一、咖啡废弃物的利用——堆肥(论文文献综述)
陈乔宇,杨丽军,吴松成,胡艳燕[1](2021)在《园林绿化废弃物堆肥工艺研究进展》文中提出园林绿化废弃物作为城市绿地生态链中重要的一环,但是其资源化处置较为困难,难以对城市土壤形成反哺。本文从我国当前园林绿化废弃物处置现状出发,论述了园林绿化废弃物堆肥的关键技术工艺,并对近几年出现的新型堆肥技术和研究热点进行了叙述和探讨,对园林绿化废弃物堆肥应用的前景作出了展望。
艾方秋[2](2021)在《基于生物联合转化机制的咖啡渣资源利用研究》文中研究指明本研究从咖啡渣规模化高效资源利用出发,以咖啡渣作为主料开展乳酸菌、酵母菌、哈茨木霉等3种有益菌发酵配方优化研究,并通过蚯蚓消解试验,研究了咖啡渣发酵基料对蚯蚓生长、繁殖的影响,分析了蚯蚓消解过程对咖啡渣发酵基料理化性质的影响,并以消解后的蚯蚓粪为育秧基质,初步研究了其对水稻种子出苗率、水稻苗期生物量以及根际细菌群落结构形成的影响,主要研究结果如下。1、以咖啡渣为主料,针对发酵配方中的糖蜜浓度、麦麸比例和菌剂接种量3因素设计了正交试验,结果表明:(1)咖啡渣不同配方处理发酵温度达峰值时间为3~6 d,峰值温度为32.1~46.3℃,添加糖蜜及麦麸明显促进了咖啡渣发酵进程,发酵基料温度峰值及持续发酵水平均明显高于对照。(2)添加糖蜜和麦麸均促进咖啡渣发酵过程微生物生长与繁殖,与对照处理相比最高增幅达3321.1%,糖蜜添加比例是咖啡渣发酵过程微生物生长与繁殖的主要影响因素;添加糖蜜和麦麸总体上促进了咖啡渣发酵过程基料pH值的升高,麦麸添加比例是影响咖啡渣发酵过程基料pH值变化的主要因素。(3)添加糖蜜和麦麸均明显促进咖啡渣发酵基料水溶性蛋白、还原糖以及碱解氮含量的增加,各配方发酵基料水溶性蛋白、还原糖以及碱解氮含量与对照相比最高可增加249.85%、284.27%以及90.30%。麦麸添加比例是影响咖啡渣发酵基料水溶性蛋白、还原糖以及碱解氮含量的主要影响因素。(4)依据咖啡渣不同配方处理发酵基料各指标值,采用综合评分法分别对3种菌剂发酵配方进行了优化筛选,结果表明:乳酸菌及哈茨木霉最优配方均为:糖蜜浓度1%,麦麸比例6%,接种量3%;酵母菌最优配方为:糖蜜浓度2%,麦麸比例6%,接种量3%。2、依据咖啡渣发酵过程指标动态变化,选择9个配方中相对较优化的配方(263)以及对照配方(001)发酵基料进行了为期40d的蚯蚓养殖试验,跟踪测定消解过程基料铵态氮、硝态氮、速效磷、速效钾和pH值的动态变化以及消解完成后各处理发酵基料中蚯蚓生长繁殖状况,结果表明:(1)与对照发酵基料相比,优化配方发酵基料蚯蚓总数提高68.05%~79.14%,成蚓数提高29.66%~52.99%,幼蚓数提高145.45%~184.95%,相对于酵母菌及哈茨木霉,乳酸菌发酵基料更有利于蚯蚓生存适应,促进咖啡渣发酵基料的消解及蚯蚓生长与繁殖。(2)发酵基料经蚯蚓消解后铵态氮及硝态氮浓度范围分别为33.79~243.31 ppm及420.99~1347.96 ppm,蚯蚓消解总体上提高了发酵基料铵态氮及硝态氮浓度,咖啡渣配方优化发酵基料更有利于铵态氮及硝态氮的释放。(3)不同处理发酵基料蚯蚓消解40 d后速效磷及速效钾含量分别达到1919.83~2209.21 ppm及4123.51~6065.74 ppm,并且优化配方发酵基料速效磷及速效钾含量与对照处理相比均有大幅提升。(4)咖啡渣发酵基料经蚯蚓消解后pH值范围为4.80~6.04,消解过程总体上促进了发酵基料pH值由酸性向偏中性演变,与对照发酵基料相比,优化配方基料在蚯蚓消解后pH值均更接近于中性,从而可为咖啡渣蚯蚓粪的有机肥料与栽培基质应用提供更为合适的酸碱度。3、分别以乳酸菌和哈茨木霉发酵咖啡渣蚓粪进行水稻育秧试验,初步研究了咖啡渣经微生物发酵+蚯蚓消解后作为栽培基质利用的可行性,并分析了其对水稻苗期根际细菌群落构建的影响,结果表明:(1)与对照基质相比较,乳酸菌和哈茨木霉发酵咖啡渣蚓粪基质水稻出苗率分别提高19.80%及13.15%,根干物质重分别提高200.91%及208.26%,单位面积根干物质重分别提高261.04%及249.35%,而秧苗干物质重分别降低21.29%及21.73%,单位面积苗干重分别降低5.71%及11.53%。(2)3种育秧基质根际细菌群落的优势门为Proteobacteria、Actinobacteria、Bacteroidetes、Chloroflexi、Firmicutes、Verrucomicrobia、Gemmatimonadetes,占总序列丰度93%以上。与对照基质相比,乳酸菌发酵咖啡渣蚓粪基质水稻根际细菌物种丰富度和群落多样性下降,而哈茨木霉处理差异不明显。(3)从根际细菌功能看,相对于对照基质,两种菌剂发酵咖啡渣蚓粪基质均促进秧苗根际潜在促生长功能菌群丰度的提高,哈茨木霉发酵咖啡渣蚓粪基质明显促进了秧苗根际与物质循环功能相关细菌丰度的提高,而乳酸菌发酵咖啡渣蚓粪基质则明显促进了秧苗根际固氮及抗逆境功能菌丰度的提高。
刘艳梅[3](2021)在《外加生物质协同强化餐厨垃圾生物蒸发处理的机制研究》文中研究说明餐厨垃圾占城市垃圾的绝大部分并引起了严重的全球问题,其水分和有机质含量高,如果处理不当,极易造成水体、空气等环境污染,引起人类疾病的传播。生物蒸发是一种处理餐厨垃圾的新技术,该技术利用微生物好氧降解有机物产生代谢热并对餐厨垃圾的水分进行蒸发,以达到有机物和水分的同步去除。有机物降解产生的代谢热对于推动水分的蒸发至关重要,膨胀剂和微生物载体调节含水率和自由孔隙率的同时也可以向堆体提供碳源以强化有机物的降解并促进水分的蒸发,而负载于载体上的微生物是驱动生物蒸发过程中有机物降解和代谢热产生的根本原因。因此,本研究进行了餐厨垃圾生物蒸发处理,通过有机物的原位分布以及细胞和酶活性的变化,对该过程餐厨垃圾有机组分的降解及其对代谢热的贡献进行了探究。同时,联合农林废弃物(水稻秆,小麦秆,锯木屑,玉米芯,丝瓜瓤和棕榈)作为外加生物质进行了协同强化餐厨垃圾生物蒸发处理,并优选出玉米芯为良好的膨胀剂和微生物载体。结合水分形态,微生物活性、群落及功能探究了协同强化生物蒸发处理的机制,最后,结合节能的间歇通风策略,探究了协同强化餐厨垃圾生物蒸发处理过程有机物的降解梯次性和相互作用关系。本研究的主要发现如下:(1)以餐厨垃圾和生物膜海绵进行的生物蒸发过程中,较高的淀粉酶活性使淀粉在整个过程被显着降解,且降解质量最大,脂肪次之。淀粉和脂肪在第二轮分别被降解了118.3 g和77.3 g,碳水化合物和脂肪对该过程代谢热的贡献超过了88%。而微生物繁殖及胞外酶分泌导致蛋白质含量增加,且对生物蒸发过程代谢热的贡献较低。(2)通过Illumina测序发现嗜热微生物是生物膜负载的农林废弃物协同强化餐厨垃圾生物蒸发处理过程中的优势菌,特别在玉米芯堆体中的种类最多(Bacillus、Oceanobacillus、Paenibacillus、Geobacillus、Virgibacillus、Brevibacillus、Streptomyces、Aspergillus、Mycothermus和Thermomyces等),丰度最高(嗜热细菌22.3%–88.0%,嗜热真菌82.0%–99.3%),促使玉米芯堆体达到了最高的水分和有机物的去除率。在本研究所使用的农林废弃物中,玉米芯的易降解有机组分含量最高(55.2%),木质素含量较低,其有机组分的降解对生物蒸发代谢热的贡献最大,达到70.4%,而锯木屑和棕榈的木质素含量较高,对生物蒸发过程贡献的代谢热为0,水稻秆和丝瓜瓤堆体易塌陷。所以,玉米芯为良好的协同强化生物蒸发的膨胀剂和微生物载体。(3)玉米芯协同强化餐厨垃圾生物蒸发处理过程中,较长的高温阶段促进VS和水分的去除,在第一和第二轮,VS的去除率分别达到274.1%和171.1%,水分的去除率分别达到292.8%和198.8%。低场核磁显示该过程结合水转化为吸附水,吸附水转化为自由水,最后配合通风被大量去除(第一和第二轮水分的去除质量分别达到3098.9 g和2103.8 g)。荧光标记结合激光扫描共聚焦显微镜显示玉米芯生物膜厚度可达350–450μm,外层主要由活菌组成,丰富的有机物和嗜温环境利于生物膜厚度的增加。微生物对有机物的降解和水分的蒸发使玉米芯木质纤维结构孔径显着减小甚至被逐渐破坏。(4)宏基因组学显示,功能微生物在协同强化餐厨垃圾生物蒸发过程的第一轮即被成功驯化,细菌和真菌的总丰度在所有温度阶段均高于98.0%。属水平上,芽孢杆菌是最高温阶段的功能菌(>50.4%),而曲霉,伯克霍尔德氏菌,链霉菌,假黄单胞菌,拟杆菌,嗜热芽孢杆菌,科恩氏菌和嗜热毁丝菌在嗜温阶段丰度较高,在第一和第二轮的结束阶段丰度可分别达到67.3%和58.2%,以协同促进木质纤维素的降解。温度对整个过程微生物群落演变的影响最显着,其次是有机物。微生物富含代谢基因,丰度为29.3%–38.5%,其中,碳水化合物代谢和转运基因在最高温阶段丰度最低,而脂肪的代谢和转运基因受温度的影响不大。(5)在循环地以通风10分钟,停止通风20分钟的间歇通风下玉米芯协同强化餐厨垃圾生物蒸发处理过程的能耗仅为连续通风的一半,产生的代谢热达到以生物膜海绵为膨胀剂和微生物载体的生物蒸发处理的3.6倍,对水分和VS的去除率分别达到了193.3%和168.6%,实现了既节能又高效的处理。微生物活性在间歇和连续通风方式下均较强以促使有机物协同降解。有机物的结构和含量影响其降解速度,玉米芯和餐厨垃圾中的多糖结构简单且含量丰富(>50%),而木质素结构复杂且含量较低(<5%),导致不同通风方式下的降解速度均为多糖快于木质素。连续通风下活菌在外层与多糖和脂肪的分布类似促使其被优先降解,而间歇通风下活菌在内层与木质纤维素的分布类似导致多糖和脂肪的降解滞后于木质纤维素。有机物在不同的通风方式下不同的降解速度和梯次导致有机物不同程度的降解,进而产生不同的代谢热。本研究从微观角度探究了生物蒸发过程有机物降解及其对代谢热的贡献,优选了玉米芯进行协同强化餐厨垃圾生物蒸发处理,探究了协同强化过程的机制,阐明了有机物降解梯次性和相互作用关系,为节能高效的生物蒸发新技术的应用提供了理论支撑。
