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关键词： 农林生物质   直燃电厂   底渣   水质净化  

摘要： 农林生物质直燃发电是指以农林剩余生物质为燃料的直接燃烧发电技术，可将“农废”转化为“绿电”。其中，炉排炉焚烧技术具有较低的综合营运成本而被广泛应用，但其缺点是底渣产量高、处置难。因此，实现底渣的有效资源利用，是推动行业可持续发展的关键。本文综述了不同种类农林生物质和不同燃烧方式带来的底渣理化性质变化，总结了底渣用于水质净化的效果与机制。在炉排炉不充分燃烧的条件下，底渣含碳量会显著提升，这导致渣体吸附能力增强，更具净水去污潜质。通过对底渣的合理筛分，可获得不同粒径的填料和滤料，材料的比表面积、孔隙体积、填充密度、挂膜特性，以及环境水力负荷、水体pH值均会影响底渣的去污能力。相比于其他传统水处理填料，底渣成本低廉、性质稳定、安全无本底污染。因此可大力发展底渣衍生的系列多功能材料，服务于农村河道水质改善，推动美丽乡村湿地建设，同时促进我国生物质直燃发电行业的绿色发展。

关键词： 芍药   交链格孢菌   生物学特性   植物源农药  

摘要： 目的:明确信阳地区芍药叶黑斑病的病原菌种类及生物学特性,并筛选合适的植物源药剂。方法:从芍药种植区采集病叶,室内分离病原菌并纯化,并进行致病性回接试验,利用形态学和分子生物学对致病菌株进行鉴定;通过研究该病原菌的生物学特性,以明确其最佳培养条件;采用菌丝生长速率法测定3种植物源农药对芍药黑斑病菌的室内毒力。结果:结合形态学和基于r DNA-ITS序列、tef1基因的分子生物学鉴定分析,表明引起信阳地区芍药黑斑病的病原菌为交链格孢菌Alternaria alternata;该病原菌最适培养条件为温度28℃、pH为9,最适生长碳、氮源分别为淀粉和硝酸钾;1%蛇床子素AS、0.5%大黄素甲醚AS和5%大蒜素ME对芍药叶黑斑病菌的EC50分别为19.772、243.245和1 810.685 mg/L。结论:信阳地区芍药黑斑病病原菌为交链格孢菌Alternaria alternata,该病原菌最适培养条件为温度28℃、pH 9,最适生长碳、氮源分别为淀粉和硝酸钾;1%蛇床子素AS对该病原菌有较强抑制作用。

关键词： 生物质   烘焙   热解   理化性质   产物品质   减排节能  

摘要： 当前生物质储量丰富，是有望代替化石能源并减少碳排放的绿色可再生能源，但其氧含量大、水分含量大且分散度高导致了研磨性差、储运困难等一系列问题，使之资源化利用难。本文综述了国内外烘焙预调质（以下简称“烘焙”）优化生物质及其热解产物品质的研究进展，着重阐明了烘焙可改善生物质理化性质以及优化热解产物品质，并总结了烘焙起到的减排节能作用。烘焙改善了生物质的研磨能、热值和活化能等，有助于烘焙后生物质能源性能达到燃料煤水平。经过烘焙结合热解处理的生物炭比表面积增大，孔隙结构变得复杂，生物油氧含量及酸性物质含量减小，热解气可燃组分含量增大，产物品质均得到优化。对该技术的发展提出了建议，并对其应用潜力进行了展望，指出烘焙结合热解技术既是可以替代煤炭制备清洁油品、炭材料和合成气的重要热转化技术之一，也可以通过烘焙生物质结合煤炭热转化利用，提升煤炭清洁利用水平，以期实现未来工业流程的低碳再造，为我国实现双碳目标、振兴乡村以及保障能源安全提供技术支撑。

