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作者：张国言山东农业大学

学位级别：硕士

随着我国农业和经济的快速发展,大量作物秸秆、畜禽粪便的不合理处置给环境带来了巨大的压力。将农业废弃物堆肥化处理生产有机肥,是其资源化利用的有效手段,也是提高经济效益的重要途径。然而,堆肥化处理因堆肥物料中含有大量纤维素、... 详细信息

随着我国农业和经济的快速发展,大量作物秸秆、畜禽粪便的不合理处置给环境带来了巨大的压力。将农业废弃物堆肥化处理生产有机肥,是其资源化利用的有效手段,也是提高经济效益的重要途径。然而,堆肥化处理因堆肥物料中含有大量纤维素、木质素等难降解物质,存在自然发酵缓慢、养分损失严重和腐熟不彻底等问题。利用复合微生物菌剂促进堆体木质纤维素降解,提高发酵效率是解决问题的关键,但现有菌剂多存在菌种单一、活性差和成本高等不足,严重制约了农业废弃物资源化利用效率和有机肥产业的发展。为研制出一种兼具高效促腐和养分减损作用的发酵菌剂,生产养分全面、供肥持久的高品质有机肥料,本研究以前期试验筛选得到的一组自然发酵迅速、腐熟效果好的发酵组合(兔粪和香油渣)为菌源材料,将纤维素作为唯一碳源,通过定性初筛和酶活复筛得到纤维素降解菌株,制备出一组能快速降解纤维素的菌株集合体,并强化其生产纤维素酶的能力,得到一种自制高效纤维素降解菌剂。将该菌剂与功能菌复配后应用于兔粪-香油渣进行发酵效果验证,研究自制纤维素降解菌剂与功能菌不同配比的复合菌剂对堆肥氮素积累和堆体腐解进程的影响,探究其对堆体不同发酵阶段碳氮动态变化的影响及微生物作用机制。并将生产得到的有机肥成品进行糯玉米田间试验研究,明确了不同新型有机肥对长期不施用有机肥贫瘠土壤上糯玉米生长、土壤理化性质和微生物群落变化的影响及其快速改良贫瘠土壤的效应与机制。最后,将最优自制菌剂处理应用于多种常规有机肥材料发酵制备有机肥,并采用田间生菜肥效试验,验证其对不同有机肥发酵材料的普适性效果。本研究可为高效微生物发酵菌剂的研制及高品质有机肥的生产提供理论依据和技术指导。主要研究结果如下:1.采用水解圈降解试验和滤纸崩解试验,从多批次的兔粪与香油渣混合好氧堆肥样品中分离出43株具备纤维素降解能力的菌株,结合测定菌株CMCase、FPase、β-Gase酶活力值,复筛得到7株高酶活纤维素降解菌株。通过传统微生物鉴定与分子生物学技术,鉴定7株菌分别为里氏木霉、费格森埃希菌、普通变形杆菌、灰绿曲霉、蕈状芽胞杆菌、谷氨酸棒杆菌、粘质沙雷氏菌。通过拮抗试验与复配菌系酶活测定,构建该7株菌组成的高酶活复合菌系Ⅵ,CMCase酶活达141.89 U/m L、FPase酶活达104.56 U/m L、β-Gase酶活达131.18 U/m L。将复合菌系Ⅵ应用于纤维素酶生产工艺,结合单因素试验数据,利用Box-Behnken响应面法对该工艺进行优化,得到复合菌系Ⅵ最佳产纤维素酶条件为:培养时间4.25 d、培养温度35.5℃、初始p H 6.6、接种量5%;此条件下,复合菌系Ⅵ纤维素酶活为170.83 U/m L。与商品EM菌剂相比,复合菌系Ⅵ在兔粪和香油渣好氧发酵中表现出很好的效果,该处理堆体有机质降解更快,全氮及腐殖酸含量提升更多,堆体腐熟程度有所提高。2.以兔粪和香油渣为好氧发酵材料,研究了不同复合菌剂对堆肥过程中碳氮转化与损失的影响。在本试验条件下,各处理中自制复合菌剂添加量越大,高温峰值更高、高温期持续时间更长,含水率降幅增大,有机质降解速率加快,主要发酵参数得到明显优化,发酵更迅速,腐熟更彻底。V(功能菌剂)∶V(自制复合菌剂)=1∶3配比添加的CAR3堆体碳氮比下降迅速,GI值显著提高,CO排放量较CR降低13.43%,总腐殖酸含量显著增加11.92%,NH挥发量比CK减少10.28%,有机氮含量显著提升19.74%,堆体腐殖化与氨同化作用强烈,有利于提高堆体发酵效率与养分固持能力,其促进堆肥腐熟和减少碳氮损失的效果最优。3.新型有机肥田间试验表明,与CK0和U相比,各有机肥处理中,CAR3促进糯玉米生长的效果最优,显著提高了玉米叶绿素含量和干物质积累量,玉米籽粒可溶性蛋白和可溶性糖含量显著增加了14.14%-42.13%和29.53%-62.11%,硝酸盐含量显著降低了11.86%-41.85%,玉米籽粒品质明显提高。成熟期CAR3土壤0.25～1 mm粒径团聚体比例较U显著提升41.79%,土壤容重显著降低了17.93%,显著改善了土壤物理性质。与常规有机肥处理相比,CAR2和CAR3显著提升了土壤交换性离子、有机质和速效养分含量,改善了土壤供肥能力。与U相比,CAR2和CAR3均有效降低了施肥引起的土壤酸化风险,并显著增加了土壤酶活,增幅分别为37.38%-40.80%(脲酶)、66.03%-80.45%(磷酸酶)和43.89%-50.15%(蔗糖酶),土壤微生物代谢活性显著增强。施用功能菌剂与自制复合菌剂组合发酵生产的有机肥(CAR1、CAR2、CAR3)显著提升了土壤微生物群落丰富度、多样性和优势菌的相对丰度,增加了Nitrososphaeraceae、Proteobacteria和Pleosporales等有益微生物