左婷[4](2021)在《咖啡渣水解利用及其产物对安吉白茶产量与品质的影响》文中进行了进一步梳理针对咖啡渣资源利用不充分的实际问题,本文以调查分析咖啡渣主要成分为基础,表征了咖啡渣酸碱水解液及水解残渣生物质炭的特性,并通过盆栽和田间试验,研究叶面喷施咖啡渣水解液及氨基酸组分对安吉白茶产量和品质的影响,以期为研制新型水溶肥料提供技术参考。取得以下主要结果:1.取样调查结果表明,30个咖啡渣样品含水量在38.1~65.0 g/100g之间,平均值为56.6±6.4 g/100g;有机碳含量在21.3~28.9 g/100g之间,平均值为24.8±1.8g/100g;氮、磷、钾、钙、镁全量分别在4.12~8.42、0.53~1.09、3.58~9.98、8.65~28.93、2.02~5.19 g/kg之间,平均值分别为6.10±1.25、0.73±0.12、6.88±1.80、18.43±6.66、3.21±0.96 g/kg。以水解液中的全氮、氨基酸态氮质量浓度为依据,基本确定咖啡渣较适宜的酸水解条件是:硫酸浓度3.0 mol/L,水解时间180 min。咖啡渣酸水解液中的有机碳主要以糖类有机碳的形式存在,酸水解液中的铵态氮含量都非常低,有机氮含量约为铵态氮含量的十倍,非氨基酸态氮含量略高于氨基酸态氮含量。咖啡渣中有机碳、有机氮的酸水解率平均值分别为28.53±1.77%、2.45±0.44%,酸解残渣中有机碳的碱水解率平均为3.24±0.29%。2.在常用的制备条件下,酸-碱连续水解残渣生物质炭(AAR-B)、咖啡渣生物质炭(CG-B)、酸解残渣生物质炭(AR-B)得率分别为61.08%、27.97%、24.39%,p H值分别为12.37、9.33、6.65,亚甲基蓝吸附量分别为20.92、9.25、13.94 mg·g-1。AAR-B孔隙结构更为复杂,孔隙数量较多,表面的羧基、酯基或醛基等官能团比CG-B、AR-B更加丰富,具有良好的调节酸度和吸附性能。3.盆栽试验结果表明,叶面喷施不同稀释倍数的咖啡渣酸解残渣碱水解液均能显着促进安吉白茶幼苗的生长,在各施肥处理中,H1(水解液原液)和H2(水解液1倍稀释液)处理显着提高幼嫩叶鲜重及干重,白茶叶片的游离氨基酸总量高于其它处理,茶多酚、咖啡碱含量及酚氨比低于其它处理甚至达到显着水平,有利于改善鲜叶品质。其中H1处理下白茶叶片中全氮、全磷、全钾营养元素含量均最高,分别为30.68、4.72、15.46 g/kg,均显着高于其余处理(P<0.05)。对各处理光合色素含量进行分析发现,H1处理白茶叶片中类胡萝卜素含量最高,显着高于其余处理;H2处理白茶叶片中总叶绿素含量最高,与H3、H4和H6处理差异不显着,但显着高于H1、H5和CK处理(P<0.05)。H1、H2处理对提高安吉白茶叶片净光合速率及胞间CO2浓度效果优于其它处理,有利于光合产物的合成。通过相关性分析发现,鲜重、干重、干物质含量及可溶性糖含量与白茶叶片净光合速率均成显着正相关,相关系数分别为0.611、0.656、0.614、0.463。因此,咖啡渣酸解残渣碱水解液原液或1倍稀释液可用作含有机质叶面肥料,对促进安吉白茶叶片光合产物的合成,提高白茶幼嫩叶产量及品质效果比较好。4.田间试验结果表明,与CK处理相比,叶面喷施氨基酸与钾元素混合液(AA-K1和AA-K2处理)显着提高安吉白茶早期鲜叶产量。各处理间鲜叶百芽重、干物质含量均无显着差异,相比CK处理而言,其余施肥处理能显着提高叶片中氮、磷养分含量(P<0.05),对钾含量影响不显着。在对叶绿体超微结构进行观察后发现,AA-K1处理叶片返青期的淀粉粒明显增大。K1、K2处理能明显增加安吉白茶白化前期和复绿期叶片总叶绿素含量,K2处理显着增加安吉白茶白化前期、白化期、复绿期叶片类胡萝卜素含量。K2、AA-K1处理可溶性糖含量差异不显着但均显着高于其它处理(P<0.05),与CK处理相比,氨基酸与钾元素混合液(AA-K1和AA-K2处理)提高幼叶氨基酸总量甚至达到显着水平,儿茶素含量显着提高,咖啡碱含量差异不显着。综上所述,叶面喷施氨基酸与钾元素混合液(AA-K1和AA-K2处理)提高安吉白茶早期鲜叶产量和改善幼叶品质的效果明显,对含氨基酸大量元素水溶肥料的研制具有实际参考价值。
曹运齐[5](2021)在《园林废弃物水热转化制备水热炭及燃料前体研究》文中研究表明木质纤维类生物质是含碳可再生资源,其储量丰富。通过热化学、生物转化等方法将其转化为液体燃料对能源结构调整,实现碳达峰和碳中和的绿色可持续发展目标具有重要意义。园林废弃物木质纤维组分含量丰富,目前大部分未被合理利用,采用高效集约式处理技术,将其转化为燃料和高值化学品可实现园林废弃物的生态和经济价值。本论文采用水热法以实现园林废弃物向生物炭和燃料前体转化为目标,首先对园林废弃物在低共熔溶剂(DES)中低温水热糖化制备燃料乙醇前体葡萄糖和木糖进行了研究;其次,通过在DES中高温水热碳化园林废弃物制备了水热炭,并对其特性和吸附性能进行了探究;接着,以模化物苯甲醛与环戊酮醛酮缩合制备环状燃料前体为基础,对水热碳化液相组分与环戊酮缩合制备燃料前体的过程进行了考察;最后,对燃料前体做加氢脱氧处理,实现其向液态环状烷烃燃料的转化。主要研究内容和结果如下:(1)以酸性DES作反应溶剂对园林废弃物进行低温水热糖化,优化了园林废弃物水热糖化的工艺条件,并对其糖化机制作了探究。结果表明,当园林废弃物与DES固液比为1:10,酸度为2wt%H2SO4,在120℃糖化2h时,得到总葡萄糖和总木糖收率最高,分别为20.93%和43.57%。DES提高了园林废弃物的消化能力,促使糖化过程更多的纤维组分暴露出来。加入硫酸酸化后,DES的催化性能进一步加强,促进了纤维素和半纤维素有效糖化为单体,同时引起园林废弃物组分的结构变化,以实现更好的糖化可及性和更高的糖收率。(2)以DES氯化胆碱-水(CHCl-H2O)和FeCl3作催化剂高温水热碳化制备园林废弃物水热炭(GHC),考察了碳化温度、时间和金属盐添加量对水热炭特性和吸附性能的影响。结果表明,当FeCl3添加量为4g时,在180℃水热碳化5h制备了具有最高吸附能力的园林废弃物水热炭(GHCop),其在270min对亚甲基蓝(MB)的最大平衡吸附量为169.19mgg-1;吸附动力学结果表明,GHCop对MB的吸附过程对伪二级动力学和Freundlich模型的拟合效果较好,MB在GHCop上的吸附主要是范德华力或物理吸附的弱键相互作用的结果。吸附热力学结果表明,GHCop对MB的吸附是由熵决定的自发且吸热过程。(3)以苯甲醛与环戊酮为反应底物,在含DES的催化体系中催化苯甲醛与环戊酮缩合制备燃料中间体,考察了不同温度、时间、催化剂摩尔比和底物摩尔比对底物转化率和缩合产物收率的影响。结果表明,在 80℃、120min,氯化胆碱/甲酸(CHCl/Fa)摩尔比为 1:12,SnCl4·5H2O添加量为4mmol,苯甲醛与环戊酮摩尔比为1:6时,缩合制备的C12和C19燃料前体的选择性最高,分别为49.20%和15.20%,总收率为64.37%,底物苯甲醛转化率为99.96%。在此优化条件下催化水热碳化液相组分与环戊酮缩合后发现,水热碳化液相组分中的对羟基苯甲醛与环戊酮发生缩合生成了 C13燃料前体。C12、C13和C19燃料前体加氢脱氧后均生成了相应的不饱和烷烃C12H14、C13H16和C19H18,其相对选择性分别为37.61%、35.74%和24.10%。在缩合过程中,SnCl4·5H2O中的Sn4+将环戊酮质子化后配位形成烯醇结构并脱去水分子,脱水过程中苯甲醛被质子化导致质子释放和电子转移进而缩合生成C12。C12结构中的质子化羰基继续进行电子转移,形成包含C=C双键的烯醇结构,然后与苯甲醛反应形成C19。CHCl/Fa中存在的H+增强了 Sn4+的催化作用,进一步促进了苯甲醛与环戊酮的缩合过程。本论文以园林废弃物为原料,考察了其在DES体系中水热转化为生物炭和燃料前体的过程,为实现园林废弃物资源化利用开辟了新途径,为生物质转化和利用技术的开发提供了一定的理论支持。
魏华炜[6](2020)在《秸秆基质协同污泥好氧堆肥及资源化利用中抗生素抗性基因风险研究》文中研究指明好氧堆肥是处理污泥、秸秆等有机固体废物并使之资源化的一项重要技术。抗生素抗性基因(ARGs)等新型污染物的存在及其潜在风险对污泥堆肥及资源化利用提出了更高要求。无论是从有机固体废弃物资源化的角度考虑,还是从减少固体废弃物环境污染的问题出发,以农业废弃物添加对污泥堆肥的腐熟效果,及其堆肥、产物利用过程ARGs传播问题都值得关注。本论文从传统农业废弃物与污泥堆肥腐熟效果较差这一实际问题出发,拟开展以秸秆基质协同污泥堆肥的效果评价,并揭示好氧堆肥过程中ARGs削减的关键因素,同时阐明秸秆基质协同污泥堆肥产物利用过程中ARGs在土壤—植物体系传播风险及驱动机制。主要研究结论如下:1、运用发酵基质返混实现秸秆好氧堆肥快速运行。秸秆基质返混堆肥的温度在初始阶段迅速上升,并于第3天进入嗜热阶段(≥45℃)且维持了5天时间,松结态胡敏酸和稳结态胡敏酸含量在腐熟阶段显着增加(P<0.05),分别由7.72±0.31 g/kg和0.72±0.15 g/kg增加到18.64±0.05 g/kg和14.68±0.29 g/kg。秸秆基质返混堆肥过程中出现了四个优势菌门(Firmicutes,Proteobacteria,Bacteroides和Actinobacteria)。随着好氧堆肥的进行,Firmicutes相对丰度降低而另外三个优势菌门的数量却显着增加。网络分析显示,总磷较C/N和有效磷对腐殖质的影响更大。微生物群落代谢功能中,有关碳水化合物代谢和氨基酸代谢序列丰度占主导优势,且随着堆肥进行显着增加。研究结果阐明了运用发酵基质返混进行制备秸秆基质的主要微生物群落结构演替规律,并揭示了代谢功能的特征,对堆肥体系的代谢组学研究提供重要理论依据,所制成的秸秆基质产物可为本课题后续污泥堆肥提供辅助原料。2、分别采用水稻秸秆、小麦秸秆、木屑及秸秆基质对污泥进行好氧堆肥,结果表明秸秆基质与污泥协同好氧堆肥处理在实现堆肥快速运行中显着优于其它处理组,其堆温迅速上升至75℃,并维持12天的高温(≥45℃),且堆肥产品的相对种子根长和发芽指数均大于80%。高通量测序分析显示,秸秆基质与污泥处理组的微生物群落结构与其它四组之间存在明显差异;且其理化性质与微生物多样性的相关性最为密切,表明辅料所带来的污泥堆肥理化特性差异会进一步影响到堆肥微生物群落多样性。相关分析显示,在秸秆基质与污泥协同好氧堆肥过程中的各理化指标均显着影响微生物群落多样性及生物学指标。主分量综合评价表明,秸秆基质对污泥好氧堆肥的产品的综合评分最高,是最优堆肥添加材料。这些研究结果表明秸秆基质作为污泥堆肥调节材料有利于促进污泥堆肥的腐熟及降低堆肥产物的毒性。3、尽管秸秆基质有助于促进污泥堆肥的腐熟,但污泥中含有大量的ARGs,需要在堆肥过程中得到控制。C/N在堆肥过程中发挥着重要作用,但不同C/N对堆肥过程ARGs的影响还不得而知。