第一篇：生物質能工程技術概及其應用述

生物質能工程技術概述及其應用

20094958

水利水電工程二班

趙川

摘 要：本文通過新能源——生物質能的概述，初步展示其性質特點。同時，結合當下時事，論述其在建設中起到的作用來證明建設離不開生物質能的應用與發(fā)展，重點講述了秸稈在實際應用中的途徑與意義。而且在我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展中，會產(chǎn)生很多秸稈，加以利用不但能減少大氣的污染，而且更能變廢為寶，為國民產(chǎn)生不錯的效益！生物質能作為一種無污染，效益高的新性能源，通過查閱相關文獻了解到其發(fā)展過程中存在的主要問題進行分析研究,進而提出了幾點對策。

關鍵詞：生物質能，技術概括，秸稈應用，現(xiàn)狀分析

生物質是指通過光合作用而形成的各種有機體，包括所有的動植物和微生物。而所謂生物質能（biomass energy），就是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形式，即以生物質為載體的能量。它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，可轉化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料，取之不盡、用之不竭，是一種可再生能源，同時也是唯一一種可再生的碳源依據(jù)來源的不同，可以將適合于能源利用的生物質分為林業(yè)資源、農(nóng)業(yè)資源、生活污水和工業(yè)有機廢水、城市固體廢物和畜禽糞便等五大類。生物質能特點 1)可再生性

生物質屬可再生資源,生物質能由于通過植物的光合作用可以再生,與風能、太陽能等同屬可再生能源,資源豐富,可保證能源的永續(xù)利用；

2)低污染性

生物質的硫含量、氮含量低、燃燒過程中生成的SOX、NOX較少；生物質作為燃料時，由于它在生長時需要的二氧化碳相當于它排放的二氧化碳的量，因而對大氣的二氧化碳凈排放量近似于零，可有效地減輕溫室效應；

3)廣泛分布性

缺乏煤炭的地域，可充分利用生物質能；

4)生物質燃料總量十分豐富。

生物質能是世界第四大能源,僅次于煤炭、石油和天然氣。根據(jù)生物學家估算,地球陸地每年生產(chǎn)1000～1250億噸生物質;海洋年生產(chǎn)500億噸生物質。生物質能源的年生產(chǎn)量遠遠超過全世界總能源需求量,相當于目前世界總能耗的10倍。我國可開發(fā)為能源的生物質資源到2010年可達3億噸。隨著農(nóng)林業(yè)的發(fā)展,特別是炭薪林的推廣,生物質資源還將越來越多。

生物質能應用

生物質能一直是人類賴以生存的重要能源，它是僅次于煤炭、石油和天然氣而居于世界能源消費總量第四位的能源，在整個能源系統(tǒng)中占有重要地位。有關專家估計，生物質能極有可能成為未來可持續(xù)能源系統(tǒng)的組成部分，到下世紀中葉，采用新技術生產(chǎn)的各種生物質替代燃料將占全球總能耗的40％以上。

目前人類對生物質能的利用，包括直接用作燃料的有農(nóng)作物的秸稈、薪柴等；間接作為燃料的有農(nóng)林廢棄物、動物糞便、垃圾及藻類等，它們通過微生物作用生成沼氣，或采用熱解法制造液體和氣體燃料，也可制造生物炭。生物質能是世界上最為廣泛的可再生能源。據(jù)估計，每年地球上僅通過光合作用生成的生物質總量就達1440～1800億噸(干重)，其能量約相當于20世紀90年代初全世界總能耗的3～8倍。但是尚未被人們合理利用，多半直接當薪柴使用，效率低，影響生態(tài)環(huán)境?，F(xiàn)代生物質能的利用是通過生物質的厭氧發(fā)酵制取甲烷，用熱解法生成燃料氣、生物油和生物炭，用生物質制造乙醇和甲醇燃料，以及利用生物工程技術培育能源植物，發(fā)展能源農(nóng)場。

建設離不開新能源發(fā)展

中國是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)村人口占大多數(shù)，因此農(nóng)村和農(nóng)民問題是關系到國家穩(wěn)定與發(fā)展的關鍵性問題。近年來，隨著農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展，農(nóng)民生活水平不斷提高，廣大農(nóng)村對于能源的需求量也在不斷上升，傳統(tǒng)能源的大量使用造成了嚴重的污染問題，同時日益增大的農(nóng)村能源需求量也給我國本已嚴峻地能源形勢帶來了更大的挑戰(zhàn)。根據(jù)《2004年世界BP能源統(tǒng)計年鑒》提供的資料,2003年世界石油探明總儲量為1567億噸，中國石油探明總儲量僅占世界的2.1%，但中國的石油年消費量卻占到了世界的7.6%,2003年中國石油對外依存度達到了35%,專家預計這一數(shù)字到2020年將達到60%。同時我國農(nóng)村許多地區(qū)風能、太陽能、生物質能源豐富，蘊含著發(fā)展新能源的巨大潛力，因此，將可持續(xù)發(fā)展理念引入農(nóng)村能源利用領域，大力推進新能源建設，則是解決農(nóng)村能源與環(huán)境之間矛盾的有效途徑。

新農(nóng)村建設是我國現(xiàn)代化進程中的重大歷史任務，目的在于改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，提高農(nóng)民生活質量。其中一項重要措施就是大力發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)，開發(fā)使用新能源。過去對于農(nóng)村能源有一個十六字方針，即“因地制宜，多能互補，綜合利用，講求效益”，這是在短缺經(jīng)濟的背景下，針對能源危機而提出來的。目前，我國農(nóng)村的社會、經(jīng)濟及其能源供需結構形勢發(fā)生了重大變化，大量商品能源進入農(nóng)村市場，農(nóng)村能源面臨著結構升級和如何現(xiàn)代化的問題，原十六字方針因缺少生態(tài)觀和市場觀，已不符合現(xiàn)時和未來農(nóng)村能源可持續(xù)發(fā)展的實際。因而開發(fā)利用生物質能對中國農(nóng)村更具特殊意義。中國80％人口生活在農(nóng)村，秸稈和薪柴等生物質能是農(nóng)村的主要生活燃料。盡管煤炭等商品能源在農(nóng)村的使用迅速增加，但生物質能仍占有重要地位。1998年農(nóng)村生活用能總量3.65億噸標煤，其中秸稈和薪柴為2.07億噸標煤，占56.7％。因此發(fā)展生物質能技術，為農(nóng)村地區(qū)提供生活和生產(chǎn)用能，是幫助這些地區(qū)脫貧致富，實現(xiàn)小康目標的一項重要任務。

1991年至1998年，農(nóng)村能源消費總量從5.68億噸標準煤發(fā)展到6.72億噸標準煤，增加了18.3％，年均增長2.4%。而同期農(nóng)村使用液化石油氣和電炊的農(nóng)戶由1578萬戶發(fā)展到4937萬戶，增加了2倍多，年增長達17.7％，增長率是總量增長率的6倍多?？梢婋S著農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展和農(nóng)民生活水平的提高，農(nóng)村對于優(yōu)質燃料的需求日益迫切。傳統(tǒng)能源利用方式已經(jīng)難以滿足農(nóng)村現(xiàn)代化需求，生物質能優(yōu)質化轉換利用勢在必行。

生物質能在新農(nóng)村建設的現(xiàn)狀與發(fā)展對策

我國政府歷來重視生物質能的開發(fā)利用,將其作為能源領域的一個重要方面,納入了國家能源發(fā)展的基本政策之中,先后簽署了《里約宣言》、《氣候變化框架公約》等國際公約,頒布了《中國21 世紀議程》和《中國環(huán)境與發(fā)展十大對策》,在十屆全國人大第四次會議通過了《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》,確定了可再生能源的發(fā)展目標,并提出要實行優(yōu)惠的財稅、投資政策和強制性市場份額政策,鼓勵生產(chǎn)與消費可再生能源,提高可再生能源在一次能源消費中的比重,出臺了一些支持可再生能源技術發(fā)展的政策性文件,這些都有力地推動著可再生能源(包括生物質能)的發(fā)展。十一屆全國人大常委會第十次會議對可再生能源法修正案(草案)進行了初次審議。在審議中，常委會組成人員建議———大量消費煤炭造成環(huán)境污染，農(nóng)作物秸稈等發(fā)電利國利民。但現(xiàn)實卻是，我國可作為能源使用的農(nóng)作物秸稈、林業(yè)剩余物等卻大量被廢棄。資料顯示，每年全國可作為能源使用的農(nóng)作物秸稈資源量約為1．5億噸標準煤，林業(yè)剩余物資源量約2億噸標準煤，小桐子(麻瘋樹)、油菜籽、蓖麻、漆樹、黃連木和甜高粱等油料植物和能源作物潛在種植面積，理論上可滿足年產(chǎn)5000萬噸生物液體燃料的原料需求。工業(yè)有機廢水和畜禽養(yǎng)殖場廢水資源量，理論上可以生產(chǎn)沼氣近800億立方米，相當于5700萬噸標準煤。但到2008年底，全國生物質發(fā)電裝機容僅315萬千瓦，其中蔗渣發(fā)電170萬千瓦，碾米廠稻殼發(fā)電5萬千瓦，城市垃圾焚燒發(fā)電40萬千瓦，秸稈、林木廢棄物發(fā)電55萬千瓦。

