第2章 资源生物学 生物质资源
生物质的概念3篇
生物质的概念生物质是指由植物、动物等有机物质在自然界、人类活动等过程中深度转换而成的固体、液体或气体能源。
生物质作为一种可再生的能源资源，具有广泛的应用前景和环保优势，被各国政府和企业广泛开发和利用。
一、生物质的类型及特点1.生物质的类型生物质可分为固体生物质、液体生物质和气体生物质三种类型。
固体生物质：是指由植物、动物等有机物质在干燥、烘干等处理过程中所得的固体物质，主要包括植物秸秆、木材、残留物等，如秸秆、玉米秸秆、麦秸、棉杆等。
液体生物质：是指由植物、动物等有机物质在液态化过程中所得的物质，主要包括生物燃料、生物柴油、生物液化气等。
气体生物质：是指由植物、动物等有机物质在腐烂、发酵等过程中产生的气体，主要包括沼气、生物气等。
2.生物质的特点①可再生性:生物质是一种可以再生的资源，与化石燃料相比，生物质使用后不会流失，而是可以再次利用。
②低碳排放:生物质的使用过程中，与化石燃料相比，其二氧化碳排放量极低，不会对环境造成太大的污染和影响。
③贡献环保:生物质的利用是一种环保的能源形式，它可以减少垃圾堆积、防止水体污染及空气污染等。
④利用范围广:生物质的使用范围非常广泛，它可以用于农业、工业、能源等领域，有很高的综合利用价值。
二、生物质的应用领域及优点1.生物质在农业领域的应用农业废弃物是指农业生产中天然生长的各种植物所产生的废弃物，通过充分利用可以将其转化为有用的资源。
这些废弃物的利用能够降低环境污染，增加农民收入，也可提高农业生产的效益。
生物质在农业领域的应用体现在以下几个方面：（1）植物秸秆的利用。
对秸秆进行深度加工可以制造出生物质燃料颗粒或生物质炭等，可以替代有害化石燃料，对环境和自然资源有很好的保护作用。
（2）生物质肥料的应用。
通过将农业废弃物深度处理并加工，可以制造出生物质肥料，可替代传统化肥，提高土壤肥力，提高粮食产量，有益于农业生产的发展。
2.生物质在工业领域的应用生物质在工业领域的应用领域非常广泛，可应用于工业废水、工业废气、废弃固体等每一个环节，从而实现化学、农业、制药、纸浆和造纸等多个行业对生物资源和生物质能源的替代。
生物质复习题 2
1 生物质、生物质能的概念生物质：自然界中有生命的，可以生长的各种有机物质，包括动物、植物和微生物。
生物质能：由太阳能转化而来的以化学能形式储存在生物质中的能量。
2 生物质的种类和资源种类1）农业生物质资源：农作物（包括能源植物）、农业生产废弃物、农业加工业废弃物等2）林业生物质资源：森林生长和林业生产过程中所提供的生物质资源3）畜禽粪便：畜禽排泄物的统称4）生活污水和工业有机废水：农村和城镇居民生活、商业和服务业的各种排水组成5）城市固体有机废弃物：主要由城镇居民生活垃圾，商业、服务业垃圾等固体有机废弃物组成，成份复杂。
资源特点1）资源分布十分广泛，远比石油丰富，可以不断再生。
2）城市内燃机车辆使用从生物质资源提取或生产出的乙醇、液态氢时，有利于保护环境。
3）开发生物质能源，可以促进经济发展，提高就业机会，具有经济与社会的双重效益。
4）在贫瘠的或者被侵蚀的土地上种植能源作物或者植被，可以改善土壤、生态环境，提高土壤利用度。
3 生物质能转换技术有哪些类型？1）直接燃烧技术：最普通的生物质能转化技术，即燃料中可燃成份和氧化剂（一般是空气中的氧气）发生氧化反应的化学反应过程，在反应过程中强烈析出热量，并使燃烧产物的温度升高。
2）生物转换技术：用微生物发酵方法将生物质能转化为燃料物质的技术，通常生产的液体燃料为乙醇，气体燃料为沼气，并伴有二氧化碳产生。
3）热化学转换技术：在加热条件下，用热化学手段将生物质能转换成燃料物质的技术。
常用的方法有气化法、热裂解法和高压液化法。
4）其他转换技术：生物质压缩成型技术，生物柴油，生物质制氢。
第二章生物质能资源与能源植物1 生物质能资源有何特点(1)可再生(2)普遍、易取(3)可储存和运输(4)挥发组分高，炭活性高，易燃(5)环保(6)是能量密度较低的低品位能源.2 生物质化学组成的主要成分有哪些？(1)纤维素(2)半纤维素(3)木质素(4)淀粉(5)蛋白质(6)其他有机成分(有机物)(7)其他无机成分(无机物)3 生物质的元素分析成分有哪些？C H O N S P K 灰分等4 生物质组成成分的工业分析成分有那些？水分挥发分灰分固定碳5 生物质的物理特性和热性质主要包括：1、粒度，形状和粒度分布2、密度和堆积密度3、摩擦和流动特性角4、比热容5、导热性6 能源植物：能源植物通常包括速生薪炭林，含糖或淀粉植物，能榨油或产油的植物，可供厌氧发酵用的藻类和其他植物等。
生物质资源