本研究以秸秆基质调节污泥好氧堆肥的C/N,探究了秸秆基质与污泥好氧堆肥中ARGs的变化规律及影响机制。结果表明初始C/N能够显着影响秸秆基质与污泥好氧堆肥中ARGs的消长;C/N为30:1对四环素抗性基因(tet M和tet Q)、β-内酰胺类抗基因(bla TEM和bla OXA)和多药排泄泵的编码基因(mex F)的相对丰度去除率分别为94.69%~95.78%,90.24%~96.20%和96.66%。相关分析显示,通过优化堆肥操作工艺的C/N(30:1),可以延长嗜热期,不仅能降低生物可利用态重金属的含量,还有利于削减ARGs的丰度。不同初始C/N处理对堆肥微生物群落组成丰度上有显着影响。ARGs宿主菌是好氧堆肥过程中驱动ARGs传播主要因素,初始C/N的优化也可降低ARGs宿主细菌。网络分析表明,sul1、sul2和aad A1遗传信息处理、环境信息处理和新陈代谢组等代谢途径共同影响。因此,调节堆肥初始C/N能够降低生物可利用态重金属、影响微生物群落结构和相关代谢途径、实现ARGs的有效削减。研究结果可为控制污泥堆肥ARGs的传播扩散提供技术支撑。4、污泥堆肥的产物通常用于改良土壤,但因其长期土地施用会造成重金属(镉(Cd))累积,在此条件下ARGs在土壤—植物体系中的传播风险及其驱动机制鲜有报道。论文针对污泥堆肥产物改良贫瘠土壤过程中所导致ARGs在土壤—植物体系中的传播进行研究。结果显示,在堆肥产物利用中,Cd胁迫会增加非根际土壤、根际土壤及植物(小葱)内生菌中ARGs的相对丰度。土壤根际中的目标ARGs相对丰度要低于非根际土;随着Cd胁迫浓度的增加,小葱地上部分(茎和叶)目标ARGs的丰度有所增加。真菌群落组成是土壤ARGs变化的关键驱动因素。然而,内生细菌是促进植物体内ARGs传播的主要驱动因子。内生菌Sphingobacterium和Alcaligenes是ARGs在小葱内传播的潜在宿主。长期施用污泥堆肥带来的Cd累积会促进ARGs的传播,并导致小葱中ARGs丰度增加3.23倍,进而增加了ARGs向人体传播的风险。这些发现表明,施用污泥堆肥产品(造成Cd累积),可以促进ARGs在小葱中的传播。这对评估污泥有机肥的资源化利用风险具有重要意义,为控制农业生产活动中AGRs在土壤和植物中的传播提供了重要的理论依据。综上,本研究揭示了秸秆基质返混好氧堆肥过程微生物群落结构演替特征,并证实了秸秆基质作为污泥堆肥调节材料的优越性。通过优化秸秆基质与污泥堆肥过程初始C/N削减了目标ARGs,阐明了堆肥产物利用过程中驱动ARGs在土壤—植物体系中传播的关键因子。该研究结论有助于进一步明确有机固体废弃物好氧堆肥过程中ARGs的传播扩散机制及其利用造成ARGs在土壤—植物体系中的传播风险。
白玲[7](2020)在《沼渣好氧堆肥腐殖化过程及其调控机制研究》文中研究说明随着我国城镇化的发展,人们生活水平和环保意识逐渐提高,厌氧发酵技术已被成熟运用,大中型的沼气工程也逐渐普遍。然而,其残余物(沼渣、沼液)的处置问题日益严峻。传统的处理方式主要为土地利用,但可能存在重金属、有机农药及病原菌等有害物质会污染土壤,影响植物的正常生长。此外,沼渣的含水率高,即使经过脱水后,其含水率也在80%左右,直接施入土壤不易操作。同时沼渣中木质纤维素含量相对较高,也增加了沼渣资源化利用的难度。好氧堆肥一直被认为是一种处理有机固体废弃物经济有效的方法,不仅可以减少环境污染,而且还能循环利用资源,最终回归到土壤中。本文以厌氧发酵脱水后的沼渣为对象,研究其在与牛粪、餐厨垃圾混合好氧堆肥过程中理化性质、木质纤维素降解、腐殖质(humic substance,HS)形成及微生物群落演替与功能代谢等的变化,并探究堆肥微生物利用不同碳源形成腐殖质的过程,提高好氧堆肥效率和产品质量,以期为沼渣肥料的实际生产和应用提供理论参考。主要结果如下:(1)污泥沼渣、秸秆沼渣和醋糟分别与牛粪和餐厨垃圾混合进行好氧堆肥。秸秆沼渣堆肥(STR)具有较高的纤维素酶和多酚氧化酶活性,脱氢酶和脲酶活性较低,发芽指数(GI)可达到135.29%,堆肥已达到完全腐熟。此外,STR堆肥产品总养分(N+P2O5+K2O)含量最高,为5.40%,尤其是钾含量,K2O为2.69%,可为植物生长提供充足的营养物质。醋糟堆肥(VIR)时最高温度较低(50℃)且高温持续时间较短,存在潜在病原微生物的风险。污泥沼渣(SLR)在好氧堆肥结束时含水率依然较高,为47.45%;脱氢酶和脲酶活性高于STR和VIR处理,说明有机质降解不完全;其腐殖化指数低于STR和VIR处理,也证实了污泥沼渣经过30天的好氧堆肥后腐殖化程度不高。SLR产品中的铬含量为144.65 mg·kg-1,接近有机肥料的标准限值(150 mg·kg-1),若长期施用此堆肥,将会造成土壤污染。因此,在这三种沼渣中,秸秆沼渣好氧堆肥的效果更好些。(2)以秸秆沼渣为好氧堆肥的主要原料,研究不同配比沼渣好氧堆肥过程中木质纤维素降解、腐殖化程度及微生物细胞活性的动态变化。研究结果表明,沼渣配比的增加,提高了堆肥温度,最高温度可达66℃,促进了有机质和木质纤维素的降解以及堆肥的腐殖化程度,增加了腐殖质类物质的荧光强度和微生物的细胞活性。当沼渣配比为60%时,有机质降解率、纤维素减少量、腐殖化指数(HR、HI、DHA和DP)及微生物细胞活性达到最大,分别为17.47%、22.83%、24.85%、22.97%、92.43%、15.03和95.3%,此时,其腐殖化程度最高。(3)在沼渣好氧堆肥达到高温期(≥50℃)时,接种1%白腐菌,研究有机质、氮素、木质纤维素降解、腐殖质组分及微生物群落和功能代谢多样性的变化。结果表明,接种白腐菌后,促进了有机质、纤维素和半纤维素的降解,增加了堆肥中总氮、NO3--N及腐殖质各组分的含量,其中有机质降解率达到24.75%。相比对照(CK),接种处理(IN)的富里酸(fulvic acid,FA)增加了3倍。在堆肥初始时,厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、变形杆菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)是优势菌种群,随着温度的升高,Firmicutes逐渐成为优势菌群。接种白腐菌后,降低了微生物群落的α多样性,主要是抑制了绿弯菌门(Chloroflexi)微生物的生长,但增加了嗜热微生物的数量及与氨基酸代谢(微生物主要代谢途径)相关的微生物序列的相对丰度,从而提高了堆肥中微生物活性,加速堆肥进程。通过Network分析发现,Actinomadura和Chelativorans同时与半纤维素和木质素有关,疣孢菌属(Verrucosispora)可促进FA的形成。在堆肥过程中多种微生物的协同作用加速有机质的降解,促进腐殖质的形成,提高了堆肥的腐熟程度。(4)以羧甲基纤维素钠(C)、木质素(L)和葡萄糖(G)为碳源,接种堆肥微生物进行液体培养试验,探究不同碳源形成腐殖质的组分与结构,以及腐殖质的形成过程。基于光谱学分析,堆肥微生物利用葡萄糖为碳源时,形成的腐殖质主要是含有取代基的CH、CNH、NH2和芳香环的胡敏酸;以羧甲基纤维素钠为碳源,主要形成含有CH和NH2的富里酸;以木质素为碳源,主要形成含有取代基的CH、CHN、NH2及芳香环的胡敏酸,而在无外加碳源时也会形成腐殖质类物质,主要是含有P-O和CNH的富里酸。根据物质的结构和组分的变化分析,在腐殖质形成过程中,可能发生了氧化、脱氢、取代基的替换及缩聚等反应,最终形成结构复杂的腐殖质。(5)以实验中得到的堆肥作为肥料,研究堆肥对镉污染土壤及小白菜生长的影响。结果表明,施用堆肥降低了可交换态和碳酸盐结合态镉的含量,增加了残渣态镉含量,降低了镉的生物有效性。同时施用堆肥还显着增加了土壤中有机质、速效磷和速效钾的含量,为小白菜生长提供丰富的营养物质。小白菜对镉的吸收主要集中在根部,浓度可达到189.01 mg·kg-1DW,施入堆肥后显着降低小白菜根部和地上部镉的浓度。在镉的胁迫下,施用堆肥并不能促进小白菜叶绿素的合成,但提高了抗氧化酶的活性,其中超氧化物歧化酶(SOD)增加了4.16倍,从而减少活性氧(ROS)的产生和丙二醛(MDA)的累积,减轻小白菜的膜脂过氧化损伤,最终降低镉对植株的毒害。
丁潇颖[8](2020)在《中国社区农园研究》文中指出中国高速的城镇化进程造成了严峻的社会、食物和环境问题。作为应对上述问题的策略之一,社区农园在我国诸多城市中大量涌现并快速发展。然而,这些农园的作用却差异显着——部分农园成为了促进居民互动、保障食品安全、改善社区环境的关键媒介;部分农园却因用地权属、规划布局、组织管理和运营等方面的问题,引发了社会矛盾与公众质疑。而既有研究缺少针对中国社区农园的整体性分析、理论性指导和综合性策略,也在一定程度上制约了社区农园的可持续发展。在此背景下,对中国社区农园进行全面探索,深入分析造成社区农园效益差异的成因,提出社区农园发展策略变得十分必要。本文综合运用文献研究、GIS空间分析、案例研究、问卷调查、SPSS数据分析等方法,从理论研究、现状分析与策略构建三方面对中国社区农园展开研究。(1)在理论研究方面,梳理了社区农园相关规划设计思想,总结了社区农园实践的发展趋势,并从政策环境、设计模式、参与机制、效益、社会资本和社区农园等层面,对国内外相关研究进行了全面解析。(2)在现状分析方面,探究了中国社区农园的空间分布特征,深入分析了社区农园的现状设计模式和参与机制,并从不同利益相关者的角度,探析了社区农园的效益与问题,认为社区农园的社会作用显着而问题多集中在政策法规、规划设计、社会参与、管理制度、运营方式等方面。基于对问题成因的分析,提出应强化对社区农园社会作用的认知,构建社区农园设计策略和参与机制,以此指导中国社区农园建设。(3)在策略构建方面,借助社会资本理论,阐明了社区农园能够建立信任、社会网络和规范,促进社会资本培育的社会作用,并进一步筛选得到影响社会资本形成的空间要素和社会要素。之后,基于不同要素对社会资本形成的影响程度,制定了以培育社会资本为目标的社区农园设计策略和参与机制:在设计策略层面上,剖析了典型社区农园案例,构建了分优先级的选址策略和农园尺度下的空间设计策略,并结合实践对设计策略进行验证;在参与机制层面上,提出了建立多元主体协同合作的组织模式、健全管理监督制度和开展多样化运营活动等途径和方法,论述了参与机制的有效性,并对社区农园的支持性政策体系进行探讨。本文从理论研究和实践案例两方面,形成对中国社区农园的整体性认知,并基于社会资本理论,对社区农园社会作用进行解析和定位,进一步建立以培育社会资本为目标的社区农园设计策略和参与机制,对于突破社区农园发展障碍,科学指导社区农园建设,充分发挥社区农园正向作用具有重要意义。
