酸化油固定床酶法合成生物柴油研究

酸化油是油脂工业中以皂脚、油脚经酸化处理得到的产品。它的主要成分是游离脂肪酸及中性油，是生产脂肪酸的重要原料，但生产过程中有水解废水的产生，若将其直接排放，既污染了环境又浪费了资源。生物柴油的主要成分是脂肪酸甲酯（fatty acid methyl ester，FAME）。它具有原料丰富而且可再生、可生物降解、无毒、不含芳香烃、二氧化硫等污染物、燃烧排放低、闪点高、运输储存安全等特点。作为石化柴油的潜在替代能源，生物柴油因其独特的优越性和现实的需求越来越受到关注。利用酸化油生产生物柴油不仅可以缓解生物柴油原料不足问题，还可解决酸化油所带来的环境问题。

The convertion of acid oil to biodiesel by use of immobilized Candida lipase absorbed on textile cloth was studied in a fixed bed reactor, which can not only reduce the environmental pollution of acid oil, but also produce a substitute for petroleum diesel. The acid oil mixed with methanol was pumped into three fixed bed reactors in series, and the methanol was added with the molar flow rate same as the acid oil in each reactor. The effects of enzyme content, solvent content, water content, flow rate of reactant and temperature on the enzymatic reaction were analyzed. The result of orthogonal experiments indicates that the optimal transesterification can be performed under the following conditions： immobilized lipase content in acid oil, 20% ; hexane content in acid oil, 10% ; water content in acid oil, 10%, reaction temperature, 50 ℃ ; and flow rate of reactant, 0.08 g/rain. Under these conditions, the FAME content of 90.18% in the product is obtained. The immobilized lipase can be reused with relatively stable activity after glycerol being removed from the surface. By refining, most of the chemical and physical properties of biodiesel will meet the American and Germany biodiesel standards and exceed the Chinese standard of 0^# petroleum diesel except for carbon residue, density and kinematic viscosity.

Synthesis of biodiesel from waste cooking oil using immobilized lipase in fixed bed reactor

Waste cooking oil (WCO) is the residue from the kitchen, restaurants, food factories and even human and animal waste which not only harm people's health but also causes environmental pollution. The production of biodiesel from waste cooking oil to partially substitute petroleum diesel is one of the measures for solving the twin problems of environment pollution and energy shortage. In this project, synthesis of biodiesel was catalyzed by immobilized Candida lipase in a three-step fixed bed reactor. The reaction solution was a mixture of WCO, water, methanol and solvent (hexane). The main product was biodiesel consisted of fatty acid methyl ester (FAME), of which methyl oleate was the main component. Effects of lipase, solvent, water, and temperature and flow of the reaction mixture on the synthesis of biodiesel were analyzed. The results indicate that a 91.08% of FAME can be achieved in the end product under optimal conditions. Most of the chemical and physical characters of the biodiesel were superior to the standards for 0(#)diesel (GB/T 19147) and biodiesel (DIN V51606 and ASTM D-6751).

Heterogeneous catalysts for biodiesel production

The production of biodiesel is greatly increasing due to its enviromental benefits. However, production costs are still rather high, compared to petroleum-based diesel fuel. The introduction of a solid heterogeneous catalyst in biodiesel production could reduce its price, becoming competitive with diesel also from a financial point of view. Therefore, great research efforts have been underway recently to find the right catalysts. This paper will be concerned with reviewing acid and basic heterogeneous catalyst performances for biodiesel production, examining both scientific and patent literature.

原油在扰动土壤中入渗的实验研究

随着国家发展对能源的迫切需求,石油作为我国能源的主要构成之一,其开采和冶炼也在不断地增加。然而由于某些相关管理环节的不完善引发的污染事故日趋增多,其中原油的土壤污染问题尤为严重。为研究原油在土壤中的入渗过程,通过室内土柱模拟实验,测定了原油在土壤中入渗的湿润距离、湿润推进速率与时间的关系以及被原油污染的土壤中残留物的含量。结果表明:对于同一质地土壤,随着容重的增加,原油在土壤中入渗的湿润距离、湿润推进速率和残留物的含量均降低;容重相同而质地不同的土壤,随着粉粒含量的增加,原油在土壤中入渗的湿润距离、湿润推进速率和残留物的含量均表现为降低趋势;原油在土壤中入渗的湿润距离随时间的变化可以用对数函数拟合,湿润推进速率与时间的关系可以用幂函数拟合,均达到显著水平。研究原油在土壤中的入渗对于了解原油在土壤中的迁移有着重要的意义。