第二章 生物质资源
2.1 生物质能的主要资源（了解）
2.2 生物质资源量推算（掌握）
2.3 能源植物（了解）
2.4 能源微生物（了解）
2.5 能源生物的品种改良技术（掌握）
农作物资源
• 农作物秸秆资源量是以农作物产品的产量 进行推算的
草谷比(产率)
式中Sn—秸秆资源量，万吨； i—资源品种编号，1,2,3,…,n； Si—第i种作物产量，万吨； di—第i种农作物草谷比(产率)，kg/kg。
工业有机废水资源
制革业废水 • 制革业是产生大量污水的行业，制革污水 不仅量大，而且是一种成分复杂、浓度高 的有机废水 • 制革污泥中含有约70%的有机物，制革污泥 中如果不含铬，其利用前景还是非常广阔 的。每千克干污泥含有约3000kcal的热量， 可以进行热能的回收
工业有机废水资源
酿酒业废水 • 对酒的需求量日益增大，随之带来的是酿 酒业的更大的排污量，给我国水环境造成 十分严重的污染 • 全国啤酒废水年排放量在2.5亿立方米以上 • 啤酒废水的主要成分是:果胶和蛋白质。这 些物质随废水排出成为污染源，但如果综 合利用，又是宝贵的物质资源。
Biochemical Oxygen Demand(BOD)
• 在有氧条件下，好氧微生物氧化分解单位 体积水中有机物所消耗的游离氧的数量， 表示单位为氧的毫克/升（O2，mg/L）。 • BOD测定方法：常采用在20℃条件下，培 养五昼夜后测定的生化需氧量（对生活污 水而言，约等于完全氧化分解耗氧量的百 分之七十），称为"五日生化需氧量"记作 "BOD5"。
①树种丰富 我国适合规模化发展林木生物质能的树种资 源比较丰富，仅乡土树种就多达几十种。 ②资源丰富（相当于2亿吨标煤） ③潜力巨大（荒山种植）
生物质资源化学
生物质资源化学第一章生物质资源化学概论第一节生物质资源化学的发展1.生物质资源的定义自然资源：一定时间、空间条件下自然界中一切能够为人类所利用并产生的经济价值的、能够提高人类当前和未来福利的自然诸要素总和。
生物资源：生物圈中对人类有一定经济价值的动物、植物、微生物及其组成的生物群落生物质：地球上一切生物（动物、植物、微生物）产生的生物量生物质资源：广义上?狭义上2.生物质资源化学的研究内容和重要性生物质资源化学区别于生物学，生物学是研究结构功能以及对其进行改进；生物质资源化学：以生物质为原料进一步加工加以利用。
研究的三大内容：（1）能源与燃料（最广泛）常规能源：传统石化能源，非传统石化能源如页岩气新能源：太阳能、风能、地热能、核能、生物质能（航空油）（2）化工产品生物质资源几乎可代替石油生产所有化工原料（目前成本等问题尚未解决）（3）材料（丝绸）重要性生物质资源引起重视和广泛研究源于2个原因：①石油资源的枯竭（/过度开采煤炭资源造成地陷或者其他环境问题）；全球三大问题——资源枯竭、人口膨胀、环境污染，根本问题在于资源枯竭②生物可降解性（石油加工的许多产品难降解）（③结构独特，如甲壳素）目前全世界都在积极进行生物质资源的研究（生物质资源是石化资源的20倍，量大且可再生可降解）3.生物质资源分类按照分子大小分类：天然高分子：分子量>2000，基团确定，分子结构难以确定，一般为混合物天然小分子：分子量<2000，基团确定且分子结构确定结构不同研究方式方法不同按照结构（基团）分类：醇、胺、羧酸、酯、酚、芳香族、脂肪族按照应用角度分为：蛋白质、多糖、药物、油脂4.生物质资源特点①天然可再生（本质上是对太阳能的利用）②生物亲和性、生物分解性③独特的化学结构和功能对其合理利用可达到2点效果：资源不枯竭、减少环境污染5.生物质资源发展（1）最初淀粉造酒，竹子制纸（2）变性淀粉，如纤维素化工（起源？）（3）化学生物物理阶段第二节生物质资源化学的研究方法1.基本途径和原理原理：顺应其结构（符合绿色化学、原子经济学）基本途径：化学处理，化学反应改造（无机有机，醚化、酯化、络合物、螯合物、共聚、缩合、接枝）物理处理，如超声波（断链，大分子改造为小分子），光照，共混，蒸汽爆破生物与酶处理，如发酵，植物组织培养，基因工程；甲醇汽油、乙醇汽油2.结构和性能研究的方法①纯度分析方法：液相色谱：除了永久性气体物质都可适用气相色谱：针对挥发性（热稳定）气体电泳：适用于（带电荷高分子）蛋白质、核糖核酸、糖类②结构分析高分子：具有化学结构（元素组成）、二级结构（分子量和分子量分布，有条件还可测量链结构，色谱（利用分子大小不同分离）、x-衍射、红外）、聚集态结构（链与链之间的结构，热分析、电镜）；核磁？