李娟[9](2020)在《社区医院中药药渣堆肥再利用设计研究》文中进行了进一步梳理中药产业发展迅速,使得中药药渣排放规模增大,中药药渣作为一种宝贵的再生资源但现阶段回收再利用方面仍有空缺。大量研究显示,中药药渣含有大量的营养元素,如粗纤维、粗脂肪等及部分微量元素。这些成分在养殖业、种植业、环境、能源方面有极大的开发价值。但是中药药渣有湿度高,成分复杂,极易腐烂等特点,目前普遍的处理方式是堆放焚烧,极易造成环境污染。也有不法分子将药渣进行再次烘干流入市场。当前中药药渣并没有很好的处理或者再利用。中药药渣作为可回收的可再生资源,可通过有效的利用方式,减少中药药渣废弃物对环境的不良影响,更大程度利用其中存在的营养成分,延长中药的使用周期,符合可持续发展理念。本文采用文献研究法归纳总结中药药渣的再利用方式。以社区医院为出发点,实地调研北方工业大学社区医院中医药服务情况,基于调查,采取堆肥再利用方式。采用案例分析法,列举再生资源再利用的案例,以再利用方式为分类,归纳梳理不同的再生资源回收利用的方法,以此作为中药药渣回收利用方法的指导。中药药渣再利用可以借用咖啡渣、小麦等自然资源回收再利用这一方面的方法。采用实验法验证堆肥再利用的可行性,选择相关堆肥产品,挖掘用户的使用痛点指导设计实践。同时以“流程干预”的可持续发展策略为指导,对产品生命周期的源头干预、过程管控、末端治理等部分,结合可持续设计理念进行设计方法的分析归纳,指导实践部。最终的产堆肥产产品从材料、结构、功能、造型等多个设计角度,设计出更符合用户使用需求,简化使用流程的产品。再生资源再利用与产品设计相辅相成,将可持续设计作为立足点,在可循环资源回收再利用方面,从设计的角度减少资源损耗。现有的堆肥产品主要用于厨余垃圾,家庭垃圾,目前没有专门以中药药渣为堆肥研究对象的产品设计,这使得本次研究具有独创性。通过设计实践,对再生资源回收能有更深入的认识,也为可持续设计理念在产品设计领域中添加新的研究方案。
周曼[10](2020)在《新颖木质纤维素降解酶的宏基因组学挖掘及其在纤维二糖酸生产中的作用》文中提出利用储量丰富且可再生的食品和农业废弃物生产生物基能源和化学品具有重要的经济、环保价值。现有生产工艺中的主要瓶颈是缺乏高效的木质纤维素降解酶和高效、经济的产品生产工艺。木质纤维素降解酶主要包括纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶和木质素降解酶,其中果胶酶,长期以来被认为是一类不重要的辅酶,被严重低估。此外,纤维二糖酸,是一种高附加值但目前产能较低的有机酸,具有重要经济价值。因此,为了发掘高效、新颖木质纤维素降解酶及降低纤维二糖酸生产工艺成本,本研究主要通过构建具有高效木质纤维素降解能力的堆肥生境并进行宏基因组学分析,挖掘新颖木质纤维素降解酶并研究其在纤维二糖酸生产中的作用,并进一步探索统合生物加工生产纤维二糖酸中预处理工艺。论文的主要研究内容和结果如下:1.高效木质纤维素降解堆肥生境的构建及宏基因组学分析通过定向富集培养技术,构建了具有高效木质纤维素降解能力的堆肥体系(apple pomace-adapted compost microbial community,APACMC)。在富集培养过程中,堆肥体系的最高温度达68℃,呈现出堆肥典型的升温期、高温期、降温期和腐熟期四个阶段;16S r DNA高通量测序发现微生物群落结构发生了剧烈变化,具有木质纤维素降解能力的微生物群落得到了良好的富集。随后借助宏基因组学技术对该微生物群落进行高通量鸟枪测序,获得了272,516条开放阅读框;借助多种生物信息分析软件和数据库进行分类学和功能注释发现,APACMC主要由来自变形菌门、拟杆菌门、放线菌门的微生物组成;最主要的功能类型是氨基酸代谢和碳水化合物代谢。基于CAZy数据库注释发现APACMC中具有很高丰度、多样性且微生物来源广泛的碳水化合物活性酶。2.纤维素酶、半纤维素酶和木质素降解酶的宏基因组学挖掘通过刚果红染色试验和酶活测定发现APACMC具有较高的木质纤维素降解能力。APACMC中木质纤维素降解酶主要来源于变形菌门、放线菌门和拟杆菌门;功能和代谢注释分析揭示了APACMC中蕴含大量的参与碳水化合物代谢和潜在生物能源物质的合成路径。基于碳水化合物活性酶数据库挖掘到3,882条序列编码纤维素酶、半纤维素酶和木质素降解酶的基因序列;另外,基于漆酶和多铜氧化酶数据库发现了额外94条编码漆酶和多糖氧化酶的序列。同时,根据催化结构域分析发现了有大量的细菌来源的多功能酶、嗜热酶和裂解性多糖单加氧酶等具有工业应用潜能的酶。3.宏基因组学挖掘果胶降解微生物、果胶酶及嗜热果胶酶的分离、纯化及表征钌红染色和果胶降解率试验表明APACMC具有较高的果胶降解能力。COG功能注释发现APACMC中参与果胶降解的功能占总碳水化合物降解的25.8%。总计1,756条序列被注释为果胶降解酶,且大部分序列具有较高的新颖性,追溯其系统起源发现,这些序列主要来自APACMC中丰度很高的微生物。此外,从APACMC中分离得到了36株嗜热果胶降解微生物,其中Bacillus subtilis Z10具有最高的果胶酶活性;通过简并引物以及融合引物与巢式聚合酶链式反应扩增获得了一条1,263 bp编码果胶裂解酶的序列;基于生物信息学对该酶的理论等电点和理论分子量的预测,结合色谱纯化获得了果胶裂解酶Bs Pel-Z10;酶学特性表明该酶属于嗜热果胶裂解酶且具有很好的稳定性。4.宏基因组来源的新颖木质纤维素降解酶的异源表达及分析从APACMC宏基因组中筛选具有完整开放阅读框且与数据库中收录蛋白的相似度低于75%的5条来自AA10、CE15、GH43、漆酶和PL11的序列为研究对象,经过去除信号肽等一系列分析及处理后,进行基因合成。随后将编码AA10的序列无缝克隆至p ET-22b(+)表达载体上的pel B序列后;其余序列通过双酶切克隆至p ET-28a(+)载体上。将构建成功的重组质粒转导至E.coli BL 21中,获得重组工程菌,并诱导重组酶的表达。这五个重组酶都成功地实现了表达及纯化,并且都具有相应的酶活。生物信息学分析序列信息、系统发育和结构特性等表明这些酶具有较高的新颖性。5.漆酶、纤维二糖脱氢酶(CDH)和木质素在纤维二糖酸生产中的协同作用研究发现当以Avicel为底物时,添加外源氧化还原介体ABTS是实现纤维二糖酸高产的必要条件,而以小麦秸秆为发酵底物时ABTS无促进作用。向Neurospora crassa HL10发酵体系和CDH-漆酶无细胞体系中添加小麦秸秆来源的天然木质素后,发现木质素在漆酶的帮助下可以促进CDH将纤维二糖转化为纤维二糖酸。在N.crassa HL10发酵体系中添加适量的木质素可以促进纤维二糖酸的生产,而过量的木质素则造成负面作用。此外,木质素不会影响CDH和漆酶酶活。通过电子顺磁共振光谱仪发现漆酶催化木质素产生的自由基可以被CDH氧化纤维二糖产生的还原性CDH消耗,证实了木质素可以作为CDH-漆酶的氧化还原介体促进纤维二糖酸的生产。此外,停流光谱仪表明CDH和漆酶之间存在电子传递。6.工程菌N.crassa HL10直接从预处理小麦秸秆中统合生产纤维二糖酸比较了碱、稀硫酸和湿热这三种预处理的小麦秸秆作为发酵底物被N.crassa HL10统合生物加工生产纤维二糖酸的产量,结果表明碱预处理的小麦秸秆(AP-WS)具有最高的纤维二糖酸产量(45.722 m M)。此外,从这三种预处理样品中提取了残留的木质素,发现从AP-WS中提取的木质素(AP-WS-L)在N.crassa HL10以Avicel为底物的体内发酵体系和CDH-漆酶无细胞体系中都具有最好的氧化还原介导能力。FTIR、XRD和GPC结果表明这三种预处理小麦秸秆及其相应木质素在结构、纤维素结晶度、分子量等方面的差异是造成不同纤维二糖酸产量的深层原因。
二、咖啡废弃物的利用——堆肥(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、咖啡废弃物的利用——堆肥(论文提纲范文)
(1)园林绿化废弃物堆肥工艺研究进展(论文提纲范文)
1 影响堆肥过程的因素 |
2 园林绿化废弃物堆肥技术 |
2.1 堆肥预处理 |
2.2 混合堆肥 |
2.3 添加物 |
2.4 堆肥技术 |
3 总结与展望 |
(2)基于生物联合转化机制的咖啡渣资源利用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 咖啡渣的资源化利用 |
1.1.1 咖啡渣的主要成分 |
1.1.2 咖啡渣燃料资源利用 |
1.1.3 有机肥及土壤改良剂资源利用 |
1.1.4 饲料资源利用 |
1.1.5 食用菌栽培利用 |
1.1.6 功能材料资源利用 |
1.1.7 有用化学成分的提取 |
1.2 蚯蚓对有机废弃物消解及其利用价值 |
1.2.1 蚯蚓的生态功能 |
1.2.2 蚯蚓对有机废弃物的消解机制 |
1.2.3 蚯蚓堆肥高效转化有机废弃物应用研究 |
1.2.4 蚯蚓消解有机废弃物过程中污染物的归趋 |
1.2.5 有机废弃物蚯蚓堆肥产物资源利用 |
1.3 本课题的研究意义与创新点 |
1.3.1 研究意义 |
1.3.2 研究创新点 |
第二章 基于咖啡渣主料的发酵配方优化研究 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 供试菌种 |
2.1.2 供试材料 |
2.1.3 培养基制备 |
2.1.4 菌种制备 |
2.1.5 发酵基质配方优化设计 |
2.1.6 取样与测定方法 |
2.1.7 优化配方选定方法 |
2.1.8 数据分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 发酵过程咖啡渣温度动态变化 |
2.2.2 发酵过程咖啡渣微生物数量的变化 |
2.2.3 发酵过程咖啡渣pH值的变化 |
2.2.4 发酵过程咖啡渣水溶性蛋白含量的变化 |
2.2.5 发酵过程咖啡渣还原糖含量的变化 |
2.2.6 发酵过程咖啡渣碱解氮含量的变化 |
2.2.7 基于咖啡渣主料的3种有益菌发酵优化配方 |
2.3 讨论 |
2.4 小结 |
第三章 蚯蚓消解过程咖啡渣发酵基料营养成分的动态变化 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 供试材料 |
3.1.2 蚯蚓接种与饲养管理 |