生物質能源技術同其他新能源技術一樣,在其發(fā)展的進程中面臨著眾多的問題。概括而言,這些問題主要有兩類:一類是共同性的問題,即絕大多數(shù)生物質能源都面臨的問題;另一類是特殊性問題,即生物質能各個領域中某些技術所面臨的特殊問題,一般來說,由于生物質能源技術多種多樣,其工藝特征不同、發(fā)展階段不同、市場的取向不同,因此在發(fā)展過程中所面臨的問題也有所不同。從共性上分析,主要存在以下幾個主要問題。分別是：思想認識不到位，技術研發(fā)。創(chuàng)新能力弱，政府配套政策不健全，資金缺口大。投融資體系單一，市場體系建設不完善。針對這些存在的問題，為了生物質能的發(fā)展應需要做到：提高認識、理清思路、加大宣傳，加強人才能力建設、加大科研投入,搞好試驗示范，開展資源評價、調(diào)整種植業(yè)結構、發(fā)展能源作物。完善相關的法律法規(guī)，吸收外國的成功經(jīng)驗等等。

在呼喚環(huán)保建設的今天，無污染的生物質能將會成為熱門的能源，為新農(nóng)村建設帶來經(jīng)濟性和環(huán)保性的雙效收益?？偠灾?，生物質能是可再生能源，它的應用對于新農(nóng)村建設有重大的意義，有利于環(huán)保工作的進行，而且產(chǎn)能的原材料數(shù)量多，分布廣，有部分原材料還起到了變廢為寶，回收利用等，加大應用生物質能的力度，能夠促進調(diào)整能源結構，保障能源安全。當然，生物質能也不是沒有缺點的，熱值及熱效率低，體積大而不易運輸。直接燃燒生物質的熱效率僅為10％一30％。這些缺點都需要技術的革新和政策的相應變動來進行改善，從而為新農(nóng)村建設發(fā)展指向一條明亮的，無污染的發(fā)展道路。

【1】 秦大東曹軍.淺論我國生物質能發(fā)展現(xiàn)狀及對策.安徽通報,Anhui Agri.sci.bull.2007,13(1):133-135.【2】 閆廷滿.生物質能: 秸稈;發(fā)電的思考.東方電氣評論第21卷,第1期,2007:1-4 【3】 田永淑.新型秸稈氣化爐及凈化工藝.河北唐山,可再生能源 2003.4 【4】 法忠勇.推進我國農(nóng)村新能源推廣應采取的措施, 甘肅農(nóng)業(yè)2007 年第9 期

【5】 陳亞中 生物質能源應用前景分析 2008

第二篇：基因工程技術應用綜述

綜述

----基因工程技術應用

摘要:從 20 世紀 70 年代初發(fā)展起來的基因工程技術，經(jīng)過 30 多年來的進步與發(fā)展，已成為生物技術的核心內(nèi)容。許多科學家預言，生物學將成為21世紀最重要的學科，基因

工程及相關領域的產(chǎn)業(yè)將成為21世紀的主導產(chǎn)業(yè)之一。因工程研究和應用范圍涉及農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)藥、能源、環(huán)保等許多領域。

關鍵詞:基因工程技術；現(xiàn)狀；發(fā)展；應用；存在問題

基因工程應用于植物方面從20世紀80年代每個科學家獲得第一株轉基因植物到現(xiàn)在的十

幾年時間內(nèi)，農(nóng)業(yè)生物技術的發(fā)展日新月異，大量的轉基因植物進入了大田試驗，有不少轉

基因作物被批準進入商品化生產(chǎn)。農(nóng)業(yè)生物技術的研究主要集中在美國、加拿大和歐洲的一

些發(fā)達國家以及南美和亞洲的一些國家。從1987年到1999年1月，美國共批準 4779 項基

因工程作物進入大田試驗。從基因工程作物大田試驗的種類來看，試驗次數(shù)最多的是抗除草

劑的基因作物，其次是抗病蟲害的農(nóng)作物；從作物品種來看，已經(jīng)進入大規(guī)模測試的農(nóng)作物

有玉米、土豆、番茄、大豆、棉花、瓜類，水稻、小麥等已進入中型規(guī)模的大田 試驗。至 1999

年，轉基因玉米、番茄、土豆、棉花、大豆等均已批準進入市場。據(jù)統(tǒng)計，全球消費的農(nóng)

產(chǎn)品中，大豆的 60%、棉花的 40%、玉米的 30%都是經(jīng) 過基因工程改造過農(nóng)業(yè)領域是目前

轉基因技術應用最為廣泛的領域之一。農(nóng)作物生物技術的目的是提高作物產(chǎn)量，改善品質，增強作物抗逆性、抗病蟲害的能力?；蚬こ淘谶@些領域已取得了令人矚目的成就。由于植

物病毒分子生物學的發(fā)展，植物抗病基因工程也也已全面展開。自從發(fā)現(xiàn)煙草花葉病毒(TMV)的外殼蛋 白基因導入煙草中，在轉基因植株上明顯延遲發(fā)病時間或減輕病害的癥狀，通過

導入植物病毒外殼蛋白來提高植物抗病毒的能力，已用多種植物病毒進行了試 驗。在利用

基因工程手段增強植物對細菌和真菌病的抗性方面，也已取得很大進展。植物對逆境的抗性

一直是植物生物學家關心的問題。由于植物生理學家、遺 傳學家和分子生物學家協(xié)同作戰(zhàn)，耐澇、耐鹽堿、耐旱和耐冷的轉基因作物新品 種(系)也已獲得成功。植物的抗寒性對其生

長發(fā)育尤為重要?？茖W家發(fā)現(xiàn)極地的 魚體內(nèi)有一些特殊蛋白可以抑制冰晶的增長，從而免

受低溫的凍害并正常地生活 在寒冷的極地中。將這種抗凍蛋白基因從魚基因組中分離出來，導入植物體可獲 得轉基因植物。隨著生活水平的提高，人們越來越關注口味、口感、營養(yǎng)

成分、欣賞價值等品質性狀。實踐證明，利用基因工程可以有效地改善植物的品質，而 且

越來越多的基因工程植物進入了商品化生產(chǎn)領域，近幾年利用基因工程改良作 物品質也取

得了不少進展, 如美國國際植物研究所的科學家們從大豆中獲取蛋白 質合成基因，成功地

導入到馬鈴薯中，培育出高蛋白馬鈴薯品種，其蛋白質含量接近大豆，大大提高了營養(yǎng)價值，得到了農(nóng)場主及消費者的普遍歡迎。在花色、花香、花姿等性狀的改良上也作了大量的研究。

基因工程應用于醫(yī)藥方面目前基因工程應用于醫(yī)藥方面。以基因工程藥物為主導的基因工

程應基因工程應用于醫(yī)藥方面用產(chǎn)業(yè)已成為全球發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)之一,發(fā)展前景非常廣闊。

基因工程藥物主要包括細胞因子、抗體、疫苗、激素和寡核甘酸藥物等。它們對預防人類的腫瘤、心血管疾病、遺傳病、糖尿病、包括艾滋病在內(nèi)的各種傳染病、類風濕疾病等有重要

