生物燃气净化提纯制备生物天然气技术研究进展

生物天然气是由生物燃气经过脱硫、脱碳、脱水等工艺手段净化提纯后得到的一种可再生燃气,其成分和热值与常规天然气无异,是我国重点发展的生物能源。传统生物燃气中高含量的H2S和CO2限制了其应用,因此生物燃气净化提纯技术是生物天然气实现商业化生产的关键。本工作综述了国内外生物天然气制备过程中的脱硫和脱碳技术,对各项技术的工艺流程、原理及工业化应用情况进行了详细介绍,阐述了各技术的关键环节和优缺点,指出了生物燃气净化提纯技术当前面临的挑战,讨论了脱硫和脱碳技术未来的发展趋势,旨在为生物天然气的研究和工业发展提供工艺参考。要点:(1)归纳分析了生物天然气制备过程中各种脱硫和脱碳技术的原理、工艺流程及关键技术。(2)对比了不同脱硫和脱碳技术的关键性能参数和各自的优缺点。(3)指出了生物燃气脱硫脱碳技术当前面临的挑战,展望了未来的发展方向

氮添加量和施氮频率对温带半干旱草原土壤呼吸及组分的影响

日益加剧的氮沉降已经对陆地生态系统生产力和碳循环过程产生了显著影响。草原生态系统近90%的碳储存在土壤中,明确土壤呼吸及其组分对氮添加的响应对评估大气氮沉降背景下草原生态系统碳平衡和土壤碳库稳定性是非常重要的。以往关于草原土壤呼吸对氮沉降响应的理解多是基于短期(10年)氮添加对土壤地下碳循环过程的抑制作用非常明显,特别是异养呼吸组分的下降会降低土壤有机碳分解速率,有助于土壤碳库稳定性的维持。同时,随着氮添加处理时间的延长,不同施氮频率影响效应的差异减弱,表明目前长期的低频氮添加实验监测数据可以为评估自然生态系统对大气氮沉降的响应提供较为可靠的参考

凋落物输入变化和氮添加对半干旱草原群落生产力及功能群组成的影响

不同的草原利用方式(围封、放牧和割草等)随着大气氮沉降的不断加剧,改变了凋落物输入量。凋落物作为连接地上-地下碳循环过程的关键环节,对草原生态系统生产力和碳循环过程影响显著。氮是草原生产力的主要限制因子,凋落物输入量的变化对草原生态系统结构和功能的影响仍缺乏长期实验证据支持。该研究在内蒙古半干旱典型草原建立一个凋落物输入变化和氮添加控制实验平台,通过连续6年对群落生产力和功能群组成的监测,研究了凋落物添加与去除和氮添加对半干旱草原群落生产力和功能群组成的影响。研究发现:1)凋落物输入量增加和氮添加均显著提高了群落生产力,在对照和氮添加处理下,凋落物去除处理导致生产力分别降低了8.4%和7.6%,而凋落物添加处理使生产力分别提高了10.7%和6.3%;2)不同植物功能群对凋落物输入变化和氮添加的响应存在差异,导致群落功能群结构发生变化。随着凋落物输入量增加和氮添加,群落优势功能群多年生禾草(包括多年生丛生禾草和多年生根茎禾草)的生物量显著提高,对群落生产力的贡献增加,在群落中的优势地位增强;而另一优势功能群多年生杂类草生物量对凋落物和氮添加处理均无显著响应,进而导致在氮添加处理下其对群落生物量的贡献比例显著降低;3)凋落物输入主要改善土壤水分状况,而氮添加则主要通过提高土壤养分含量,促进群落生产力,并通过影响主要功能群生物量,导致群落结构发生变化。以上结果表明,适当的草原管理方式如围封禁牧和降低放牧强度等都能通过增加凋落物的输入来提高草原生产力,维持生态系统稳定性。而适量的氮等养分添加管理也有助于提高草原生产力,促进其恢复