3.1.3 测定方法 |
3.1.4 数据分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 不同发酵基料蚯蚓生长与繁殖特征 |
3.2.2 不同发酵基料蚯蚓消解过程铵态氮含量的变化 |
3.2.3 不同发酵基料蚯蚓消解过程硝态氮含量的变化 |
3.2.4 不同发酵基料蚯蚓消解过程速效磷含量的变化 |
3.2.5 不同发酵基料蚯蚓消解过程速效钾含量的变化 |
3.2.6 不同发酵基料蚯蚓消解过程pH值的变化 |
3.3 讨论 |
3.4 小结 |
第四章 发酵咖啡渣蚯蚓粪水稻育秧基质利用初步研究 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 供试材料 |
4.1.2 基质选用 |
4.1.3 育秧试验 |
4.1.4 秧苗指标测定 |
4.1.5 土壤DNA提取和Illumina MiSeq测序分析 |
4.1.6 生物信息学分析 |
4.1.7 数据分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 不同育秧基质对水稻秧苗生长的影响 |
4.2.2 不同育秧基质对水稻秧苗根际细菌多样性影响 |
4.2.3 不同育秧基质对水稻秧苗根际细菌组成的影响 |
4.3 讨论 |
4.4 小结 |
第五章 全文总结 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(3)外加生物质协同强化餐厨垃圾生物蒸发处理的机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 餐厨垃圾概述 |
1.1.1 餐厨垃圾的来源及特点 |
1.1.2 餐厨垃圾的处理技术 |
1.2 生物蒸发技术概述 |
1.2.1 生物蒸发定义及原理 |
1.2.2 生物蒸发处理餐厨垃圾的应用 |
1.2.3 膨胀剂和微生物载体 |
1.3 有机物降解的研究 |
1.3.1 有机物的分类与降解 |
1.3.2 有机物降解与酶活性 |
1.3.3 有机物降解与分布 |
1.3.4 有机物降解与梯次性 |
1.3.5 有机物降解与代谢热 |
1.4 功能微生物的演变 |
1.4.1 微生物的作用与分类 |
1.4.2 高通量测序的应用 |
1.4.3 宏基因组测序的应用 |
1.5 研究背景及意义 |
1.6 研究目的 |
1.7 研究内容及技术手段 |
1.7.1 餐厨垃圾生物蒸发过程有机组分的降解及其对代谢热的贡献 |
1.7.2 生物膜农林废弃物为膨胀剂和微生物载体协同强化餐厨垃圾生物蒸发处理 |
1.7.3 协同强化餐厨垃圾生物蒸发处理机制 |
1.7.4 节能通风策略下协同强化餐厨垃圾生物蒸发处理过程有机物降解梯次性 |
第二章 餐厨垃圾生物蒸发过程有机组分的降解及其对代谢热的贡献 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂、材料及仪器 |
2.2.2 实验设计及装置 |
2.2.3 样品收集与保存 |
2.2.4 分析测试及数据处理 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 生物蒸发性能 |
2.3.2 有机组分的降解及其相关酶活性的变化 |
2.3.3 有机组分降解对代谢热的贡献 |
2.3.4 生物大分子和细胞的原位分布 |
2.4 本章小结 |
第三章 农林废弃物协同强化餐厨垃圾生物蒸发处理 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂、材料及仪器 |
3.2.2 实验设置与材料 |
3.2.3 样品收集与保存 |
3.2.4 分析测试及数据处理 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 不同膨胀剂和微生物载体协同强化餐厨垃圾生物蒸发处理性能的比较 |
3.3.2 微生物群落演变 |
3.3.3 生物膜农林废弃物好氧降解特征及代谢热贡献 |
3.4 本章小结 |
第四章 玉米芯协同强化餐厨垃圾生物蒸发处理机制 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂、材料及仪器 |
4.2.2 实验设置与材料 |
4.2.3 样品收集与保存 |
4.2.4 分析测试及数据处理 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 生物蒸发性能 |
4.3.2 水分存在形式 |
4.3.3 微生物活性 |
4.3.4 微生物群落和功能的演变 |
4.4 本章小结 |
第五章 节能通风策略下协同强化餐厨垃圾生物蒸发过程有机物降解梯次性 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验试剂、材料及仪器 |
5.2.2 实验设计及装置 |
5.2.3 样品收集与保存 |
5.2.4 分析测试及数据处理 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 生物蒸发性能 |
5.3.2 微生物活性 |
5.3.3 固态核磁对有机物降解梯次的研究 |
5.3.4 红外光谱对有机物降解梯次的研究 |
5.4 本章小结 |
第六章 研究结论、创新点及展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 攻读博士期间发表论文目录 |
附录B 攻读博士学位期间获得的奖励 |
附录C 攻读博士学位期间主持及参与的科研项目 |
附录D 主要缩略词及符号说明表 |
(4)咖啡渣水解利用及其产物对安吉白茶产量与品质的影响(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
英文缩略表 |
1 文献综述 |
1.1 引言 |
1.2 咖啡渣资源化利用现状 |
1.2.1 咖啡渣转化利用概况 |
1.2.2 咖啡渣转化产物的使用效果及机制 |
1.3 研究目的、内容和技术路线 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 技术路线 |
2 咖啡渣主要成分及其酸解条件 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 测定项目及方法 |
2.1.3 数据处理与统计分析 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 咖啡渣主要成分分析 |
2.2.2 咖啡渣酸解适宜条件的研究 |
2.3 本章小结 |
3 咖啡渣及其水解残余物生物质炭的制备与表征 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 生物质炭的制备 |
3.1.3 咖啡渣及其水解残余物生物质炭的表征 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 咖啡渣及其水解残余物生物质炭得率 |
3.2.2 咖啡渣及其水解残余物生物质炭酸碱度及元素分析 |
3.2.3 咖啡渣及其水解残余物生物质炭显微结构和表面官能团的特征 |
3.2.4 咖啡渣及其水解残余物生物质炭的吸附性能 |
3.3 本章小结 |
4 咖啡渣酸-碱两步连续高效水解制取活性有机水溶肥料技术 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 试验设计 |
4.1.3 测定项目及方法 |
4.1.4 数据处理与统计分析 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 咖啡渣水解液的成分 |
4.2.2 咖啡渣酸解残渣碱水解液对安吉白茶生长的影响 |
4.3 本章小结 |
5 含氨基酸水溶肥料对安吉白茶产量与品质的影响 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 供试茶园概况 |
5.1.2 试验设计与样品采集 |
5.1.3 测定项目及方法 |
5.1.4 数据处理与统计分析 |
5.2 结果分析 |
5.2.1 安吉白茶鲜叶产量、百芽重、干物质含量 |
5.2.2 不同处理对安吉白茶叶片营养元素含量的影响 |
5.2.3 不同处理对不同白化阶段叶片光合特性的影响 |
5.2.4 不同处理下白化幼叶的品质特征 |
5.3 讨论 |
5.3.1 施肥与鲜叶产量、百芽重、干物质含量的关系 |
5.3.2 施肥与叶片营养元素含量的关系 |
5.3.3 施肥与叶片光合色素含量的关系 |
5.3.4 施肥与幼叶生化成分的关系 |
5.4 本章小结 |
6 全文总结 |
6.1 主要结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
个人简历与攻读学位期间发表的学术论文 |
(5)园林废弃物水热转化制备水热炭及燃料前体研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 园林废弃物资源化利用技术现状 |
1.2.1 微生物发酵技术 |
1.2.2 热裂解技术 |
1.2.3 烘焙技术 |
1.2.4 固化成型技术 |
1.2.5 有机覆盖 |
1.3 木质纤维素生物质水热处理技术 |
1.3.1 水热糖化 |
1.3.2 水热碳化 |
1.4 低共熔溶剂 |
1.4.1 低共熔溶剂的性质 |
1.4.2 低共熔溶剂的应用 |
1.5 选题目的与研究内容 |
1.6 研究技术路线 |
2 园林废弃物低温水热糖化及其机制研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料与方法 |
2.2.1 试剂与仪器 |
2.2.2 水热糖化实验 |
2.2.3 分析方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 糖化温度和时间对糖收率的影响 |
2.3.2 固液比对糖收率的影响 |
2.3.3 酸添加量对糖收率的影响 |
2.3.4 DES一步水热糖化机制探究 |
2.4 本章小节 |
3 园林废弃物高温水热碳化及产物吸附性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料与方法 |
