了秸秆及木材细胞壁中化学成分的分离和结构鉴定及过氧化氢制浆机理方面的研究。主要学术成就和创新性工作有以下几点:① 首次系统地提出了一整套秸秆中化学成份的分离、提纯和鉴定方法。该方法已作为标准方法被载入英国《分离科学百科全书- Encyclopaedia of Separation Science》;②提出了两步分离秸秆中木质素的新方法,使得分离的木质素含多糖杂质降至为以下;③首次提出了英国小麦秸秆中木质素-半纤维素的化学结构模型;④首次上提出了均相催化化学改性小麦秸秆半纤维素反应工艺,比传统的异相催化反应速度提高了5-10倍,并为工业化生产改性半纤维素产品提供了理论依据;⑤首次在国际上提出两步中度碱水解和两步酸水解测定秸秆细胞壁中酯化或醚化阿魏酸和香豆酸的新工艺方法。⑥发明了低温无溶剂化学改性秸秆和蔗渣木质纤维以制备新型高效吸油剂的新工艺。他与合作者已在Journal of Agricultural and Food Chemistry, Polymer, Carbohydrate Polymers, Holzforschung 等国际本专业核心刊物上发表论文110篇,并全部被SCI收录并被多次引用;同时他还被邀请参与编写Pectins and Pectoase, Chemistry and Technology of Hemicelluloses 等专著8部(英文)和英国科学分离百科全书1部。申请发明专利4项。1998年曾获留英华人化学学会和英国科学协会(CSCST1994-1998)联合举办的化学学术成就奖。2000年10月获国家杰出青年自然科学基金资助(项目名称:木材废物及农作物秸秆在工业中的应用研究)。 小麦秸秆细胞壁中羟基肉桂酸化合物分离和结构鉴定项目(国家自然科学基金项目)获教育部提名国家自然科学一等奖(2002),并推荐为2003 年国家自然科学二等奖。

秸秆生物质通过液化或固化等方式制造成燃料可直接供热,或是制造成秸秆清洁煤炭等等。秸秆煤炭是一种新型的生物质再生能源,环保清洁,远远低于原煤的成本和市场价格,应用范围极为广泛,可以代替木柴、原煤、液化气,广泛用于生活炉灶、取暖炉、热水锅炉、工业锅炉等。但是如何将生物质燃料像煤、煤气和天然气一样在老百姓的生活中普及,还需大力宣传和推广。交通能源秸秆的主要成分是碳、氢、氧等元素,有机成分以纤维素、半纤维素为主,其次为木质素、蛋白质、脂肪、灰分等,用秸秆转化的生物燃料如生物乙醇和生物柴油作为交通能源,同石油、天然气和煤等化石燃料相比,最大特点是可再生性和对环境更友好。国际上生物交通能源技术相对成熟,主要路线是:谷物、秸秆、其它植物等发酵生产乙醇-车用油、乙烯、无毒溶剂及上百种化工、原材料产品等;我国秸秆交通能源技术研究虽然起步较晚,但日趋成熟,有些正形成小型规模和商品化。3秸秆生物质能源化应用技术秸秆生物质能源化应用技术主要包括秸秆沼气(生物气化)、秸秆固化成型燃料、秸秆热解气化、直燃发电和秸秆干馏等方式。

植物原料所含聚糖在催化剂与水的作用下水解成单糖的解聚过程。用于水解生产的主要植物纤维原料为森林采伐剩余物、木材加工废料和农业废料。20世纪60年代以前,水解科研及生产系以木质原料为主,当时常用“木材水解”一词。水解工业是以植物纤维为原料通过水解获得单糖等中间产物,再经生物化学或化学加工转换成一系列有机化工产品及蛋白饲料等产品的化工生产部门。

简史

1819年法国科学家布拉孔诺()首先发现纤维素可经浓硫酸水解成葡萄糖,为植物原料水解利用奠定了基础。1854年法国公布了阿雷纳(Aréna)和佩卢兹(Peluse)用浓硫酸木材水解法制酒精的研究成果。于次年在巴黎建成了世界上第一座木材水解酒精厂。早期的浓硫酸水解法虽已显示了工艺设备简单易行及糖得率高(近理论值)等方面的优越性,但由于硫酸耗量高达原料重的~倍,且不能有效回收,使这一方法的推广和应用受到限制。1856年法国学者贝尚普(échamps)首次以发烟盐酸为催化剂进行了木材水解研究。其后经过许多研究者的持续工作,两种浓盐酸水解方法——普罗多尔(Prodor)法即气体盐酸水解法,及贝尔吉乌斯—莱茵奥(Bergius-Rheinau)法即液体盐酸水解法,在20世纪20年代初达到中间试验水平。1933~1942年期间德国及意大利分别建成浓盐酸法及浓硫酸法木材水解厂,并先后投产。稀硫酸水解的研究最早可追溯至1844年。在此之后,瑞典的西蒙森()、德国的克拉森()和朔莱尔()等作了大量研究,为以后稀硫酸水解法的工业化生产打下基础。朔莱尔所提出的水解法的特点是在水解器中形成的糖可及时连续地渗滤排出。糖的分解大为下降,得率提高。这一渗滤式水解法经继续改进后,被称为朔莱尔(Scholler)法。第二次世界大战期间,德国、苏联、美国等国先后对稀硫酸渗滤水解法进行了深入的研究开发,并相继建厂生产,主产品为酒精,部分厂尚生产饲料酵母。第二次世界大战后,日本为了达到甜味资源自给及发展新木材化学工业的目的,全面开展了浓硫酸及浓盐酸水解技术方面的研究,并于50年代末60年代初采用浓硫酸法先后建厂试生产,在回收硫酸上采用了新的途径,主产品为结晶葡萄糖。此方面研究开发工作终因60年代木材价格上涨而中断。苏联拥有丰富的森林资源,始终重视发展其水解工业。从60年代开始,由于大力发展牲畜饲养事业,产品结构发生改变。饲料酵母上升为主产品,同时也巩固酒精生产,发展糠醛生产。此外,木糖醇及木质素深加工产品也得到了相应发展。水解原料构成也逐渐变化,农业废料比重日益上升。中国的水解研究,始于20世纪40年代。从60年代起,科研及生产发展较快。糠醛生产厂已遍布全国,并建立了木材水解酒精厂、木糖醇及木糖生产车间。从70年代中期起,国际上对植物纤维水解利用的研究更趋重视,主要集中于水解方法新领域的开拓研究,在纤维素酶水解法的研究方面取得了不少进展。

原料

木质原料有等外材、梢头木、木片、刨花、板皮、板条及木屑等。林产品工业领域中的废渣废液,如栲胶渣、纤维板生产废水,也不同程度地用于水解生产,硫酸盐法预水解液也有用于水解生产的。制浆生产中的亚硫酸盐法纸浆废液,作为含糖水解液早已在全球范围内大量用作发酵原料。农业废料有玉米芯、甘蔗渣、燕麦壳、棉籽壳、稻壳以及玉米秆、麦秆等。据估计80年代全世界每年用于水解生产的原料约700万吨,林业原料及农业原料各占一半。

在评价植物水解原料时,通常将其所含聚糖分为易水解聚糖及难水解聚糖两类。前者主要指半纤维素(包括果胶质、树胶类聚糖),易为酸及酶等催化水解;后者主要指纤维素及部分伴生其间的聚甘露糖和聚木糖,难被稀酸及酶催化水解。两类聚糖的含量多寡,对确立水解工艺参数有密切关系。植物因种属不同,以及生长地区、气候条件的差异等因素的影响,其化学成分,以至易水解及难水解聚糖比例等都有明显的变化。大量测定表明,林、农废料中三大组成含量的平均范围是:纤维素30~45%,半纤维素15~40%,木质素12~30%。某些富含聚糖的植物原料所含聚糖与普通谷物所含聚糖(淀粉)相近。

产品

水解生产的产品主要有酵母、糠醛、酒精(乙醇)、木糖醇、木糖、饲料糖浆、木质素植物刺激素、木质素植物生长刺激肥料、木质素活性炭等。由水解产品经再加工可形成大量二次产品及系列产品。例如糠醛除了本身可作为产品直接应用外,还是呋喃化工系列产品(包括呋喃类药物)的基本原料。按80年代末期统计数字,全球由植物纤维原料直接生产的饲料酵母每年在45万吨以上(未包括由制浆废液等工业废水生产的产品),糠醛及酒精的年产量分别为25万吨及12万吨左右。

水解厂副产品的种类与所选择的主产品种类及水解工艺有关。如采用稀酸渗滤水解法生产酒精时,可得副产品糠醛、酵母、石膏、液体二氧化碳、干冰等。生产结晶木糖醇或结晶木糖时,可同时得到饲料酵母或饲料糖浆。醋酸及醋酸盐是糠醛生产的副产品。

水解原理与方法植物纤维所含聚糖——纤维素及半纤维素加水分解的总过程可分别表示如下:

水解所得单糖中,属于己糖的除葡萄糖外,尚有甘露糖及半乳糖,戊糖为木糖及阿拉伯糖。在高温酸水解条件下,单糖将进一步发生分解。已得到生产应用和正处于研究开发中的水解方法主要有以下几个:

稀硫酸高温渗滤水解法

简称渗滤水解法。是国际上目前大规模工业生产酵母和酒精唯一应用的一种水解方法。水解时由水解器顶部向器内连续泵入高温稀酸溶液,使其透过(渗滤)水解物料层及时地将已水解出的单糖液(水解液)排出反应空间,以减少糖的分解,获得高的得糖率。半纤维素、纤维素的水解速度及其水解出的单糖的分解速度均相差甚远,植物纤维原料的形态在水解过程中变化很大,这些因素要求水解温度要由低(175℃)向高(190℃)逐渐升温,且要严格控制渗透速度。水解时,硫酸浓度为~,水解液比(水解液采出量与干基原料重量比)为14左右。渗滤法水解生产工艺包括原料制备(粗大原料削片、粉碎)、水解、水解液中和、澄清等基本工序。水解流程如图1。

图1水解器是水解生产的关键设备,在苏联该项设备在向系列化、大型化方向发展。常见的计有容积为18、20、30、37、40、50、70、80及160立方米9种。70立方米容积水解器结构见图2。

图2国际上采用渗滤法水解生产的企业为了全面利用原料中的聚己糖及聚戊糖,依所选定产品方案的不同主要有4种类型的水解厂:①酵母水解厂;②酒精酵母水解厂(酒精为主产品);③糠醛酵母水解厂(糠醛为主产品);④木糖醇酵母水解厂(木糖醇为主产品)。酒精酵母水解厂基本生产流程见图3。