关键词： 猪粪(SM)   生物炭   吸附   磷酸盐   响应曲面法  

摘要： 为解决水体磷污染问题及实现畜禽粪便生物质资源化利用，选取猪粪为原料制备猪粪生物炭（SMBC700）。通过元素分析、比表面积分析和FTIR对SMBC700的组成和结构进行表征。采用吸附等温模型和吸附动力学模型拟合SMBC700对磷酸盐的吸附特征，考察热解温度、生物炭添加量、初始溶液pH和共存离子对其吸附磷酸盐的影响，并通过响应曲面法（RSM）对影响磷酸盐吸附的条件进行优化。结果表明，仅热解温度为700℃的猪粪生物炭SMBC700对磷酸盐具有吸附能力。在吸附剂添加量为2 g·L-1，磷酸盐初始质量浓度为20 mg·L-1时，SMBC700对磷酸盐吸附量达到6.1271 mg·g-1；吸附符合Langmuir等温模型，吸附动力学过程遵循准二级动力学，并且在较广的pH（3～12）范围都具有良好的吸附磷酸盐能力，HCO3-共存会显著降低SMBC700对磷酸盐的吸附能力。通过RSM分析得到SMBC700对磷酸盐的最佳吸附条件：SMBC700添加量为3 g·L-1，磷酸盐初始质量浓度为30 mg·L-1，pH值为7.0。SMBC700吸附磷酸盐的主要机制为静电吸附、配体交换和孔隙填充。

关键词： 农业面源污染   脱氮除磷   生态沟渠   基质填充   植物组配   16sRNA高通量测序  

摘要： 近年来生态沟渠技术在农业面源污染净化方面受到关注，但仍存在污染物去除效率低的问题，有待优化其结构与提升典型污染物的处理效率。针对典型面源污染物特征，构建由不同基质和植物组配组成的生态沟渠〔ED1与ED2以石灰石、火山石、沸石和麦饭石为填充基质，ED3以沸石、陶粒、炉渣为填充基质；ED1与ED3种植菖蒲、梭鱼草和铜钱草，ED2种植菖蒲、美人蕉和铜钱草〕，探索其在不同条件下对典型面源污染物氨氮(NH4+-N)、总氮（TN）、总磷（TP）的去除性能，并通过高通量测序探究污染物去除与微生物种群之间的关系。结果表明：以石灰石、火山石、沸石和麦饭石为填充基质与种植菖蒲、美人蕉和铜钱草(ED2)是较优的组配形式，其对NH4+-N、TN和TP的去除率分别可达100%、86.89%和87.42%，与ED1和ED3相比较，ED2对面源污染物去除效果最好。进水污染物浓度、水力停留时间（HRT）、水位对生态沟渠去除污染物的效果均有较大影响，在HRT为12 h、中水位（6 cm）和高进水浓度(NH4+-N=15 mg/L、TN=40 mg/L、TP=1.2 mg/L)条件下生态沟渠对NH4+-N、TN和TP污染物去除率最高，分别为99%～100%、41%～50%、81%～88%。由微生物多样性分析可知，变形菌门、放线菌门和绿弯菌门为生态沟渠中主要的优势菌门，这些菌门对氮磷的去除发挥了关键作用；运行后ED2中优势菌种的物种相对丰度最高，其中ED2中美人蕉具有较高的特异性微生物物种丰度，其微生物群落多样性最高，ED2铜钱草物种丰度最高，其变形菌门的丰度由25.49%提升至45.11%，微生物群落丰度变化与污染物去除效率呈正相关关系。研究结果对于优化生态沟渠设计和运行管理具有重要实践意义。

关键词： 生物炭   双金属复合催化剂   过硫酸盐活化   污染物降解路径  

摘要： 以新型生物炭为载体构建用于活化过硫酸盐（PDS）降解污染物的复合催化剂，不仅有助于废弃物质的资源化利用，在水环境深度治理方面也有广阔的应用前景.本研究以坚果类代表废弃物—核桃壳为原料制备生物炭，而后釆用微乳液合成Zn-Fe双金属纳米粒子，将其负载在生物炭中构建Zn-Fe双金属/生物炭复合催化剂.通过活化PDS降解四环素（TC）和罗丹明B(RhB)评价复合催化剂的催化性能.同时，利用XRD、XPS、TEM和ESR等分析表征复合催化剂的形貌结构，并结合降解中间产物分析，探明复合催化剂对TC和RhB的吸附和降解机制.研究发现，生物炭载体表面呈负电性，其对带正电荷的RhB吸附能力较强，难以吸附带负电荷的TC分子.微乳液法制备的Zn-Fe双金属纳米粒子带正电荷，致使Zn-Fe双金属/生物炭复合催化剂整体呈正电荷，其对TC的吸附能力较生物炭大幅增加.另外，Zn-Fe双金属纳米粒子负载并未改变生物炭的表面及其形貌特性，复合催化剂对RhB仍具有较强的吸附能力.Zn-Fe双金属/生物炭复合催化剂能高效活化PDS，产生以羟基自由基为主的活性物种，5 h后催化剂对TC和RhB的去除率分别达到了96%和100%，且污染物降解过程的中间产物毒性较TC和RhB均显著降低.结果表明，基于Zn-Fe双金属/生物炭复合催化剂可高效活化PDS降解有机污染物，能显著降低水环境中潜在的安全风险.