3.2.1 试剂与仪器 |
3.2.2 水热炭制备与表征 |
3.2.3 亚甲基蓝吸附实验 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 水热炭优化 |
3.3.2 水热炭表征分析 |
3.3.3 GHC_(op)吸附研究 |
3.3.4 DES和FeCl_3的协同作用机制探究 |
3.4 本章小结 |
4 生物质平台化合物醛酮缩合制备环状燃料中间体的研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料与方法 |
4.2.1 试剂与仪器 |
4.2.2 环状燃料前体的制备 |
4.2.3 产物分析方法 |
4.2.4 缩合产物产量计算公式 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 缩合产物定性分析 |
4.3.2 苯甲醛与环戊酮醛酮缩合制备环状燃料前体过程探究 |
4.3.3 燃料前体加氢脱氧制备环状烷烃 |
4.3.4 CHCl/Fa-SnCl_4·5H_2O体系在缩合过程中的作用机制 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
(6)秸秆基质协同污泥好氧堆肥及资源化利用中抗生素抗性基因风险研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 引言 |
1.1 好氧堆肥技术 |
1.1.1 典型工艺技术 |
1.1.2 影响因素 |
1.1.3 好氧堆肥原料 |
1.1.4 好氧堆肥工艺的优势及挑战 |
1.2 污泥堆肥及抗生素抗性基因的研究 |
1.2.1 抗生素抗性基因简介 |
1.2.2 市政污泥的处理现状 |
1.2.3 市政污泥中抗生素抗性基因 |
1.2.4 好氧堆肥过程抗生素抗性基因归趋 |
1.3 堆肥产品农用中抗生素抗性基因传播 |
1.3.1 抗性基因在土壤中传播 |
1.3.2 抗性基因从土壤到植物中的迁移 |
1.4 研究问题的提出 |
1.5 研究目的与内容 |
1.5.1 研究目的与意义 |
1.5.2 研究的基本内容 |
1.5.3 技术路线 |
第二章 研究材料与方法 |
2.1 实验设计 |
2.1.1 实验原材料 |
2.1.2 实验仪器 |
2.1.3 化学试剂 |
2.1.4 好氧堆肥反应设计及采样 |
2.1.5 盆栽实验 |
2.2 分析方法 |
2.2.1 理化指标测定 |
2.2.2 腐殖酸提取 |
2.2.3 DNA提取 |
2.2.4 目标基因的检测与定量 |
2.2.5 高通量测序 |
2.2.6 代谢功能预测 |
2.2.7 数据处理 |
第三章 秸秆基质制备过程微生物群落结构演替特征 |
3.1 前言 |
3.2 实验材料与方法 |
3.3 实验结果 |
3.3.1 堆肥过程中物理化学性质变化 |
3.3.2 腐殖质分析 |
3.3.3 微生物群落结构分析 |
3.3.4 微生物代谢特征 |
3.4 讨论 |
3.4.1 好氧堆肥过程微生物群落结构变化特征 |
3.4.2 发酵基质返混堆肥中微生物代谢功能预测 |
3.4.3 微生物群落与物理化学特性及微生物代谢的网络关系 |
3.5 本章小结 |
第四章 秸秆基质对污泥好氧堆肥腐熟效果的影响 |
4.1 前言 |
4.2 实验材料与方法 |
4.3 实验结果 |
4.3.1 理化性质变化 |
4.3.2 生物学指标 |
4.3.3 不同添加材料与污泥堆肥过程微生物群落结构特征 |
4.3.4 理化性质与生物学指标及微生物群落之间关系 |
4.4 讨论 |
4.4.1 秸秆基质改善污泥好氧堆肥理化性质 |
4.4.2 秸秆基质提升污泥好氧堆肥发芽指数 |
4.4.3 堆肥产品腐熟效果的综合评价 |
4.5 本章小结 |
第五章 秸秆基质对污泥好氧堆肥过程中ARGs的削减研究 |
5.1 前言 |
5.2 实验材料与方法 |
5.3 实验结果 |
5.3.1 堆肥过程理化指标变化特征 |
5.3.2 堆肥中ARGs丰度变化特征 |
5.3.3 微生物群落结构在不同C/N堆肥中的变化 |
5.3.4 不同C/N比下微生物代谢功能组成及与ARGs关系 |
5.4 讨论 |
5.4.1 堆肥理化性质对ARGs的影响 |
5.4.2 微生物群落演替对目标ARGs变化的影响 |
5.4.3 潜在宿主细菌和微生物代谢功能共同影响目标ARGs削减 |
5.5 本章小结 |
第六章 污泥堆肥对土壤—植物系统ARGs传播扩散的影响 |
6.1 前言 |
6.2 实验材料与方法 |
6.3 实验结果 |
6.3.1 土壤理化指标变化 |
6.3.2 ARGs在土壤和植物中的分布 |
6.3.3 土壤微生物群落变化 |
6.3.4 内生菌特性 |
6.3.5 环境因子、微生物群落与ARGs的作用关系 |
6.3.6 内生菌与ARGs之间的相关性 |
6.4 讨论 |
6.4.1 ARGs在根际和非根际土壤中的传播驱动因素 |
6.4.2 内生菌在传播ARGs中起的作用 |
6.4.3 植物中ARGs对人体的潜在风险 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论、创新点与展望 |
7.1 研究结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间主要参与的科研项目 |
攻读博士学位期间科研成果 |
攻读博士学位期间获得奖励 |
致谢 |
(7)沼渣好氧堆肥腐殖化过程及其调控机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 概述 |
1.1.1 沼渣的产生与特性 |
1.1.2 沼渣处置现状与资源化利用 |
1.2 国内外固体废弃物堆肥研究现状 |
1.2.1 影响堆肥腐熟的因素 |
1.2.2 木质纤维素的降解 |
1.2.3 腐殖质的形成 |
1.2.4 沼渣的好氧堆肥 |
1.3 堆肥的应用 |
1.3.1 作为有机肥 |
1.3.2 作为土壤改良剂 |
1.4 本论文主要研究内容 |
1.4.1 理论依据和研究意义 |
1.4.2 本论文主要研究内容 |
1.4.3 技术路线 |
第二章 不同原料沼渣好氧堆肥效果研究 |
2.1 前言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验设计及样品的采集 |
2.2.3 测定方法 |
2.2.4 数据处理与分析 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 堆肥过程中理化性质变化 |
2.3.2 堆肥前后养分及重金属含量的变化 |
2.3.3 酶活性的变化 |
2.3.4 腐殖化程度变化 |
2.3.5 三维荧光光谱分析 |
2.3.6 不同原料沼渣堆肥品质的评价 |
2.4 本章小结 |
第三章 沼渣配比对好氧堆肥过程的调控研究 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实验设计及样品采集 |
3.2.3 分析方法 |
3.2.4 数据处理与统计 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 理化性质变化 |
3.3.2 纤维素、半纤维素及木质素相对含量变化 |
3.3.3 腐殖化程度变化 |
3.3.4 三维荧光光谱分析 |
3.3.5 细胞活性分析 |
3.3.6 堆肥过程中沼渣含量与各参数的相关性分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 堆肥中的微生物群落对接种白腐菌的响应研究 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 实验设计与样品采集 |
4.2.3 分析方法 |
4.2.4 数据处理与统计 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 有机质与总氮的变化 |
4.3.2 NH_4~+-N与 NO_3~--N的变化 |
4.3.3 木质纤维素含量的变化 |
4.3.4 腐殖质各组分含量的变化 |
4.3.5 堆肥过程中微生物群落多样性的变化 |
4.3.6 微生物群落与木质纤维素降解和腐殖质形成的相关性 |
4.4 本章小结 |
第五章 堆肥微生物利用不同碳源形成腐殖质过程研究 |
5.1 前言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 实验材料 |
5.2.2 实验设计与样品采集 |
5.2.3 测定项目与方法 |
5.2.4 数据处理与分析 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 Zeta电位变化 |
5.3.2 E4/E6和△lgK |
5.3.3 傅里叶变换红外光谱分析 |
5.3.4 元素分析 |
5.3.5 三维荧光光谱分析 |
5.3.6 堆肥微生物利用葡萄糖、羧甲基纤维素钠和木质素形成腐殖质的过程 |
5.4 本章小结 |
第六章 堆肥对镉污染土壤及小白菜生长的影响 |
6.1 前言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 实验材料 |
6.2.2 实验设计与样品 |
6.2.3 实验方法 |
6.2.4 数据处理与统计 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 土壤中镉形态的变化 |
6.3.2 土壤理化性质的变化 |
6.3.3 小白菜对镉吸收量的变化 |
6.3.4 小白菜叶绿素含量和生物量的变化 |
6.3.5 小白菜活性氧的变化 |
6.3.6 小白菜抗氧化酶活性的变化 |
6.3.7 小白菜丙二醛含量的变化 |
6.4 本章小结 |
主要结论与展望 |
主要结论 |
展望 |
论文创新点 |
致谢 |
参考文献 |
附录Ⅰ:作者在攻读博士学位期间发表的论文 |
附录Ⅱ:简写缩略表 |
(8)中国社区农园研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 源起:高速城镇化引发严峻的社会、食物和环境问题 |
1.1.2 契机:社区农园与城市可持续发展 |