关键词：纤维素酶纤维素降解菌好氧堆肥复合菌剂土壤微生物

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复合菌剂对兔粪堆肥碳氮转化与损失的影响

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中国农业大学学报 2022年第11期27卷 153-165页

作者：张国言董元杰孙桂阳于滨徐珂山东农业大学资源与环境学院/土肥高效利用国家工程研究中心山东泰安271018

为开发促腐和保氮功能兼具的发酵菌剂,探究不同配比菌剂对兔粪和香油渣堆肥碳氮转化与损失的影响及其机理。本试验以纤维素降解复合菌剂和功能菌剂两类自制菌剂为研究对象,采用封闭式好氧堆肥试验,共设置6个处理:不添加菌剂(CK)、EM商... 详细信息

为开发促腐和保氮功能兼具的发酵菌剂,探究不同配比菌剂对兔粪和香油渣堆肥碳氮转化与损失的影响及其机理。本试验以纤维素降解复合菌剂和功能菌剂两类自制菌剂为研究对象,采用封闭式好氧堆肥试验,共设置6个处理:不添加菌剂(CK)、EM商品菌剂(EM)、自制纤维素降解复合菌剂(CR)、V(功能菌剂)∶V(自制复合菌剂)=1∶1(CAR1)、V(功能菌剂)∶V(自制复合菌剂)=1∶2(CAR2)、V(功能菌剂)∶V(自制复合菌剂)=1∶3(CAR3)。研究各处理对堆体腐熟过程中发酵参数、碳氮损失、养分含量和腐熟度等相关指标的影响。结果表明:堆肥启动过程中,CAR3堆体升温迅速,酸碱度适宜,利于堆体好氧发酵;堆肥结束时,CAR3有机质降解率高达34.17%,CO排放量较排放量最高的CR低13.43%,总腐殖酸生成量达15.52%,较CR显著提升11.92%;堆体全氮含量显著提高,氨挥发量较CK降低10.28%;有机氮含量较CK显著提升19.74%,有利于氮素的固持。因此,V(功能菌剂)∶V(自制复合菌剂)=1∶3时(CAR3),可显著提高堆肥腐熟程度,促进碳转化,减少氮损失。本研究可为兔粪堆肥高效促腐和养分减损发酵菌剂的研发提供依据。

