前 言

**部分 能源領域

第1章 緒論 1

1.1 能源概述 1

1.1.1 能源的含義 1

1.1.2 能源的分類 2

1.1.3 能源的發展歷史 3

1.1.4 能源的利用現狀 6

1.1.5 生物質能源的利用現狀 19

1.2 秸稈類生物質能源的應用現狀 24

1.2.1 秸稈發電技術 25

1.2.2 秸稈發酵技術 33

1.2.3 生物制氫 38

1.2.4 生物厭氧發酵制氫過程基本參數 46

1.2.5 生物厭氧發酵制氫中混合菌的預處理 49

1.2.6 秸稈類生物質的生物厭氧發酵制氫 54

1.3 本部分的研究思路和主要內容 61

第2章 實驗部分 62

2.1 引言 62

2.2 實驗設備 62

2.3 實驗材料 63

2.3.1 產氫實驗材料 63

2.3.2 纖維素酶制備實驗材料 64

2.4 實驗方法 65

2.4.1 產氫實驗方法 65

2.4.2 纖維素酶的制備步驟 65

2.4.3 纖維素粗酶對底物的預處理 65

2.5 分析方法 65

2.5.1 常見項目的分析方法 65

2.5.2 樣品中還原糖和淀粉的提取 66

2.5.3 纖維素酶活的測定 66

2.5.4 纖維素、半纖維素、木質素含量的測定 67

2.5.5 氫氣產量的測定 68

2.5.6 揮發性脂肪酸（VFAs）和醇的測定 68

2.5.7 產氫動力學模型 69

2.6 小結 70

第3章 生物質發酵制氫過程基本參數考察 71

3.1 引言 71

3.2 底物的預處理對厭氧發酵制氫的影響 71

3.2.1 底物預處理時間對氫產量的影響 71

3.2.2 底物預處理時間導致厭氧發酵*佳初始pH值的變化 73

3.3 底物濃度和初始pH值對厭氧發酵制氫的影響 75

3.3.1 響應面實驗設計 75

3.3.2 實驗結果分析 75

3.4 厭氧發酵制氫過程中相關生態因子分析 81

3.5 小結 83

第4章 超聲波處理天然菌源對生物發酵制氫的影響 84

4.1 引言 84

4.2 實驗設計 84

4.2.1 超聲波的利用 84

4.2.2 超聲波條件優化 85

4.2.3 對照實驗設計 86

4.2.4 產氫動力學模型的應用 86

4.3 超聲波處理消化污泥對發酵制氫的影響初探 86

4.4 超聲波處理條件的優化 89

4.5 超聲波處理消化污泥發酵制氫過程中液相組分分析 92

4.6 超聲波處理消化污泥對生物制氫作用的機理分析 93

4.7 小結 95

第5章 纖維素粗酶的制備及其在秸稈生物發酵制氫中的應用 97

5.1 引言 97

5.2 纖維素粗酶的制備 98

5.2.1 固態發酵條件對纖維素酶活的影響 98

5.2.2 固態發酵培養基組分的優化 101

5.3 纖維素粗酶在生物發酵制氫中的應用 109

5.3.1 纖維素粗酶對玉米秸稈廢棄物的預處理 109

5.3.2 酶解秸稈的發酵生物產氫 110

5.4 小結 111

第6章 結論 113

6.1 本部分觀點總結 113

6.2 工作建議 114

參考文獻 116

第二部分 環境領域

第1章 緒論 128

1.1 水資源污染 128

1.1.1 污染現狀 128

1.1.2 重金屬廢水的污染特性及處理方法 129

1.1.3 農作物秸稈去除廢水中重金屬的研究現狀 131

1.2 土壤污染 132

1.2.1 污染現狀 132

1.2.2 土壤重金屬形態的環境學意義 134

1.2.3 秸稈還田對土壤重金屬影響的研究現狀 137

1.3 本部分的研究思路和主要內容 140

1.3.1 秸稈處理廢水中重金屬的研究 140

1.3.2 秸稈處理土壤中重金屬的研究 141

第2章 改性小麥秸稈對水溶液中銅離子的去除效果研究 142

2.1 實驗方法 142

2.1.1 試驗材料與儀器 142

2.1.2 吸附劑性質表征方法 144

2.1.3 銅離子的測定方法：雙乙醛草酰二腙分光光度法 144

2.1.4 基本參數的表達及數學模型 145

2.2 氫氧化鈉改性小麥秸稈對溶液中Cu2+的靜態吸附研究 149

2.2.1 實驗材料 149

2.2.2 吸附劑的表征 149

2.2.3 實驗內容 151

2.2.4 結果與分析 153

2.2.5 結論 163

2.3 氫氧化鈉和氯化鈉同時改性小麥秸稈對溶液中Cu2+的靜態吸附研究 164

2.3.1 正交試驗 164

2.3.2 吸附劑的表征 166

2.3.3 吸附實驗內容 167

2.3.4 結果與分析 168

2.3.5 結論 175

2.4 小麥秸稈對銅離子動態吸附特性的研究 175

2.4.1 實驗裝置 176

2.4.2 實驗方法 177

2.4.3 結果與討論 177

2.4.4 本章小結 182

2.5 結論與展望 183

2.5.1 結論 183

2.5.2 展望 184

第3章 添加秸稈對污染土壤中重金屬Cu的轉化遷移影響 185

3.1 供試樣品概況及其測定 185

3.1.1 研究樣品采集情況及特點 185

3.1.2 主要實驗儀器及藥品 187

3.1.3 土壤理化性質的測定 188

3.1.4 重金屬含量的測定 189

3.1.5 數據處理 191

3.2 干濕交替水分模式下農田土壤重金屬Cu的形態轉化 194

3.2.1 引言 194

3.2.2 材料與方法 195

3.2.3 結果與討論 198

3.2.4 小結 211

3.3 添加秸稈對土壤重金屬Cu吸附與解吸特征的影響 212

3.3.1 引言 212

3.3.2 材料和方法 213

3.3.3 結果與討論 215

3.3.4 小結 225

3.4 污染土壤中Cu的淋溶特性及釋放動力學的模擬研究 226

3.4.1 引言 226

3.4.2 材料和方法 227

3.4.3 結果與討論 229

3.4.4 小結 234

3.5 總結和展望 235

3.5.1 主要結論 235

3.5.2 主要創新點和特色 236

3.5.3 不足與展望 236

第4章 結論 238

4.1 本部分觀點總結 238

4.2 工作建議 239

參考文獻 240