内蒙古能源消费碳足迹研究

为了衡量人类能源活动对大气环境的影响,用IPCC法,结合碳足迹的相关概念,分别估算了2001—2010年内蒙古能源消费的CO2排放量、总碳足迹、制造业能源碳足迹、碳足迹的产值、碳足迹强度和生态压力,并以此为基础,应用STIRPAT模型对能源消费的碳足迹与经济增长的关系进行了研究.结果表明,2001—2010年,内蒙古能源消费的CO2排放量逐年增加,煤炭是主要排放源;能源消费的碳足迹增长迅速,制造业能源消费的碳足迹在总碳足迹中占很大比例,且一直呈上升趋势;能源消费的碳足迹产值有所增加,生态压力增大;在碳足迹的STIRPAT模型拟合结果中没有出现环境库兹涅茨曲线.     

我国硼工业关键技术的碳足迹分析

为分析我国硼工业对全球气候变化的影响,寻求节能减排的途径,采用德国GaBi 4.4生命周期评价软件对硼工业的关键技术进行了碳足迹的评价与分析.研究结果表明:在碳碱法生产硼砂工艺中,以硼精粉为原料产生的总碳足迹最大,以富硼渣为原料产生的总碳足迹最小,利用富硼渣生产硼砂既可以节约硼资源,又降低了环境影响;在硼酸生产工艺中,硼铁矿盐析法产生的总碳足迹最大,硼镁矿浮选分离法产生的总碳足迹最小,两步法产生的直接碳足迹最小,但总碳足迹则不占优势;降低能源消耗量,尤其是煤的消耗量对降低整个研究系统的碳足迹至关重要.     

中国化石能源与电能利用碳排放足迹研究

基于碳足迹、碳足迹产值和碳足迹生态压力等指数,研究中国2000—2007年能源利用情况,分析2007年我国各地区的碳足迹状况及产生原因,在此基础上提出我国在优化能源利用方面可采取的措施.结果表明:2000—2007年总碳足迹和人均碳足迹均呈上升趋势,人均碳足迹从2000年10.45hm2/人增加到2007年28.61hm2/人,增幅达274%;2000—2007年我国能源利用碳足迹生态压力和人均GDP均呈上升趋势,碳足迹生态压力从2000年的9.77增长到2007年的26.74,增加值为16.97,但这段时期内,我国能源利用碳足迹产值却在下降,从751.96元/hm2减少为682.44元/hm2;2007年各地区碳排放差别较大,排放量最大省份是河北省,为2.98×1013 t,最小省份是青海省,为2.25×1012 t;地区间碳足迹产值与生态压力差异明显,但存在高峰值现象,并且两个峰值均出现在上海市.     

邢台市能源消费碳排放足迹的动态变化及对策

采用碳足迹模型, 分析2003-2013年邢台市能源消费碳排放足迹和碳排放足迹生态压力的动态变化。结果表明: 近10年来邢台市能源消费量逐年增多, 在总能源消费中, 化石能源消费所占比例在50%上下, 在化石能源消费中, 仍以煤炭消费为主, 这是受长期以煤炭为主要能源供应政策影响的必然结果; 人均总碳排放足迹与煤炭人均碳足迹呈波动增加的趋势, 石油人均碳足迹虽然有波动, 但总体变化不大, 天然气人均碳足迹呈现波动和快速上升两个阶段; 碳排放足迹生态压力总体为增加态势且其值大于1, 说明在能源利用过程中产生的CO2 远超出林地所吸纳的量。对邢台市未来的能源利用及产业结构提出相应的可行性对策, 以期为优化能源利用结构和构建低碳经济发展模式, 实现可持续发展提供科学的决策依据。     

玉米不同生长时期对氮肥的需求与实施技巧

玉米是需肥量大的高产作物,每产出100千克玉米约需从土壤中吸收2.22-4.24千克氮,平均量为2.57千克;磷(P2O5)1-1.5千克;钾(K2O )1.52-4.00千克,平均量为2.14千克.产量越高,氮、磷、钾吸收就越多,采用平衡施肥技术,是发挥玉米大幅增产的重要措施.不同生长时期氮肥的作用也不尽相同,本文就玉米不同生长时期对氮肥的需求以及施肥技巧加以阐述.     