低分子：（只有）化学结构（需要检测）；四大分析方法：红外光谱（IR）、核磁共振（HMR）、紫外可见（UV-VIS）、质谱（MS）③性能测试，如力学、光学、生物降解性能、电学第三节几种重要的生物质资源纤维素甲壳素淀粉胶原蛋白大豆蛋白各种多糖天然药物油脂天然树脂第二章提取分离技术第一节提取1.萃取：利用物质在不同溶剂中的溶解性能不同全分析的萃取顺序：有机溶剂（小分子如生物碱）→极性溶剂（极性基团如黄酮）→水（高分子如多糖、蛋白质）→酸或碱（带酸或碱基团的高分子）方法：浸渍（适用于对温度敏感的组分，影响因素：温度、时间、用量、粉碎程度）、煎煮、回流提取2.蒸馏：利用物质的沸点不同，常用于香料（如玫瑰精油）、一些生物碱直接蒸馏：完全利用沸点，物质按照沸点高低顺序分离水蒸气蒸馏：分离相与水不互溶，利用温度达到水沸点时的分压的差异，凭借水蒸气将分离相带出3.压榨：常用于食用油（如茶油、菜籽油）以及工业上的桐油?以上3种为温和的物理方法 4.化学处理（反应）：如纤维素用碱高温蒸煮5.蒸汽爆破：如爆米花，米（含水）处于高温高压状态下骤然降压产生蒸汽6.生物与酶：如纤维素、甲壳素第二节 分离纯化1.升华：产品纯度高但使用对象有限，如咖啡因的提取2.重结晶：对象溶于溶剂利用不同温度下溶解度差异结晶分离。
生物资源学复习重点
一、名词解说⒈自然保护区：拥有法定界限，被指定用来负担拥有特别价值或好处及特定自然特征等地区的保护任务的地区，叫自然保护区。
⒉动物驯化：引种动物对引种区内一些状况因子的耐受限制发生合适调理，在生理习惯、形态构造上存在必定程度的变化，以适应新的状况条件的过程。
⒊生物质源的周期性：是生命现象独有的时间上的层次布列，表现为生物质源的数目周期性和质量周期性两个方面。
⒋直接价值：与生物质源花费者的直接利用和满足相关。
经过标价，直接价值凡是比较简单察觉和衡量。
⒌生物质源：指生物圈中对人类拥有必定经济价值的动物、植物、微生物有机体以及由它们所构成的生物群落。
⒍区系：⒎生物质源的系统性：指任何生物物种在自然界中并不是独自存在，而是产生一种系统关系，所以在利用生物质源时，必定从整体出发，进行综合利用。
⒏种群的最大连续产量：是在单位面积或某一自然地段上的自然生态系统中，能够长远不停地获取人类所需的某种或某类生活物质能凑近或能达到的最大理论产值。
要保持种群的最大连续产量，应使资源种群保持在N〔种群内个体数〕=K〔状况容纳量〕/2水平，假如N>K/2，表示种群利用不足，如N<K/2，表示利用过分。
⒐保护生物学：是一门综合性学科，目标是评估人类对生物多样性的影响，提出防守物种灭绝的详细措施。
它拥有理论科学和应用科学的两重特征，由基础生物学、应用生物学和社会科学交织交融而成。
⒑引种：从外处或外国引进一个当地区或本国所没有的动物或植物，经过驯化培养，使其成为当地区的一个种植品种。
⒒生物质源的有限性：生物质源虽属于可改革资源，但其改革本事有必定极限，其实不可以无穷制的增加下去。
⒓缓冲区：位于核心区四周，包含一部分原生性生态系统种类和由演替种类所据有的半开发的地段，对外界的影响和破坏起到必定的缓冲作用，还能够进行某些试验性或生产性的科学试验研究。
⒔动物地理分布：任一种动物所据有必定的地理空间或及分布区，动物在这里达成成长、发育、生殖等全部生命活动。
第二章--生物质压缩成型技术
原料
木屑 秸秆
4 不成型 不成型
6 成型 成型
含水率/%
8
10
成型 成型
成型 成型
12 成型 成型
14 不成型 不成型
原料含水率的影响，对比生活中的和面
水太少
水太多 水适中
原料粒度的影响
对于某一确定的成型方式，原料的粒度大小应不大于某一尺寸。
粒度小 粒度大
延伸率或变形率大 延伸率或变形率大小
容易压缩 难压缩
2.5 生物质成型燃料的性能指标
1. 生物质成型燃料的物理特性
（直接决定成型燃料的使用要求、运输要求和收藏条件）
松弛密度 耐久性
2. 生物质成型燃料的燃烧特性
生物质成型燃料的物理特性
（1）松弛密度 生物质成型块在出模后，由于弹性变形和应力松弛，其压缩密 度逐渐减小，一定时间后密度趋于稳定，此时成型块的密度成 为松弛密度。
温度/oC原料来自180200220
240
260
280
木屑 不成型 不成型 成型缓慢 成型较快 成型快 不成型
秸秆 不成型 不成型 成型缓慢 成型较快 成型快 表面炭化
2.4 生物质压缩成型工艺技术
热压缩
压缩成型工艺类型
螺旋挤压 成型技术
活塞挤 压技术
压辊式成型技术
工作原理：采用压轮和模具之间挤压力摩擦力相互作用原理， 使物料获得成型。物料在加工过程中无需加入任何添加剂或 粘结剂。
1962年，德国Rumpf，黏结力类型和黏结方式分类：
➢固体颗粒桥接或架桥 ➢非自由移动黏结剂作用的黏结力 ➢自由移动液体的表面张力和毛细压力 ➢离子键的分子吸引力（范德华力）或静电引力 ➢固体粒子间的充填和嵌合