关键词：兔粪堆肥碳排放氨挥发腐熟复合菌剂氨同化

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低碳氮比条件下凹凸棒添加对鸡粪发酵进程和氮固持的影响

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中国家禽 2023年第11期45卷 60-67页

作者：周毅杰朱高玄张国言李书立王红亮中国农业大学资源与环境学院北京100193 河北省曲周县沃启生物科技有限公司河北邯郸056000

为探讨低碳氮比条件下凹凸棒添加对鸡粪发酵进程和氮固持的影响,试验采取单因素试验设计,以鸡粪与凹凸棒为堆肥原料进行30d堆肥试验,共设置5个处理,即凹凸棒添加量分别为0、5%、10%、15%和20%(基于鲜重)。结果显示:在低碳氮比的条件下,... 详细信息

为探讨低碳氮比条件下凹凸棒添加对鸡粪发酵进程和氮固持的影响,试验采取单因素试验设计,以鸡粪与凹凸棒为堆肥原料进行30d堆肥试验,共设置5个处理,即凹凸棒添加量分别为0、5%、10%、15%和20%(基于鲜重)。结果显示:在低碳氮比的条件下,纯鸡粪添加5%和10%的凹凸棒不影响堆体的升温效果,但15%以上会导致堆体升温较慢、高温持续时间较短,影响腐熟效果;凹凸棒添加可以减少堆体有机质的损失15.2%~24.2%,显著降低氨气排放9.3%~12.6%(P<0.05),显著提高氮素固持率7.5%~11.3%(P<0.05);适量凹凸棒添加(≤10%)可以提高种子发芽指数,有利于有机肥品质的提高。综合考虑纯鸡粪堆肥发酵进程参数、氮素固持和腐熟效果,在低碳氮比堆肥条件下添加10%凹凸棒较为适宜。

关键词：碳氮比凹凸棒鸡粪堆肥氨排放腐熟度

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不同来源农业废弃物堆肥进程与产品肥效研究

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水土保持学报 2021年第4期35卷 349-360页

作者：孙桂阳张国言董元杰山东农业大学资源与环境学院山东泰安271018

评价不同来源农业废弃物的堆肥效率与产品肥效,为高品质有机肥生产提供依据。采用室外堆肥的试验方法,选取6种动物源粪便与7种植物源农业废弃物为原料,设置13个堆肥处理,比较不同堆肥原料堆肥过程中温度、pH、C/N、腐殖酸、养分等指标... 详细信息

评价不同来源农业废弃物的堆肥效率与产品肥效,为高品质有机肥生产提供依据。采用室外堆肥的试验方法,选取6种动物源粪便与7种植物源农业废弃物为原料,设置13个堆肥处理,比较不同堆肥原料堆肥过程中温度、pH、C/N、腐殖酸、养分等指标差异及其堆肥产品对小白菜生长的影响。结果表明,动物源和植物源材料质量比7∶3,C/N为25∶1,含水率55%~60%的条件下进行好氧发酵堆肥,45天后各处理均可达到腐熟要求。其中TOP4(花生麸)和TOM1(牛粪)处理在腐熟过程中温度上升最快,TOP1(豆粕)、TOP3(菜籽饼)、TOM1(牛粪)、TOM3(兔粪)处理C/N最低,腐熟最彻底;TOP1、TOP4、TOM3、TOM5(鸡粪)处理全氮、碱解氮及硝铵态氮含量最高,氮磷钾总养分含量达8.9%以上。不同堆肥产品的盆栽试验发现,P4、P5和M2、M3、M4处理与CF(等氮量化肥)处理相比均显著提升小白菜品质,并降低硝酸盐含量,M5(鸡粪)在显著提升小白菜可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C的同时大大增加植株中硝酸盐含量。综上,花生麸和兔粪作为堆肥原料,其腐熟效率快且养分含量高,堆肥产品显著促进了小白菜的生长。

关键词：农业废弃物堆肥腐熟肥效高品质有机肥

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中国甲状腺外科近十年成就

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西安交通大学学报（医学版） 2024年第1期45卷 1-8页

作者：田文刘军言中国人民解放军总医院第一医学中心普通外科医学部甲状腺(疝)外科北京100853

近10年来,中国甲状腺外科发展迅速。随着甲状腺诊断技术的提高、手术治疗的规范、系统治疗的应用和基础研究的突破,甲状腺外科实现了全面发展,为甲状腺疾病患者提供了更规范、更安全、更有效、更多样的治疗,最终实现患者获益,5年生存率... 详细信息