微波辐射下蜡质玉米淀粉性质的变化

采用微波对含水量为30%的蜡质玉米淀粉进行处理,运用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、差示扫描量热仪以及布拉本德粘度仪等对微波辐射前后淀粉的物化性质进行了研究.结果表明:经微波辐射的淀粉颗粒表面会出现小孔和凹坑;微波辐射增强了对应的X射线衍射峰的强度,降低了玉米淀粉的膨胀度、溶解度、冻溶稳定性以及焓值,提高了糊化转变温度及其范围;蜡质玉米淀粉经处理后,其糊化起始温度升高,粘度降低,但粘度曲线不改变.以上结果表明,在淀粉颗粒内无定形区和结晶区的直链淀粉与直链淀粉之间、直链淀粉与支链淀粉之间会发生交互作用,产生新的不同稳定性的结晶体,从而使淀粉内部出现更加有序的结晶排列.     

超声-Fenton高级氧化降解淀粉废水的研究

采用超声与Fenton高级氧化技术联合处理实际高浓度玉米淀粉废水,超声波与Fenton试剂联合作用时,在超声波的作用下,极短时间(10μs)内形成空化气泡会发生空化现象.由于玉米淀粉浓度较高,在超声作用时有机物更容易发生碰撞,产生较多的自由基,使玉米淀粉废水中的有机物得到降解.最终达到较好的去除效果.通过单独超声实验得到最佳的超声时间为150 min,超声波频率为45 kHz,超声波功率为200 W,pH值为3;通过超声与超声-H2O2联合的对比实验,得出H2O2最佳投加量为40 mmol/L;通过单独加入Fenton试剂与超声-Fenton联合的对比实验,得出FeSO4最佳投加量为8 mmol/L.在最佳参数条件下,超声-Fenton法处理高浓度玉米淀粉废水,其COD去除率可达到92%.     

黄山风景区能源消费的碳足迹分析

旅游业敏感于全球气候变化,同时旅游业的能源消费所产生的温室气体排放,也影响全球气候变化.旅游地是特殊的人地关系相互作用的区域,旅游地能源消费的碳排放分析,是旅游地制定与实施低碳景区政策与措施的基础.在构建基于能源消费结构的旅游地碳足迹测度模型的基础上,以黄山风景区为例,利用2006-2009年的相关数据进行分析,认为：1）黄山风景区2006-2009年间碳足迹总量上升趋势明显,年均增长率为7％;2）能源消费的碳足迹存在明显的结构差异,5种能源碳足迹从高到低依次为电能、煤、柴油、汽油、液化气;3）能源消费的碳足迹分析表明,2006-2009年黄山风景区呈可持续发展态势.     

生命周期视角下城市碳足迹核算及实现碳中和的路径建议

基于生命周期视角构建了城市碳足迹核算框架及方法学模型,系统地核算及追溯了碳排放在开放的城市“自然-经济-社会复合生态系统”中的足迹,主要涵盖城市地域边界内的直接生产碳排放以及跨境间接碳排放（主要包括城市所需的关键支撑物质、排放的主要废弃物,以及跨境交通分别在上游、下游产生的间接碳排放）,并选取深圳市作为案例进行分析．结果表明,2015年深圳市碳足迹总量为6566.19万t CO_2e,具体为:1）城市内主要产业部门及居民消费的能源活动及非能源活动引起的直接碳排放量（Scope 1）为3282.38万t CO_2e,占深圳市碳足迹总量的49.99%,其中工业能源部门占比最大,为36.95%;2）城市外调电力消费引起的间接碳排放（Scope 2）占城市碳足迹总量的18.89%;3）跨境运输、关键支撑物质的上游产业链以及废弃物在下游处理过程中隐含的间接碳排放（Scope 3）占城市碳足迹总量的31.12%,其中5.37%来自跨境交通,22.26%来自主要物质上游供应链,3.49%来自下游废弃物处理．由此可知,2015年深圳市在城市上下游跨边界的间接碳排放量与城市内部的直接排放量相当,不容忽视．研究结果可为厘清城市自身碳排放现状及应对碳中和战略提供政策建议及管理启示．      