作用。在很多領域特別是疑難病癥上，基因工程工程藥物起到了傳統(tǒng)化學藥物難以達到的作

用。我們最為熟悉的干擾素(IFN)就是一類利用基因工程技術研制成的多功能細胞因子，在臨床上已用于治療白血病、乙肝、丙肝、多發(fā)性硬化癥和類風濕關節(jié)炎等多種疾病。目前，應用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中試，并進入臨床驗證階段；專門用于治療腫瘤的“腫瘤基因導彈”也將在不久完成研制，它可有目的地尋找并殺死腫瘤，將使癌癥的治愈成為可能.由中國、美國、德國三國科學家及中外六家研究機構參與研制的專門用于治療乙肝、慢遷肝、慢活肝、丙肝、肝硬化的體細胞基因生物注射劑，最終解決了從剪切、分離到吞食肝細胞內(nèi)肝炎病毒，修復、促進肝細胞再生的全過程。經(jīng) 4 年臨床試驗已在全國 面向肝炎患者。此項基因學研究成果在國際治肝領域中，是繼干擾素等藥物之后的一項具有革命性轉變的重大醫(yī)學成果。

基因工程應用于環(huán)保方面.工業(yè)發(fā)展以及其它人為因素造成的環(huán)境污染已遠遠超出了自然界微生物的凈化能力，已成為人們十分關注的問題?；蚬こ碳夹g可提高微生物凈化環(huán)境的能力。美國利用 DNA 重組技術把降解芳烴、多環(huán)芳烴、脂肪烴的 4 種菌體基因鏈接，轉移到某一菌體中構建出可同時降解 4 種有機物的“超級細菌”，用之清除石油污染，在數(shù)小時內(nèi)可將水上浮油中的 2/3 烴類降解完，而天然菌株需 1 年之久。也有人把 Bt 蛋白基因、球形芽孢桿菌表達成功。它能釘死蚊蟲與害蟲，而對人畜無害，不污染環(huán)境?，F(xiàn)已開發(fā)出的基因工程菌有凈化農(nóng)藥的 DDT 的細菌、降解水中的染料、環(huán)境中有機氯苯類和氯酚類、多氯聯(lián)苯的工程菌、降解土壤中的 TNT 炸藥的工程菌及用于吸附無機有毒化合物(鉛、汞、鎘等)的基因工程菌及植物等。90 年代后期問世的 DNA 改 組技術可以創(chuàng)新基因，并賦予表達產(chǎn)物以新的功能，創(chuàng)造出全新的微生物，如可 將降解某一污染物的不同細菌的基因通過 PCR 技術全部克隆出來，再利用基因重組技術在體外加工重組，最后導入合適的載體，就有可能產(chǎn)生一種或幾種具有 非凡降解能力的超級菌株，從而大大地提高降解效率。

前景展望。由于基因工程運用 DNA 分子重組技術，能夠按照人們預設的前景展望的設計創(chuàng)造出許多新的遺傳結合體，具有新奇遺傳性狀的新型產(chǎn)物，增強了人們改造動植物的主觀能動性、預見性。而且在人類疾病的診斷、治療等方面具有革命性的推動作用，對人口素質、環(huán)境保護等作出具大貢獻。所以,各國政府及一些大公司都十分重視基因工程技術的研究與開發(fā)應用，搶奪這一高科技制高點。其應用前景十分廣闊。我國基因工程技術尚落后于發(fā)達國家，更應當加速發(fā)展，切不可坐失良機。但是，任何科學技術都是一把“雙刃劍”，在給人類帶來利益 的同時,也會給人類帶來一定的災難。比如基因藥物，它不僅能根治遺傳性疾病、惡性腫瘤、心腦血管疾病等，甚至人的智力、體魄、性格、外表等亦可隨意加以改造；還有，克隆技術如果不加限制，任其自由發(fā)展，最終有可能導致人類的毀滅。還有，盡管目前的轉基因動植物還未發(fā)現(xiàn)對人類有什么危害，但不等于說轉基因動植物就是十分安全的，畢竟這些東西還是新生事物，需要實踐慢慢地檢驗。轉基因生物和常規(guī)繁殖生長的品種一樣，是在原有品種的基礎上對其部分性狀進行修飾或增加新性狀，或消除原來的不利性狀，但常規(guī)育種是通過自然選擇，而且是近緣雜交，適者生存下來，不適者被淘汰掉。而轉基因生物遠遠超出了近緣的范圍，人們對可能出現(xiàn)的新組合、新性狀會不會影響人類健康和環(huán)境，還缺乏知識和經(jīng)驗，按目前的科學水平還不能完全精確地預測。所以，我們要在抓住機遇，大力發(fā)展基因工程技術的同時，需要嚴格管理，充分重視轉基因生物的安全性。

我國基因技術發(fā)展中存在的問題

1、研究開發(fā)的產(chǎn)品跟蹤和模仿國外的多，自己創(chuàng)新的少。我國的生物技術主要是跟蹤國外而發(fā)展起來的，基本上是國外研究開發(fā)什么，我們也研究開發(fā)什么，因此很少有創(chuàng)新產(chǎn)品。這種狀況在新藥研制中尤為突出。

2、尚未形成社會化發(fā)展格局。在討論生物技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展時，很多人已注意到了所面臨的國際化問題，但卻很少注意社會化問題。由于缺乏社會化的意識和氛圍，以及其他各種各樣的原因，我國新興的一些生物技術企業(yè)，不少是從研究開發(fā)到生產(chǎn)銷售一條道走到底，做得非常辛苦。事實上，由研究到產(chǎn)品銷售，這中間有許多環(huán)節(jié)都是可以社會化的。

3、一哄而起、重復研究、重復建設的現(xiàn)象大量存在，導致研究力量十分分散?，F(xiàn)在國內(nèi)搞農(nóng)業(yè)生物技術研究的單位很多，有農(nóng)業(yè)科學院系統(tǒng)、中科院系統(tǒng)、高校系統(tǒng)，還地方單位等，但大多數(shù)是低水平重復。

4、是缺乏產(chǎn)業(yè)化的接軌機制。國外的經(jīng)驗表明，高新技術只有通過資本市場的商業(yè)運作才能加速它的產(chǎn)業(yè)化進程。而國內(nèi)很少有公司參與基因技術的研究與成果轉化，使基因成果的研究與開發(fā)受到很大影響。

5、軟件建設與硬件不配套，導致資源的效益得不到充分的發(fā)揮。企業(yè)的軟件主要有兩個方面，一是各種管理規(guī)范，二是人員的素質，二者缺一不可。生物制藥作為高技術產(chǎn)業(yè)，不僅對硬件設備的要求高，對軟件的要求更高。我國目前的現(xiàn)狀是先進的儀器設備大多從國外進口，而人員及由人員制訂的規(guī)章制度卻是土生土長的，二者不配套的直接后果就是產(chǎn)品質量穩(wěn)定性差，硬件資源浪費嚴重。

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4.（日）內(nèi)宮博文編著；孫崇榮，李育慶譯 :1987植物基因工程技術, 1987

5.基因克隆技術在制藥中的應用, 2004

6.丁勇等編著基因工程與農(nóng)業(yè)1994.07

第三篇：生 物 學 概 述

生 物 學 概 述

生物學是研究生物各個層次的種類、結構、功能、行為、發(fā)育和起源進化以及生物與周圍環(huán)境的關系的科學。人也是生物的一種，也是生物學的研究對象。

20世紀40年代以來，生物學吸收了數(shù)學、物理學和化學的成就，逐漸發(fā)展成一門精確的、定量的、深入到分子層次的科學。

人們已經(jīng)認識的生命是物質的一種運動狀態(tài)。生命的基本單位是細胞，它是由蛋白質、核酸、脂類等生物大分子組成的物質系統(tǒng)。生命現(xiàn)象就是這一復雜系統(tǒng)中物質、能和信息三個量綜合運動與傳遞的表現(xiàn)。生命有許多無生命物質所不具備的特性。比如：生命能夠在常溫常壓下合成多種有機化合物；能夠以遠遠超出機器的效率來利用環(huán)境中的物質和制造體內(nèi)的各種物質；能以極高的效率儲存信息和傳遞信息；具有自我調(diào)節(jié)功能和自我復制能力；以不可逆的方式進行著個體發(fā)育和物種的演化等等。揭示生命過程中的機制具有巨大的理論和實踐意義。

生物學的研究對象

地球上現(xiàn)存的生物估計有200萬～450萬種；已經(jīng)滅絕的種類更多，估計至少也有1500萬種。從北極到南極，從高山到深海，從冰雪覆蓋的凍原到高溫的礦泉，都有生物的存在。它們具有多種多樣的形態(tài)結構，它們的生活方式也變化多端。