生物质压缩成型的粒子特性
21世纪绿色可再生资源--生物质
21世纪绿色可再生资源———生物质闫有旺（聊城大学农学院，山东聊城，252000）摘要作为植物光合作用产物的淀粉、纤维素和木质素的生物质每年以约1640亿吨的速度不断再生，如以能量换算，相当于目前石油年产量的15~20倍，这些丰富的可再生生物质资源被认为是21世纪可被人类利用的最丰富的绿色资源。
生物质资源的利用有利于生态环境的保护，符合可持续发展战略的要求，特介绍生物质资源应用的现状、制约因素、意义和生物质资源应用的前景。
关键词生物质应用制约因素意义开发前景中图分类号@143.1文献标识码A文章编号1008-9411（2003）05-0001-03作为人类主要能源和有机化工原料的煤、石油和天然气，曾经为人类经济的繁荣、社会的进步和生活水平的提高做出了很大的贡献。
但是，由于煤、石油和天然气等矿物资源不可再生，因此它们不是人类所能长久依赖的理想资源。
再者目前地球所面临的环境危机直接或间接的与矿物燃料的加工和使用有关，比如这些矿物的燃烧后放出大量的CO2、SOX、NO X，被认为是形成局部环境污染、产生酸雨以及温室气体等地区性环境问题的根源。
因此，选择更为清洁的能源和化工原料新资源，自然成为以消除污染、实现可持续发展为目标的绿色化学的研究内容。
从绿色化学的角度来考虑，作为人类能够长久依赖的未来资源和能源，它必须是储量丰富，最好是可再生的，而且它的利用不会引起环境污染。
基于这一原则，人们普遍认为以植物为主的生物质资源将是人类未来的理想选择。
1生物质资源及其应用绿色植物利用叶绿素通过光合作用把空气中的CO2和H2O转化为葡萄糖并将太阳光的光能储存在其中，然后葡萄糖再进一步聚合成淀粉、纤维素、半纤维素和木质素等多糖并构成生物体。
因此，生物质可理解为由光合作用产生的所有生物有机体的总称，包括植物、农作物、林产废弃物、海产物（各种海草）和城市废弃物（报纸、天然纤维）等。
生物质资源不仅储量丰富，而且可以再生。
据估计，作为植物生物质的最主要成分-木质素和纤维素每年以约1640亿吨的速度不断再生，如以能量换算，相当于目前石油年产量的15~20倍。
《生物质资源开发与利用》课程教学大纲
《生物质资源开发与利用》课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：1061239032课程名称：生物质资源开发与利用/Development and Application of Biomass Resources课程类别：专业选修课开课学期：第7学期学分：2总学时：32理论学时：32实验/实践学时：0适用专业：生物技术适用对象：本科先修课程：普通生物学、微生物学、生物化学、发酵工程开课学院：环境工程与化学学院二、课程简介《生物质资源开发与利用》是生物技术专业的专业选修课之一，通过该课程的学习，使学生掌握生物质功能及种类、废弃物资源及生物质原料植物资源的特点、生物质能源转化的基本原理，理解生物质开发利用的社会、经济和生态效益、国内外开发利用现状及我国生物质发展思路与原则，初步掌握主要生物能源原料高效生产和主要生物质能转换、利用方式技术及其存在的主要问题和发展方向，拓宽专业视野，增强学生生态环境保护和可持续发展意识。
三、课程教学目标1．课程对毕业要求的支撑指标点7.1 熟悉生物技术行业的技术标准、产业政策和法律法规，并正确理解生物技术对人类健康、社会、经济、环境等方面的影响。
指标点10.2 能够运用现代技术平台，选择适当途径拓展自身知识水平的能力，主动适应不断变化的国内外职业环境，具备持续学习的能力，以适应经济社会发展的需要。
2．课程教学目标（1）掌握生物质功能及种类、废弃物资源及生物质原料植物资源的特点，了解生物质原料资源的利用前景。
（2）掌握生物质能源转化原理及技术、生物基产品转化及废弃物资源化原理及技术，能够运用相关技术对生物质资源进行能源化利用及对固体废弃物进行资源化利用。
（3）理解生物质开发利用的社会、经济和生态效益，增强生态环境保护意识，树立资源循环利用理念。
四、教学内容及重难点第一章生物质的概念、功能及种类1. 教学内容：生物质概念，生物质在物质循环中的功能和意义。
生物质的类型，生物质的化学组成与特点。
第2章 资源生物学 生物质资源ppt课件
the College of Ecological Environment and Resources
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第二章 生物质资源