土壤干旱对小麦茎秆贮藏物质积累与再转运的影响

在防雨池栽条件下,以小麦旱地品种长武134(抗旱性强)和水地品种(抗旱性弱)为试材,研究干旱对不同抗旱性小麦茎秆及其组成节间花后干物质积累、转运及其对籽粒产量贡献率的影响。结果表明,干旱降低了主茎及其各组成节间干物质的积累量、主茎穗粒重积累量及其灌浆中后期的积累速率,长武134(除其它茎)降低幅度均小于陕253;干旱条件下茎秆贮藏物质的转运并未对籽粒产量产生补偿效应,干旱降低主茎穗粒重积累量与其它茎贮藏物质转运量和转运率较低有密切关系;抗旱性强的小麦品种其它茎的转运量、转运率降低幅度均大于抗旱性弱的小麦品种,从而导致其主茎贮藏物质转运对籽粒产量的贡献率显著降低。

黄土高原旱区长期施肥条件下土壤钾素形态空间分布特征及有效性研究

在黄土高原南部旱地长期肥料定位试验的基础上研究了土壤钾素空间分布特征及其有效性。结果表明:长期施肥后土壤中特殊吸附性钾(SAK)和非特殊吸附性钾(NSAK)储量增加,但水溶性钾(WSK)和非交换性钾(NEK)则有明显的下降,单施N水溶性钾下降了48.24%,单施P下降32.32%,NP配施和NPK配施分别下降10.61%和17.93%,非交换性钾降幅为8.56%~24.91%。增施钾肥可以缓解因长期施肥作物生长所携出的钾素,增加耕层土壤中的水溶性钾、非特殊吸附性钾及特殊吸附性钾。相关分析结果表明,土壤不同形态钾素对速效钾的重要性依次为WSK>NSAK>SAK>NEK,土壤速效钾与水溶性钾、非特殊吸附性钾呈显著相关,与特殊吸附性钾和非交换性钾无显著相关性。

黄土高原六盘山生态经济圈功能区规划研究

六盘山区位于黄河中上游,是黄土高原西部天然生态屏障和水源涵养区,在中国生态环境建设中具有重要战略地位。本区土地资源丰富,生态环境洁净,旱作农业潜力大,草畜业兴旺。六盘山生态经济圈规划了4个功能区和7大特色农业基地产业,以六盘山国家自然保护区为中心,加大退耕造林种草与管护力度,到2015年基本修复六盘山区受损的森林生态系统和灌丛草原植被;以旱作农业技术体系为支撑,建立高效可持续发展的生态农业系统和绿色农牧产品基地,为经济社会发展和新农村建设提供良好的生态环境和农业基础。

六盘山森林土壤种子库与植被演替过程

以六盘山森林植被为研究对象,通过20多年的森林土壤种子库变化与植被演替过程的试验研究,分析了8种森林群落类型的不同生长年限、生长坡位、枯枝落叶层和土壤深度对土壤种子库形成过程的影响。结果表明:六盘山森林群落不同生长坡位,土壤种子库的储量坡中部>坡下部>坡上部;不同层次土壤种子库,枯枝落叶层远高于0-15 cm深土层,8种森林群落类型排序为华北落叶松林>油松林>华山松林>辽东栎林>山杨林>白桦林>灌丛>草地;土壤种子库储量高峰期,不同群落有显著差异,华山松林和油松林在林龄的30~40年,华北落叶松林在20年,辽东栎林、山杨林、白桦林在15~20年,灌丛和草地在10~20年,其森林群落生长年限与土壤种子库储量变化趋势呈拟合曲线,符合指数方程,相关性极为显著;土壤种子库物种组成丰富,草本和灌木植物远高于乔木树种,乔木树种仅有3~5种,但多数为外来入侵种,而在每一类型中出现频率最高的草地植物多为蒿类,灌木植物为柔毛绣线菊和沙棘,乔木为辽东栎树种。因此,在六盘山林区植被自然更新与合理演替的驱动种和先锋种草地植物为蒿类,灌木植物为柔毛绣线菊和沙棘,乔木为辽东栎,其次是华北落叶松、油松和华山松。

