由水生植物制取氫氣和可降解塑料的新技術(shù)及機(jī)理研究

本課題旨在研究以瘤胃仿生反應(yīng)器為核心、實(shí)現(xiàn)湖泊水生植物資源化的生物技術(shù)及其基礎(chǔ)理論, 探討通過人工瘤胃反應(yīng)器厭氧分解水葫蘆、蘆葦和水浮蓮并部分產(chǎn)生氫氣, 再利用真養(yǎng)產(chǎn)堿桿菌在后續(xù)反應(yīng)器中將厭氧酸化的產(chǎn)物進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為聚-β-羥基烷酸酯(PHA)的新方法, 以克服水生植物處置缺少有效手段和PHA生產(chǎn)成本高的缺點(diǎn)，并弄清水生植物在系統(tǒng)中的生物降解機(jī)制，深入探討提高生物系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水生植物資源化效率的途徑，為利用湖泊水生植物生產(chǎn)可降解塑料和清潔能源提供新的概念和技術(shù)。主要研究內(nèi)容包括：(1) 瘤胃微生物和真養(yǎng)產(chǎn)堿桿菌的富集和培養(yǎng)；(2) 生物反應(yīng)器的設(shè)計和構(gòu)筑；(3) 水生植物在仿生反應(yīng)器中的降解機(jī)理和瘤胃微生物的變化規(guī)律；(4) 反應(yīng)器的優(yōu)化工藝參數(shù)及調(diào)控方法；(5) 兩級反應(yīng)器的耦合機(jī)制。 2100433B

強(qiáng)夯在砂土中的加固機(jī)理及其動力學(xué)機(jī)理的研究一直是土力學(xué)及基礎(chǔ)工程中一個重要的課題。迄今為止，世界各國的研究者做了一定的現(xiàn)場及室內(nèi)實(shí)驗(yàn)來研究強(qiáng)夯在砂土中特別是干砂中的夯實(shí)效果及相關(guān)影響參數(shù)。然而，對強(qiáng)夯在飽和砂土中加固機(jī)理及其動力學(xué)模型的研究依然缺乏，因此對強(qiáng)夯過程中夯錘與土體相互作用原理、土顆粒之間相互作用機(jī)理等的了解非常有限，從而導(dǎo)致強(qiáng)夯設(shè)計的不確定性。本課題擬在申請者相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，應(yīng)用室內(nèi)模型實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬方法繼續(xù)對強(qiáng)夯在飽和砂土中的加固機(jī)理和動力學(xué)模型進(jìn)行系統(tǒng)全面的研究。研究內(nèi)容主要包括建立實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、研究并掌握?qiáng)夯加固機(jī)理、建立強(qiáng)夯動力學(xué)模型、創(chuàng)建可靠的強(qiáng)夯加固效果預(yù)測模型、進(jìn)行有效的數(shù)值模擬與分析等。本研究成果可以針對不同強(qiáng)夯情況下夯實(shí)效果進(jìn)行有效的定量化分析并進(jìn)行相關(guān)質(zhì)量保證和控制（QA/QC），從而達(dá)到優(yōu)化強(qiáng)夯設(shè)計理論、保證工程質(zhì)量、減少工程造價、降低工程風(fēng)險的目的。

人工濕地被廣泛地用于生活污水、造紙廢水、礦山重金屬廢水、紡織污水的處理以及農(nóng)業(yè)面源污染的控制。但目前對其除污機(jī)理了解相對較少。本項(xiàng)目在杭州市西湖西進(jìn)濕地建設(shè)項(xiàng)目和省重大科技攻關(guān)項(xiàng)目實(shí)施中，收集了五十余種可用于人工濕地建設(shè)的水生植物，并已對其生長習(xí)性有較全面的了解。本項(xiàng)目擬研究這些水生植物根氧化力、根形態(tài)、根分泌物等特征，篩選出在除污能力、生理生化性狀差異大的植物，以此為材料，研究水生植物根表鐵錳氧 2100433B