通过渗滤法水解,每吨绝干原料(按针叶树材计)可获得450~500千克左右的还原糖。今以酒精酵母水解厂及酵母水解厂为例,其产品(包括副产品)及数量见下表。

现阶段,采取稀硫酸高温渗滤法进行水解生产的国家主要是苏联。此外,保加利亚、中国及巴西亦属生产国。

图3浓盐酸水解法

植物纤维素在盐酸浓度高于39%的情况下即可在常温下水解。水解前先经过吸附、润胀、溶解等过程。但在浓酸介质中,纤维素水解成葡萄糖后又立即回聚成结构不同于纤维素低聚糖的新低聚糖。这种新低聚糖在稀酸中极易水解成葡萄糖。浓盐酸水解法有液相(大酸比)及气相两类。以生产结晶葡萄糖为主产品的大酸比浓盐酸水解法,其工艺主要包括原料制备、预水解、纤维木质素干燥、水解、盐酸回收及葡萄糖复盐结晶及复盐分解等基本工序。与稀硫酸水解法相比,浓盐酸水解有得糖率高、糖浓度高、糖质纯以及节约能源等许多优点。但是,液相浓盐酸水解法在其工业生产中有不少技术难关,有待继续解决。

酶水解法

以纤维素酶及相应的半纤维素酶为催化剂,对纤维素及半纤维素聚糖进行水解的方法。酶法水解在常温常压下进行,不需要耐压耐腐蚀设备。由于酶促反应的特异性,产物单一,可免除产物的二次降解,故糖质纯净。但也存在不少技术难关,如原料预处理及酶制剂生产费用昂贵,酶水解反应慢、周期长,酶的有效回收难等,有待进一步解决。

高温快速水解法

从70年代以来,各国普遍研究这一方法。此法一般以~的稀硫酸为催化剂,在220~240℃高温下于管式水解器中连续进行,水解时间仅为数秒到数分钟。葡萄糖得率可达理论得率的50%以上。该法目前尚处于试验阶段。

趋势

现有稀硫酸高温渗滤水解法的继续完善与提高,仍将是各生产国今后的一项重点任务。以生物技术的新研究成果改进酵母生产技术将受到重视。酶水解技术在商业化的道路上可望取得更多突破,原料的经济预处理方法和酶制取成本的下降及回收利用技术的研究仍将会成为研究的中心目标。占首位的水解产品将继续是饲料酵母,其次为糠醛、酒精及水解糖质饲料等。由于饲养业迅速发展的需要,饲料酵母产量可能增长较快。为了水解生产的进一步发展与扩大,新水解原料资源的开发利用已引起普遍重视。预计城市纤维质垃圾、高位低分解度泥炭及富含聚糖的海洋植物等将会得到更多研究与应用。营造水解原料基地林亦可能受到重视。