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生物质是资源生物利用的物质基础。生物质主要有结构 物质、能源物质、活性物质和代谢产物等物质类型。 在生物质资源中可以开发出相应的工业用途的生物质材 . 料、医药用途的活性药物和生活用途的生物质能。
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二、生物质直接燃烧和固体燃料
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三、生物质液体燃料及相关资源
(一)生物质液化及其资源 (二)生物质液体燃料及其货源 (三)燃料乙醇及其资源 (四)生物柴油及其资源
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四、生物质气化和沼气资源
(一)生物质气化及其资源 (二)沼气及其资源
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第七节 生物质材料
生物质材料 是指在工业化水平上的初级生物质或天然生物材 料的柱料化应用，即通过物理、化学和生物等手 段,对生物质进行加工、改性、制备或聚合之后获 得的新材料；其中最重要的环节是生物质与其他 材料的复合,获得新的材料特性。
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作业题
1. 为什么说木质纤维素是最基本的生物质? 2. 贝壳是否属于生物质资源？请说说你的理由
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质素的含量不同。
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木质纤维素不仅是自然界分布最广泛、存量丰富的生物 质,更是其他生物质产生的主要物质基础;人类活动首先 也依赖于对木质纤维素的直接利用和开发。
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二、木质纤维素的功能
(一)木质纤维素的储存功能 (二)木质纤维素的结构功能
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第二节 生物活性物质
一、生物活性物质的内涵 生物活性物质( bioactive substance或 bioactivator) 是指来自生物体内的对生命过程有调控作用的微量或少量 物质。
生物质资源的转化与生物化工工艺优化
生物质资源的转化与生物化工工艺优化摘要：本文探讨了生物质资源的转化与生物化工工艺优化的关键问题，着重分析了生物质资源的可持续性利用和生物化工工艺的改进。
首先，介绍了生物质资源的重要性和现有问题，随后提出了优化生物化工工艺的必要性。
接下来，详细阐述了生物质资源的不同转化路径以及生物化工工艺的改进方法。
最后，总结了未来生物质资源转化和生物化工工艺优化的发展方向和前景。
关键词：生物质资源，生物化工，可持续利用，工艺优化，转化路径生物质资源是一种丰富而可再生的资源，包括木材、农作物残留物、生活垃圾等。
它们具有巨大的潜力，可以用于生产能源、化学品、材料和其他各种有价值的产品。
然而，有效地转化生物质资源并最大限度地利用其潜力仍然是一个具有挑战性的问题。
本论文将重点关注生物质资源的转化以及生物化工工艺的优化，旨在提出一些可行的解决方案来实现生物质资源的可持续利用和生物化工工艺的改进。
1. 生物质资源的重要性和现有问题生物质资源是可再生的，通过可持续管理和种植，可以不断供应。
相比之下，化石燃料有限，且其采集和使用对环境有害。
生物质资源的燃烧和利用通常产生较少的碳排放，有助于减缓气候变化。
生物质资源可以用于生产能源（生物能源、生物燃料）、化学品（生物化学品、生物聚合物）、材料（纤维、建筑材料）以及其他高附加值产品，具有广泛的应用前景。
利用生物质资源可以减少农业和食品加工废弃物的堆积，有助于减轻环境压力。
尽管生物质资源具有重要的潜力，但其可持续利用仍然面临一系列挑战和问题。
生物质资源的供应受季节、气候和地理位置的影响，因此在某些地区和时间可能出现供应短缺。
过度开采生物质资源可能对生态系统和生物多样性产生不利影响，需要谨慎管理。
生物质资源用于生产食品、能源、材料和化学品等多个用途，需要在各个领域之间寻找平衡。
将生物质资源有效地转化为高附加值产品需要克服技术挑战，包括高效的生物转化和工艺优化。