從生物的基本結構單位——細胞的水平來考察，有的生物還不具備細胞形態(tài)；在已經(jīng)具有細胞形態(tài)的生物中，有原核細胞構成的、有由真核細胞構成的；從組織結構看，有單細胞生物、多細胞生物。而多細胞生物又根據(jù)組織器官的分化和發(fā)展而分為多種類型；從營養(yǎng)方式來看，有光和自養(yǎng)、吸收異養(yǎng)、腐蝕性異養(yǎng)、吞食異養(yǎng)；從生物在生態(tài)系統(tǒng)的作用看，有生產(chǎn)者、消費者、分解者等等。

生物學家根據(jù)生物的發(fā)展歷史、形態(tài)結構特征、營養(yǎng)方式以及它們在生態(tài)系統(tǒng)中的作用等，將生物分成若干界?，F(xiàn)在比較通行的認識是將地球上的生物界劃分為五界：細菌、藍菌等原核生物是原核生物界；單細胞的真核生物是原生生物界；光和自養(yǎng)的植物界；吸收異養(yǎng)的真菌界；吞食異養(yǎng)的動物界。

病毒是一種非細胞生命形態(tài)，它由一個核酸長鏈和蛋白質外殼構成，病毒沒有自己的代謝機構，沒有酶系統(tǒng)。因此病毒離開了宿主細胞，就成了沒有任何生命活動、也不能獨立自我繁殖的化學物質。一旦進入宿主細胞后，它就可以利用細胞中的物質和能量以及復制、轉錄和轉譯的能力，按照它自己的核酸所包含的遺傳信息產(chǎn)生和它一樣的新一代病毒。

病毒基因同其他生物的基因一樣，也可以發(fā)生突變和重組，因此也是可以演化的。因為病毒沒有獨立的代謝機構，不能獨立的繁殖，因此被認為是一種不完整的生命形態(tài)。近年來發(fā)現(xiàn)了比病毒還要簡單的類病毒，它是小的RNA分子，沒有蛋白質外殼，但它可以在動物身上造成疾病。這些不完整的生命形態(tài)的存在說明無生命與有生命之間沒有不可逾越的鴻溝。

原核細胞和真核細胞是細胞的兩大基本形態(tài)，它們反映了細胞進化的兩個階段。把具有細胞形態(tài)的生物劃分原核生物和真核生物，是現(xiàn)代生物學的一大進展。原核細胞的主要特征是沒有線粒體、質體等模細胞器，染色體只是一個環(huán)狀的DNA分子，不含組蛋白及其它蛋白質，沒有核膜。原和生物主要是細菌。

真核細胞是結構更為復雜的細胞。它有線粒體等膜細胞器，有包以雙層膜的細胞核把核內(nèi)的遺傳物質與細胞質分開。DNA是長鏈分子，獄卒蛋白以及其他蛋白合成染色體。這核細胞可以進行有絲分裂和減數(shù)分裂，分裂的結果是復制的染色體均等地分配到子細胞中。原生生物是最原始的真核生物。

植物是以光和自養(yǎng)為主要營養(yǎng)方式的真核生物。典型植物細胞都含有液泡核以纖維素為主要成分的細胞壁。細胞質中由進行光合作用的細胞器—葉綠體。植物的光合作用都是以水為電子供體的，光合自養(yǎng)是植物的主要營養(yǎng)方式，少數(shù)的高等植物是寄生的，還有更少數(shù)的植物能夠捕捉小昆蟲，進行異養(yǎng)吸收。

植物從單細胞綠藻到被子植物是沿著適應光合作用的的方向發(fā)展的。高等植物中發(fā)生了植物的根(固定和吸收器官)、莖(支持器官)、葉(光和器官)的分化。葉柄和眾多分支的莖支持片狀的葉向四面展開，以獲得最大的光照和吸收面積，細胞也逐漸分化成專門用于光合作用、輸導和覆蓋等各種組織。大多數(shù)植物的通過有性生殖，形成配子體和孢子體世代交替的生活史。植物是生態(tài)系統(tǒng)中最主要的生產(chǎn)者，也是地球上氧氣的主要來源。

真菌是以吸收為主要營養(yǎng)方式的真核生物。真菌有細胞壁，細胞壁含有幾丁質，也含有纖維素。幾丁質是一種含氨基葡萄糖的多糖，是昆蟲等動物骨骼的主要成分，植物細胞不含幾丁質。真菌沒有質體和光合色素。真菌的繁殖能力很強，繁殖方式多樣，主要是以無性或有性生殖產(chǎn)生的各種孢子作為繁殖單位。真菌分布非常廣泛，在生態(tài)系統(tǒng)中，真菌是重要的分解者。

動物是以吞食為營養(yǎng)方式的真核生物。吞食異養(yǎng)包括捕獲、吞食、消化和吸收等一些列復雜的過程。動物體的結構是沿著適應吞食異養(yǎng)的方向發(fā)展的。單細胞動物吞入食物后形成食物泡。食物在食物泡中被消化，然后透過膜而進入細胞質中，細胞質中溶酶體與之融合，就是細胞內(nèi)消化。

多細胞動物在進化過程中，細胞內(nèi)消化逐漸為細胞外消化所取代，食物被捕獲后在消化道內(nèi)由消化腺分泌酶而被消化，消化后的小分子營養(yǎng)物經(jīng)過消化道吸收，并通過循環(huán)系統(tǒng)輸送到身體的各種細胞中。

與此相適應，多細胞動物逐步形成了復雜的排泄系統(tǒng)、外呼吸系統(tǒng)以及復雜的感覺系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和運動系統(tǒng)等。在全部生物中，只有動物的身體構造發(fā)展到如此復雜的高級水平。在生態(tài)系統(tǒng)中，動物是有機食物的消費者。

在生命發(fā)展的早期，生態(tài)系統(tǒng)是由生產(chǎn)者和分解者組成的兩環(huán)系統(tǒng)。隨著真核生物特別是動物的產(chǎn)生和發(fā)展，兩環(huán)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展成有生產(chǎn)者、分解者和消費者所組成的三環(huán)系統(tǒng)。出現(xiàn)了今日豐富多彩的生物世界。從類病毒、病毒到植物、動物，生物擁有眾多特征鮮明的類型。各種類型之間又有一系列的中間環(huán)節(jié)，形成連續(xù)的譜系。同時由營養(yǎng)方式?jīng)Q定的三大進化方向，在生態(tài)系統(tǒng)中呈現(xiàn)出相互作用的空間關系。因而，進化既是時間過程，又是空間發(fā)展過程。生物從時間的歷史淵源和空間的生活關系上都是一個整體。生物的特征

生物不僅具有多樣性，而且具有一些共同的特征和屬性。

組成生物體的生物大分子的結構和功能，在原則上是相同的。比如各種生物的蛋白質的單體都是氨基酸，種類不過20種左右，它們的功能對所有的生物都是相同的；在不同生物體內(nèi)基本代謝途徑也是相同的等等。這就是生物化學的同一性。同一性深刻的揭示了生物的統(tǒng)一性。

生物具有多層次的結構模式。對于病毒以外的一切生物都是由細胞組成的，細胞是由大量原子和分子所組成的非均質的系統(tǒng)。

從結構上看，細胞是由蛋白質、核酸、脂類、多糖等組成的多分子動態(tài)體系；從信息論觀點看，細胞是遺傳信息和代謝信息的傳遞系統(tǒng)；從化學觀點看，細胞是由小分子合成的復雜大分子；從熱力學上看，細胞是遠離平衡的開放系統(tǒng)……

除細胞外，生物還有其他結構單位。細胞之下有細胞器、分子、原子，細胞之上有組織、器官、器官系統(tǒng)、個體、生態(tài)系統(tǒng)、生物圈等等。生物的各種結構單位，按照復雜程度和逐級結合的關系而排列成一系列的等級，這就是結構層次。較高層次上會出現(xiàn)許多較低層次所沒有的性質和規(guī)律。

其他的還有很多，比如生物的有序性和耗散結構、生物的穩(wěn)定性，生命的連續(xù)性，個體發(fā)育，生物的進化，生態(tài)系統(tǒng)中的相互關系等等。

這些都說明，盡管生物世界存在驚人的多樣性，但所有的生物都有共同的物質基礎，遵循共同的規(guī)律。生物就是這樣一個統(tǒng)一而有多樣的物質世界。

和其他學科一樣，生物學依據(jù)自己所研究的對象，也有一些基本的研究方法——觀察描述的方法、比較的方法、實驗的方法等等，也都具有自己的特點。對于生物學來說，既需要有精確的實驗分析，又需要從整體和系統(tǒng)的角度來觀察生命，生物學積累了大量關于各種層次生命系統(tǒng)及其組成部分的資料。今天對于生命系統(tǒng)的規(guī)律作出定量的理論研究已經(jīng)提到日程上來，系統(tǒng)論方法將作為新的研究方法而受到人們的重視。生物學的分支