秸秆有机质含量研究进展论文

秸秆的用途 1、秸秆可以制造人造丝和人造棉,生产糠醛、饴糖、酒和木糖醇,加工纤维板等。 2、做有机肥料,将回收的大量秸秆放在粉碎机上,弄成碎屑,再运到肥料厂,经肥料厂加工,这些秸秆就能变成有机肥料,再回到农民的土地上。 3、秸秆是高效、长远的轻工、纺织和建材原料,既可以部分代替砖、木等材料,还可有效保护耕地和森林资源。 4、做生物质燃料,秸秆可以加工成“秸秆煤”,用作生物质燃料,这种煤烧起来一点烟都没有,而且释放的二氧化硫是普通煤的5%,环保好用。扩展资料: 燃烧秸秆的危害 1、增加空气中CO2的含量,其CO2的提高比例远远大于燃烧普通树木的比例。 2、焚烧秸秆将降低土壤肥力,致使耕地贫瘠化。秸秆中含有的氮、硫等元素大部分转化为挥发性物质或颗粒而进入大气,只有钾元素等部分物质得以保留,营养元素损失严重,非常不利于土壤培肥。 3、增加空气中的可吸入颗粒物,此颗粒物为白色粉末状固体。 4、降低空气的能见度,燃烧时秸秆生成大量的白色固体烟雾。由于固体极小,所以成粉末状飘散,极其影响城市、高速公路、机场等地的能见度。 5、焚烧秸秆会带走土壤水分,破坏耕地墒情,对于北方干旱地区来说尤为严重。 6、焚烧秸秆将破坏农田生物群落,同时烧死大量的土壤微生物。 参考资料来源:搜狗百科-秸秆 烧秸秆的作用是什么? 秸秆是成熟农作物茎叶(穗)部分的总称。 通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗和其它农作物在收获籽实后的剩余部分。农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中,秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等,是一种具有多用途的可再生的生物资源,秸秆也是一种粗饲料。 特点是粗纤维含量高(30%-40%),并含有木质素等。木质素虽不能为猪、鸡所利用,但却能被反刍动物牛、羊等牲畜吸收和利用。 我国农民对作物秸秆的利用有优久的历史,只是由于从前农业生产水平低、产量低,秸秆数量少,秸秆除少量用于垫圈、喂养牲畜,部分用于堆沤肥外,大部分都作燃料烧掉了。随着农业生产的发展,我国自20世纪80年代以来,粮食产量大幅提高,秸秆数量也多,加之省柴节煤技术的推广,烧煤和使用液化气的普及,使农村中有大量富余秸秆。 同时科学技术的进步,农业机械化水平的提高,使秸秆的利用由原来的堆沤肥转变为秸秆直接还田。我国的广大科技工作者对秸秆还田进行了卓有成效的研究。 秸秆还田有堆沤还田,过腹还田,直接还田等多种方式。过腹还田实际是秸秆经饲喂后变为粪肥还田,堆沤还田也是秸秆与粪肥的堆沤,前面第一节已经涉及,本节主要讨论秸秆直接还田。 [编辑本段]我国秸秆还田现状及秸秆还田的增产效果 (一)我国的秸秆还田现状(表3-15,3-16)) 表3-15 主要作物秸秆养分含量 (徐新宇,1991) 几种营养元素含量占干物重(%) 秸秆种类 N P2O5 K2O Ca S 麦秸 稻草 玉米秸 豆秸 油菜秸 - 表3-16 秸秆还田的增产效果 增产(公斤/亩) 增产(%) 试验单位 试验方式 范围 平均 范围 平均 微区定位试验 中国农科院 大田定位试验 土肥所 大田调查 翻压还田定位试验 西南农业大学 覆盖还田定位试验 小麦压草试验 中稻压草试验 湖北省农科院 棉花大田试验 (皮棉) 棉花大田调查 山西省农科院 大田定位试验 江苏省农科院 大田定位试验 浙江省农科院 一年三熟定位 统计全国60多份秸秆还田试验资料 根据1995年我国公布的统计资料,粮食播种面积亿亩,粮食总产量亿吨,按粒秆比1∶估算,再加上其他作物秸秆,全国年生产秸秆近6亿吨,秸秆中含有大量的有机质,氮磷钾和微量元素,据张夫道等人的统计,豆科作物秸秆含氮较多,禾本科作物秸秆含钾较丰富,作物秸秆提供的养分约占我国有机肥总养分的13%~19%,是农业生产重要的有机肥源。从现有的秸秆产量计算,6亿吨秸秆中氮磷钾养分含量相当于400多万吨尿素,700多万吨过磷酸钙,700多万吨硫酸钾。 近10年来,秸秆还田发展很快,1987年秸秆还田面积仅2亿多亩(次),到1996年突破5亿亩(次),年平均增长10%以上。全国年秸秆还田量超过一亿吨,约占秸秆总量的20%。 秸秆直接还田方式主要有秸秆粉碎还田,覆盖还田和高留茬还田。目前推广面积最大的高留茬还田,约占秸秆直接还田总面积的60%,机械粉碎翻压和覆盖还田分别占22%和18%。 秸秆还田已经成为我国沃土工程和丰收计划的重要内容,秸秆覆盖已成为以山西为代表的干旱、半干旱地区农业增产增收的重要技术措施。 (二)秸秆还田的增产效果 把作物秸秆进行翻压还田或覆盖还田是一项有效的增产措施。” 八五”期间中国农科院,西南农业大学,湖北农科院等单位进行的秸秆还田试验结果表明,实行秸秆还田后一般都能增产10%以上,统计全国60多份材料,增产范围在,平均增产。坚持常年秸秆还田,不但在培肥阶段有明显的增产作用,而且后效十分明显,有持续的增产作用。 小麦秸秆的用途 秸秆不仅能做成冰箱里的保温泡沫、房上的屋瓦、工艺包装袋等,就连盘子、杯子等日常生活经常用到的餐具也能做。“稻壳、稻草、麦秆、玉米秸秆等都能做成餐具,正常使用三四年不会出现损坏。”安徽省长丰县绿之态新材料有限公司负责人介绍,秸秆制成的日用器具安全环保、抗菌抑菌不发霉,广销欧美市场。 除了做小物件,秸秆还能发挥大作用。在安徽阜阳市宏桥建材有限公司的展位前,摆放着数张课桌椅,其板材由秸秆压制而成。“零甲醛,健康安全是我们的特色。”公司负责人张中成介绍,每3吨秸秆原料能合成1立方米的板材。“以草代木,不仅避免了秸秆焚烧的环境污染问题,而且减少了木材的使用量。 扩展资料 秸秆综合利用是推进农业绿色发展的重要举措。目前我国每年饲用秸秆约亿吨,按营养价值折算,相当于4000万吨饲料粮,缓解了饲料粮供给和土地资源压力,有利于解决人畜争粮问题。此外,秸秆中富含有机质、氮磷钾和微量元素,主要农区秸秆连续还田5年后,可使土壤有机质平均提升约个百分点。 秸秆综合利用是促进农民增收就业的重要途径。“秸秆利用上联种植业,下联养殖业,辐射带动农产品加工业。”陈彦宾说,秸秆既是原料也是燃料,既关乎生产,又关乎生活和生态,是农民增收就业的重要途径。同时,通过规模化、产业化发展,还可以形成高效产业,培育农村经济发展新的增长点。 参考资料来源:人民日报-秸秆利用,下气力培育产业链(农村经济观察) 大豆和玉米秸秆的用途 玉米秸秆用处多 每到秋冬季,农村大量玉米秸秆被焚烧或堆积腐烂 ,既造成大量资源浪费,又污染了环境,也给农作物病 虫害安全过冬提供了条件。因此,笔者建议农民充分利 用玉米秸秆。 发展养牛业。玉米秸秆含有糖、氨基酸等营养成分 ,可作养牛业氨化饲料的原料。 栽培食用菌。玉米秸秆可用来栽培食用菌。将菌种 植入发酵后的玉米秸秆,可繁育出优质食用菌。 作工业原料。玉米秸秆属纤维类植物,也可用于造 纸、板材加工等工业原料。 制作沼气。玉米秸秆为碳水有机物,经过封密沤制 ,可生产沼气充当燃料,缓解目前农村电力、燃料紧张 的局面,节约开支。 作土壤肥料。即用作沤制农家肥的原料,可引进切 秆粉碎机和与之配套的深耕农机具将玉米秸秆粉碎后翻 耕还田,增加土壤有机质,提高地力。 “桔秆焚烧”和燃煤烟气造成的污染,对环境造成了严重污染。为了寻求根本的解 决途径,河北省环境科学研究院与中国科学院化工冶金研究所合作,完成了“利用玉米 桔秆等生物质资源研制热解油和混合有机钙盐脱硫脱硝剂”技术研究课题。日前,该成 果已通过专家技术鉴定,鉴定认为,此项技术为国内首创,具有领先水平。 据了解,目前的大气环境污染,除秸秆焚烧造成的烟雾污染外,主要是煤烟型污 染。煤炭燃烧产生的二氧化硫和氮氧化物,分别是形成酸雨和光化学烟雾的主要根源。 烟气脱硫技术是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式。可是尚无一种是适合我 国国情的、能够商业化应用的脱硫技术。另外,若想取得同时脱除二氧化硫和氮氧化物 的效果,必须在低钙条件下,可有机钙的高生产成本却无法为市场所接受。因而利用含 有有机质的各种废弃物,如农作物秸秆、枝叶、锯末、污泥、造纸黑液等高浓度有机废 液,通过热裂解工艺制备热解油,再合成能够处理煤炭燃烧过程中排放的主要污染物的 有机钙产品的工艺便应运而生。它具有“以废治污”、“以污治污”、价格低廉、原料 易得的优点,是工农业结合治污的新思路,对可持续发展具有重要的现实意义。 该技术将玉米秸秆处理以后得到了中热值煤气、热解油和生炭,没有任何废物。其 中煤气的值与城市煤气相当;热解油可脱硫脱硝剂,实现废物资源化;物炭可用作绿色 肥料、脱水剂、释剂。它具有在广大农村推广应的可行性;可大量消耗玉米秸秆从根本 上解决秸秆焚烧问题;而具有农村建得起,农民用得起,易大面积推广应用的市场竞争 势。 大豆是一种重要的粮油兼用农产品、既能食用,又可用于榨油。 作为食品,大豆是一种优质高含量的植物蛋白资源,它的脂肪、蛋白质、碳水化合物,粗纤维的组成比例非常接近于肉类食品。大豆的蛋白质含量为35%-45%,比禾谷类作高6-7倍。氨基酸组成平衡而又合理,尤其富含8种人体所必要的氨基酸。大豆制品如豆腐、千张、豆瓣酱、豆腐乳、酱油、豆豉等,食味鲜美,营养丰富,是东亚国家的传统副食品。联合国粮农组织极力主要发展大豆食品,以解决目前发展中国家蛋白质资源不足的现状。 近年来,美、日等国家竞相利用脱脂大豆制作食用脱脂豆粉,提取浓缩蛋白和分离蛋白,用以制造人造肉、点心、饼干等高蛋白食品,以预防由于食肉过多而引起的心脏病或肥胖症。 作为油料作物,大豆是世界上最主要的植物油和蛋白饼粕的提供者。每1吨大豆可以制出大约吨的豆油和吨的豆粕。用大豆制取的豆油,油质好,营养价值高,是一种主要食用植物油。作为大豆榨油的副产品,豆粕主要用于补充喂养家禽、猪、牛等的蛋白质,少部分用于酿造及医药工业。 大豆和玉米秸秆的用途 玉米秸秆用处多 每到秋冬季,农村大量玉米秸秆被焚烧或堆积腐烂 ,既造成大量资源浪费,又污染了环境,也给农作物病 虫害安全过冬提供了条件。 因此,笔者建议农民充分利 用玉米秸秆。 发展养牛业。 玉米秸秆含有糖、氨基酸等营养成分 ,可作养牛业氨化饲料的原料。 栽培食用菌。 玉米秸秆可用来栽培食用菌。将菌种 植入发酵后的玉米秸秆,可繁育出优质食用菌。 作工业原料。玉米秸秆属纤维类植物,也可用于造 纸、板材加工等工业原料。 制作沼气。玉米秸秆为碳水有机物,经过封密沤制 ,可生产沼气充当燃料,缓解目前农村电力、燃料紧张 的局面,节约开支。 作土壤肥料。即用作沤制农家肥的原料,可引进切 秆粉碎机和与之配套的深耕农机具将玉米秸秆粉碎后翻 耕还田,增加土壤有机质,提高地力。 “桔秆焚烧”和燃煤烟气造成的污染,对环境造成了严重污染。为了寻求根本的解 决途径,河北省环境科学研究院与中国科学院化工冶金研究所合作,完成了“利用玉米 桔秆等生物质资源研制热解油和混合有机钙盐脱硫脱硝剂”技术研究课题。 日前,该成 果已通过专家技术鉴定,鉴定认为,此项技术为国内首创,具有领先水平。 据了解,目前的大气环境污染,除秸秆焚烧造成的烟雾污染外,主要是煤烟型污 染。 煤炭燃烧产生的二氧化硫和氮氧化物,分别是形成酸雨和光化学烟雾的主要根源。 烟气脱硫技术是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式。 可是尚无一种是适合我 国国情的、能够商业化应用的脱硫技术。另外,若想取得同时脱除二氧化硫和氮氧化物 的效果,必须在低钙条件下,可有机钙的高生产成本却无法为市场所接受。 因而利用含 有有机质的各种废弃物,如农作物秸秆、枝叶、锯末、污泥、造纸黑液等高浓度有机废 液,通过热裂解工艺制备热解油,再合成能够处理煤炭燃烧过程中排放的主要污染物的 有机钙产品的工艺便应运而生。它具有“以废治污”、“以污治污”、价格低廉、原料 易得的优点,是工农业结合治污的新思路,对可持续发展具有重要的现实意义。 该技术将玉米秸秆处理以后得到了中热值煤气、热解油和生炭,没有任何废物。其 中煤气的值与城市煤气相当;热解油可脱硫脱硝剂,实现废物资源化;物炭可用作绿色 肥料、脱水剂、释剂。 它具有在广大农村推广应的可行性;可大量消耗玉米秸秆从根本 上解决秸秆焚烧问题;而具有农村建得起,农民用得起,易大面积推广应用的市场竞争 势。 大豆是一种重要的粮油兼用农产品、既能食用,又可用于榨油。 作为食品,大豆是一种优质高含量的植物蛋白资源,它的脂肪、蛋白质、碳水化合物,粗纤维的组成比例非常接近于肉类食品。大豆的蛋白质含量为35%-45%,比禾谷类作高6-7倍。 氨基酸组成平衡而又合理,尤其富含8种人体所必要的氨基酸。大豆制品如豆腐、千张、豆瓣酱、豆腐乳、酱油、豆豉等,食味鲜美,营养丰富,是东亚国家的传统副食品。 联合国粮农组织极力主要发展大豆食品,以解决目前发展中国家蛋白质资源不足的现状。 近年来,美、日等国家竞相利用脱脂大豆制作食用脱脂豆粉,提取浓缩蛋白和分离蛋白,用以制造人造肉、点心、饼干等高蛋白食品,以预防由于食肉过多而引起的心脏病或肥胖症。 作为油料作物,大豆是世界上最主要的植物油和蛋白饼粕的提供者。每1吨大豆可以制出大约吨的豆油和吨的豆粕。 用大豆制取的豆油,油质好,营养价值高,是一种主要食用植物油。作为大豆榨油的副产品,豆粕主要用于补充喂养家禽、猪、牛等的蛋白质,少部分用于酿造及医药工业。 秸秆气化炉的特点作用 不用钢瓶装气,无压力爆炸和有害所体泄露危险,体积与液化气。 燃烧类型:秸秆制气 传统柴草 蜂窝煤 液化气 沼气 月用量统计:150斤 500斤 150块 1瓶 600斤有机质 费用统计:15元左右 50元左右 60元左右 90元左右 30元左右 秸秆气化炉,设计有下出灰口、冷却夹套、水冷排结构、炉体、快开上出灰口、进料口密封盖构成,秸秆气化炉的中上部为炉体,既作为待燃烧的秸杆料的装料仓,同时也作为燃烧室。炉体上端中心位置设置有进料口,进料口上设置有水封的进料口密封盖。秸秆气化炉的中下部设置有水冷排结构,作为气化炉的燃烧炉排。水冷排结构以下的下炉体,设置有夹层的冷却夹套,冷却夹套内的水与水冷排结构的水相通,以水泵驱动循环。 农业丰则基础强 农民富则国家盛 农村稳则社会安 中国是一个农业大国,拥有丰富的农业资源。一直以来,农村都是直接燃烧秸杆、木柴等获取能源,这样不仅浪费了资源,更降底了热效能,做顿饭费时费力,烟熏火燎,污染环境,人们的健康也受到了威胁。 21世纪的今天,随着经济的迅速发展,自然环境的严重破坏,能源问题日趋紧张,人们不得不寻找新的能源、新的产品,达到即节省能源又省钱的目的。为了顺应时代的发展,我厂特推出的节柴炉,它将农作物的秸杆、农林废气物等有效的转化为燃气,使用方便、干净卫生、随开随用,改善了农村做饭、烧水生活卫生环境。 燃气炉制造的秸秆燃气,属于绿色植物新能源,是我国农村最广泛、最持久、最可靠、最廉价,且永不枯竭的再生能源,是一种取之不尽,用之不竭的再生资源。由于植物燃气产生的原料为农作物秸秆、林木废弃物、锯末、食用菌渣、牛羊畜粪、及一切可燃性物质,资源丰富,适合当代农村使用。 本产品结构简单、高效节能、洁净环保、安全卫生(燃烧时没有烟气)、不需要辅助能源,也不用其它任何化学添加剂,引火时保留了直接燃烧的传统习惯,经济实用,价格低廉,且燃料收集方便、成本低,不会增加农民的负担,是寻常百姓家适用产品,农民易于接受,满足了我国农村的环保、节能需要,是目前中国农村替代旧炉灶的最佳换代产品。

