生物制氢：Ⅱ．工程应用问题

对生物制氢的工程实践应用的研究进行了评论性的回顾。讨论了各种生物制氢系统的特点和优劣，重点讨论了厌氧发酵生物制氢系统的工艺流程与设计、工程控制参数与发酵调控、燃料电池及其衔接、产氢速率与产量的提高技术对策等许多技术问题。乙醇型发酵生物制氢理论（双碳发酵产氢学说或理论）指导下发酵法生物制氢工艺业已建立起来，分别进行了小试、中试。     

生物制氢：Ⅰ．理论研究进展

对生物制氢的理论研究进行了评论性的回顾。讨论了光合成生物制氢系统、光分解生物制氢系统、水气交换反应生物制氢系统、光合-发酵杂交生物制氢系统和厌氧发酵生物制氢系统、离体氢酶生物制氢系统等 6个生物制氢系统。乙醇型发酵生物制氢理论（双碳发酵产氢学说或理论）是生物制氢理论的新发展。     

生物制氢:Ⅰ.理论研究进展

对生物制氢的理论研究进行了评论性的回顾。讨论了光合成生物制氢系统、光分解生物制氢系统、水气交换反应生物制氢系统、光合—发酵杂交生物制氢系统和厌氧发酵生物制氢系统、离体氢酶生物制氢系统等6个生物制氢系统。乙醇型发酵生物制氢理论(双碳发酵产氢学说或理论)是生物制氢理论的新发展。     

基于文献计量学的制氢与CCUS技术耦合研究现状及趋势分析

氢能是未来能源的“终极形态”,目前工业上主要的制氢方式为化石燃料制氢。CO₂捕集、利用和封存(CCUS)技术是实现氢气从“灰氢”向“蓝氢”转变的重要手段,对国家“双碳目标”的实现至关重要。文章以Web of Science核心合集数据库为数据源,利用CiteSpace软件对制氢与CCUS技术耦合领域的文献来源、研究力量、研究热点和研究前沿进行分析。结果表明,中国的发文量居于世界首位,与其他国家有着广泛的合作基础,国内外研究所和高校为主要研究力量;吸附强化甲烷蒸汽重整(SESMR)制氢技术、化学链燃烧(CLC)制氢技术以及催化剂、吸附剂、载氧体为主要的研究热点;金属载氧体处在研究前沿,研发具有催化和吸附作用的复合催化剂与应用CLC技术和煤气化结合的电、氢联产工艺到火电行业是未来研究发展的两大方向;考虑到“双碳目标”的政策压力和碳税的额外支出,配套CCUS的制氢技术仍是一个优选的方案。     

超临界CO2参与下煤储层原位微生物甲烷化物理模拟研究

超临界CO₂能够破坏煤分子结构,提高生物甲烷的产量。为研究微生物在超临界CO₂参与的煤储层原位条件下的产气潜力,以新疆地区某煤层气区块目标煤层的初始储层压力、温度和气体组分作为原位储层条件,通过自主设计的煤储层原位厌氧发酵装置,模拟煤储层原位储层条件下的厌氧发酵过程,并对生物气产量、煤的官能团结构和微生物群落结构进行了分析。研究结果表明,在超临界CO₂参与的煤储层原位条件下,生物甲烷产量达到了32.9 mL/g,CO₂的生物转化率为17.4%。FTIR光谱表明,原位条件下微生物对苯酚、醇、醚、酯中含氧基团的降解能力要强于常规条件下的厌氧发酵。超临界CO₂参与下的储层原位厌氧发酵系统中,多种产甲烷代谢途径的产甲烷菌(氢营养型、乙酸营养型和甲基营养型)逐渐向单一的氢营养型产甲烷菌演化。高压环境下,细菌群落中芽孢杆菌Solibacillus silvestris成为水解产酸发酵阶段的优势菌。该研究为煤层气生物工程的现场实施和碳减排提供了实验基础。      

系统遗传学与生物技术—细胞分子生物系统的分析与合成

近年来,我国科研领域对于生物系统工程项目的探索在不断深入,有一些科研成果值得广泛推广,其价值极高。生物系统工程与科学是对系统论、工程方法、计算方法及实验方法进行交叉整合的应用与研究。本文主要探讨系统遗传学与生物技术—细胞分子生物系统的合成这一课题,得出系统科学对计算机科学、人工机器的仿生学的理论的研究有着重要的意义这一论断,为生物技术科研领域充实了研究内容。     