早期的生物學主要是對自然的觀察和描述，是關于博物學和形態(tài)分類的研究。所以生物學最早是按類群劃分學科的，如植物學、動物學、為生物學等。由于生物種類的多樣性，也由于人們對生物學的了解越來越多，學科的劃分也就越來越細，一門學科往往在劃分為若干學科。

按生物類群劃分學科，有利于從各個側面認識某一個自然類群的生物特點和規(guī)律性。但無論研究對象是什么，都不外乎分類、形態(tài)、生理、生化、生態(tài)、遺傳、進化等等。

生物在地球歷史中有著很長的發(fā)展歷史，大約有1500萬種生物已經(jīng)滅絕，它們的遺骸保存在地層中形成化石。古生物學專門通過化石研究歷史上的生物；

生物的類群是如此的繁多，需要一個專門的學科來研究類群的劃分，就產(chǎn)生了分類學；

形態(tài)學是生物學中研究動植物的形態(tài)結構的學科；隨著顯微鏡的使用，形態(tài)學又深入到超微結構的領域，組織學和細胞學也就相應的建立起來了；

生理學是研究生物機能的學科，生理學的研究方法是以實驗為主；

遺傳學是研究生物性狀的遺傳和變異，闡明其規(guī)律的學科；

胚胎學是研究生物個體發(fā)育的學科；

生態(tài)學是研究生物與生物之間以及生物與環(huán)境之間的關系的學科。研究范圍包括個體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)以及生物圈等層次。揭示生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈、生產(chǎn)力、能量流動和物質循環(huán)的有關規(guī)律；

生物化學是研究生命物質的化學組成和生物體各種化學過程的學科，是進入20世紀以后迅速發(fā)展起來的一門學科。生物化學的成就提高了人們對生命本質的認識。生物化學側重于生命的化學過程、參與這一過程的物質、產(chǎn)品以及酶的作用機制的研究。分子生物學是從研究生物大分子的結構發(fā)展起來的，現(xiàn)在更多的仍是研究生物大分子的結構與功能的關系、以及基因的表達、調(diào)控等方面的機制；

生物物理學是用物理薛的概念和方法研究生物的結構、生命活動的物理和物理化學過程的學科。早期生物物理學的研究是從生物發(fā)光、生物電等問題開始的。隨著生物學、物理學的發(fā)展，新概念的產(chǎn)生和介入，生物物理的研究范圍和水平不斷加深加寬。產(chǎn)生了量子生物學、生物大分子晶體結構以及生物控制論等小分支；

生物數(shù)學是數(shù)學和生物學結合的產(chǎn)物，它的任務是研究生命過程中的數(shù)學規(guī)律。

生物界是一個多層次的復雜系統(tǒng)，為了揭示某一層次的規(guī)律以及和其他層次的關系，出現(xiàn)了按層次劃分的學科并且越來越受人們的重視。比如：分子生物學、細胞生物學、個體生物學、種群生物學等等。

總之，生物學中一些新的學科在不斷的分化出來，另一些學科又在走向融合。生物學分可的這種局面，反映了生物學極其豐富的內(nèi)容，也反映了生物學蓬勃發(fā)展的景象。

研究生物學的意義

生物與人類生活的許多方面都有著非常密切的關系。生物學作為一門基礎科學，傳統(tǒng)上一直是農(nóng)業(yè)和醫(yī)學的基礎，涉及種植業(yè)、畜牧業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、醫(yī)療、制藥、衛(wèi)生等等。隨著生物學理論與方法的不斷進步，它的應用領域也在不斷擴大。現(xiàn)在，生物學的影響已經(jīng)擴展到食品、化工、環(huán)境保護、能源、冶金等方面。如果考慮仿生學的因素，它還影響到了機械、電子技術、信息技術等等諸多領域的發(fā)展。

第四篇：會 計 概 述

會 計 概 述

一、會計的概念及特征

（一）會計的概念

會計是以貨幣為主要計量單位，運用一系列專門方法，核算和監(jiān)督一個單位經(jīng)濟活動的一種經(jīng)濟管理工作。

我們在學習定義、概念的時候，要掌握方法——注意關鍵詞，無紙化考試是以選擇填空為主。所以我們一定要注意關鍵詞。從這個定義里面，可以看出會計的幾個基本特征：

（二）會計的基本特征

1．會計以貨幣作為主要計量單位

會計法規(guī)定，以人民幣為記賬本位幣，我們的賬簿和報表都是以元為單位。2．會計擁有一系列專門方法——填制憑證、登記賬簿、成本計算等。3．會計具有核算和監(jiān)督的基本職能。

主要是通過確認、計量、記錄和報告等活動來生成會計信息。如果想了解一個單位的企業(yè)的經(jīng)濟狀況，就需要看報表、看帳簿、看電腦里面的會計信息，這些都是會計反映職能的體現(xiàn)。這是最基礎的，沒有這些，其他的職能也沒有辦法實現(xiàn)。

會計監(jiān)督包括事前、事中、事后監(jiān)督。當然，所謂的監(jiān)督，而是指整個經(jīng)濟活動。

核算是監(jiān)督的基礎，監(jiān)督是核算的保障。

4．會計的本質就是管理活動，在企業(yè)里面，會計是要參與管理的。

二、會計的基本職能

（一）會計的核算職能

（二）會計的監(jiān)督職能

（三）會計核算與監(jiān)督職能的關系

三、會計對象和會計核算的具體內(nèi)容

（一）會計對象——核算和監(jiān)督的內(nèi)容，我們研究的對象，資金運動（價值運動）：資金運動的過程主要包括資金的投入、運用（循環(huán)和周轉）和退出。

以上三個階段相互支撐、相互制約的，有投入、才能有運用，運用以后，獲得收入，才會有退出，退出以后，又會有新一輪的投入。

（二）會計核算的具體內(nèi)容。1．款項和有價證券的收付

款項：銀行存款、庫存現(xiàn)金、其他貨幣資金

有價證券：是指標有票面金額，證明持有人有權按期取得一定收入并可自由轉讓和買賣的所有權或債權憑證。提問？股票、債券、國庫券、彩票算不算？比如股票、債券（企業(yè)債券、政府債券—國庫券）。

2．財物的收發(fā)、增減和使用 3．債權、債務的發(fā)生和結算

債權、債務，最簡單的理解，甲欠乙錢，甲是債權人，乙是債務人。應收、應付、預收、預付各是什么？

4．資本的增減

資本——投入的資本，包括實收資本和資本公積。5．收入、支出、費用、成本的計算 6．財務成果的計算和處理

利潤的計算、所得稅的 計算、彌補虧損屬于 增值稅的計算和繳納不屬于 7．需要辦理會計手續(xù)、進行會計核算的其他事項

會計基本假設

會計核算的基本前提，又叫會計假設，實際上是對會計核算所做的一些規(guī)定，之所以又叫會計假設，是因為會計核算所面臨的環(huán)境和企業(yè)的經(jīng)營活動具有不確定性，所以有必要作出一些約束性的規(guī)定，就象開車要先考駕駛執(zhí)照一樣，必須有先決條件。我們具體一個個來看，就會容易理解。

一、會計主體。

會計核算時，首先應該明確為誰核算？核算誰的經(jīng)濟業(yè)務？這個“誰”就是會計主體，也就是說要明確會計核算的范圍。在商品經(jīng)濟中，典型的會計主體是自主經(jīng)營、自負盈虧的企業(yè)。這里要注意：

會計主體跟法人是不對等的。一般來說，法律主體必然是會計主體，會計主體不一定是法律主體。法人更多強調(diào)的是法律上的關系。比如說，一些企業(yè)下屬的子公司，都是法人，但是在編制報表的時候，子公司就不能作為一個單獨的會計主體，而必須將子公司連同母公司作為一個總括的會計主體編制合并報表，以便全面反映集團公司經(jīng)營情況。