我国农作物秸秆年产量约为7亿吨,可收集量为5亿吨左右。据估计,每年有近90%的纤维素不能被利用,多数被白白的烧掉[1]。目前,秸秆综合利用主要新途径是作为肥料开发利用、作为新型能源、作为畜牧饲料、可降解材料、工业原料和培养食用菌基料等。科技部已经把“农作物秸秆综合利用技术示范工程”作为星火计划重点工作之一,并将遵循技术成熟、简易、能大量消化秸秆和就地解决问题的原则,把秸秆还田、秸秆畜禽饲料、秸秆转化新能源和有关工业原料的科研和技术开发推广,以及相关产业转化作为工作重点,为提高全国秸秆综合利用的水平创造有利条件[2]。1 农作物秸秆的化学组成农作物秸秆的化学组成因物种不同而有所差异,但总的来看它们都主要含有木质素、纤维素、半纤维素、水份以及少量粗蛋白、脂肪等有机物。几种农作物秸秆的化学组成如表1所示[3]。表1 几种农作物秸秆的化学组成(%)2 农作物秸秆利用的途径 农作物秸秆作为肥料[4-6]目前,农作物秸秆作为肥料主要是指秸秆还田技术(主要是玉米秸秆粉碎翻压还田技术及麦秸粉碎翻压还田技术),此外还可利用秸秆生产生物有机复合肥。秸秆机械技术主要过程为:收割秸秆、粉研讨会、翻压还田、生物有机复合肥。农作物秸秆切碎还田不仅可以增加土壤有机质,改善土壤结构,提高地力,而且可以迅速腾地以解决“三夏”、“三秋”、农忙期间争农时,争劳力的矛盾。还可以避免由于焚烧秸秆产生的环境污染,是农业可持续发展的战略决策。经过这几年秸秆还田在农业上的广泛应用,实践证明秸秆还田能有效增加土壤有机质含量,改良土壤,培肥地力,特别对缓解我国氮、磷、钾比例失调的矛盾,弥补氮、磷、钾化肥不足有十分重要意义,坚持常年秸秆还田,不但在培肥阶段有明显的增产作用,而且后效十分明显,因此秸秆还田是保持和提高土壤肥力,使农业稳产、高产、高效,走可持续发展道路的重要途径。 农作物秸秆作为新型能源[2,7-8]农作物秸秆作为新型能源主要是指秸秆气化技术。秸秆气化供气技术指可燃烧的农作物秸秆(玉米秸、麦秸、高梁秸、稻秸、向日葵饼、豆秸、花生壳及各种草料等)进行粉碎、干燥、热解、气化、还原等过程变成H2、CO、CH4等可燃性气体。该技术有节能环保、高效的特点。以秸秆气化集中供气系统为例,该系统主要包括:机组+储气柜+主、支管道+居民入户管道+专用秸秆煤气常压灶具和气表等。机组内的气化反应自上而下可分为四层:1)干燥层:氧气中水分蒸发,使秸秆干燥和预热。2)干馏层:进一步加热升温,挥发物质馏出渗混到燃气中。3)燃烧或氧化层:与氧气反应,生成大量的CO2,放出热量,部分碳的氧气不足,生成CO并放出热量。4)还原层:基本没氧气,CO2及H2O炻热的碳进行反应还原成CO和H2。在实验燃烧过程中,还原层温度越高,CO2还原就越顺利,一般在700—900使CO2和C接触的越长,得到的CO与H2量越多。整个系统流程如下:农作物秸秆经粉碎后经螺旋上料机送入气火炉内,在空气不足量情况下,秸秆经燃烧反应,生成含一定量的CO、CH4,由气化上部抽出送往净化器系统,其包括一级水洗和二级喷淋成雾状、除去大量的粉尘和胶油,经三级过滤,由泵抽回循环使用,经过完全冷却,从管道送到储气柜,存储一定量燃气,协调用气负荷,再通过气机经过分气箱输送到管道管网直至到每家每户,户内均配制燃气流量表和阀门。 农作物秸秆作为畜牧饲料以农作物的叶、秸、根、藤、茎、壳以及工业下脚料或无毒野草等秸秆为原料,用化学、生物工程相结合的方法,将秸秆纤维分解、经熟化制粒而成,是喂牛、羊、马、鹿等畜,以及作为鸡、鸭、兔和鱼等水产部分饲料的全高价高效生物饲料。成本低,秸秆饲料是玉米成本的1/5。 秸秆微贮饲料[9,10]秸秆微贮饲料是在农作物秸秆中,加入微生物高效活性菌种——秸秆发酵活干菌,放入密封的容器中贮藏,经过一定的发酵过程使农作物秸秆在微贮过程中,由于秸秆发酵活干菌的作用,在适宜的温度和厌氧环境下,将大量的木质纤维类物质转化为糖类,糖类又经有机酸发酵转化为乳酸和挥发性脂肪酸,使pH降低到—,抑制了丁酸菌、腐败菌等有害菌的繁殖,使秸秆变得能够长期保存不坏。主要过程如下:微贮饲料的水分含量是否合适是决定微贮饲料好坏的重要条件之一,因此,在喷洒和压实过程中要随时检查秸秆水分含量是否合适,要注意层与层之间水分衔接,不得出现干层。秸秆微贮后,窖池内贮料慢慢下沉,应及时加盖土封防止漏气。 多维复合酶菌秸秆发酵饲料[11-13]除以上利用秸秆发酵活干菌进行发酵外,多维复合酶菌秸秆发酵饲料也是一项高科技生物工程技术。是由能产生多种酶的耐热性芽孢杆菌群、乳酸菌群、双歧杆菌群、光合菌群、酵母菌群、放线菌群等106种有益生物组成的微生态发酵制剂。多维复合酶菌可分为Ⅰ号和Ⅱ号。对植物秸秆进行发酵,生产出成本低,营养成分全,味香可口的营养饲料。此外,可用液氨、尿素、碳酸氢氨、氨水等氨源生产秸秆氨化饲料。 农作物秸秆生产可降解材料目前农作物秸秆生产可降解材料主要是生产一次性秸秆餐饮容器和建筑材料。 一次性秸秆餐饮容器生产技术[14]我国一次性餐具年消费量为115亿只,目前国内生产降解的纸制餐具的厂家有上百家,年生产能力仅为30亿只,生产秸秆餐具的企业有数十家,年产量为亿只,需求缺口达72亿只/年,由于纸制餐具价格高,且造纸过程中有污染,因此,秸秆一次性餐具将以其成本低廉、性能好、无污染等无可比拟的优点,拥有极其广阔的市场空间。一次性秸秆餐饮容器是利用废弃农作物秸秆,如麦秸、稻草、稻谷壳、玉米秸杆、花生壳、棉花杆、蔗渣(包括锯末、苇杆、草茎)等纯天然植物纤维,添加符合食品包装卫生标准的安全无毒成形剂,经独特工艺和成型方法制造的可完全降解的各种盘、碗、口杯等绿色环保产品。其具体工艺流程如下:该产品耐油、耐热、耐酸碱、耐冷冻,强度优于泡沫塑料和纸制餐具,价格远低于纸制餐具。原料来源丰富、工艺简单、成本低、无三废、自动化程度高,可一次成型,自动杀菌,包装产品用后可作为禽畜饲料,沤制成有机肥还田。现已研制出植物纤维餐具成型机组,环保筷子也已投入生产。 生产刨花板及建筑用纸面草板[15-16]以麦秸为原料,采用一种新型胶黏剂可生产达到国家标准的麦秸刨花板产品;采用新型胶黏剂,搅胶前麦秸碎料的含水率大于13%,麦秸碎料可不进行干燥直接进行搅胶等后序加工;不另加任何防水剂,从而可使刨花板生产的施胶成本降低10%,综合生产成本降低5—8%;该产品无游离甲醛等有害气体;由于施胶需少,搅拌时间量延长一倍。麦秸刨花板是木材刨花板的理想替代品,产品可广泛应用于建筑装修,家具制造,车船厢内装饰及包装等行业。建筑用纸面草板系以洁净的天然稻草或麦草为主要原料,经热压成型,外表粘贴面纸而成的建筑板材。主要用于房屋的外墙,外墙内衬、内隔墙、棚板、屋面板。由于稻草板的原料是取之不尽的一年生可再生资源——稻、麦草,生产过程中不产生对环境的污染物;它自身不含有害物质,而且当它完成使用目的而被拆除时,仍可还它本来面目——稻、麦草而回归大自然。稻草板是不折不扣的生态建材。如果用我国目前年产稻谷稻草板用来作建筑物的墙体,可以满足约705亿平方米建筑物的需要,相当于目前我国每年城乡所有新建筑物的75%左右。3 结束语综上所述,利用农作物秸秆生产肥料、作为新型能源、作为畜牧饲料、可降解材料大大提高了农作物的利用率,同时解决了许多问题。目前,人们正在研究更高的利用富维生素农作物秸秆,如生产木糖醇、单细胞蛋白等[1,17-18]。但同时应该注意,秸秆微生物处理技术难度很大,如今只取得阶段成果,因此开发利用时一定要谨慎小心,以免造成浪费。

秸秆综合利用是把不适合立即作饲料的秸杆(秸秆、玉米秸秆和水稻秸秆等)直接或沉积沤肥后施入土中的一种方法。农牧业生产过程也是一个热传递的一个过程,农作物在的生长过程时要持续消耗能量,也要持续补充能量,持续调整土壤层原水、肥、气、热含量。秸杆中含有大量新鲜的有机化合物料,在偿还于田地以后,经过一段时间的腐解功效,就能转换成有机物和速效性营养物质,其益处主要有以下层面:

一、秸秆综合利用补充了土壤养分

农作物秸杆带有一定营养物质和纤维、木质纤维素、木质纤维素、蛋白质和灰份原素,不仅有比较多有机物,还有氮、磷、钾等微量元素。如果将秸杆从田里运出,那样残留在土中的有机化合物有且只有10%上下,导致土壤有机质降低。那样,只有通过上肥或秸秆综合利用等途径才可以得到填补。

二、秸秆综合利用推动了微生物菌种活动

土壤微生物在所有农业生态系统中具有溶解土壤肥力和净化处理土壤层的重要作用。有机物的生成由绿色植物胡萝卜素来完成,有机物的溶解则由微生物菌种来完成。秸秆综合利用给土壤微生物带来了很多能源物质,各种微生物菌种数量及酶促反应也相应提升;这便加快了对有机物质的分解和矿物养分的转换,使土中的氮、磷、钾等元素提升,土壤养分有效性也逐步提高。经微生物分解转换后产生的纤维、木质纤维素、含糖量和腐植酸等灰黑色胶体物,具备粘接粗粒土能力,同黏土矿物产生有机与无机的分子伴侣,推动土壤形成土壤胶体,使土壤层容积缓解,提升土壤层原水、肥、气、热协调性,增强土质锁水、固土、供肥能力,改善土壤物理化学特性。

三、秸秆综合利用可减少化肥使用量

农牧业资本主义国家都那么重视上肥构造,如美国农业有机肥的施肥量一直操纵在总肥料施加量的1/3之内,澳大利亚、国外绝大多数苞米、麦子的秸杆也还田。农作物所吸收的氮主要来自土中的原来营养物。来源于肥料的仅占23%-24%。这是因为即便使用有机肥,土壤层有机化合物对植物生长发育仍是最关键的。因此,秸秆综合利用是填补有机肥长期用缺陷的很好方法。

四、秸秆综合利用可改善农业生态环境

乡村80%的秸杆关键采用点燃解决,导致空气的污染、影响交通、土壤层表面焦化厂等,有时还引发火灾。此外,秸杆随便处理还会影响农业生态环境。因此秸秆综合利用有益于完成农业废弃物的开发利用。