菠萝蜜淀粉-月桂酸复合物的理化特性研究

淀粉与油脂热加工过程中会产生大量淀粉-脂质二元复合物,这会显著影响淀粉基产品的品质、保质期、物理化学特性等。菠萝蜜是新型小颗粒、直链淀粉含量高的热带特色淀粉资源。以木薯和玉米两种淀粉与菠萝蜜淀粉同为A型结晶的淀粉作参照,探究加热过程中菠萝蜜原淀粉与月桂酸形成复合物的复合指数、糊化特性、粒径分布、颗粒形貌和短程有序性。实验结果表明:与木薯淀粉和玉米淀粉相比,菠萝蜜淀粉表现出最高的直链淀粉含量,粒径分布更小更均一,最高的短程有序性,更规则且光滑的颗粒形貌,偏低的峰值黏度和相对结晶度。与木薯淀粉-月桂酸复合物和玉米淀粉-月桂酸复合物相比,菠萝蜜淀粉-月桂酸复合物显示出最高的复合指数,较高的最终黏度和相对结晶度,粒径较小且表面光滑,偏低的峰值黏度和短程有序性。研究结果表明月桂酸的添加增强了菠萝蜜淀粉的抗剪切能力和热稳定性;改变了淀粉的颗粒形貌,使原来规则的半球形颗粒变成不规则块状,并增大了颗粒粒径;阻碍了淀粉重结晶,从而导致相对结晶度和短程有序性降低。这些研究结果可为热处理过程中菠萝蜜淀粉与油脂特别是脂肪酸相互作用的研究提供理论依据,为进一步开发利用热带特色淀粉资源提供技术支撑。     

基于混合模型的E10燃料生命周期评估

常规过程式生命周期评估方法在计算中会截断误差,导致评估结果被低估;投入产出方法可以避免截断误差的产生但不包括产品生命周期的使用阶段.为了对E10燃料的生命周期进行评估,建立了一个混合生命周期评估模型.生物质生产、乙醇生产/混配以及废物处理/回收3个子过程采用了投入产出生命周期评估方法,燃料燃烧子过程采用了过程式生命周期评估方法.对两种方法的排放值进行求和,计算出E10燃料生命周期VOC、CO、NOx、PM10、SOx、CH4、N2O、CO2排放值分别为21.245,321.488,26.829,3.110,5.904,9.126,3.028,31 345.721 mg/g.该结果与过程式生命周期评估结果一致.     

氢能或电能驱动的人工光合作用固定CO2合成糖

基于酶工程原理,通过组合自然界存在的酶促生化反应,提出自然界不存在的人工光合作用暗反应途径,只需要使用H2或电再生NADH驱动转化CO2为糖或淀粉,避开了人工光合磷酸化再生ATP难题,而且理论效率高.这种使用能源人工合成糖的方法,也是粮食生产工业化的一种潜在方法,如果将其与太阳能光伏技术或产氢技术结合,就可以实现人工光合作用,利用太阳能将CO2转换为糖.     

芽孢杆菌BCS 13002的鉴定及同步糖化发酵生产高光学纯度L-乳酸

从泡菜中分离得到一株芽孢杆菌,经16S RNA及生理生化鉴定为凝结芽孢杆菌(BCS 13002).文中研究了碳源、中和剂对菌株生产L-乳酸的影响,并在5 L发酵罐中分别以葡萄糖及玉米淀粉为碳源进行分批补料发酵和同步糖化发酵(SSF)的研究.结果表明,葡萄糖是最合适的碳源,使用木糖和玉米淀粉作为碳源均不利于L-乳酸的产生;使用NaOH作为中和剂的效果优于Ca(OH)_2和CaCO_3.在发酵罐中以葡萄糖为碳源进行分批补料发酵,得到L-乳酸含量为115.86 g/L,糖酸转化率约为82.31%,并证明MnSO_4·H_2O和MgCl_2·6H_2O在发酵中有特殊的作用.以玉米淀粉为原料同步糖化发酵,得到L-乳酸123.3 g/L,糖酸转化率约为70.03%,产品中L-乳酸的光学纯度均达到99.8%以上.     

生命周期内冷水机组的环境影响及运行策略

采用生命周期评价方法,分析了水冷螺杆式冷水机组对人类健康、生态品质和资源消耗的影响,并得到其在生命周期内CO2等温室气体以及SO等有害气体的排放量.提出了环境效益曲线的概念,基于工程实例,分析对比了冷水机组和家用空调的环境效益,得到相应的运行策略.结果表明:评价螺杆式冷水机组生命周期内的环境效益主要以环境影响和气体排放为指标;电力的使用是影响环境的主要原因,要降低其在生命周期内对环境的冲击和危害,应重点放在节约电力以及开发新能源的使用上;主要排放气体有CO2,CO和SO气体;冷水机组方案的环境效益比较稳定,更适合长期投资;使用冷水机组时,年运行时间超过1000h,才能更好地体现环境效益.     

由淀粉合成烷基糖苷及其性能研究

以玉米淀粉、1,2-丙二醇、十二醇为原料,在浓H2SO4催化下采用转糖苷化法合成了十二烷基糖苷.通过均匀设计法优选出最佳工艺条件:糖苷化温度125℃;n(经折合的淀粉中葡萄糖单元)∶n(1,2-丙二醇)∶n(十二醇)∶n(浓H2SO4)=1∶6∶6∶0.0014;在此条件下总糖苷得率为181.1%.探讨了该产品的表面性能.     