一些生物质资源转化路径的经济可行性尚待提高，需要更多的研发和投资。
生物质能利用原理与技术 - 第二章生物质能资源与植物
• 生物质的特点：可再生性、低污染性、广泛分布性。
• 生物质能：生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中 的一种能量形式，直接或间接来源于植物的光合作用。能 够作为能源而利用的统称为生物质能源。
一、生物质资源原料类型
• 按原料的化学性质分： 糖类、
淀粉、
木质纤维素物质
按原料来源分：
农业生产废弃物
甜高粱简介
• 雅津甜高粱，平均高度为5m左右，糖锤度平均 在16—23%，耐旱、耐涝、耐盐碱、耐瘠薄， 平均亩产籽粒250kg，秸秆5吨左右，成熟期 95—160天不等，每亩需要种子1kg左右，平均 高度3—5m。
雅津甜高粱种子优势
• 一、耐旱 • 二、耐涝：甜高粱遭洪水浸泡1周，大水退后能很快恢复 生长 • 三、耐盐碱：甜高粱可忍受的盐浓度为0.5－0.9％，高于 玉米(0.3－0.7％)、小麦(0.3－0.6％)和水稻(0.3－0.7 ％)等作物。 • 四、耐高温、耐严寒：甜高粱对土壤的适应能力很强，pH 值从5.0－8.5，均能很好生长。适应栽培的区域广泛， 10℃以上积温2600－4500℃的地区(从海南岛至黑龙江)， 均可栽培。 • 五、耐瘠薄：有作物中的“骆驼”之谓 • 六、糖份含量高：茎秆富含糖份，汁液锤度15－23 • 七、高产：甜高粱植株高大（3－5m），一般茎秆产量75 吨/公顷左右，高产记录为168吨／公顷，籽粒产量2.25－ 6吨／公顷。茎秆纤维含量14－18％，每公顷产纤维达9－ 15吨。
第二章 生物质能资源与能源植物 • • • • 第一节 第二节 第三节 第四节 生物质能的物质基础 生物质资源量的估算方法 我国生物质能资源 能源植物
第一节 生物质能的物质基础
• 生物质：广义上是各种生命体产生或构成生命体的有机质 的总称。生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微 生物为食物的动物及其生产的废弃物。
生物质资源化学全解
生物质资源化学第一章生物质资源化学概论第一节生物质资源化学的发展1.生物质资源的定义自然资源：一定时间、空间条件下自然界中一切能够为人类所利用并产生的经济价值的、能够提高人类当前和未来福利的自然诸要素总和。
生物资源：生物圈中对人类有一定经济价值的动物、植物、微生物及其组成的生物群落生物质：地球上一切生物（动物、植物、微生物）产生的生物量生物质资源：广义上?狭义上2.生物质资源化学的研究内容和重要性生物质资源化学区别于生物学，生物学是研究结构功能以及对其进行改进；生物质资源化学：以生物质为原料进一步加工加以利用。
研究的三大内容：（1）能源与燃料（最广泛）常规能源：传统石化能源，非传统石化能源如页岩气新能源：太阳能、风能、地热能、核能、生物质能（航空油）（2）化工产品生物质资源几乎可代替石油生产所有化工原料（目前成本等问题尚未解决）（3）材料（丝绸）重要性生物质资源引起重视和广泛研究源于2个原因：①石油资源的枯竭（/过度开采煤炭资源造成地陷或者其他环境问题）；全球三大问题——资源枯竭、人口膨胀、环境污染，根本问题在于资源枯竭②生物可降解性（石油加工的许多产品难降解）（③结构独特，如甲壳素）目前全世界都在积极进行生物质资源的研究（生物质资源是石化资源的20倍，量大且可再生可降解）3.生物质资源分类按照分子大小分类：天然高分子：分子量>2000，基团确定，分子结构难以确定，一般为混合物天然小分子：分子量<2000，基团确定且分子结构确定结构不同研究方式方法不同按照结构（基团）分类：醇、胺、羧酸、酯、酚、芳香族、脂肪族按照应用角度分为：蛋白质、多糖、药物、油脂4.生物质资源特点①天然可再生（本质上是对太阳能的利用）②生物亲和性、生物分解性③独特的化学结构和功能对其合理利用可达到2点效果：资源不枯竭、减少环境污染5.生物质资源发展（1）最初淀粉造酒，竹子制纸（2）变性淀粉，如纤维素化工（起源？）（3）化学生物物理阶段第二节生物质资源化学的研究方法1.基本途径和原理原理：顺应其结构（符合绿色化学、原子经济学）基本途径：化学处理，化学反应改造（无机有机，醚化、酯化、络合物、螯合物、共聚、缩合、接枝）物理处理，如超声波（断链，大分子改造为小分子），光照，共混，蒸汽爆破生物与酶处理，如发酵，植物组织培养，基因工程；甲醇汽油、乙醇汽油2.