秸秆中含有很多有机质,秸秆还田促进微生物活动。在整个农业生态系统中,土壤微生物在分解土壤有机质和净化土壤方面起着重要的作用。

研究水果产量影响因素论文

自1984年果品购销改革以来,我国果树生产有了飞速发展,果树总面积、总产量已跃居世界第一位。但在果树单产、果品质量、国际市场占有率和经济效益等方面远逊于先进国家,其核心问题是果品质量欠佳,高档果品太少,成为制约果品增效、果农增收的瓶颈,必须充分认识、认真对待。一、我国果品质量的现状与问题改革开放以来,我国果品质量有了很大提高。如苹果,良种比率已达70%以上,优质果率已逾1/3,重点苹果产区如山东半岛,苹果优质果率已高达80%以上。在国家、省、市果品评优和农业博览会评奖中,评出金银奖牌数以百计。果品出口也在逐年增加,苹果年出口已达200kt,果品总出口量达700kt,较以往有了极大进步与提高。但是,仍未摆脱重栽轻管、重产量轻质量、重采前轻采后、重直销轻加工的被动局面。管理中盲目密植,片面施肥,单纯用化学农药防治病虫害等,以致于许多园片产量虽高,而质量较差,出口率极低,用于加工的数量很少。许多果品尤其大宗果之中低档果出现了地区性、季节性、结构性过剩,导致了严重的价格下滑,连续几年出现了卖果难的现象。果品质量不佳主要表现为果实个小(低于标准)、果形不正(偏斜)、果形指数低(太扁)、果面不光洁(污渍、锈斑)、着色不良,色泽不艳;果肉硬度小、含糖量不足、不耐贮运、污染严重,加之采后处理(分级、洗果、涂蜡、包装等)跟不上,致使商品质量下降。二、提高果品质量是大势所趋产量形势使然;近年来,由于果树面积的迅速扩大,果品产量猛增,人均占有量较改革开放初期提高近5倍。但果品已由"产量时代"跨入了"质量时代",要求优质果品、保健果品已是时代的潮流。大国地位所激:果品质量低下与总产量世界第一的大国地位极不相称。贸易量不足世界的2%,而进口则颇多,且售价较国产果品高出数倍。必须急起直追,以质量求生存,以质量求效益。市场形势所迫:我国已由计划经济步入了商品经济时代,一切产品要经市场这?quot;法官"明断。优质优价,优胜劣汰,是市场的无情法则,提高果品质量刻不容缓。生活提高所求:随着人们生活水平迅速提高,食物构成的改变,对果品的数量、质量、安全性、营养性有了更高的要求。结构调整之重点:结构调整是主线,果树方面不仅要从树种、品种、布局上,更要从质量结构上进行调整、优化与提高,只有果品质量上档次,才能扭转价格下滑的被动局面,重新振兴果树产业。入世后的冲击:我国加入了世界贸易组织(WTO)在即,果品同样面临着全球经济一体化的格局,面临着洋水果大量进口的冲击,我国的果品只有质优,并且成本低廉,才能与之抗衡。面对如此严峻的形势,我们即要保住与本国内市场,更要努力冲出国门,在世界果品市场上占有一席之地。只有靠过硬的质量,靠与国际标准接轨,靠我们独特的果树资源和名牌优质产品,才能在国际市场上立于不败之地。三、改进与提高果品质量的途径和措施改进与提高果品质量,尤其是商品质量是一个复杂的系统工程。必须以良种为前提,从立地环境入手,重点抓好生产过程,配合产前、产中、产后服务,强化产后处理,并与营销过程密切配合,走产供销一条龙、农工贸一体化的路子。1、抓种性优良:种性是查树的基因型,是内因,是优质的前提。必须选用良种。果树生命周期长,更须特别重视良种,并做到"因地制宜、适地适树、趋利避害、注重销路"。2、抓树体健壮:树健才能获高产,壮树才能出优质。树体健壮是综合管理水平高的标志,也是多种营养协调充实的结果。管理中应抓住主要矛盾向壮树方向积极转化。3、抓改土养根:"根深才能叶茂,养根才能壮树"。而根生于土壤中,改土(达到深、肥、暄、温、润)才能养根。只有狠抓土壤管理,尤其是增加土壤有机质含量(最好能达1%-2%或更高),改良土壤结构,多施有机肥(质)、大抓种草、覆草、埋草、实施"沃土工程",才能真正实现高产、稳产、优质。4、抓施肥配方:通过平衡配方施肥,保证元素协调供应,减少甚至杜绝缺素生理障碍。具体应重施有机肥,或有机复混肥及高效生物肥,适当减少氮素化肥,以减少果品中的亚硝酸盐含量。5、抓病虫残毒:必须高度重视农药的毒性与残留,提倡以生物防治为主的综合防治,减少甚至不用剧毒、高残留、广谱和易产生抗生的农药;注重休眠期和萌芽前的清理和铲除性防治;遵照有关规定,采前一个月慎用农药,严防果品污染和残毒超标。6、抓"套摘转铺":即精心进行果实管理,在进行人工授粉和疏花疏果的前提下,提倡与推广果实套袋,既可防污减毒,又能隔绝病虫,更可光洁果面,促进果实鲜艳着色。同时,配合拆袋后的适当摘叶,必要时辅以转果,铺银色反光膜,以增加着色面积和提高着色度,改善和提高果实的外观质量。7、抓合理负荷:在综合调整营养生长与生殖生长相对平衡的基础上,通过肥水及修剪,尤其通过授粉和疏花疏果,既保证提高平均单产,又要坚决防止结果过多,制订一个合理的产量标准,理论上依据叶果比,实践上可根据干周或距离或果枝类型,限产定果,既保证树体健壮达到高产稳产,又能保证负荷合理,使果实发育良好,个大质优。8、抓激素调控:主要指应用植物生长调节剂。随着生物科技和有机化学工业的发展,激素在果树上的应用日益扩大,尤其在果树矮化、促花、疏花、疏果、提高坐果率、防止采前落果、催熟、克服大小年、增强树体抗性、提高果实硬度、增加耐贮性、增色、增粮、改善果形、提高果实品质等方面有其独到的作用,可视情况和目标选择应用。但生长调节剂不是万能的,有一定的局限性甚至负面影响,只有在加强综合管理的基础上,严格使用规程,才能获得较满意的效果。9、抓采贮运装:采收是果树栽培中影响质量的最后环节,必须更加关注。依据成熟度、果品用途、销地距离、运输工具等因素确定采收时期。依果实发育天数、生长积温、果面色泽、种子颜色、果肉淀粉检测等确定成熟度。提倡分期采收,严格采收容器和技术操作,避免或减少机械损伤,防止过早或过晚采收。重视与强化采后处理,尤其要搞好预冷、分级、洗果、烘干、涂蜡、包装和入贮冷藏。运输最好采用冷藏车船,条件不允许时也可先入冷库1-2天降温,再装车船覆盖保温运输,即使难以贮运的浆、核果类也能保证途中一周内升温不高。还要讲究果品的包装装璜,一是保护果品防碰磨挤压污损,二是对包装容器要科学设计,做到美观实用、洁净卫生、独具魅力。四、关于"绿色果品"的生产所谓"绿色果品"指符合绿色食品标准的果品,即专指无污染、优质、安全、营养为基础的现代农产品。据中国绿色食品发展中心要求,"绿色食品"应具备下列条件:1、产地有良好的生态环境,并且必须经农业部农垦环境检测中心审定。2、原料作物的生产过程及生产操作过程必须符合无公害标准,并接受监督。3、产品的生产、加工及包装贮运都需符合卫生标准,最终产品需经国家检测。达到以上标准的产品,在其外包装上允许标贴特定的"绿色食品"标志。鉴于当今世界环境污染日趋严重,市场迫切需要绿色果品。食品卫生标准中对果品中有害物质的安全指标作了一些规定。如要求锌≤5mg/kg,铜≤4mg/kg,钯≤1mg/kg,砷、氟≤,"六六六"≤,滴滴涕≤,镉≤,汞≤等。另外,还规定了有机磷、亚硝酸等物质的最低含量标准。果品中的有毒有害物质主要来源于环境污染、生产污染和贮销污染,因此,生产绿色果品"应遵循下列原则:1、选择良好的生态环境建园,防止大气、水、土壤受废气、废水、废渣及一些天然有害物质污染,最好能远离城区、工业区及交通要道。2、强调重施有机肥和有益复合菌肥(如EM 及CM等),提倡种草、覆草、埋草,减少化肥尤其是氮素化肥的用量和比例。采用无污染水源灌溉,应用滴、喷、管、沟灌等方式合理清洁供水。3、大果类树种推广套袋栽培,最好全国全树皆套。为降低成本,可将双层袋、单层袋甚至合格塑膜袋结合应用,解袋后忌喷毒性和污染性农药。4、防治病虫以农业措施、人工防治、利用于敌和增加树体抗性为主,尽量使用无毒害的植物源、矿物源及生物农药和农药增效剂。严禁使用剧毒、高残留农药,减少喷药次数,做到不用含重金属的农药(如福美砷等)、剧毒农药(如1605等)、高残留农药(如杀虫脒等)和全杀性农药(如灭扫利等)。5、在包装贮保鲜过程中严防果品污染,对取得绿色证书的果品进行商标注册,挂牌销售,保护生产者和消费者的利益。总之,提高果品质量是一个系统工程,要从各部门、各要素、各环节入手,合作协调、环环相扣、紧密配合。要强化市场意识、竞争意识、商品意识、效益意识、尤其是质量意识和名牌意识。以质量求生存,求发展,求效益,以稳定的优质和名牌果品开拓大市场、占领大市场,使我国这一果品生产大国真正成为果品生产强国。

广东省汕头市潮阳区水果业发展中存在的问题及其对策汕头市潮阳区地处粤东沿海,属南亚热带季风气候,光照充足,雨量充沛,气候温和,四季常青。境内地势自西北向东南倾斜,大南山小北山中间为练江平原,小北山东北侧为榕江平原,自然条件优越,适宜多种果树生长。全区有耕地面积24.7万多亩,山地面积32.1多万亩,果树资源丰富,栽培历史悠久,早在唐宪宗年间,灵山寺便有千丛果(荔枝)的记述。据调查,潮阳区现有果树资源21个科,130余个品种。近几年来,水果业发展迅速,形成了西胪乌酥杨梅,金灶灶香牌香蕉、三捻橄榄、玻璃油甘及大粒杨梅等生产基地,去年金灶镇在汕头成功举办了三捻橄榄拍买会,此举大大提高了三捻橄榄的知名度,为金灶农民增加收入400多万元,今年该镇还举办了杨梅节,发展旅游农业,更好的打开水果市场,疏通销路。水果业呈现一派蓬勃发展的景象。据统计,全区水果种植面积8万亩,产量7.9万吨,产值约2.5亿元,为潮阳区农村经济的发展做出了很大的贡献。但是,由于目前潮阳区水果品种更新慢,质量下降,市场滞销,加上国外水果和邻近地区水果的进入,使潮阳区水果业的发展面临着新的挑战。l 潮阳区水果业发展中存在的问题及原因1.1生产水平低,成本高。潮阳区的水果生产主要是由千千万万的农民零散经营,产业化程度低,未能形成一个有力的拳头。大多数生产者的技术素质较低,其中不少人根本就不懂果树如何栽培,病虫害如何防治,以至管理粗放,甚至大面积失管,从而造成了技术管理水平差、单位面积产量低、质量差、产品成本高的局面。1.2政府宏观调控少,水果产供销脱节。从潮阳区的水果生产隋况看,大多属于小规模私人承包经营和以家庭为单位的分散经营,政府对水果生产宏观指导、咨询、投入和调控较少,科研力度及科研成果的推广应用相对较为薄弱。因此,全区水果生产普遍存在“四低”现象,即平均单产低、商品质量低、经济效益低和生产技术素质低。大多数农民惟生产而生产,重种轻管,重产轻销,闭门经营,不了解国内外水果市场供求信息变化,缺乏以市场需求为导向的生产经营思想,缺乏自己的产品营销网络,以至出现了“种果易、卖果难”局面。整个水果产业在生产、经营、保鲜、贮藏、运输、销售及出口贸易各环节间脱节严重,鲜果质量达不到出口标准,在国际市场上缺乏应有的竞争力,出口水平低。1.3品种结构失调,加工技术滞后。目前潮阳区的水果栽培主要以鲜果消费的品种为主,且传统水果品种种植面积大,优稀特地方品种的种植面积少,如三棱橄榄、乌酥杨梅的种植面积仅五千亩左右。近几年来,潮阳区以加工品种为主的水果生产发展较快。如青梅、油甘、柿等水果的种植面积己达一万多亩。但目前全区仍没有一条上规模的现代化水果加工生产线,缺乏具有知名度的品牌,大部分仍为家庭作坊式的加工厂,大多数为“无牌” 产品,以初加工产品和半成品为主,深加工产品少,附加值低,加工技术滞后。1.4商品质量意识淡薄,市场流通滞后。一是不愿投资,贪图省力。如不施有机肥,不认真修剪,不疏花疏果等,因此生产的果品个小,外观和肉质均较差;二是商品化处理水平低或根本不进行任何处理就直接统货进入市场;三是用简单的包装贮运方法,到了中间商或消费者手中时,果实即使没烂也伤痕累累,因此缺乏市场竞争力,很难卖得好价钱。目前,潮阳区果品流通体系不健全,尚无专业的水果交易市场,果农直接贩运销售比例小,以外地和部分当地商贩收购组成主要销售渠道,形成分散、实力小、素质低的个体营运模式。由丁生产经营分散,果农缺乏市场知识,市场信息,果品交易中压价、垄断、欺诈以及坐地经营贻误商机等现象时有发生,使果农收益低,生产后劲不足。此外,机械化水平低,市场信息不灵,流通不畅,特别是生产与加工科技含量低,贮藏与销售不配套,没有形成产业链,一体化程度低等都是潮阳区水果发展业存在的问题,它们在一定程度上制约了潮阳区水果业的发展。