1.1.3 困境:社区农园发展面临诸多挑战 |
1.1.4 小结 |
1.2 研究目的和意义 |
1.2.1 研究目的 |
1.2.2 研究意义 |
1.3 研究对象 |
1.3.1 社区 |
1.3.2 社区农园 |
1.3.3 社区农园与份地农园 |
1.3.4 社区农园与社区农业 |
1.4 研究问题、内容和框架 |
1.4.1 研究问题 |
1.4.2 研究内容和框架 |
1.5 研究方法和创新点 |
1.5.1 研究方法 |
1.5.2 创新点 |
第2章 社区农园发展历程与研究现状综述 |
2.1 社区农园相关规划设计理论回顾 |
2.1.1 十九世纪至二十世纪上半叶:蕴含农业生产的城市规划构想 |
2.1.2 二十世纪七十年代:重建社区农业的思想 |
2.1.3 二十一世纪初期:与农业共生的城市规划理论 |
2.1.4 当代农业与社区关系的理论研究 |
2.2 社区农园相关实践探索脉络分析 |
2.2.1 社区农园的实践渊源 |
2.2.2 英国社区农园的当代发展 |
2.2.3 美国社区农园的当代发展 |
2.2.4 中国社区农园的当代发展 |
2.3 关于社区农园政策环境的分析 |
2.3.1 国外社区农园政策环境 |
2.3.2 国内社区农园政策环境 |
2.4 关于社区农园设计模式的研究 |
2.4.1 社区农园的区位特征 |
2.4.2 社区农园的空间设计特征 |
2.4.3 社区农园的种植模式 |
2.5 关于社区农园参与机制的研究 |
2.5.1 社区农园的参与动机 |
2.5.2 社区农园的组织模式 |
2.5.3 社区农园的管理模式 |
2.5.4 社区农园的运营模式 |
2.6 关于社区农园效益的研究 |
2.6.1 社区农园的经济效益 |
2.6.2 社区农园的社会效益 |
2.6.3 社区农园的生态效益 |
2.6.4 社区农园的健康效益 |
2.7 关于社会资本与社区农园的研究 |
2.7.1 社会资本与促进社区农园成员间社会融合 |
2.7.2 社会资本与提高社区农园成员的资源调动能力 |
2.7.3 社会资本与增强社区农园成员的政治权利 |
2.8 社区农园研究现状分析 |
2.9 本章小结 |
第3章 中国社区农园现状调查分析 |
3.1 基于GIS的中国社区农园空间分布研究 |
3.1.1 GIS分析思路和方法概述 |
3.1.2 中国社区农园整体空间分布特征 |
3.1.3 中国社区农园空间分布与自然因素和社会因素的关系 |
3.2 基于调研的中国社区农园专项特征解析 |
3.2.1 调研目的、方法和内容概述 |
3.2.2 问卷结果统计与案例概况 |
3.2.3 社区农园设计模式分析 |
3.2.4 社区农园参与机制分析 |
3.2.5 社区农园效益分析 |
3.2.6 社区农园问题诊断 |
3.2.7 问题的解决思路:明确社区农园社会价值,构建社区农园的设计策略和参与机制,指导农园建设 |
3.3 本章小结 |
第4章 中国社区农园的社会作用及其影响因素 |
4.1 社会资本与社区农园的关联性 |
4.1.1 社会资本概念的起源和发展 |
4.1.2 社区农园语境下社会资本的定义和分类 |
4.1.3 社会资本与社区农园社会作用的理论对接 |
4.2 社会资本视角下中国社区农园的社会作用解析 |
4.2.1 社会资本在社区农园中的培育 |
4.2.2 社区农园社会资本的功能 |
4.2.3 理论框架——社区农园促进社会资本培育的机制分析 |
4.3 影响社会资本形成的空间要素和社会要素分析 |
4.3.1 已有关于社区农园社会资本及其影响要素的研究 |
4.3.2 研究设计与研究方法 |
4.3.3 研究结果与讨论 |
4.4 本章小结 |
第5章 以培育社会资本为目标的社区农园设计策略研究 |
5.1 以培育社会资本为目标的社区农园案例分析 |
5.1.1 北京育园 |
5.1.2 上海创智农园 |
5.1.3 深圳馨月园 |
5.1.4 上海梅园 |
5.2 以培育社会资本为目标的社区农园选址策略 |
5.2.1 优先利用街道或社区中心闲置地 |
5.2.2 开放社区公共服务单位附属场地 |
5.2.3 融入社区公园 |
5.2.4 活化社区消极空间 |
5.3 以培育社会资本为目标的社区农园空间设计策略 |
5.3.1 建立开放性社区农园,实现人人共享目标 |
5.3.2 “因地制宜”地构建公共交往空间 |
5.3.3 营造规整有序的种植形式 |
5.3.4 配置适当比例的观赏性景观 |
5.3.5 增设必要的基础设施,采用复合式设计 |
5.3.6 构建服务于不同群体的种植园区 |
5.3.7 不同空间载体下社区农园设计手法分析 |
5.4 以培育社会资本为目标的社区农园实践应用 |
5.4.1 点——天津万盈家园社区食物花园项目 |
5.4.2 线——天津丁字沽工人新村十三段社区生产性步道设计方案 |
5.4.3 面——天津丁字沽工人新村十三段社区有农化设计方案 |
5.4.4 小结 |
5.5 本章小结 |
第6章 以培育社会资本为目标的社区农园参与机制研究 |
6.1 构建多元主体协同合作的组织模式 |
6.1.1 分阶段多元主体协同合作方式解析 |
6.1.2 多元主体协同合作模式中参与主体的权责分析 |
6.1.3 实现多元主体协同合作模式的途径 |
6.2 健全管理监督制度 |
6.2.1 设立社区农园行政管理部门和社区农园协会,完善监管结构 |
6.2.2 设置有效公开的管理制度和规则 |
6.2.3 分类型社区农园管理建议 |
6.2.4 设置完善的监督机制 |
6.3 开展多样化运营活动,拓展农园社会资本宽度 |
6.3.1 开展文化类活动 |
6.3.2 开展自然教育类活动 |
6.3.3 开展商业类活动 |
6.3.4 开展综合类活动 |
6.4 参与机制的有效性分析 |
6.4.1 多元主体协同合作模式的有效性分析 |
6.4.2 健全管理监督制度的有效性分析 |
6.4.3 开展多样化运营活动的有效性分析——以商业类活动对社会网络形成的影响为例 |
6.5 政策建议:建立支持社区农园的政策体系,保障社会资本培育 |
6.5.1 国家层面 |
6.5.2 地方层面 |
6.6 本章小结 |
第7章 总结和展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 研究拓展——绿色生产性社区视角下的社区农园 |
7.3 研究不足和展望 |
参考文献 |
附录 A |
附录 B |
附录 C |
附录 D |
附录 E |
附录 F |
附录 G |
附录 H |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(9)社区医院中药药渣堆肥再利用设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.1.1 可持续发展背景 |
1.1.2 循环经济背景 |
1.1.3 再生资源产业发展背景 |
1.2 再生资源回收再利用现状 |
1.2.1 再生资源概念 |
1.2.2 国内外在生资源回收现状 |
1.2.3 再生资源回收利用当前存在困境 |
1.3 选题的意义 |
1.4 论文创新点 |
1.5 论文研究内容及结构 |
1.6 论文研究方法 |
第二章 社区医院中药药渣再利用情况 |
2.1 社区中医药发展现状 |
2.2 社区中医药服务现状 |
2.3 中药药渣处理现状 |
2.4 中药药渣再利用价值 |
2.5 社区中医院调研——以北方工业大学为例 |
2.5.1 基本情况调查 |
2.5.2 社区居民问卷调研 |
第三章 再生资源回收利用方法归纳 |
3.1 直接利用-二次设计 |
3.2 间接利用 |
3.3 产品服务系统设计 |
3.4 “互联网+”社会创新 |
第四章 中药药渣回收利用案例及方法总结 |
4.1 有效成分的富集提取再利用 |
4.2 提取生物质能 |
4.3 粉碎处理再利用 |
4.4 制造有机肥 |
第五章 中药药渣堆肥回收利用的产品分析 |
5.1 中药药渣堆肥再利用方案研究 |
5.1.1 堆肥操作调研 |
5.1.2 堆肥影响因素分析 |
5.2 现有产品竞品分析 |
第六章 中药药渣堆肥产品设计实践 |
6.1 堆肥利用产品的可持续设计方法 |
6.2 中药药渣堆肥实验 |
6.3 产品设计分析 |
6.4 产品设计方案 |
6.4.1 草图设计 |
6.4.2 3D模型设计 |
6.4.3 产品效果展示 |
6.4.4 使用流程 |
6.5 产品实物模型 |
6.6 堆肥产品服务系统展望 |
第七章 结论与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
(10)新颖木质纤维素降解酶的宏基因组学挖掘及其在纤维二糖酸生产中的作用(论文提纲范文)
中英文缩写对照表 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 木质纤维素生物质 |
1.1.1 木质纤维素生物质的基本结构 |
1.1.2 果胶在木质纤维素中的作用 |
1.1.3 木质纤维素生物质能源生产的瓶颈 |
1.2 木质纤维素降解酶 |
1.2.1 纤维素水解酶 |
1.2.2 裂解性多糖单加氧酶 |
1.2.3 纤维二糖脱氢酶 |
1.2.4 半纤维素酶 |
1.2.5 果胶酶 |
1.2.6 木质素降解酶——漆酶 |
1.3 宏基因组学技术在挖掘木质纤维素降解酶中的应用 |
1.3.1 宏基因组学 |
1.3.2 木质纤维素降解酶的宏基因组挖掘 |
1.4 统合生物加工生产纤维二糖酸 |
1.4.1 纤维二糖酸 |
1.4.2 Neurospora crassa工程菌 |
1.4.3 LPMO、CDH、漆酶、GMC氧化还原酶、木质素与纤维素之间的关系 |
1.5 本文研究意义及主要研究内容 |
1.5.1 研究意义 |
1.5.2 研究内容及技术路线图 |
第二章 木质纤维素降解堆肥生境的构建及宏基因组学分析 |
2.1 试验材料与设备 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 主要试剂及耗材 |
2.1.3 主要仪器与设备 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 苹果渣生物质降解微生物在堆肥环境中的富集 |
2.2.2 堆肥的物理化学性质分析 |
2.2.3 16S rDNA基因高通量测序和物种系统分类 |
2.2.4 宏基因组测序,de novo序列组装和开放阅读框预测 |