二、持續(xù)經(jīng)營。

1、為什么要以持續(xù)經(jīng)營為前提？

那么，為什么說在確立會計主體以后，面臨的問題就是企業(yè)能存在多久呢？一個正在經(jīng)營的企業(yè)的未來前景，不外乎有兩種可能：一個是按照預定目標持續(xù)經(jīng)營，另一個是在近期面臨破產(chǎn)清算。對于這兩種不同的可能所產(chǎn)生的經(jīng)濟活動，我們的會計處理方法是不一樣的。一般來說，公司一旦成立，剛開始我們都會假設它能夠持續(xù)經(jīng)營，并且按照持續(xù)經(jīng)營的方法進行會計處理。任何老板都不會說，我的公司一成立，我就覺得要破產(chǎn)，就按照破產(chǎn)的方法來處理，這個不的可能。雖然企業(yè)都存在破產(chǎn)和清算的風險，但是不能預見在什么時間破產(chǎn)清算，所以我們不能在還沒有確定破產(chǎn)的時候就按照破產(chǎn)的方法進行會計處理，那樣是不合理的。

2、兩種情況的的會計處理。

我們舉例來說明這兩種會計處理的不同。比如說，企業(yè)廠房和建筑物，如果是持續(xù)經(jīng)營，就應該以歷史成本入帳，如果是破產(chǎn)的話，則按照清算價值入帳。所謂歷史成本，就是當初購買或者說建造這項資產(chǎn)（廠房和建筑物都屬于企業(yè)資產(chǎn)）實際支付的現(xiàn)金或者是現(xiàn)金的等價物（直接變現(xiàn)或者說能快速變現(xiàn)的短期投資，比如三個月內(nèi)到期的債券投資）。清算價值，是破產(chǎn)的時候出售資產(chǎn)的變現(xiàn)價值，往往是低于歷史成本的。這就是兩者的不同。

3、持續(xù)經(jīng)營是不是一成不變的呢？

在激烈的市場競爭中，企業(yè)有可能因為管理不善等原因宣告破產(chǎn)，在這種情況下，以持續(xù)經(jīng)營為前提而選擇和確定的會計方法和程序就不再適用，就需要以有關法規(guī)為依據(jù)，比如《破產(chǎn)法》，根據(jù)清算的要求如實地反映企業(yè)清算時的財務狀況和財產(chǎn)關系。

但是，一般情況下，都是以持續(xù)經(jīng)營為前提。在這個前提下，要客觀地計量、記錄和報告連續(xù)不斷的經(jīng)營活動，就需要我們合理地確定經(jīng)營業(yè)務的開始時間和終止時間，以便進行完整的反映和報告。因為實際的情況是，企業(yè)的經(jīng)營活動是連續(xù)不斷的，我們沒法知道企業(yè)在什么時候結束它的經(jīng)營活動，也不可能等到它結束以后才來結算和編制報表，這是沒有辦法做到的。所以，唯一的選擇，在企業(yè)持續(xù)正常的經(jīng)營中，設定企業(yè)的經(jīng)營活動是可以間斷的并且可以劃分為各個相等的期間，這就是我要說的第三個前提：

三、會計分期。

1、劃分方法：我國的會計期間按規(guī)定劃分為、半、季度、月份。那么，會計主體必須按照、季度和月份來結算帳目和編制所需要的會計報表。

2、劃分的好處：一方面，便于比較，今年和去年，本月和上月，不管是費用也好，經(jīng)營成果也好，便于比較；另一方面，如果某個經(jīng)濟活動涉及到若干期間，那么它所產(chǎn)生的收入和費用應該在各個期間進行合理的分配，比如說，租房子，一次付了半年的租金，這個租房的費用就應該在這六個月合理分配，會計上說法就是每月攤銷，這個問題以后到具體的章節(jié)我們會詳細說明。這里先有個大概的概念就行。

四、貨幣計量。

1、為什么要用貨幣計量？

貨幣計量，我們前面曾經(jīng)提到過，在哪兒？會計的含義里面，曾經(jīng)提到貨幣計量是會計的特點。在這里，貨幣計量同時也是前提。雖然不同的資產(chǎn)可以采用的不同的計量單位：比如重量單位、長度單位、面積單位、實物數(shù)量單位等多種，但是它們之間是沒有辦法換算的，不統(tǒng)一沒法相加減。作為貨幣來說，它是商品的一般等價物，而會計主體的各個生產(chǎn)要素在價值上又具有同質性，因此都可以采用統(tǒng)一的貨幣計量單位。

2、在實際工作中，許多企業(yè)日常經(jīng)營活動以外幣收支為主。為了便于企業(yè)對外開展業(yè)務，以適應企業(yè)的業(yè)務特點并簡化核算，業(yè)務收支以外幣為主的企業(yè)，也可以選定某種外幣作為記帳的本位幣。但在期末編制會計報表的時候，應該折合成人民幣反映。

3、貨幣計量也有它的局限性，因為會計記錄和會計報表所反映的內(nèi)容僅限于那些能夠以貨幣計量的經(jīng)濟活動，而不能夠以貨幣計量的經(jīng)濟活動就無法在會計報表中反映。例如：企業(yè)職工技術水平、產(chǎn)品質量水平、企業(yè)競爭力等因素都是無法用貨幣計量的，所以，企業(yè)也可以在會計報告中補充一些非貨幣信息，來彌補貨幣計量這種形式的不足。特別上市公司的信息披露，就會有一些非貨幣指標。所以說以貨幣計量為主，而不是唯一。

總的來說，這四個前提相互依存、相互補充，會計主體限定了核算的空間范圍，持續(xù)經(jīng)營、會計分期確立了時間長度和時間范圍，貨幣計量限定了計量單位，為會計核算提供了必要手段。這就是我們會計核算的基本前提。

第五篇：秸稈生物質能源的應用現(xiàn)狀與前景

生物質能工程結課論文

題目秸稈生物質能源的應用現(xiàn)狀與前景

學 院 機電工程學院

專 業(yè) 農(nóng)業(yè)生物環(huán)境與能源工程

學生姓名 XXXXX

學 號 XXXXXXXX 指導老師 XXXXXX

撰寫時間： 2015年1月11日

秸稈生物質能源的應用現(xiàn)狀與前景

摘要：本文對秸稈生物質能源的應用現(xiàn)狀、發(fā)展前景進行了綜述，分析了秸稈生物質能源應用中的相關技術問題，并提出了相關建議，以促進生物質能源的發(fā)展和利用。

關鍵詞：能源；秸稈生物質；技術分析

生物質是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產(chǎn)生的各種有機體。農(nóng)作物秸稈是生物質的一個重要組成部分，是當今世界上僅次于煤炭、石油和天然氣的第四大能源[1]，在世界能源總消費量中占14%，預計到本世紀中葉，采用新技術生產(chǎn)的各種生物質替代燃料將占全球總能源的40%以上[2]，如何讓秸稈生物質能源發(fā)揮最大的效益，是科學家們重點關注和研究的課題。

1秸稈生物質利用的現(xiàn)狀

秸稈生物質具有多功能性，可作為燃料、飼料、肥料、生物基料和工業(yè)原料等。秸稈生物質利用主要有三個方面：一是種植(養(yǎng)殖)業(yè)綜合利用秸稈：秸稈快速腐熟還田、過腹還田和機械化直接還田、生產(chǎn)優(yōu)質飼料和食用菌。二是秸稈能源化利用：秸稈生物氣化(沼氣)、熱解氣化、固化成型、炭化、纖維素制燃料乙醇。三是以秸稈為原料的加工業(yè)：生產(chǎn)非木紙漿、人造板材、包裝材料、餐具等產(chǎn)品，以及秸稈飼料加工業(yè)和秸稈編織業(yè)。1.1 國內(nèi)現(xiàn)狀

我國農(nóng)民對作物秸稈的利用有悠久的歷史，秸稈除少量用于墊圈、喂養(yǎng)牲畜，部分用于堆漚肥外，大部分都作燃料燒掉。但隨著省柴節(jié)煤技術的推廣，燃煤和液化氣的普及，秸稈大量富余。我國是世界上最大的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)國，纖維素生物質資源豐富，總量在12億t以上。目前，農(nóng)村秸稈綜合利用率僅達到28.7%，與國家《秸稈焚燒和綜合利用管理辦法》中的年利用率達到60%，力爭2015年秸稈綜合利用率超過80%的目標要求有很大差距[5]。自20世紀80年代以來，我國生物質能發(fā)展迅速，具體表現(xiàn)在：生物質發(fā)電從無到有；沼氣建設一路高歌；燃料乙醇產(chǎn)量躍居世界第三；生物柴油困境中尋求突破，得以快速發(fā)展[6]。1.2國外現(xiàn)狀