影响这两年水果主产区产量变化的因素:一、温度条件 二、水分条件三、光照条件四、风雹条件五、土壤条件

西方经济对橙子和沃柑的需求及影响因素是由西方国家的生活水平决定的。西方国家的消费水平高,对橙子和沃柑的需求量大,这就会使西方经济产生对橙子和沃柑的需求及影响因素。另外,西方国家有很多国家公民,他们对橙子和沃柑的消费需求也比较大,这也会增加西方经济对橙子和沃柑的需求及影响因素。

水灾对水泵的影响研究论文

水泵设计中应该注意的问题的若干思考论文

水泵在现代工业生产中占据重要地位,但是在使用中会因为各种各样的问题影响其正常运行。本文从吸水管路的要求和尺寸确定,水管的安装方式,吸水管材料选择和引水方式的选择,压力水管的类型和铺设方式及支承方式,管道支撑方式设计对镇墩设计、支墩设计的要求方面进行探讨,并且简要分析水泵水击计算及其防护,从而进一步提高我国的水泵设计水平。

1 影响泵机运行效率的因素

泵机的选择

在泵站运行过程中,水泵的运行效率等于水力效率、泵的容积效率以及机械效率三者的乘积,因此水泵本身的运行效率决定整个泵站的运行效率。如果在设计之初,选用的水泵质量不合格,就会导致水泵叶轮的汽蚀情况加重,如果水泵的密封环在制造的时候间隙过大或者过小,会降低水泵的工作效率以及使用寿命。

水泵叶片的振动

水泵的叶片一般情况下都是单级叶片,为了更好地提高泵机的运行特性,泵机转子部分的直径一般远远小于泵机叶轮叶片的直径,这就导致变频送风机产生的不平衡质量以及惯性力矩都集中在叶轮叶片上。因此在设计的时候,叶轮叶片一般设计成对称结构。但是由于叶片的制造误差,一般情况下叶轮叶片很难做到完全对称,再加上有时泵机要进行高速运转,会造成巨大的惯性力矩。惯性力矩传递到叶片上以及曲轴上都会造成变频送风机振动过大。

泵机内部缺少润滑

泵机的运行特性导致泵机的工作不是完全固定的,从并且使得只用一个曲轴来尽可能地减小从泵机的设计点这个工作是不稳定的,可能通过这种不均匀带来了能量损耗。而泵机内部的旋转机械在长期的运转过程中,缺少润滑会导致旋转机械之间产生剧烈摩擦,这种摩擦不仅仅损害机械设备,同时也会造成水泵的效率大大降低。

2 吸水管设计要求

管道材料选择

吸水管道材料要具有气闭性较好、抗腐蚀能力强、安全可靠等特点,因此选取吸水管道材料时要考虑其综合性能。不锈钢管具有机械强度高、管壁壁薄、比重小、压力损失低等优点,再加上便于安装、检修以及更换,因此被广泛运用到泵站工程中。但是不锈钢管使用寿命一般只有20~30 年,在管道使用寿命即将达到期限时,要及时进行更换以及维修。橡胶管也是当前常用的吸水管道材料,长期性或者永久性的泵站吸水管多采用不锈钢管,而临时泵站一般选用橡胶管。

对进水管的要求

(1)不积气。吸水管的工作原理是根据水管内外的压力差(真空度)形成吸水的效果,当水泵吸水管内外的压力差降低到一定程度时, 因为管道内的真空度较小导致水中溶解的气体不断分离出来。如果设计的时候不认真考虑到这一因素对管道的影响,就会在吸水管道某段出现积气,形成气囊,从而影响水管的正常吸水。

(2)不漏气。吸水管靠水管内外的压力差进行水体循环,一旦吸水管路出现漏气现象, 就会使得水管产生较大的压力损失,使得水泵正常运行出现严重故障。同时水管出现漏气现象,管内的水流出来,外界的空气进入到水管内,水泵的出水量将减少,甚至出现吸不上水的情况。一般情况下吸水管路采用强度高、接口可焊接的钢管,深埋土中的钢管应该涂防腐层。

(3)不吸气。吸水管进口淹没水中的深度不够,就会在吸水管的进水口处产生较大的游涡, 而游涡会将大量的空气带入到吸水管内,严重时将影响水泵正常吸水。为了避免吸水井(建筑物)水面产生游涡,减少吸水口处空气的进入量,吸水管在最低水位下的淹没深度应该大于。如果环境条件不能满足最低的淹没深度,可以通过在吸水管进口末端安装水平隔板来减少空气的进入量。

引水方式的选择

(1)当泵站离水源较近,水源泥沙含量较低且水源的水位变化幅度基本不发生变化, 而同时泵站的引水流量不大时,可以可选用管道引水方式。水源岸坡较缓时,用斜杆管式引水方式,水源岸坡较陡时,采用直管式引水方式。

(2)当泵站离水源较近,水源含沙量较大且水源岸坡较陡时,可选用涵洞引水方式进行取水作业。

(3)当岸坡较缓,泵站等取水建筑离水源较远时,可以通过开挖渠道进行取水。开挖渠道可以缩短压力管道的使用长度,提升工程的经济效益。

穿墙管连接形式选择

(1)柔性连接。柔性安装是为了提高安装的弹性。对于水泵和动力机的均高于校核洪水位的泵站来说,为了降低冲击应力以及温度应力的影响,一般采取柔性的连接方式对穿墙管进行连接。以保证安装后的穿墙管道能够自由伸缩,有效地对抗冲击载荷以及温度应力。

(2)刚性连接。管道在进行连接的时候要充分考虑到螺纹连接和法兰连接这两种连接方式的异同点。螺纹连接比较简单,通过管螺纹进行连接再配合生料带密封就可以达到较好的密闭效果。在进行管螺纹连接时,要掌握螺纹松紧度,用手进行预紧的时候,将管螺纹拧紧后要保证管螺纹有一定的活动量。在二次拧紧中采用活动扳手拧紧的时候,要注意预紧力大小,不能因为过分拧紧而导致螺纹损坏。如果有条件,可以采用力矩扳手进行拧紧,能够保证预紧力大小满足要求。螺纹连接后应清除外露油麻和生料带,对于容易腐蚀的管道应该进行防腐处理。

3 压力水管设计要求

压力水管是指水泵到储水建筑物之间的出水管道,这一部分管道是保证水泵正常运行的重要因素。加压泵站和灌溉的高扬程泵站的压力水管一般都超过正常水管的范围,使得压力水管在泵站总投资成本中所占的比重较大。对于泵站的正常运行来说, 压力水管的长短和管径的大小对系统的影响是巨大的,尤其是水管内的水击压力甚至会给泵站带来致命的`影响,因此加强高扬程泵站和加压泵站压力水管设计是十分必要的。

对压力水管道的要求

(1)保证管道本身及其接头的强度,保证密封性能可靠;

(2)保证压力管道引起的能量消耗及投资最小;

(3)保证泵站正常运行时压力水管道稳定;

(4)在向管道内充水或泄空过程中,保证介质能自由出入压力水管道;

(5)管道突然破裂后保证泵房的安全;

(6)能够在检修时放空管道,保证检修工作顺利进行。

压力水管的材料选择

(1)压力水管水循环压力损失小、能耗低,确保水泵在各种情况下,均能按照标准工况运行,从而降低压力水管的维保费用;

(2)满足泵站不同用水要求,保证在不同的水管压力条件下能通过对应的设计流量;

(3)确保管道在较为恶劣的环境下,能够独立自主运行,不会产生位移变化、水击破坏以及滑移等现象;

(4)水管材料要便于运输、检修、安装、维护和管理,保证压力水管检修顺利;

(5)节省钢材、水泥、木材等材料,保证整个工程投资成本最低。

压力水管的安装

(1)安装原则。泵站压力水管多采用钢管,因此在安装的时候要注意以下几点:(1) 焊接钢管要注意焊接的密封性是否可靠,焊接结束后,焊缝处使用角磨机进行打磨。(2)压力水管的坡度设置应符合设计要求和国家标准,要保证设置出的坡度满足使用要求。(3)坐标和标高的允许偏差以及竖直管道的垂直度误差及水平管道纵横向弯曲误差应符合规范规定。(4)在进行法兰连接时,要对内螺纹及法兰封面上的铁锈等油污及灰尘进行清洗,确保连接时法兰表面的光洁程度。清除掉密封线圈上的密封中心线,调节管螺纹法兰中心线与管中心线两者之间的位置,保证相互垂直。

(2)安装方式。压力水管的安装方式可分为辐射状安装、平行安装、串联安装和并联安装四种。辐射状安装,管道的中心线随着逐渐偏离中心而减少。平行安装是指压力水管管道中心线始终保持为定值。对于短管道、低扬程的泵站来说,多将压力水管沿着平行于泵站机房铅垂轴线的方向布置,从而简化管道结构,保证压力水管运行可靠。串联安装,串联安装是针对相邻泵站之间无建筑物的压力水管安装方式。对于高扬程泵站来说,如果泵站之间无影响泵站安装的台地,可以采用串联方式将压力水管与下一级水管连接。并联安装,并联安装是指多个水共用一个压力水管,从而极大地减少压力水管的使用,降低泵站的建设成本,多用于高扬程、多泵机组、长管道的泵站建设。但是并联安装会增加许多配套建设,而且总管道检修时,所有的支管道都要停止运行。

