微藻在农业可持续发展中的应用研究进展

近年来,饲料、饵料产量不足和化肥、农药大量施用带来的环境污染问题给农业可持续发展带来了巨大挑战。微藻因其含有能够促进动植物生长、提高农产品品质的营养元素和生物活性物质,且能同化氮、磷等污染物,被广泛应用于农业种植业、畜禽业和水产养殖业。该文系统总结和分析了微藻在土壤改良、农作物保护、直接刺激农作物生长、畜禽和水产养殖废水处理、饲料和饵料等领域的应用现状、特征和环境与经济效益,以及面临的机遇和挑战。分析发现,通过优化微藻培养技术降低其规模化应用的采收成本和提高其对污染物的去除效率,系统增强其在农业应用中的经济价值和可持续性,为农业可持续发展提供科技支撑是未来微藻研究的重点关注方向。

基于环境增值体系的农村产业融合发展实例研究

以环境增值体系作为理论支撑,对农村产业融合发展进行实例规划探究。在山西鹊山村产业融合发展规划中引入环境增值理念,对其现状、SWOT分析、规划理念与原则、品牌形象策划、产品项目策划等5个方面进行研究。研究结果可为促进农村产业融合发展,推进农业供给侧结构性改革提供实例经验和思想理论借鉴。

湿式催化氧化法处理油墨污泥研究

选用了4种硝酸盐均相催化剂,考察了催化剂种类、催化剂投加量、氧化剂投加量、反应时间和反应温度对湿式催化氧化油墨污泥的影响,并且对湿式催化氧化法处理油墨污泥的过程进行了动力学分析。实验结果表明,硝酸锌、硝酸镍、硝酸铜和硝酸钴4种常见金属盐催化剂中,硝酸铜的催化效果最好,其最佳反应条件:5 g的油墨污泥中加入20 mL蒸馏水,催化剂(硝酸铜)投加量为40 mg,氧化剂(H 2 O 2(30%,体积分数))投加量为0.4 mL,反应温度为200℃,反应时间为60 min。此时,化学需氧量(COD)仅为240 mg/L左右,悬浮固体(SS)和可挥发性悬浮固体(VSS)的去除率在80%左右或者更佳,污泥比阻也明显降低。

农业废弃物资源化梯次利用低碳模式研究

将农业废弃物分为畜禽粪便和农作物秸秆两大类。在参考国内外农业废弃物资源化梯次利用模式的基础上,深入分析安徽阜阳和上海崇明城桥镇农业废弃物资源化利用现状,绘制出区域农业废弃物沼气工程全产业链物质流梯次循环利用和农作物秸秆还田资源化循环利用2个低碳模式图。前者以农业废弃物联合厌氧发酵技术为核心,形成生物天然气能源产业系统,系统内碳、氮、磷营养梯次回收利用、种养结合能肥联产物质资源化循环利用模式;后者综合考虑了秸秆还田的优势和不足,形成了以稻麦轮作秸秆适当还田资源化梯次利用模式。

张亚雷:而向碳中和的农村污水资源化技术

3月9日,“第12届中国农村和小城镇水环境治理论坛”在内蒙古呼和浩特举行。同济大学工程与产业研究院院长、新农村发展研究院常务副院长张亚雷作题为《面向碳中和的农村污水资源化技术》的报告。

沼气发酵池动态热负荷特性研究

温度是影响沼气发酵产气率的关键因素,发酵池的热负荷是沼气工程加温系统设计与选型的基础,关系到发酵系统的稳定运行与加温系统的经济性。精确计算出发酵池热负荷,有利于将加温系统供能侧与发酵池需能侧匹配,并探索出加温系统的最佳系统配置和运行策略,以降低能耗和成本。在分析沼气工程发酵设备物理和数学模型基础上,采用逐时累加法计算发酵池围护结构散热量,得到发酵池热负荷的全年动态变化规律,将稳态算法的时间步长由1个月缩短到1 h,提高了计算精度。研究结果表明,在(25±1)℃、(30±1)℃和(35±1)℃3种不同工况下,热负荷的模型计算结果与试验测量结果相对误差分别为-5.98%、3.93%和5.39%,对于沼气工程保温和增温设计具有一定的理论意义和参考价值。

湿垃圾与猪粪混合厌氧发酵初步研究

湿垃圾主要是纤维、竹木、厨房菜渣等含有机物成分的废弃物,城市生活垃圾中50%以上为湿垃圾,且逐年增长,湿垃圾的处理问题刻不容缓。文章提出将湿垃圾与猪粪进行混合厌氧发酵,旨在为湿垃圾的循环利用提供新途径。将菜叶、剩饭、果皮、烂水果收集粉碎搅匀后,与猪粪按照不同比例混合于55℃下发酵,通过分析配比率对沼气产量、甲烷含量、沼液SCOD和碱度的影响,探究该处理方法的可行性以及混合发酵和单一发酵间的差别,优化发酵的条件。结果表明:原料配比率对产气有显著影响,合适的配比率不仅能提高总产气量还能提高甲烷含量,湿垃圾的添加比例过高时则会对发酵产生抑制作用。具体表现为猪粪和湿垃圾的配比率为4:3时最适宜,相对猪粪单一发酵,总产气量可以提高79%,SCOD去除率可以提高12%,仅需3天便可成功启动,随后甲烷含量稳定维持在60%左右直到产气结束。