國外生物質能技術開發(fā)是從20世紀70年代末期開始的，現(xiàn)在已有了很大進展[7]。秸稈直燃發(fā)電的先進設備已投放市場，熱解氣化技術也飛速猛進，燃料乙醇等多項技術裝備已進入規(guī)模化和商品化階段。丹麥是世界上最早使用秸稈發(fā)電的國家。丹麥首都哥本哈根以南的阿維多發(fā)電廠建于20世紀90年代，是全球效率最高、最環(huán)保的熱電聯(lián)供電廠之一，每年燃燒15萬t秸稈，可滿足幾十萬用戶的供熱和用電需求。在加拿大首都渥太華以北的農(nóng)業(yè)區(qū)，每年在收割季節(jié)，玉米收割機一邊收割一邊把玉米稈切碎，切碎的玉米稈作為肥料返到田里。在日本，主要有兩種秸稈處理方式：混入土中作為肥料，或作粗飼料喂養(yǎng)家畜。近年日本地球環(huán)境產(chǎn)業(yè)技術研究機構與本田技術研究所共同研制出從秸稈纖維素中提取酒精燃料的技術，向實用化發(fā)展。秸稈在美國的用途很廣，可作飼料、手工制品，還用來蓋房。有關秸稈與纖維素乙醇的提煉問題，則是秸稈綜合回收利用在美國的最新進展[8]。

2秸稈生物質的能源化應用

國內(nèi)外生物質能利用技術經(jīng)過20多年的研究和發(fā)展，其能源化應用主要有：已經(jīng)普及的節(jié)能灶、小沼氣；處于示范、推廣階段的厭氧處理糞便和秸稈氣化集中供氣技術；處于中試階段的生物質能壓制成型及其配套技術；正在研究中的纖維素原料制取酒精、熱化學液化技術、供熱發(fā)電和燃氣催化制取氫氣等?？商峁┑哪芰恐饕须娔?、熱能和交通能源。

2.1電能

世界各國高度重視秸稈發(fā)電項目的開發(fā)，將其作為21世紀發(fā)展可再生能源的戰(zhàn)略重點和具備發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)。丹麥已建有130多座秸稈發(fā)電站，秸稈發(fā)電等可再生能源已占該國能源消耗總量的24%，丹麥BWE發(fā)電技術也在西班牙、英國、瑞典、芬蘭、法國等國投產(chǎn)運行多年，其中英國坎貝斯的生物質能發(fā)電廠是目前世界上最大的秸稈發(fā)電廠，裝機容量3.8萬kW；其它如日本的“陽光計劃”、美國的“能源農(nóng)場”，美國有350座生物質發(fā)電站，總裝機容量達7000MW，提供了大約6.6萬個工作崗位，2010年美國生物質能發(fā)電達到13 000 MW裝機容量；印度有“綠色能源工廠”等，秸稈發(fā)電技術已被聯(lián)合國列為重點項目予以推廣。我國的秸稈發(fā)電技術雖然起步較晚，但發(fā)展較快，國內(nèi)在建農(nóng)作物秸稈發(fā)電項目136個，分布在河南、黑龍江、遼寧、新疆、江蘇、廣東、浙江、甘肅等多個省市。根據(jù)我國新能源和可再生能源發(fā)展綱要提出的目標和國家發(fā)改委的要求[9]，至2020年，五大電力公司清潔燃料發(fā)電要占到總發(fā)電的5%以上，生物質能發(fā)電裝機容量要超過3000萬kw。

2.2熱能

秸稈生物質通過液化或固化等方式制造成燃料可直接供熱，或是制造成秸稈清潔煤炭等等。秸稈煤炭是一種新型的生物質再生能源，環(huán)保清潔，遠遠低于原煤的成本和市場價格，應用范圍極為廣泛，可以代替木柴、原煤、液化氣，廣泛用于生活爐灶、取暖爐、熱水鍋爐、工業(yè)鍋爐等。但是如何將生物質燃料像煤、煤氣和天然氣一樣在老百姓的生活中普及，還需大力宣傳和推廣。

2.3交通能源

秸稈的主要成分是碳、氫、氧等元素，有機成分以纖維素、半纖維素為主，其次為木質素、蛋白質、脂肪、灰分等，用秸稈轉化的生物燃料如生物乙醇和生物柴油作為交通能源，同石油、天然氣和煤等化石燃料相比，最大特點是可再生性和對環(huán)境更友好。國際上生物交通能源技術相對成熟，主要路線是：谷物、秸稈、其它植物等發(fā)酵生產(chǎn)乙醇一車用油、乙烯、無毒溶劑及上百種化工、原材料產(chǎn)品等；我國秸稈交通能源技術研究雖然起步較晚，但日趨成熟，有些正形成小型規(guī)模和商品化。

3秸稈生物質能源化應用技術

秸稈生物質能源化應用技術主要包括秸稈沼氣（生物氣化）、秸稈固化成型燃料、秸稈熱解氣化、直燃發(fā)電和秸稈干餾等方式

3.1沼氣發(fā)酵生物法（生物氣化）

秸稈生物氣化是秸稈在厭氧條件下經(jīng)微生物發(fā)酵而產(chǎn)生沼氣和有機肥料的技術工程，可利用稻草、麥秸、玉米秸等多種秸稈，并可與農(nóng)村生活垃圾、果蔬廢物、糞便等混合發(fā)酵，原料組合非常靈活，來源充足，有著廣闊的發(fā)展空間和發(fā)展?jié)摿Α?/p>

秸稈沼氣技術分為戶用秸稈沼氣和秸稈沼氣集中供氣兩種形式。秸稈入池產(chǎn)氣后產(chǎn)生的沼渣作肥料還田，提高了秸稈資源的利用效率，氣化效率通?？蛇_70%~80%[12|。秸稈沼氣技術的工藝流程為：秸稈預處理一堆漚一投料一加水封池一點火試氣。由于秸稈中含有大量的纖維素、木質素，導致分解速度較慢，產(chǎn)氣周期較長。若將秸稈直接入沼氣池進行發(fā)酵產(chǎn)氣慢、氣量少、不經(jīng)濟、難以大面積推廣應用[13]引。為了提高產(chǎn)氣量，主要應解決預處理技術和發(fā)酵菌種及適合秸稈物料特性的高效厭氧發(fā)酵反應器研制等問題。沼氣發(fā)酵的優(yōu)點：(1)菌種在適合的情況下，發(fā)酵及供能速度快。(2)原料簡單易得，利用率較高；(3)前期投入少，不需要大型機械和復雜環(huán)境。沼氣發(fā)酵的缺點：(1)建廠條件高，需要配套的小項目多，投資成本高，短期內(nèi)效益低；(2)小型沼氣工程存在產(chǎn)氣不穩(wěn)定及發(fā)酵速度慢、相對效率低的問題；(3)大型沼氣工程技術要求高，推廣難度大。

3.2秸稈氣化爐氣化法(熱解氣化)秸稈熱解氣化是以農(nóng)作物秸稈、稻殼、木屑、樹枝以及農(nóng)村有機廢棄物等為原料，在氣化爐中缺氧的情況下進行燃燒，使秸稈在700~850℃的氣化溫度下發(fā)生熱解氣化反應，產(chǎn)生一氧化碳、氫氣、甲烷等可燃氣體用于工業(yè)發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)、液體燃料合成、居民集中供氣、工業(yè)燃氣鍋爐、工業(yè)干燥和采暖供熱等方面。秸稈熱解氣化的優(yōu)點：(1)秸稈燃燒充分，基本沒有煙熏，殘余灰燼少；(2)熱值高，2 t秸稈的熱值相當于1 t煤，燃燒溫度高，火力強節(jié)省時間；(3)燃燒的火焰溫度、熱能強度可控制調(diào)節(jié)，并實現(xiàn)開、關兩位操作，使用方便；(4)不受季節(jié)約束，可實現(xiàn)不問斷供氣[14]；(5)不需要輔助能源或化學添加劑。秸稈熱解氣化的缺點：(1)熱解氣化過程中揮發(fā)出多種有機化合物和焦油，若不加以回收利用，易造成環(huán)境污染和二次污染；(2)只利用了單一的可燃氣，資源利用率低，且存在～定的安全隱患。經(jīng)過近20年的努力，我國生物質熱解氣化技術日趨完善。我國自行研制的集中供氣和戶用氣化爐產(chǎn)品已進入實用化試驗及示范階段，形成了多個系列的爐型，可滿足多種物料的氣化要求，在生產(chǎn)、生活用能、發(fā)電、干燥、供暖等領域得到利用?，F(xiàn)已研發(fā)出突破性的生物質能源聯(lián)產(chǎn)綜合利用技術，即在氣化爐內(nèi)將生物質材料在限制供氧的條件下燃燒，發(fā)生一系列燃燒反應，同時回收產(chǎn)生的氣、液、炭和熱水。熱解產(chǎn)生的氣體主要含有甲烷、乙烯、一氧化碳、氫氣等可燃性氣體，可將其輸入燃氣輪機發(fā)電或直接向用戶供氣；產(chǎn)生的液體中含有酸類、醇類、酯類、醛類、?。簯{、酚類等多種化學成分，可用作家畜、家禽飼養(yǎng)中的消毒殺菌液、除臭劑，或用作促進作物生長的葉面肥，在有機農(nóng)作物種植中施用；產(chǎn)生的固體生物質炭經(jīng)過處理叮作為工業(yè)用炭、生活用炭、有機復合肥、肥料緩釋劑等；冷卻爐體產(chǎn)生的熱水可用于工業(yè)或民用，這項技術具有良好的推廣和應用前景。