2.2.5 序列提交 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 堆肥进程中理化性质的变化 |
2.3.2 堆肥进程中微生物群落结构的变化 |
2.3.3 APACMC宏基因组中的微生物多样性分析 |
2.3.4 APACMC宏基因组中预测基因的功能基因分类 |
2.3.5 APACMC宏基因组中碳水化合物活性酶的多样性、丰度和微生物来源 |
2.4 小结 |
第三章 纤维素降解酶、半纤维素降解酶和木质素降解酶的宏基因组学挖掘 |
3.1 试验材料与设备 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 主要试剂及耗材 |
3.1.3 主要仪器与设备 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 木质纤维素生物质降解微生物在堆肥生境中的富集效果的评判 |
3.2.2 纤维素酶活和半纤维素酶活的测定 |
3.2.3 木质纤维素降解酶基因的注释 |
3.2.4 木质素降解基因的准确注释 |
3.2.5 特定的纤维素、半纤维素和木质素降解基因:注释及系统发育树分析 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 富集的微生物纤维素降解能力的初级评判 |
3.3.2 纤维素酶活和半纤维素酶活的测定 |
3.3.3 APACMC宏基因组中木质纤维素降解微生物组成分析 |
3.3.4 APACMC宏基因组中木质纤维素降解代谢潜能分析 |
3.3.5 木质纤维素降解酶的挖掘 |
3.3.6 木质纤维素降解微生物的挖掘 |
3.3.7 需重点关注的木质纤维素降解酶及微生物 |
3.4 小结 |
第四章 宏基因组学挖掘果胶降解菌、果胶酶及嗜热果胶酶的分离、纯化和表征 |
4.1 试验材料与设备 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 主要试剂及耗材 |
4.1.3 主要仪器设备 |
4.2 试验方法 |
4.2.1 果胶降解微生物在堆肥生境中的富集效果的评判 |
4.2.2 特定果胶酶降解基因:基因注释和系统发育分析 |
4.2.3 果胶酶活的测定 |
4.2.4 嗜热果胶降解微生物的筛选分离 |
4.2.5 嗜热果胶降解微生物的鉴定 |
4.2.6 编码果胶酶基因序列的克隆、验证及测序 |
4.2.7 编码果胶酶的氨基酸序列比对、生物信息学分析及其三维结构模拟 |
4.2.8 果胶酶的分离纯化 |
4.2.9 温度、pH、金属离子和化学试剂对酶的影响 |
4.2.10 底物特异性和酶促动力学参数的测定 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 富集微生物的果胶降解能力的初级评判 |
4.3.2 参与果胶降解的特定COG功能分类分析 |
4.3.3 果胶降解酶的挖掘 |
4.3.4 果胶降解微生物的挖掘 |
4.3.5 嗜热果胶降解微生物的分离 |
4.3.6 嗜热细菌来源的果胶降解酶的基因克隆与测序 |
4.3.7 果胶酸裂解酶的纯化及分子量的确定 |
4.3.8 果胶酸裂解酶BsPel-Z10 的酶学特性 |
4.3.9 金属离子和化学试剂对BsPel-Z10 酶活的影响 |
4.3.10 BsPel-Z10 的底物特异性和酶动力学参数测定 |
4.4 小结 |
第五章 五个宏基因组来源的新颖木质纤维素降解酶的异源表达及分析 |
5.1 试验材料与设备 |
5.1.1 试验载体与菌株 |
5.1.2 工具酶和试剂盒 |
5.1.3 主要试剂及培养基 |
5.1.4 主要仪器及设备 |
5.2 试验方法 |
5.2.1 新颖木质纤维素降解酶基因的验证及筛选 |
5.2.2 新颖木质纤维素降解酶基因的分析及合成 |
5.2.3 重组质粒的构建及验证 |
5.2.4 基因工程菌E.coli BL21 的构建及鉴定 |
5.2.5 重组工程菌诱导表达获得重组酶 |
5.2.6 重组酶的分离纯化 |
5.2.7 重组酶的蛋白电泳SDS-PAGE检测 |
5.2.8 LPMO与铜离子的结合 |
5.2.9 重组酶的酶活测定 |
5.2.10 重组酶蛋白含量测定 |
5.2.11 重组酶系统发育分析、蛋白结构的同源建模与分析 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 LPMO10-297291的序列分析 |
5.3.2 CE15-3258的序列分析 |
5.3.3 Lac-4805的序列分析 |
5.3.4 GH43-5749的序列分析 |
5.3.5 PL11-18811的序列分析 |
5.3.6 重组质粒、基因工程菌的构建及验证 |
5.3.7 重组酶的诱导表达、纯化及酶活测定 |
5.3.8 重组酶的同源建模及结构和催化活性位点分析 |
5.4 小结 |
第六章 漆酶、纤维二糖脱氢酶和木质素在纤维二糖酸生产中的协同作用 |
6.1 试验材料与设备 |
6.1.1 试验菌株 |
6.1.2 主要试剂、耗材及培养基 |
6.1.3 主要仪器及设备 |
6.2 试验材料及方法 |
6.2.1 N.crassa F5ΔΔΔ和 HL10 种子的制备 |
6.2.2 N.crassa F5ΔΔΔ和 HL10 体内发酵试验 |
6.2.3 纤维二糖脱氢酶的制备及纯化 |
6.2.4 漆酶的制备及纯化 |
6.2.5 纤维二糖脱氢酶和漆酶酶活及浓度的测定 |
6.2.6 小麦秸秆原料的制备 |
6.2.7 酶解木质素的制备 |
6.2.8 CDH-漆酶无细胞体系将纤维二糖转化为纤维二糖酸的体外试验 |
6.2.9 纤维二糖酸标品的制备及标定 |
6.2.10 纤维二糖、纤维二糖酸、葡萄糖和葡萄糖酸浓度的测定 |
6.2.11 木质素对CDH和漆酶酶活的影响 |
6.2.12 木质纤维素组分测定 |
6.2.13 停流光谱仪监测CDH与漆酶之间的电子传递 |
6.2.14 电子顺磁共振光谱技术测定木质素自由基的形成及消耗 |
6.2.15 数据处理 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 CDH、漆酶酶活及纤维二糖酸标品浓度 |
6.3.2 外源添加氧化还原介体对N.crassa HL10 高产纤维二糖酸的必要性 |
6.3.3 N.crassa HL10 直接从Avicel和小麦秸秆中生产纤维二糖酸的比较 |
6.3.4 木质素对N.crassa HL10将Avicel转化为纤维二糖酸的影响 |
6.3.5 木质素对CDH-漆酶无细胞体系将纤维二糖转化为纤维二糖酸的影响 |
6.3.6 木质素对CDH和漆酶酶活的影响 |
6.3.7 CDH-木质素-漆酶体系的潜在机制 |
6.3.8 EPR监测木质素自由基产生及消耗 |
6.3.9 停流光谱仪监测CDH与漆酶之间的电子传递 |
6.4 小结 |
第七章 工程菌N.crassa直接从小麦秸秆中统合生产纤维二糖酸 |
7.1 试验材料与设备 |
7.1.1 试验菌株 |
7.1.2 主要试剂、耗材及培养基 |
7.1.3 主要仪器设备 |
7.2 试验方法 |
7.2.1 小麦秸秆的三种预处理 |
7.2.2 三种从预处理小麦秸秆木质素的制备 |
7.2.3 木质纤维素组分测定及木质素的测定 |
7.2.4 CDH和漆酶的制备、纯化及酶活测定 |
7.2.5 N.crassa HL10 种子的制备 |
7.2.6 不同预处理小麦秸秆的N.crassa HL10 发酵 |
7.2.7 三种木质素对N.crassa HL10 生产纤维二糖酸的影响 |
7.2.8 三种木质素对CDH-漆酶无细胞体系生产纤维二糖酸的影响 |
7.2.9 纤维二糖和纤维二糖酸的检测 |
7.2.10 木质素和酚类物质含量测定 |
7.2.11 三种预处理小麦秸秆及其相应木质素的傅里叶红外光谱 |
7.2.12 三种预处理小麦秸秆的X射线衍射分析 |
7.2.13 凝胶渗透色谱对三种木质素分子量的测定 |
7.2.14 香草醛、丁香醛和阿魏酸对CDH-漆酶无细胞体系产纤维二糖酸的影响 |
7.2.15 数据处理 |
7.3 结果与讨论 |
7.3.1 不同预处理对小麦秸秆中各组分的影响 |
7.3.2 三种预处理小麦秸秆统合生物加工生产纤维二糖酸能力比较 |
7.3.3 三种木质素对N.crassa HL10以Avicel为底物生产纤维二糖酸的影响 |
7.3.4 三种木质素对CDH-漆酶无细胞体系生产纤维二糖酸的影响 |
7.3.5 三种预处理小麦秸秆及其制备的相应木质素的FTIR分析 |
7.3.6 三种预处理小麦秸秆的XRD特性 |
7.3.7 三种木质素的分子大小及分布比较 |
7.3.8 香草醛、丁香醛和阿魏酸在CDH-漆酶无细胞体系生产中纤维二糖酸的作用 |
7.3.9 N.crassa HL10 从碱预处理小麦秸秆中统合生产纤维二糖酸工艺的初步构建 |
7.4 小结 |
第八章 结论、创新点与展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
四、咖啡废弃物的利用——堆肥(论文参考文献)
- [1]园林绿化废弃物堆肥工艺研究进展[J]. 陈乔宇,杨丽军,吴松成,胡艳燕. 农业与技术, 2021(15)
- [2]基于生物联合转化机制的咖啡渣资源利用研究[D]. 艾方秋. 扬州大学, 2021(09)
- [3]外加生物质协同强化餐厨垃圾生物蒸发处理的机制研究[D]. 刘艳梅. 昆明理工大学, 2021(02)
- [4]咖啡渣水解利用及其产物对安吉白茶产量与品质的影响[D]. 左婷. 浙江大学, 2021
- [5]园林废弃物水热转化制备水热炭及燃料前体研究[D]. 曹运齐. 陕西科技大学, 2021(09)
- [6]秸秆基质协同污泥好氧堆肥及资源化利用中抗生素抗性基因风险研究[D]. 魏华炜. 华东师范大学, 2020(02)
- [7]沼渣好氧堆肥腐殖化过程及其调控机制研究[D]. 白玲. 江南大学, 2020(01)
- [8]中国社区农园研究[D]. 丁潇颖. 天津大学, 2020(01)
- [9]社区医院中药药渣堆肥再利用设计研究[D]. 李娟. 北方工业大学, 2020(02)
- [10]新颖木质纤维素降解酶的宏基因组学挖掘及其在纤维二糖酸生产中的作用[D]. 周曼. 西北农林科技大学, 2020(02)