解淀粉芽孢杆菌BI_2的鉴定及其对黄曲霉的抑制作用

菌株BI2是从青贮玉米秸秆饲料中分离得到的一株革兰氏阳性芽孢杆菌.经16S rDNA序列分析,发现该菌株与解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens(NC_009725)的相似性达到99.6%;进一步结合Biolog及生理生化分析,将该菌株鉴定为解淀粉芽孢杆菌.以番茄叶霉病菌、黄瓜枯萎病菌等12种植物病原菌及部分霉菌、酵母、食品乳酸菌和人类致病细菌为指示菌进行抑菌实验.结果表明:BI2主要抑制丝状真菌,而对细菌无拮抗作用;BI2菌株生长36 h的上清液能明显抑制黄曲霉孢子萌发及其菌丝生长,抑制率分别达到67.4%和74.8%;而且该上清液经120℃高温处理20 min后对黄曲霉的抑制效果基本没有影响.     

太仓市二氧化碳排放量估算及影响因素分析

研究依据2006年IPCC国家温室气体清单指南中的方法对2003—2008年江苏太仓市一次能源消耗产生的CO2排放量进行了估算,并利用Kaya恒等式进行了分解分析,同时计算了2003—2008年当地的单位国内生产总值(GDP)CO2排放量(来自一次能源消耗);结果表明2003—2008年当地一次能源消耗产生的CO2排放总量呈上升趋势,而单位GDP CO2排放量呈现倒U型曲线;经济的发展和能源效率是影响排放量的主要因素,而发展清洁能源、改善能源结构则是未来当地降低由能源消耗产生的CO2排放量、实现低碳生态发展模式的重要战略选择.     

基于火用分析和生命周期评价的既有建筑围护结构节能改造

 为了定量系统地评价既有建筑改造的节能效果,提出了火用分析结合生命周期评价的方法。根据热力学第二定律,将能耗转换为火用,分析建筑生命周期中对能源、资源和环境影响较大的阶段,即建材的生产阶段和运行阶段。运用该方法对宁波建筑节能改造实例进行分析,结果表明,在建筑节能改造后的生命周期内,保温材料在生产阶段的能耗需要15年才能与运行阶段节约的能耗相等,CO2排放量需要16a才能与减排的CO2量相等,但对于保温材料,其在生产阶段消耗的火用,远大于其在运行阶段节约的火用。因此,对于既有建筑节能改造,新增保温材料在生产阶段的能耗和CO2排放量不能忽略。对于建造年代久远的建筑,在进行围护结构节能改造时,应当将改造后的节火用效果、节能效果和环境影响作为一个整体进行综合分析。     

PSSAR包衣对玉米幼苗膜脂过氧化及自由基清除的影响

在模拟干旱条件下,实验考察了对照及1∶30、1∶40、1∶50、1∶60、1∶70 5个包衣比下玉米种子的发芽率、苗高,玉米幼苗的膜脂过氧化指标H2O2与MDA含量,自由基清除过氧化物酶SOD、CAT、POD、GPX、APX活性及自由基清除剂GSH与ASA含量等生理生化指标的变化。结果表明玉米种子经PSSAR包衣后,提高了种子的萌发率、幼苗自由基清除相关酶的活性及自由基清除剂的含量,有效减轻了玉米幼苗的膜脂过氧化作用;但不同包衣比组分差异较大,以1∶60包衣比效果最好;因此甘薯淀粉高吸水树脂(PSSAR)能有效缓解植物干旱胁迫,是一种优良的抗旱性包衣剂,其与玉米种子合适的包衣比为1∶60。     

用淀粉代替部分胶乳对涂布纸性能的影响

研究了涂料配方中淀粉取代部分胶乳对涂布纸性能的影响。探索两种不同方法增加涂料中的淀粉用量,同时降低涂料黏度。第1种方法是使形成凝胶状的淀粉液均匀包覆研磨碳酸钙（GCC）,包覆后的研磨碳酸钙（GCC）作为颜料加入到涂料中去;第2种方法是使发生溶胀并达到平衡凝胶状的淀粉液直接加入到涂料中去。结果表明：采用第2种方法不仅可以有效地改善涂料的流变性,涂布生产运行性,还能增加涂布纸的油墨吸收性,提高涂布纸的光学和印刷性能;当涂布淀粉绝干质量为60 g,胶乳绝干质量为25 g时,涂布纸有较好的光学和印刷性能,不易掉毛掉粉,油墨还原性好。