云南西北部四县林地的分布和受威胁程度评价以及该地区鸡形目鸟类的保护状况分析

横断山区拥有独特的生物区系和丰富的生物多样性，成为研究生物和地学许 多重大理论问题的关键性区域。然而该地区复杂的高山峡谷地形不利于大范围实 地考察工作的开展，而传统的调查方法也较难直接地获取野生动物及其生境的一 些量化数据，如某种或某类生物元素的分布、变化情况以及保护状况等，因此长 期以来对于该地区保护网络的规划和管理效果一直缺乏系统地评价，保护工作的 进一步开展依然面临很多难题。近年来地理信息系统（Geographic Information System, GIS）和遥感技术（Remote Sensing, RS）已经广泛应用于野生动物及其 生境保护的各个方面，为横断山区的保护工作拓展了新的研究思路和方法借鉴。 本研究以位于云南西北部横断山区的四个县（德钦、维西、丽江、香格里拉） 作为核心研究地区，以野生动物的主要栖息地——林地为对象，借助RS 和GIS 手段研究该地区内林地的分布、变化以及受威胁程度；并针对鸡形目鸟类的保护 状况进行了分析，为该地区林地和鸡形目鸟类的保护及评价提供科学的方法指导 和建议。具体如下： （1）林地分布以及针叶林的进一步细分。在地面真实数据的辅助下，通过 对Landsat TM/TM+影像的预处理、分类、分类后处理等过程，将研究地区中的 林地与非林地进行划分；针对暖温性针叶林和寒温性针叶林这两种较难区分的类 别，采用导引聚类（guided clustering）的分类方法，进一步对针叶林进行细分。 精度评估的结果显示，林地与非林地的划分总体精度为94.3%，而针叶林细分为 暖温性针叶林和寒温性针叶林的总体精度为74.8%。该方法可以较为准确地划分 该地区不同的生境类型，为野生动物及其生境的保护奠定基础。（2）林地的受威胁程度评价。通过分析研究地区中的林地在40 多年时间跨 度里（1958-2001 年）的变化情况和保护现状，从而评价其受威胁程度，结果反 映出每个县的林地面积都有不同程度的减少，丽江和香格里拉这两个县的林地受 威胁程度相对较高。进一步对丽江和香格里拉两县在不同海拔带的林地分布和变 化情况进行分析，结果表明，丽江的林地主要分布于2000-3500 米的海拔范围内 （占该县全部林地面积的89.7%），而在香格里拉则主要分布于2500 米以上（占 该县全部林地面积的95.2%）；在这两个林地分布较为集中的区域内，都是低海 拔地区林地面积减少程度较高，意味着在开展保护工作时应重点关注这两个县的 低海拔林地。本研究方法可供整个横断山区乃至其他高山峡谷地区借鉴，为保护 网络的完善提供快速的量化参考。 （3）鸡形目鸟类的保护状况分析。借助RS 和GIS 手段描绘研究地区中当 前林地（2001 年左右）以及早期林地（1958 年前后）的分布，针对那些主要以 林地为生境的鸡形目鸟类，在相应限制因子（例如海拔数据）的辅助下对它们当 前和过去的潜在生境进行预测，从而分析它们的保护现状和生境的变化情况。结 果表明研究地区中现有的保护区对这些鸟类的保护尚不完善，并且在过去40 多 年的时间跨度里它们的潜在生境都有不同程度的退化。建议将来的保护工作优先 考虑那些在当前未被充分保护的物种以及潜在生境退化程度相对较高的物种。针 对这些物种，提出在将来的进一步保护工作中的一些建议，为整个横断山区鸡形 目鸟类乃至其他野生动物类群的保护提供参考。

The cost estimate for a novel cheap solar cell

The estimate for the lowest cost of SODL (silicon on defect layer) solar cell is made according to the price standard of present market. The estimate shows that the PV (photovoltaics) energy costs can be reduced from today's 25-30 cents/(kW h) to 7-8 cents/(kW h) which is comparable with the present cost of electricity generated by traditional energy sources such as fossil and petroleum fuels. The PV energy costs could be reduced to a value lower than 7-8 cents(kW h) by developing SODL technology. The SODL solar cell manufacture featuring simple processes is suitable to large scale automated assembly lines with high yield of large area cells. Some new ideas are suggested, favoring the further reduction in the cost of commercial solar cells.