近10年来,中国甲状腺外科发展迅速。随着甲状腺诊断技术的提高、手术治疗的规范、系统治疗的应用和基础研究的突破,甲状腺外科实现了全面发展,为甲状腺疾病患者提供了更规范、更安全、更有效、更多样的治疗,最终实现患者获益,5年生存率显著提高。此外,我国专家学者牵头撰写了众多甲状腺外科相关指南和专家共识,使甲状腺疾病诊疗全流程趋向于规范化,尤其是多学科诊疗模式的发展为复杂甲状腺疾病的规范化诊疗提供了条件。本文将从术前诊断、手术方式、手术安全性、微创技术应用、特殊甲状腺癌诊疗、多学科诊疗模式和术后规范化管理等方面,阐述近10年来中国甲状腺外科的进步和发展,普及甲状腺疾病规范化诊疗理念,提高甲状腺外科规范化诊疗水平。

关键词：甲状腺癌手术治疗规范化诊治微创手术多学科诊疗

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含高比例分布式电源配电网分布式供电恢复方法

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电力系统自动化 2024年第10期48卷 161-170页

作者：孙宁言陈羽徐丙垠孙世贤山东理工大学电气与电子工程学院山东省淄博市255000 山东科汇电力自动化股份有限公司山东省淄博市255000

针对高比例分布式电源(DG)接入配电网,现有供电恢复方法未充分考虑DG故障穿越特性。文中提出了基于分布式控制的配电网多阶段供电恢复方法,以充分利用DG的电网支撑能力。分析了DG故障穿越特性及其电网支撑能力,并基于高比例DG接入后配... 详细信息

针对高比例分布式电源(DG)接入配电网,现有供电恢复方法未充分考虑DG故障穿越特性。文中提出了基于分布式控制的配电网多阶段供电恢复方法,以充分利用DG的电网支撑能力。分析了DG故障穿越特性及其电网支撑能力,并基于高比例DG接入后配电网不同运行方式,提出了负荷容量估算方法和DG分类处理策略。建立了分布式控制的供电恢复模型,并基于联络线路容量裕度指标提出多联络路径选择策略。最后,提出了适应高比例DG接入配电网的多阶段供电恢复方案。所提方法可以更好地发挥DG支撑作用,提高快速供电恢复能力。仿真算例验证了所提方法的有效性。

关键词：分布式电源配电网低电压穿越分布式控制供电恢复

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岩浆热液白钨矿氧同位素组成研究:对流体源区与演化过程的示踪

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地学前缘 2024年第2期31卷 299-312页

作者：吴锟言刘飚吴堑虹李欢中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室湖南长沙410083 中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083

南岭地区中生代发育大量岩浆热液型钨矿床,但是成矿岩体类型、侵位深度以及围岩性质存在差异,且成矿过程中受多期流体活动与大气降水的影响,流体源区与演化过程复杂。本文对不同类型钨矿床中多阶段白钨矿进行了氧同位素组成分析,研究结... 详细信息

南岭地区中生代发育大量岩浆热液型钨矿床,但是成矿岩体类型、侵位深度以及围岩性质存在差异,且成矿过程中受多期流体活动与大气降水的影响,流体源区与演化过程复杂。本文对不同类型钨矿床中多阶段白钨矿进行了氧同位素组成分析,研究结果显示与S型花岗岩侵入相关的白钨矿氧同位素值最高(5.7‰~7.8‰),A型花岗岩侵入相关的最低(2.9‰~4.5‰),I型花岗岩侵入相关的落在二者之间(5.6‰)。不同类型钨成矿早期流体均主要为岩浆水,后期成矿过程中外来流体贡献不同,其中大气降水对夕卡岩和云英岩型钨矿化影响较小,而石英脉型矿化存在较大比例的大气降水的加入。此外,单颗粒石英脉型白钨矿的氧同位素组成也存在较大的不均一性,核部到边部逐渐降低的趋势反映了多期次的流体活动。综合分析认为,早期结晶的白钨矿尽管经历岩浆分异、流体出溶与热液沉淀,仍保留岩浆熔体的部分氧同位素特征,而早—晚阶段白钨矿氧同位素组成的变化详细记录了流体源区特征与演化过程。夕卡岩与云英岩型白钨矿形成主要与强烈的水岩反应相关,而石英脉中白钨矿沉淀主要与大量的大气降水加入有关。

关键词：岩浆热液白钨矿氧同位素流体源区南岭地区

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碱金属阳离子在外加电位下影响单分散铜氮掺杂碳材料催化二氧化碳电还原的机理研究