3.3直接燃燒法 直接燃燒法是直接將收集的秸稈生物質原料集中、粉碎、干燥后投入鍋爐中燃燒發(fā)電，可以采用鍋爐一蒸汽一蒸汽輪機一發(fā)電機的工藝方式，也可以采用熱電聯(lián)供的方式以提高系統(tǒng)效率。該技術基本成熟，已經(jīng)進入商業(yè)化應用階段。對于秸稈發(fā)電廠來說，給料方式主要有兩種：一種是切碎給料，一種是整包給料。以6 MW秸稈直燃發(fā)電系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)采用汽輪機組進行發(fā)電，發(fā)電效率20%，自用電率10%，碳轉化率90%，系統(tǒng)總供電效率18%[15]。直接燃燒法是目前在秸稈生物質能源化利用中最簡單方便也是唯一實現(xiàn)規(guī)?；瘧玫姆椒?。但缺點明顯：其熱效率僅為氣化的三分之一，且投資大；由于秸稈燃料中堿金屬以及氯元素的含量相對較高，燃燒后將產(chǎn)生較強的高溫腐蝕，并引發(fā)床料聚團、結渣等問題；燃燒面積大，不能充分利用資源；生物質燃燒過程產(chǎn)生的細粒子影響城市和區(qū)域空氣質量，降低大氣能見度，損害人體健康，甚至影響區(qū)域和全球氣候。根據(jù)國外生物質發(fā)電廠運行實績統(tǒng)計以及我國權威部門測算，生物質燃燒發(fā)電成本遠高于常規(guī)燃煤發(fā)電成本，約為煤電的1.5倍。盡管如此，大力發(fā)展秸稈發(fā)電，不僅可以減少由于在田間地頭大量焚燒、廢棄秸稈所造成的污染，變廢為寶，化害為利，而且對解決“三農(nóng)”問題、促進經(jīng)濟發(fā)展具有重要作用。截至2008年8月底，我國共上馬了生物質能發(fā)電項目136個，總裝機規(guī)模220萬kW[16]。

3.4液化乙醇法

乙醇作為替代能源，已在巴西、美國、瑞典、中國等得到應用。傳統(tǒng)的由玉米秸稈制備乙醇的工藝包括預處理、水解、發(fā)酵3個步驟[17]。通過預處理分離木質素等不利于發(fā)酵的成分、破壞纖維素的束狀結構、提高纖維素水解效率、降低纖維素酶的成本、開發(fā)木糖發(fā)酵

用的微生物菌種和優(yōu)化生產(chǎn)過程等，均是生產(chǎn)乙醇的關鍵。

而最近研究出的木材液化過程中，木質素首先被液化，其次是半纖維素，最后才是纖維素，這就有可能將秸稈中木質素等不利于發(fā)酵制備乙醇的成分與纖維素分離，達到秸稈預處理的目的[18]。分離的程度是制備乙醇的關鍵。利用農(nóng)作物秸稈為原料生產(chǎn)生物乙醇，同時聯(lián)產(chǎn)重要的碳四平臺化合物丁二酸。丁二酸町生產(chǎn)新型町降解塑料PBS等新材料，有著極其廣闊的投資與應用前景。據(jù)了解，我國每年約產(chǎn)生1.5億t玉米秸稈，利用纖維素轉化利用技術，可生產(chǎn)1500萬t生物燃料及1800萬t加工產(chǎn)品，相當于4500萬t石油產(chǎn)生的價值。秸稈乙醇項目還可實現(xiàn)真正意義上的純生物流程生產(chǎn)。其生產(chǎn)過程基本不消耗化學能源，每6 t秸稈纖維大約產(chǎn)生1 t乙醇、1 t二氧化碳，除去損耗的余渣約3.5 t，可代替煤用于鍋爐。整個流程將是真正意義上的取之自然、用于自然、回歸自然的純天然過程。

隨著技術的不斷進步，麥秸、玉米稈、稻草經(jīng)過生產(chǎn)加工，最終都可以變成能夠替代石油的燃料乙醇，可逐步替換目前的石油制品燃料，降低中國過高的原油依賴度，對緩解我國能源短缺、提高農(nóng)民收入、保護大氣環(huán)境等均有重要的戰(zhàn)略意義。國家發(fā)改委宣布：中國將在未來使用更多的非糧乙醇燃料來替代原油，具體包括2010年開始每年使用超過200萬t非糧農(nóng)作物提煉出來的乙醇燃料以及20萬t生物柴油，而到2020年分別增加至1000萬t和200萬。

3.5壓塊固化燃燒法

植物細胞中除含有纖維素、半纖維素外還含有木質素，木質素是具有芳香族特性的結構單體為苯丙烷型的立體結構高分子化合物，其常溫下不溶于任何有機溶劑，但在200~300℃時會軟化液化，此時如施加一定的壓力可使其與纖維素緊密粘接，并與相鄰秸稈顆?；ハ嗄z接，冷卻后即可固化成型[19]。秸稈制煤、制炭技術是以玉米、大豆、棉花、水稻等農(nóng)作物秸稈，以及廢棄的花生殼、鋸末、雜草、稻殼、樹枝等為燃料，在隔絕空氣的條件下，快速處理成秸稈炭，經(jīng)粉碎后，再與粘土和其它粘合劑混合，壓制成蜂窩煤型或炭棒型。壓塊固化燃燒的優(yōu)點：(1)通過生物質壓塊機等進行短時間內(nèi)的轉化，非常方便省時；(2)密度大，燃燒時間長；(3)熱值高，方便運輸和貯藏。壓塊固化燃燒的缺點：成本較高，尚未能推廣用于電廠，多為小范圍的供熱等。壓塊固化是極具投資價值的高回報技術。秸稈煤炭應用范圍廣，可以代替木柴、液化氣，能廣泛用于生活爐灶、取暖爐、熱水鍋爐、工業(yè)鍋爐等。根據(jù)農(nóng)業(yè)部的目標，2010年，結合解決農(nóng)村基本能源需要和改變農(nóng)村用能方式，全國將建成400個左右秸稈固化成型燃料應用示范點，秸稈固化成型燃料年利用量達到100萬t左右；到2015年，秸稈固化成型燃料年利用量達到2000萬t左右。

3.6其它方法

目前，還有將秸稈通過固態(tài)微貯水解預處理和催化產(chǎn)氫即利用氫能并通過氫能發(fā)電的研究。4 展望

據(jù)專家預測，如果將秸稈利用技術產(chǎn)業(yè)化，以50km為半徑建設小型秸稈加工廠，那么按秸稈到廠價40元，農(nóng)民每畝就可增收200元以上；如果我國每年能利用全國50%的作物秸稈、40%的畜禽糞便、30%的林業(yè)廢棄物，以及開發(fā)5%的邊際土地種植能源作物，并建設約1000個生物質轉化工廠，那么其產(chǎn)出的能源就相當于年產(chǎn)5000萬t石油，約為一個大慶油田的年產(chǎn)量，可創(chuàng)造經(jīng)濟效益400億元并提供1000多萬個就業(yè)崗位[23]。今后我國秸稈生物質能利用技術將在以下方面發(fā)展[24]：高效直接燃燒技術與設備、集約化綜合開發(fā)利用、新技術開發(fā)。希望國家各級政府和部門加快推進秸稈生物質能源綜合利用，促進資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會建設。

摘 要

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