水污染防治问题的分析研究

探讨了水污染防治及有关水生生物资源保护问题。对水质标准、生物监测、多重毒性、水质评价与熵值等均进行了讨论,并着重指出了综合生物塘系统和慢速渗滤土地处理系统的现状及问题。     

煤层气试井DST法与注入压降法对比分析

基于DST法和注入压降法在煤层气试井中的特点,利用煤层气试井专用设备对同一口井进行DST试井和注入压降试井,根据其工程实践结果,对比分析了两种方法在技术理论、专用设备实用性等方面的优缺点。分析结果显示:煤层气试井DST法具有测试成本低、测试的探测半径小、储层压力准确等特点,其专用设备具有操作简单、可靠性高等特点;煤层气试井注入压降法具有测试的探测半径大、可获得地层应力参数等特点,其专用设备具有适应性强、测试成功率高等特点;两种方法各有优势,可根据工程需求选择使用。     

绿色岩土工程研究现状及展望

面对日益严重的环境问题,人们逐渐开始关注岩土工程的可持续发展,绿色岩土工程理念由此应运而生。该文对近十年来绿色岩土工程研究领域所取得的成果、研究现状等进行了述评,厘定了绿色岩土工程的定义,阐述了众多典型的绿色钻探技术、场地形成理论、新型绿色基坑支护技术、环保低碳边坡防护技术、集约型绿色地基基础施工技术、固体废弃物及建筑垃圾处置利用及荒漠化防治,分析与讨论了绿色岩土工程目前面临的问题,并提出了今后研究重点。     

华北地区下古生界海相烃源岩饱和烃生物标志物地球化学特征

本文对华北地区下古生界海相烃源岩生物标志化合物地球化学进行了系统的研究工作,并在烃源岩抽提筘检测到种类丰富的生物标志物,在此基础上讨论了生物标志化合物的分布特征及其地球化学意义,这一工作不仅为华北地区下古生界油气勘探提供了理论依据,而且丰富了碳酸盐夺有机地球理论     

微生物在石油生成中的作用(二)--氢代谢及多源输入

产氢菌的发现是近代微生物学研究的一大重要进展。地质体中的氢代谢（氢的生成和利用）是微生物降解有机质形成烃类的重要环节。在石油生成过程中,氢是重要的中间产物及主产物。大分子化合物分解为小分子化合物、脱去含氧基团、烯烃成为饱和烃均需要补充氢。没有氢代谢便没有石油的大量生成。产氢菌含有氢化酶,具有生成H₂的能力。一部分微生物在降解有机质的过程中形成H₂,另一部分微生物利用H₂进行生命活动,产氢耗氢一直处于一种稳定的动态平衡,产氢微生物只有在耗氢微生物存在下才能生长。耗氢微生物的耗氢作用又促进了产氢反应的连续进行,这种微生物的互营联合,发生在石油形成过程中的各个阶段。氢转移是厌氧降解有机质区别于有氧降解有机质的最重要特征。微生物生长繁殖受温度、营养及沉积环境的影响,从浅层至深层,微生物种群不断更替,原有的种群因环境改变而死亡,新的种群又会大量繁殖,死亡的微生物输入至沉积层便成为烃类。酶是一种具有催化活性的蛋白质,微生物的一切生命活动都离不开酶。一种酶只能催化一种反应或一类反应的完成,各阶段都有独特的酶系统,酶在完成专属代谢途径后,可转化成石油组分,如叶绿素转化成甲烷菌F430辅酶,再转化成卟啉。地层温度促进了有机质热裂解,使有机质中的C-C键断裂发生得更加频繁;厌氧微生物的降解作用也使有机质发生降解。二者方向相同,互为融合,使有机质的裂解加速。微生物对有机质改造形成烃类,其中脱去含氧官能团、产氢用氢形成饱和烃等作用,对讨论石油和天然气的形成具有重要意义。     

刚性桩与柔性桩复合地基共同作用研究现状

刚性桩与柔性桩共同作用的复合地基是一项新的地基处理技术,是现在学术界和工程界研究的热点。本文通过对其特性、设计参数、理论研究和工程实践等各个方面进行了讨论,提出了自己的一些观点。     