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Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第1期37卷 100-108,I0093-I0102,I0118页

作者：赵刚张国桢中国科学技术大学化学与材料科学学院合肥230026 中国科学技术大学未来技术学院合肥230026 中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心合肥230026

单分散铜氮掺杂碳材料是一类很有希望的二氧化碳电还原催化剂.然而,铜位点周围电极-电解质界面的复杂环境阻碍了人们对该体系机理的全面认识以及在机理基础上的系统性优化.本文建立了一个电双层模型来研究在有外加电位条件下碱金属阳离... 详细信息

单分散铜氮掺杂碳材料是一类很有希望的二氧化碳电还原催化剂.然而,铜位点周围电极-电解质界面的复杂环境阻碍了人们对该体系机理的全面认识以及在机理基础上的系统性优化.本文建立了一个电双层模型来研究在有外加电位条件下碱金属阳离子对单分散铜氮掺杂碳催化剂表面二氧化碳电还原的影响.巨正则系综密度泛函理论计算表明,在相对标准氢电极电势1.2 V的条件下,水合钠离子促进了CO_(2)在Cu位点上的电吸附,使其形成弯曲的二氧化碳负离子;而在足够负的电势条件下,CO_(2)的电吸附(Cu+CO_(2)+e-→Cu-CO_(2)-)而非羧基形成步骤,是钠离子协助下CO_(2)还原为CO反应的决速步.此外,铜与带负电的羧基结合形成类似碳酸氢根的结构,或得益于单价Cu的d10电子构型.研究表明,碱金属阳离子在单分散铜氮掺杂碳上二氧化碳电还原的早期阶段发挥了关键作用,而且恒电势条件的模拟对理解反应机理非常重要.

关键词：阳离子效应二氧化碳电还原恒电势方法第一性原理计算

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博物学教育:自然美育的最佳途径

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东岳论丛 2024年第4期45卷 75-83页

作者：刘希言南开大学哲学院天津300350

与艺术美育一样,自然美育同样需要认知或知识的助力。而相较于现代数理科学,博物学与审美欣赏的联系更为紧密,这不仅是因为博物学中存有大量审美文化类的信息,还因为它也建立在不假思索但富有创造力的生命体验之上。博物学知识的参与不... 详细信息

与艺术美育一样,自然美育同样需要认知或知识的助力。而相较于现代数理科学,博物学与审美欣赏的联系更为紧密,这不仅是因为博物学中存有大量审美文化类的信息,还因为它也建立在不假思索但富有创造力的生命体验之上。博物学知识的参与不仅能够提升自然审美欣赏的丰富性,还能保证其客观性,并能使审美价值成为环境保护的坚实基础,正因为符合恰当自然审美的要求,故而被认为是实施自然美育最有效的途径。推行博物学教育,前提是解决三个问题:关于博物学教育的内容,建议采取“必修+选修”的模式;关于其方式,建议做到“直接”与“间接”的统一;关于其参与主体,应该认识到博物学教育是一个系统的工程,需要政府、学校、家庭、社会四方通力合作。

关键词：博物学自然美育恰当自然审美

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考虑真实需求的共享单车碳排放效益分析

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干旱区资源与环境 2024年第6期38卷 130-136页

作者：周瑜刘珅言内蒙古大学经济管理学院呼和浩特010021

碳中和背景下,共享单车的减排能力受到广泛认可。文中针对共享单车系统中未被满足的隐性需求,研究了其对降碳的可能贡献。在量化隐性需求的基础上估算其减排潜力,通过构建完全信息静态博弈模型,分析政府及企业效用以确定实际减排量。根... 详细信息

碳中和背景下,共享单车的减排能力受到广泛认可。文中针对共享单车系统中未被满足的隐性需求,研究了其对降碳的可能贡献。在量化隐性需求的基础上估算其减排潜力,通过构建完全信息静态博弈模型,分析政府及企业效用以确定实际减排量。根据研究数据推算,呼和浩特市共享单车系统中每年的隐性需求量约为36748次,可以减少约2364kg的碳排放,博弈模型的算例结果显示,权衡政府及企业效用后,释放了90.35%的隐性需求,对应的碳减排量为2136kg,因此研究隐性需求有助于提高共享单车的减排效益。

关键词：共享单车真实需求碳排放效益完全信息静态博弈

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