关键词： 大腹皮   槟榔   棕榈科   哌啶类生物碱   GABAA受体  

摘要： 目的:研究大腹皮的生物碱类成分。方法:综合运用硅胶、Sephadex LH-20葡聚糖凝胶、碳十八烷基反相键合硅胶ODS柱色谱及制备型液相色谱等方法对大腹皮进行分离纯化,根据理化性质和波谱学数据鉴定化合物结构。结果:从大腹皮中分离得到9个化合物,分别鉴定为:arechuine E(1)、arechuine F(2)、去甲槟榔次碱(3)、槟榔次碱(4)、槟榔碱(5)、arecaidine methyl betaine(6)、arecatemine C(7)、neoechinulin A(8)、N-乙酰-L-苯丙氨酸(9)。结论:其中,化合物1和2是两个新的哌啶类生物碱。对分离得到的9个生物碱类化合物进行激动GABAA受体的虚拟筛选,结果显示化合物8具有潜在的抗癫痫活性。

关键词： 微塑料(MPs)   生物样品   提取   定性分析   定量分析  

摘要： 微塑料（MPs）通常指直径或长度小于5 mm的塑料碎片、颗粒或纤维，是一种对生态环境产生显著影响的新污染物。MPs广泛存在于土壤、地表水、海洋和大气中，并且能够通过吸收或摄食等方式进入生物体内，在生物体内积累的同时，能够随食物链进行传递，进而对更高营养级的生物甚至人类的健康产生威胁。因此，生物体内MPs的类型和含量的确定对于了解MPs在生物体内积累及其潜在的生态风险具有重要意义。因此，学者结合国内外相关研究，将研究视角聚焦在生物样品，从生物样品的采集、样品中MPs的提取（消解和消解溶液中MPs的分离）、MPs的定性和定量方法这4个方面，分别分析了各种方法的基本原理、最佳适用条件以及优缺点等。在此基础上，提出了将不同的检测分析方法联用，提高检测精度，是生物样品中MPs检测分析这一领域的未来研究方向。同时，今后应进一步加强生物样品前处理和检测分析等技术的标准化研究。

关键词： 跨学科教学   文献计量   可视化分析   中学生物学  

摘要： 为了探知分学科教学背景下我国中学生物学教育领域内跨学科研究的现状和发展趋势,并明确存在的问题,本文运用文献计量分析软件CiteSpace对中国知网、万方、维普三大数据库中收录的来自中学生物学教育领域以跨学科研究为主题的相关文献,进行了可视化分析。结果表明,当前我国中学生物学教育领域内的跨学科研究正处于探索发展期,在理论和实践两方面均取得一定成果和进展,但仍然存在教学模式相对单一、缺乏评价标准及方式、教师教育研究不足等问题,因此应进一步加强相关的理论与实践研究的广度和深度。

关键词： 生物源性钙磷灰石   仿生层级演变   骨凝血免疫   材料尺寸效应  

摘要： 生物源性钙磷灰石（BHA）因良好的生物相容性和骨传导性，广泛应用于临床骨缺损的治疗中。基于临床应用中的骨缺损区适配原则，BHA具有尺寸多元性设计，然而不同尺寸对应着不同的骨仿生层级，随着尺寸变化，其具备的骨仿生层级随之演变，并通过骨凝血免疫调控影响骨修复再生进程，导致植骨结局不稳定。本文对BHA的尺寸效应进行回顾，通过分析天然骨多级结构，提出BHA尺寸引发骨仿生层级演变，仿生层级介导凝血免疫效应，并基于骨仿生层级及其骨凝血免疫效应，提出对不同尺寸BHA材料生物学效应的新认识及其生物学原理，为不同尺寸BHA材料的基础研发和临床应用提供理论基础。