石油勘探开发过程噪声、振动对水产养殖业的生态影响与防治对策研究

该文在广泛查阅国内外相关文献的基础上，采用鲢鱼、鲤鱼、草鱼、鲫鱼、安氏白虾、中华绒鳌蟹等石油产区典型的水产养殖动物为试验样本，通过其在石油勘探开发主要产生噪声与振动的过程——地震勘探、钻井等施工现场的试验，在国内外首次系统全面地研究了石油勘探开发过程噪声与振动对水产养殖动物生存和生长的影响范围、程度、机理和方式.结合地勘探和钻井工程实践，提出了一整套实用可行的防治石油勘探开发过程噪声与振动对水产养殖业影响的对策，以促进石油勘探开发与水产养殖业的协调发展.

石油污染土壤的物理化学处理-生物修复工艺与技术研究

由于污染条件不同，造成石油污染土壤的污染程度、污染性质差异很大，单纯依靠一种方法或技术难以进行清洁和修复，并使其恢复土壤的自然属性，因此，必须采用物理、化学、生物及工程方法进行综合治理.该项工作基于国内外同类研究基础，根据土壤中石油类污染物的含量和性质，提出了石油污染土壤物理化学净化—生物修复的基本思想，采取了有针对性的分级、分段处理方法，研究和开发了高效低耗、经济易行的处理技术，并建立了相应的示范工程，为该技术的应用和推广奠定了基础.

石油烃污染对稻田土壤微生物生态系统的影响

由于含油污水灌溉、原油储存运输和石油冶炼过程中导致的泄漏事故等原因，石油类物质已经成为环境中的主要污染物之一。石油烃污染物对土壤微生物遗传多样性和群落结构的影响在国外已有一些报道，但有关于石油烃污染对稻田土壤微生物生态系统的影响一直以来一直没有一个全面和系统的认识。本论文首次采用传统微生物培养方法、常规生化分析方法与PC树DGGE等现代分子生态学研究方法相结合的手段系统评价了长期石油污水灌溉对中国最大的石油类污水灌区-沈抚灌区的稻田土壤微生物种群数量、细菌群落组成、多样性及代谢活性的影响。结果表明，总石油烃（Total Petloleum hydrocarbon／TPH）在灌区干渠和支渠中的积累和分布趋势大体上是上游地区较严重，下游地区较轻，并且与土壤中有机质含量呈显著正相关。在目前的污染程度下，石油污水能够刺激土壤好氧异养细菌（Aerobic heterotrophic bacteria／AHB）和真菌的生长，其数量与TPH含量呈显著正相关。细菌基因多样性与TPH含量呈显著负相关，细菌群落中的优势菌群为变形细菌β-亚群和γ-亚群的菌种。土壤脱氢酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶活性和土壤底物诱导呼吸（substrate-induced respiration／SIR）与土壤中TPH含量呈显著正相关，而土壤脉酶活性则与之呈显著负相关。实验室110天不同浓度石油烃胁迫模拟试验结果表明，当石油烃胁迫浓度低于1000mgk扩时可以被定义为轻度污染，土壤中AHB大量增殖，细菌多样性和群落结构可在处理第30天和第50天得到恢复；当石油烃胁迫浓度为5000mg·kg~(-1)-10000mg·kg~(-1)时可以被定义为中度污染，AHB数量显著增加，放线菌和真菌数量显著降低，土壤细菌多样性在培养前巧天显著降低，至培养结束时有逐渐恢复的趋势，细菌群落结构发生明显改变，土壤脱氢酶、多酚氧化酶、脉酶的活性及土壤SIR受到一定程度的抑制，但能够显著刺激土壤过氧化氢酶活性的提高。当石油烃胁迫浓度为10000mg·kg~(-1)-50000mg·kg~(-1)时可以被定义为重度污染，对AHB生长的刺激作用更为显著，土壤细菌多样性在培养前15天显著降低并不可恢复，群落组成与对照差异很大，所有土壤酶和SIR均受到严重抑制。从沈抚灌区上游地区旱田土壤、灌渠底泥和实验室高浓度石油烃胁迫土壤中筛选出了4株TPH生物降解率在60％以上的高效石油烃降解菌并鉴定其归属，这些菌株均能够利用正构烷烃、单环和多环芳烃及环烷烃。