自动化移动苗床控制系统的发展现状研究

随着我国设施农业产业的发展及从业劳动人员的紧缺,自动化移动苗床作为一种全新自动农业生产设备,以其省力、节能的优点逐渐得到了认可和发展,并随着产业的升级而被逐步推广,而苗床控制系统是其核心装置。为此,首先介绍了自动化移动苗床控制系统的国内外发展状况,并对比分析我国在自动化移动苗床控制系统发展中存在的一些问题,结合目前国际上自动化设备的先进技术,对我国自动化移动苗床控制系统未来的发展趋势进行了简单的分析和总结。

我国农村污水现状及处理方法探析

随着农村经济社会的快速发展,农村和农业污染物排放量增大,农村环境形势严峻。为加强农村生活污水的收集和处理,通过介绍农村生活污水的现状、污染源以及对比北京、福州、苏州、宣城4个地区农村污水的特点以及处理方法,提出符合农村实际情况的污水处理方法。

中小型养殖场粪污集中处理沼气工程点区域优化布局研究

以往关于养殖业粪污处理的研究大多都是针对大型养猪场,很少涉及中小型养猪场,带来区域环境治理的不确定性。本文通过贪婪算法、聚类优化分组、中值模型等方法的系统整合,提出了一套区域性中小型生猪养殖场粪污集中沼气处理工程点优化布局的模拟计算系统,并以崇明县为对象进行研究。研究结果表明:崇明现有沼气工程点设计容量偏大,有大量剩余处理能力可供利用;通过新建工程点的选址和设计容积系统分析,确定仅需新建工程点14处即可满足对全岛剩余养殖量的基本覆盖。此外,由于模型提高了精度,避免了专家依据直观判断的漏洞;对于地理位置相近、待处理存栏量相近的村,模型判断的选址也更经济。该优化布局方法简单可行,实践中表明适合乡镇中小型沼气工程选址工作。

厌氧发酵池搅拌强度控制及有效性预测研究

总结了厌氧发酵过程中搅拌作用的发挥,从而论证了搅拌的必要性。阐述了过度搅拌对发酵的抑制,进而提出了临界起始强度和临界时间强度概念,结合对搅拌强度的定量化分析手段,对搅拌强度进行控制。提出可以利用一些搅拌设备性能的评价性指标对搅拌效果进行预测,而后利用LDA、ERT、CFD技术手段描述实际的流场情况,对搅拌效果进行检验,从而提供了由控制到预测,再从预测到检验的搅拌方案制定的方法学基础。

基于全生命周期的生物质热解液化技术经济评价

在“双碳”目标背景下,通过对生物质热解液化制备生物油生产链条的生命周期技术经济评价,开拓生物汽柴油生产方式,为缓解我国原油进口“卡脖子”问题寻求新出路。从生物油厂建设到运营寿命期终止整个过程中,静态投资回收期为5.46年,动态投资回收期为7.45年,内部收益率为17%,累计净现值为2021.491万元。若项目生产成本、生产能力和销售能力与预期值相同,产品销售价格(生物柴油)不低于6105.81元·t^(-1)时,才能避免发生亏损。相对于电耗价格,该项目对原料价格敏感性更低,且需要生产规模大于1700 t才能实现项目的有效盈利。生物油厂进一步降低能耗和原料价格对其生存和发展至关重要,同时稳定廉价的原料供给也是企业竞争的关键所在。

农机合作社成员异质性背景下的规范化建设研究——来自长江中下游地区167个农户的调查

为发现当前农机合作社规范化建设中存在的突出问题并提出改进建议,通过文献梳理,将农机合作社规范化建设的要求归纳为7个方面,并据此设计问卷开展农户调查和统计分析。调查数据显示,"作业服务规范、优质安全高效"和"财务公开透明、盈余分配公平"是受访者最关注且最不满意的两个方面。进一步的假设检验表明,农户对合作社规范化建设的评价与其角色是相互依赖的变量;作为合作社拥有者的理事长和机手社员对合作社规范化建设的评价,显著不同于作为合作社惠顾者的土地入社社员、未入社农户和不清楚自己是否入社的农户;建议通过调和合作社成员异质性的利益诉求来推进农机合作社的规范化建设。

乡村低效建设用地再开发和复合利用方式探讨

上海市早在“十二五”末期就在全国率先推进规划城镇开发边界外低效建设用地减量化工作,大力拆除不符合土地利用规划且经济、社会和生态效益不高的现状建设用地,主要是198地块工业用地。当前,《上海市城市总体规划(2017-2035年)》稳步实施,持续推进规划开发边界外低效建设用地减量化。同时,上海郊区乡村振兴不断深入推进。