4 管道支撑方式设计要求

镇墩设计

镇墩是用来固定压力水管,按照结构类型分为敞开式镇墩和封闭式镇墩。敞开式镇墩便于检修,但是由于敞开式结构受外界影响较大,容易导致管壁受力不均匀,因此该结构多用于低载荷的压力水管固定;封闭式镇墩结构较为简单,受外界影响较小,但是不易检修。镇墩是依靠自身重力来维持本身稳定的结构, 因此其设计要求以及内容与其他重力式结构基本相同,也就是需要计算极限情况下镇墩结构的抗滑和抗倾复稳定性、地基的稳定性。在实际情况中,各种不利极限情况一般不会同时发生,因此应参照水泵不同运行情况进行镇墩结构负载组合,保证镇墩的强度以及稳定性能够应对最不利的情况。泵机的正常设计是按照运行平稳、正常停机以及突发停机这三种情况进行载荷分析, 将温度变化以及各种摩擦阻力考虑进去,从而保证设计能够使泵机达到最佳的运行状态。

支墩设计

支墩是承接压力水管中间部分的载荷,减少压力水管在各种载荷影响下产生的屈曲变形。对于压力水管来说,为了适应温度变化产生的热循环应力对压力水管的强度冲击,可以利用压力水管沿管轴方向在支墩上的自由移动来抵消热应力带来的位移。支墩只承受垂直于管轴的法向力,水平方向上的作用力主要由镇墩承担。

5 结语

泵机是生产过程中非常重要的设备, 对国家的科技自动化、现代工业水平发展等有着重要的作用。然而在泵机使用过程中,会因为作业环境或操作人员等因素的影响而出现各种故障。对泵机进行设计时,应尽可能将影响泵机运行的因素考虑进去,从而避免设备发生故障,确保泵机处于正常稳定的运行状态。