结构和性能研究的方法①纯度分析方法：液相色谱：除了永久性气体物质都可适用气相色谱：针对挥发性（热稳定）气体电泳：适用于（带电荷高分子）蛋白质、核糖核酸、糖类②结构分析高分子：具有化学结构（元素组成）、二级结构（分子量和分子量分布，有条件还可测量链结构，色谱（利用分子大小不同分离）、x-衍射、红外）、聚集态结构（链与链之间的结构，热分析、电镜）；核磁？低分子：（只有）化学结构（需要检测）；四大分析方法：红外光谱（IR）、核磁共振（HMR）、紫外可见（UV-VIS）、质谱（MS）③性能测试，如力学、光学、生物降解性能、电学第三节几种重要的生物质资源纤维素甲壳素淀粉胶原蛋白大豆蛋白各种多糖天然药物油脂天然树脂第二章提取分离技术第一节提取1.萃取：利用物质在不同溶剂中的溶解性能不同全分析的萃取顺序：有机溶剂（小分子如生物碱）→极性溶剂（极性基团如黄酮）→水（高分子如多糖、蛋白质）→酸或碱（带酸或碱基团的高分子）方法：浸渍（适用于对温度敏感的组分，影响因素：温度、时间、用量、粉碎程度）、煎煮、回流提取2.蒸馏：利用物质的沸点不同，常用于香料（如玫瑰精油）、一些生物碱直接蒸馏：完全利用沸点，物质按照沸点高低顺序分离水蒸气蒸馏：分离相与水不互溶，利用温度达到水沸点时的分压的差异，凭借水蒸气将分离相带出3.压榨：常用于食用油（如茶油、菜籽油）以及工业上的桐油?以上3种为温和的物理方法 4.化学处理（反应）：如纤维素用碱高温蒸煮5.蒸汽爆破：如爆米花，米（含水）处于高温高压状态下骤然降压产生蒸汽6.生物与酶：如纤维素、甲壳素第二节 分离纯化1.升华：产品纯度高但使用对象有限，如咖啡因的提取2.重结晶：对象溶于溶剂利用不同温度下溶解度差异结晶分离。
利用生物质资源生产高附加值化学品
利用生物质资源生产高附加值化学品随着全球对石化产业的依赖度不断提高，环境和能源问题越来越严重，生物质资源作为一种替代石化资源的天然资源备受关注。
生物质资源是指由植物、动物、微生物等能够生长、繁殖而产生的可再生资源，如秸秆、木材、各种农产品加工废弃物、微生物等。
其中，植物是目前使用较广泛的生物质来源，其种类丰富、资源丰富、可再生性好、易处置等特点，使其在替代石化资源方面有着广泛的应用前景。
随着科技的发展和环境意识的提高，生物质资源已经广泛应用于生产高附加值化学品，如生物柴油、聚乳酸等。
生物柴油作为替代传统柴油的一种绿色能源，在国内外得到了广泛的应用，其生产原料可以是酸化油、废油等，还可以从含糖材料如甘蔗、玉米秸秆等中提取得到，具有绿色环保的特点。
聚乳酸，则是以生物质资源为原料的一种生物降解塑料，其生产原料可以是玉米淀粉、木质纤维等，具有可降解、可吸收、可模压成型等特点，广泛应用于一次性餐具、医疗器械等领域。
生物质资源利用的关键在于高附加值化学品的生产。
对于生产高附加值化学品，关键在于选择合适的生物材料和生产技术。
生物质材料中含有大量的糖类、蛋白质、木质素等生物化学成分，这些物质可以通过发酵、酶解、脱水等技术加工得到高附加值化学品。
生产高附加值化学品需要充分考虑生产过程中产生的废物和污染物的处理，实现资源的充分利用和环境保护。
可以通过将生物质资源与石化资源进行混合，生产出性能更好、稳定度更高的高附加值产品。
例如，将生物基丁苯橡胶与传统橡胶混合，可以得到性能更优异、价格更具竞争力的橡胶产品。
这种混合技术不仅可以提高生物质资源的利用效率，还可以实现与传统石化产品的有机结合，促进石化和生物质资源的协同发展。
生物质资源在产业发展中有着重要的作用。
利用生物质资源生产高附加值化学品是生物质资源利用的重要途径。
随着科技的发展和环保意识的提高，生物质资源将会得到更加广泛的应用。
我们应该鼓励生物质资源的利用，实现石化资源向生物质资源的转变，保护环境，促进可持续发展。
生物质资源篇
黑龙江
黑龙江是农林业大省，拥有 世界著名的三大黑土带之一， 2006年粮食作物播种面积 1017万公顷，产量3780万 吨。全省森林覆盖率43.6%， 居全国首位，境内的大、小 兴安岭是全国最大的林区。
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黑龙江
• 2006年全省农作物秸秆总产量约为5000万吨；据 专家推算，全省秸秆利用情况如下：燃料占40%， 饲料占30%，还田10%，工业原料及其它占20% 左右。 • 近年来，黑龙江省畜牧业发展迅速。据2006年统 计：全省现有奶牛178万头，居全国之首；肉牛 和黄牛饲养量为930万头；绵羊、山羊饲养量 1769万只；生猪的饲养量为3895万头；家禽的饲 养量为4.5亿只，出栏量为2.6亿只。目前全省畜 禽年产鲜粪6656万吨，尿排泄量年均6073万吨。