病死猪与猪粪混合厌氧消化产气性能研究

伴随着生猪养殖规模化、集约化的发展,病死猪无害化处理问题日益突出,利用沼气工程来处理病死猪可以实现病死猪的资源化利用并获得较高的经济效益。文章通过进行病死猪与猪粪混合厌氧发酵的批式试验,探讨了病死猪与猪粪混合厌氧发酵的可行性以及不同的病死猪添加比例、反应温度对混合厌氧发酵产气的影响。结果表明,在反应温度35℃,病死猪添加比例为12%的情况下发酵产气效果最好,最高甲烷含量可达64.72%,总产气量达5310 m L,较猪粪单一发酵提升26%,且单位TS和VS产气量也分别能够提升30%和22%。

沼液板式超滤膜预处理试验研究

如何降低超滤膜污染程度至最低状态是一项重要课题,为了最大限度地降低浓差极化的影响,通过试验将超滤工艺应用于沼液膜过滤法浓缩液体有机肥工艺,选取某养殖场内沼液,在不同压强下,观察不同压力时板式超滤膜的通量变化和污染物去除、截留情况。结果表明:在0.05~0.25 MPa压力下,板式超滤膜初期通量下降迅速,10~30 min后,膜过滤通量下降变缓并趋于稳定,这一过程与膜通量衰减经验公式吻合较好;板式超滤膜的通量随着压力上升而增高,但增幅逐渐降低,膜截留率与压力变化关系不大,膜对COD去除率较高,约70%,对NH4+-N、K+等小分子物质去除率较差,仅22%~40%,小分子营养物质保留充足;滤出液营养指标为有机质营养0.16%,无机总营养0.217%,N-P2O5-K2O比例为10∶1.12∶6.04,营养比例关系较好,但有机质含量较低,需采用后续浓缩步骤。研究表明,板式超滤膜滤出液基本符合纳滤、反渗透进水水质离子和pH值等的要求。

可降解塑料与餐厨垃圾厌氧消化的研究进展

随着国家“禁塑令”以及各省对塑料污染物治理相关政策的出台,推广和使用可降解塑料材料成为推动中国塑料污染治理工作的重要环节;同时,垃圾分类投放过程中居民仍普遍存在餐厨垃圾与塑料袋混合投放的问题,为进一步实现城市固体废弃物减量化、资源化,进行可降解塑料与餐厨垃圾同步厌氧消化处理是当前环境、材料等领域研究的趋势和热点。该文结合国内外餐厨垃圾和可降解塑料厌氧消化处理的研究进展,分析了可降解塑料与餐厨垃圾厌氧共消化处理的可行性,并结合实际情况对厌氧共消化技术提出相关建议。

影响农户油菜种植面积的因素研究——来自湖北省1189个农户的实证

为稳定油菜种植面积,对农户种植油菜的影响因素展开研究。基于农户选择行为理论,分析影响农户油菜种植面积的因素,并利用湖北省1189个农户家庭2016—2017年度油菜种植面积的问卷数据,建立多元回归模型予以定量测算。结果表明,油菜技术推广力度、机械化水平和菜花旅游开发有助于提高农户种植油菜的积极性,且分别在1%、5%和10%的水平上显著;气象风险因素则在1%的显著性水平上不利于农户选择种植油菜;而种植油菜和小麦的相对经济效益对种植决策的影响却不显著;此外,作为控制变量的农户性别、年龄和受教育水平等个体特征对于种植决策没有显著影响。为有效引导农户稳定油菜种植面积,建议加强油菜全程机械化技术推广、榨油质量安全监管和菜花旅游深度开发等工作。

基于“四化”同步视角的农业现代化发展水平评价指数研究

基于"四化"同步发展的理论与政策,从产业角度本源上重新认识农业现代化涵义,按聚焦农业产业、横向可比性、数据可靠性和激励性原则,建立评价指标体系;利用统计数据,测算全国及分地区农业现代化综合指数,判断全国在"十三五"时期进入初步实现农业现代化发展阶段,京沪苏等部分地区率先进入农业现代化阶段。根据准则层及相关指标发展变化趋势,提出推进农业现代化发展的对策建议。

纳米零价铁颗粒用于地下水原位修复的研究进展

纳米零价铁（n ZVI）颗粒是指粒径在1-100 nm之间的铁颗粒,其比表面积大、反应活性高,可以降解各种卤代有机物和重金属离子。n ZVI悬浊液可以直接注入到污染区的含水层,形成高效的原位反应区,灵活、经济地原位修复受污染地下水。n ZVI原位修复地下水技术在国外已得到工程应用,其中n ZVI自身特性、场地环境因素对其效能的影响、n ZVI的稳定、分散与迁移及科学有效的检测评价手段是今后该领域的研究方向。