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现今随着社会的不断发展,人们生活中饮水的质量安全问题也越来越重要,下面是我为大家精心推荐的关于水的科学论文,希望能够对您有所帮助。关于水的科学论文篇一 浅析水处理技术 摘 要现今随着社会的不断发展,人们生活中饮水的质量安全问题也越来越重要,从而对水处理技术也提出了更高的要求。本文根据对现今水处理技术的基本情况进行详细的分析,对主要的水处理技术进行深入的阐述,从水处理技术当中的重点内容和操作的难点进行全面的分析,力求在实际当中加强此项技术的运用,为城市以及农村地区的饮水安全问题作出微薄的贡献,也为人民的生活提供更高的保证。 关键词水处理;技术;应用 Abstract: Nowadays, with the continuous development of society, people living drinking water quality safety problem is becoming more and more important, thus the water treatment technology has put forward higher requirements. According to the current water treatment technology the basic situation in detail, the main water treatment technology are expounded from the water treatment technology, the key content and the operation difficulty to undertake comprehensive analysis, in order to strengthen the actual technique, as the city and rural area drinking water safety issues a modest contribution, also for people's life with higher guarantee. Key words: water treatment; technology; application 中图分类号:TU45 文献标识码: A 文章 编号:2095-2104(2012)01-0020-02 现在,在许多地方,由于常年开发与环境的污染破坏,导致水源被污染的程度比较的严重,对当地人民的饮水质量安全造成了较大的威胁。所以,为了保证饮用水的安全,根据国家颁布的生活饮用水的标准,需要对水源进行一系列技术上的处理,使其达到相关的要求和规范,减少水源中存在的高氟、苦咸、高砷以及微生物病害等问题,解决影响人民生和质量和身体健康的质量问题。本文根据对水处理技术进行多角度的详细分析和探讨,对其中存在的实际问题进行深入的剖析,力求这项技术可以在人们的日常生活当中得到更加广泛的运用,根据对技术特点和操作的详细分析,得出各种技术分别适用于哪些环境下,并且,针对实际使用和操作当中的情况,对采集到的数据进行详细的分析,对比得出不同的水处理技术当中的优缺点,帮助水处理技术在实际当中得到更好的应用,为人民的生活质量提供更加优质的保障,也为社会的发展做出积极的贡献。 一、主要水处理技术的分析 一般的来讲,在水处理的技术当中,比较常用的是离子交换技术、膜反渗透技术、电渗析技术、复合多介质过滤技术以及电絮凝技术,在这几项技术当中,根据实际的使用和操作情况来看,膜反渗透技术存在有运行成本较高的问题,在操作和使用过程当中,会造成成本的增加,不利于解决实际的问题。同时,电渗析技术也存在有同样的问题,虽然其在理论上面操作的成本不是非常的高,但是在实际工程当中不同的设备,造成的运行费用会比较的高。离子交换技术由于介质更换较为频繁的缘故,在实际的使用和操作当中会造成管理的复杂和应用上的不便,运行费用则是根据实际情况来确定,不同的介质来源和更换的频率都会造成其成本的不同。另外两种技术,电絮凝技术和复合多介质过滤技术,是现今的两种较新的技术,本文将对这两种技术进行细致的分析,其中,电絮凝技术集中了电化学技术上的一些优势,与此同时,此种技术还具有运行操作费用较低、管理较为简易的优点,而复合多介质过滤技术,克服了其他的离子交换技术上的一系列的缺点,在运行成本和操作使用上面进行了多方面的改进和提高。这两项技术是当今运用最为广泛的两种技术,不仅是因为其可以很好的控制使用的成本,更是因为其管理方面和操作方面的优势,符合现今水处理技术的选择原则。一般的来讲,水处理技术应当遵循几个方面的原则,首先,最为重要的一点就是一定要保证饮用水的安全,在进行相关的处理之后一定要达到相应的要求和规范;第二,技术需要安全可靠,需要成熟的技术,设备以及理论方面都较为全面;第三,运行费用要较低、管理要较为方便,不能选择会造成很大成本的技术和设备,同时也不能选择管理起来较为麻烦的技术,尤其是在一些较为贫困的地区,更是要对技术的成本进行严格的控制,要对技术的繁琐程度进行严格的把握;最后一点,投资需要尽量的节省,在满足了以上几点原则之后,需要对技术的投资进行一系列的节省,这一点对于维持经济发展和保证经济效益来讲,有着较为重大的意义和作用。根据以上的阐述,可以对现今的水处理技术现状有着一个较为详细的了解,下文就将对电絮凝技术和复合多介质过滤技术进行深入的剖析,通过采集数据的结果对两种技术进行多方面的对比,旨在加强水处理技术在实际当中的应用。 二、电絮凝技术原理和流程分析 电絮凝技术是一种电化学技术,它集中了电化学当中的一些优点,使用电能来对化学试剂进行有效的替代,在减少了经济成本的同时,还能较为有效的去处水源当中的重金属以及悬浮固体等等物质,对乳化有机物以及其他的污染物质都能进行科学合理的去除,是一项新兴的技术,在实际的使用和操作当中已经得到了不断的完善,效果也得到了多方面的认可。电絮凝技术真正起步于上个世纪末期,但是其理论在上个世纪的初期就已经逐步的建立起来,由于设备的不成熟和实践较少,所以一直都没有得到广泛的运用,一直到上个世纪的末期,才真正的在实际使用当中得到改进和提高。现今,这项技术已经有了较大的突破,在欧美等国,已是水处理当中使用的主要技术之一,在合理的控制了经济成本和设备的管理的同时,取得的效果也是比较的显著。下文将对其主要的技术和操作进行详细的分析。 电絮凝技术通过对多块钢板进行直流加电,从而在钢板之间产生电场,待处理的水流在进入到钢板之间的缝隙之后,正在进行通电的钢板会有一部分被消耗,进入到水源当中,与此同时,电场中的离子和非离子的污染物质,在受到了电场的作用之后,和电场中电离出来的产物进行相互的反应作用,电场中的消耗水也加入到反应中去,各种离子之间相互作用,以最为稳定的形式结合成一些固体颗粒,在水流中逐渐的沉淀出来,达到了净化水的目的,这就是电絮凝技术的主要工作原理。在电絮凝技术当中,水源由井池进入到均化池当中,均化池的作用是平衡水泵当中的水量,很好的控制其与电絮凝反应器当中的水流量之差,对反应的进行作严格的保障。然后,水流进入到反应器当中,一般的来讲,是两个反应器连接在一起,将水从均化池当中抽入至反应器,内部置有钢板,可以与水中电离出的离子进行反应,可以达到预处理的目的和效果。在反应器的底部,设置有一个倾斜的空腔,这个空腔的作用是将水流当中的较重的颗粒吸引进去,对水流中还存在的一些铁垢等污染物质,一并进行处理,这些物质由于质量较重,会逐步的沉入到空腔当中,不会随着水流一起前进。然后,水流会依次经过污泥储存设备、除沫池、沉淀池以及沙滤池等等,在其中进行进一步的污染物质处理,完成一系列的工艺流程,除去水中的颗粒、尘埃物质以及砂石等等,达到最佳的水处理效果。根据实际当中的使用和操作情况来看,电絮凝技术的效果比较良好,在合理的控制了成本和设备管理的情况下,达到了较好的使用效果。 三、复合多介质过滤技术原理和流程分析 复合多介质过滤处理技术,根据对水源进行一系列的物理处理,符合环保以及能耗低的要求,没有化学药剂的使用,在达到水源处理的要求和标准的同时,对成本也进行了较好的控制,整个处理的过程只需要使用较少的逆清洗水,所以,在实际的使用当中也得到了多方面的认可,技术也比较的成熟,应用较为广泛。在复合多介质过滤处理技术当中,由于一系列现代化全自动处理系统的运用,可以更加方便的对水源情况进行实时的监控,读读数和操作起来较为的便捷,可维护性较强,整个的工艺流程较为简易,同时,费用成本也较低,是一项现代化的技术。 在复合多介质过滤处理技术当中,水源首先进入到加压泵当中,加压泵根据流量以及压力的要求,将水泵入至水处理系统池当中,进行初步的处理,然后水流经过全自动的逆洗介质处理器当中,处理器可以很好的过滤水流中的泥沙以及沉淀物,然后,在过滤完毕之后,水流进入到逆洗的活性炭吸附器中,此过滤器根据椰壳活性炭的使用,对水流当中的异味进行有效的处理,还可以进一步的清除水中的氯化物,除去水中的臭味。然后,水流依次经过除砷装置、阻垢器、水紫外线消毒进口等等,对水中存在有的砷、铁、锰等介质进行一些列的处理,除去水中的水垢,对水流进行臭氧分解以及杀毒,进一步的除去水中的污染物质,达到最佳的水处理效果。上述过程即是复合多介质过滤处理技术的主要工艺流程。 四、数据分析和效果对比 根据某地区使用和操作的效果进行详细的分析,对比采集的数据可以发现,在使用了水处理技术之后,水中的有害物质明显的下降,对污染物质起到了很好的处理效果,同时,根据电絮凝技术和复合多介质过滤技术的数据对比,可以看出,两中技术都有各自的优势所在,先絮凝技术对比多介质过滤处理技术,其使用和操作方面较为成熟、成本较低,同时管理方面比较的方便,设备的使用寿命以及维护程度都比多介质过滤处理技术强,但是,电絮凝技术也有其自身的劣势所在,其一次性投资较高,对于较为贫困的地区,不是非常的适用。 五、结束语 综上所述,可以对现今主要的水处理技术有着一个比较详细的了解,通过对电絮凝技术和多介质过滤处理技术的详细阐述,可以对相关技术的工作原理和工艺流程有着较为详细的掌握,加强相关技术在实际中的使用和操作,加强水处理技术的效果,进一步的降低成本,加强管理,以最佳的方式对水源进行处理,为人民的生活提供最优质的保障。 参考文献 叶锐.浅析水处理技术和工艺流程【J】.水电原理技术, 王文涛.浅析水处理系统和技术的开发【M】.中国农村水电,2007(4) 王德.浅析水处理技术的选择以及设备的使用【M】.水利水电资讯,2006(5) 关于水的科学论文篇二 虚拟水与水安全 摘要:虚拟水是水资源领域的新概念,近年来,在与水相关的国际会议上成为讨论的热门话题。初步探讨了虚拟水和虚拟水贸易,认为虚拟水作为非真实意义上的水,是通过商品交易或服务来实现的,虚拟水贸易主要表现在粮食贸易上,和国家安全有着密切关系。虚拟水的提出,改变了原有的一些 思维方式 ,拓宽了水资源 研究 的领域,树立了水资源管理的新理念,最终提供了一条解决干旱地区缺水的新途径。 关键词:虚拟水 虚拟水贸易 水安全 一、虚拟水及其特征 虚拟水是由伦敦大学亚非研究院Tony Allan教授在20世纪90年代中期提出的新概念,是指生产商品和服务所需要的水资源数量。 目前 虚拟水是国际上与水资源相关领域专家和管理者谈论的热门话题,2003年3月18日在日本京都举行的第三届世界水论坛,对“虚拟水”进行了热烈讨论。 虚拟水的特征主要有三点:第一,非真实性。顾名思义,虚拟水不是真实意义上的水,而是虚构的水,是以“虚拟”的形式包含在产品中的“看不见”的水,因此虚拟水也被称为“嵌入水”和“外生水”。“嵌入水”指特定的产品以不同的形式包含有一定数量的水,如生产1kg粮食需要用1000L水来灌溉,1kg牛肉需要消耗万L水,这就是在产品背后看不见的虚拟水。“外生水”暗指进口虚拟水的国家或地区使用了非本国或本地区的水这一事实。第二, 社会 交易性。虚拟水是通过商品交易即贸易来实现的,没有商品交易或服务就不存在虚拟水,并且强调社会整体交易,非个体交易,商品交易或服务越多,虚拟水就越多。第三,便捷性。由于实体水贸易运输距离长远、成本高昂,这种贸易通常是不现实的,而虚拟水以“无形”的形式寄存在其他的商品中,相对于实体水资源而言,其便于运输的特点使贸易变成了一种可以缓解水资源短缺的有用工具。 二、虚拟水贸易及其作用 虚拟水贸易是指一个国家或地区(一般是缺水国家或地区)通过贸易的方式从另一个国家或地区(一般是水资源丰沛的国家或地区)购买水密集型农产品或高耗水 工业 产品,目的是获得水和粮食的安全,以确保国家安全。虚拟水贸易并非新生事物,它是商品交易的产物,是虚拟水存在的特征属性,其 历史 同粮食贸易一样悠久。同时,虚拟水数量也随贸易的增长一直在稳定地增长。 虚拟水贸易主要表现在农产品贸易上——尤其是粮食贸易。国家和地区之间的农产品贸易,从某种意义上来说,是以虚拟水的形式在进口或出口水资源。以往,人们在进行商品交易和服务时,没有意识到商品背后存在的虚拟水及其重要性。随着人口的增长,干旱半干旱国家或地区的水资源越来越匮乏,导致这些国家和地区出现了水危机,且水安全 问题 造成粮食安全并直接威胁到国家安全。因此,为了解决水安全问题,现在一些缺水国家已清楚认识到水资源压力问题和以农产品贸易形式存在的虚拟水之间的联系,并在有意识地进行这类进口贸易,如摩洛哥、约旦、以色列和埃及。 通过贸易建立起水资源丰沛地区粮食的供给与改善缺水地区水资源匮乏状况之间的联系,使得缺水国家或地区避免去寻找水源,而是进行大量的、虚拟水含量高的粮食贸易。因此,虚拟水贸易可以缓解进口国或地区自身的水资源压力,为这些国家和地区提供一种替代水资源供给的 经济 有效的途径。通过适当而公平的贸易协议进行虚拟水贸易,对于促进干旱国家或地区节水,提高全球或区域的粮食安全,改善生态环境都具有积极意义。无形的虚拟水贸易也可以使政府和水问题专家避免陷入无休止的水资源安全性的争论中。但是,虚拟水贸易也存在负面的 影响 ,可能出现忽视局部水平衡状况的趋势,对出口虚拟水的国家和地区,会因为这一贸易对其自身环境产生影响(如过度开发当地的水资源和其他 自然 资源)。对进口虚拟水的国家和地区,如果不能提供其他一些可选择的作物给农民 种植 或者提供其他的就业方式,虚拟水贸易会剥夺这些农民和他们家庭的生计。 因此,如果将虚拟水贸易作为一项政策,则需要研究虚拟水贸易对于当地自然、社会、经济、环境、 文化 以及 政治 方面的影响以及它们之间的相互作用,并应 分析 虚拟水对于地缘政治重要性的影响。 三、 水安全通常指有充足的水资源满足人类社会的物质需求、经济的 发展 和生态环境的维护。水安全主要包括供水安全、防洪安全和水质安全。水资源短缺、洪涝灾害、水质污染直接影响饮水安全、健康安全、粮食安全、经济安全、社会安全和生态安全等。与虚拟水相关的水安全主要是供水安全。 水安全问题的出现有三方面的原因:一是水资源的不可替代性,水资源是人类生存与社会发展不可或缺的基础资源,因此水资源被称为基础性自然资源;二是水资源供给的有限性,水资源是稀缺资源,人口增长是水资源稀缺的最原始驱动力,由于不能满足人们对水资源日益增长的需要,因此存在水资源数量和质量等安全供给问题;三是水资源系统的整体性,水资源系统内部存在内在联系、构成一个有机系统,如果水资源系统结构遭受破坏(例如水质污染)会导致水资源系统功能衰减甚至消亡,进而产生水安全问题。 自虚拟水概念提出以来,虚拟水 理论 已经在水资源短缺的国家和地区得到了一定的 应用 。约旦和以色列等一些干旱国家已经有意识地制定了规划政策以减少高水分产品的出口,特别是农作物的出口。实际上这些国家已将虚拟水视为非常重要的、增加的水资源,他们以虚拟水形式进口的水量已经远远超过了其出口的虚拟水量。据有关专家估算,中东地区每年靠粮食贸易购买的虚拟水数量相当于整个尼罗河的年径流量。因此,通过增加虚拟水,可以平衡区域水资源,缓解缺水国家和地区水资源短缺,保障当地水资源安全。 四、虚拟水与国家安全 水资源是基础性的 自然 资源和战略性的 经济 资源。全球性的人口、资源、环境和生态等危机的出现,导致人们的国家安全观念有了质的变化,水资源安全 问题 不仅仅是资源安全问题,已成为关系到国家经济、 社会 和 政治 的重大战略安全问题,直接关系到国家的安全,是 影响 国家安全的关键组成部分。如以色列及阿拉伯邻国的约旦河水之争,美国和加拿大的哥伦比亚河争端,印度与巴基斯坦的印度河争端以及跨越欧洲八国的多瑙河争端等水资源国际分配的水事矛盾,已是尖锐的国家安全问题。 粮食作为人类的生活必需品携带有大量的虚拟水,是当前世界贸易中数量最大的商品。由于粮食的生产离不开水,因此水安全问题还可以通过粮食安全影响到国家安全。干旱国家和地区可以通过出口高效益低耗水产品、进口本地没有足够水资源生产的粮食产品,以贸易的形式最终解决水资源短缺和粮食安全问题。对参与虚拟水贸易的国家或地区来说,通过贸易能增强这些国家和地区粮食安全的相互依赖性,减轻国家或地区之间因为水或粮食问题所引起的直接冲突,创造持久的合作关系,维护国家安全。 五、几点启示 1.虚拟水的理念改变了解决问题的思维方式 虚拟水的提出,突破了以往的传统观念和因袭思维方式,它要求水利工作者从原有的以水为中心的观念转变为在水之外寻找解决水资源分配和水资源管理的途径,运用“大水利”的系统理念和 方法 找寻与水问题相关的各种各样的影响因素。在水问题发生的范围之外找寻解决区域内部水问题的 措施 ,可以更好地协调人口、资源和生态环境之间的关系。 2.虚拟水 理论 拓宽了水资源 研究 的领域 传统的水资源,一般研究真实水资源的自身特征、运动 规律 及相关关系,对“看不见”的虚拟水毫无了解。虚拟水理论给水资源和水安全研究提供了创新领域,如传统水资源研究与粮食安全研究是分离的,虚拟水理论使两者有了切入点,给从事水资源学研究的人员提供更加广阔的研究空间。今后主要应加强虚拟水战略的区域政策体系研究,研究虚拟水与区域社会经济 发展 、产业结构战略性调整、粮食安全及生态环境安全等之间的关系,对构筑水资源安全战略体系具有重要意义。 3.虚拟水树立了新型的水资源管理理念 在国家层面,应以流域为单位进行水资源可持续利用管理,发挥流域系统在水资源管理方面的功能,使水资源管理由供求管理走向社会化管理。水资源管理应有三个层次,首先是要通过节水、生活习惯和方式的改变、产业结构和种植业结构的调整,充分利用当地水资源;其次,考虑区域社会经济的发展、水资源安全和生态环境安全,进行区域水资源分配;最后,构筑水资源安全战略体系,通过虚拟水贸易和虚拟水战略实现全球水资源化。 4.虚拟水提供了一条解决我国干旱区缺水的新途径 水资源是人类赖以生存的一种宝贵的稀缺资源。我国华北及西北干旱区水资源严重短缺,严重制约区域社会经济发展,导致区域生态环境严重恶化。建立水资源安全战略已经成为国家长治久安、经济社会可持续发展的必然选择和重要战略问题。实施虚拟水战略有利于国家制定西北地区水资源安全战略的保障措施及政策,有利于西北开发,对西北地区的生态环境安全和社会经济可持续发展具有重要的理论和现实意义。 参考 文献 : 1 程国栋.虚拟水—— 中国 水资源安全战略的新思路.中国 科学 院院刊, 看了关于水的科学论文的人还看 1. 水利科技论文范文 2. 关于科技论文的范文 3. 科技小论文范文 4. 地下水浮力科学论文 5. 关于科学论文的作文

  • 索引序列
  • 秸秆对水稻产量的影响研究论文
  • 木材秸秆水解研究论文
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  • 研究水果产量影响因素论文
  • 水灾对水泵的影响研究论文
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