高放废物地质处置岩体工程质量评价系统开发与应用

从岩体工程质量评价理论和技术方法出发,结合我国高放废物地质处置工程特点,建立了高放废物地质处置岩体工程质量评价系统,初步实现了信息存储与调用、数据录入与校正,以及岩体工程质量评价等功能,并对北山预选区BS15号钻孔数据进行了初步分析与评价。研究结果表明,该系统具有良好的工程应用前景。     

人工冻结技术在城市地下工程中的应用

首先对人工冻结技术特点、发展情况和研究进展进行了叙述，然后对水平冻结和竖向冻结等各种冻结技术的应用情况进行讨论，最后指出了目前人工冻结技术在理论研究和工程管理等方面存在的不足以及进一步研究和发展的初步方向。     

新型组合工艺(CSTR-UASBAF-NMBR)处理有机废水实验及数学建模

采用一套新型生物组合工艺(CSTR产酸发酵反应罐-UASBAF复合厌氧反应池-NMBR新型多级环流膜生物反应器)处理玉米深加工企业生产废水。研究结果表明:经过50d的启动期后系统进入稳定运行阶段,在稳定运行的155d内,组合工艺对COD和BOD的去除率高达99.4%和99.8%。基于厌氧消化数学模型(ADM1)和活性污泥数学模型(ASM1)对本组合工艺进行数学模拟研究,结果表明,该模型对每个工艺的出水COD预测平均误差均在15%以内,表明该模型对这套新型工艺具有很好的预测效果。     

改进灰色模型对路基沉降预测的应用研究

讨论了灰色系统理论在路基沉降预测中的应用,并对等间隔的灰色模型GM（1,1）进行了改进,建立了任意间隔的非时序改进灰色模型。通过具体工程实践,给出了两种模型对路基沉降量预测结果与实测结果的比较,结果表明改进灰色模型的预测沉降量与实际沉降量更接近,精度更高,更能满足工程需要。     

改进灰色模型对路基沉降预测的应用研究

讨论了灰色系统理论在路基沉降预测中的应用 ,并对等间隔的灰色模型GM(1,1)进行了改进 ,建立了任意间隔的非时序改进灰色模型。通过具体工程实践 ,给出了两种模型对路基沉降量预测结果与实测结果的比较 ,表明改进灰色模型的预测沉降量与实际沉降量更接近 ,精度更高 ,更能满足工程需要     

城市生活垃圾生物转化乙醇初探

针对生活垃圾中的可利用成分,经酶水解后,利用筛选酵母菌对水解液进行乙醇发酵。通过正交实验得出最优水解条件为:pH值为5.5、加入纤维素酶8 mg、淀粉酶6 mg、水5 mL,65℃水解40 min。确定AQ菌作为最优菌种进行乙醇发酵实验。分别选取接种量、pH值、温度等因素进行单因子实验,讨论其对乙醇产量的影响。条件实验中,每克干生活垃圾最大产乙醇量为148.37 mg。     

不同煤相煤和镜质组产烃性质的研究

采用有机岩石学一热解分析(ROCK-EVAL)热模拟分析方法对三种典型煤相和镜质组的产烃性质进行了研究．并讨论了产烃性质和有机岩石学参数之间的关系．根据相同煤阶下煤和镜质组的产烃潜量S1 S2值气态烃和液态烃的产率以及湿气含量，得出煤相Ⅰ>煤相Ⅱ>煤相Ⅲ的特点：气态烃和液态烃组成上也有较明显差异．镜质组和煤的产烃潜量．S1 S2值与镜质组的相对荧光强度(I650nm rel%)和光变幅度(Ig／Io)存在明显正相关关系．根据有机岩石学特征和产烃性质．镜质组可分为富氢镜质组和贫氢镜质组两类．在评价煤产烃性质时，必须考虑煤中不同煤相镜质组的还原类型。     

软黏土中压桩承载力的时效性分析与预测

讨论了预制桩承载力的主要影响因素,分析了桩基承载力随时间变化的规律。根据灰色系统理论,建立了灰色Verhulst预测模型。利用得到的灰色Verhulst预测模型对桩的极限承载力进行了预测。结果表明,预测值与实测值的变化规律是一致的,且误差较小,能够满足工程需要。