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由以上结果我们分析得：随着科学技术 的进步，传统上视为无用的垃圾弃物被开发 为生物质新能源。就最近几年数据统计可看 出，我国的这种新能源比较丰富，尤其是省 市垃圾和废水，其次是农业生物质和禽畜粪 类，最后是林木生物质。由此可以说明，现 阶段我们应该更加注重垃圾和废水此类生物 质能源的利用，大力研发相关新技术，充分 利用该类生物质能源。
5
据联合国环境规 划署报道，世界上 种植的各种谷物， 每年可提供秸秆17 亿t，但被利用的秸 秆废弃物不足2%。
2%
利用 未利用
98% 图3 世界秸秆资源利用情况 （年产17亿t)
6
作 物 秸 秆 的 利 用 方 式 主 要 有 还 田 (15%) 、 饲 料 (20%)、工业原料(4%)、薪柴(45%)、露地焚烧 (16%)等，依此参数，2007年中国九大作物的7.04 亿t秸秆的去向中约有61%可用于能源，即在不改 变秸秆现有用途的前提下，每年约有4.3亿t秸秆 可作为生物质原料。 值得指出的是，中国秸秆资源的最大特点是既分 散又集中，特别是一些粮食产区几乎都是秸秆资 源最富裕的地区。黑龙江和黄淮海地区的河北、 山东、河南，东南地区的江苏、安徽，西南地区 的四川、云南、广西、广东等省区，其秸秆资源 量几乎占全国总量的一半 。
生物质与有机废弃物的资源化利用研究
生物质与有机废弃物的资源化利用研究生物质和有机废弃物是人类生活中不可避免的产物，它们对环境和人类的健康都有一定的影响。
但是，正确认识和利用这些资源可以将其转化为可再生的能源和有机化的化学品，从而实现循环经济和资源可持续利用的目标。
本文将重点讨论生物质和有机废弃物的资源化利用研究现状及其发展趋势。
一、生物质的资源化利用研究生物质是指由动植物和微生物等生物体所产生的可再生有机物，广义上包括林木、农作物、畜禽粪便等。
近年来，生物质的利用价值得到了广泛的关注。
在能源领域，生物质可用于发电、生物燃料、生物液体燃料和生物气体等方面。
其中，生物燃料是最受关注的领域之一，尤其是第二代生物燃料。
第一代生物燃料主要由玉米、油菜籽、棕榈油等作物中提取的淀粉、蔗糖、油脂等制成。
然而，第一代生物燃料的生产方式易造成食物与燃料竞争的情况，对相关作物的生产也存在一定的环境压力。
因此，第二代生物燃料的研究被寄予厚望。
第二代生物燃料是由纤维素、半纤维素和木质素等生物质非可食物部分制成，因此不会对食品供应造成威胁。
生物质资源化利用除了能源外，还与化学工业、材料与环境等领域密切相关。
例如，生物质可用于生产生物基塑料、生物基化学品、生物基复合材料等。
由于生物质的化学成分多样，不同的生物质在化学利用方面具有独特的优势。
例如，纤维素和木质素等二糖可以用于生产氢气或甲烷；而半纤维素可以被转化为乳酸和醋酸等化学品。
生物质资源化利用技术的研究正在快速发展。
目前，生物质的热解、气化、液化和焚烧等方式是生产生物质燃料和化学品的主要途径。
这些方法虽然已经取得了很大的进展，但是还存在一些技术和经济挑战，如废物处理、资源完全利用、低成本化等。
二、有机废弃物的资源化利用研究有机废弃物是指由人类生活和生产活动所产生的可分解有机物质，例如厨余垃圾、粪便和农业废弃物等。
这些废弃物如果不得当处理，不仅会造成对环境的污染，还会产生恶臭和细菌感染等问题。
因此，有机废弃物的资源化利用是一项非常重要的工作。
生物资源概况
生物资源概况生物资源既可直接用于人们的衣食住行，也是工业生产重要原料的来源。
多年来自然生态因缺乏保护而被过度开发，植物资源急剧减少，物种赖以生存的环境被严重破坏。
为了可持续发展，人们必须重视与自然的和谐共处，珍惜生物资源力求对其进行合理的利用。
标签：生物资源；保护；利用1 生物资源及其重要性生物资源是地球人赖以生存和发展的基础。
生物资源也被叫做“生物遗传资源”，它涵盖我们所生活的这个星球上的一切生物以及微生物遗传资源。
在我们地球上所有的自然资源中，生物资源更是不可或缺的一部分。
生物资源在农业方面被广泛地加以运用，例如作物、林业、药材和花卉植物遗传资源等。
因为生物资源的存在，我们人类才有了这些赖以的生存的必需品，比如大量的食物、薪材、沼气等干物质都是来自绿色植物的，还有很多动植物都可以供人类直接食用。
生物资源同时支撑着传统工业的发展，化石能源越用越少，新兴工业技术则要以纤维素等生物资源为主要原料，以利用和改造多种微生物的代谢系统为主要技术手段进行生物加工。
除此之外，生物资源还同时为人类提供大量的药物，除传统的中药材外，还有用现代生物和化学技术提取的治疗疟疾的新药青蒿素、蒿甲醚，治疗艾滋病的复方SH等。
生物资源因其多样性成为了维持生态系统平衡的基本要素。
2 生物资源利用2.1 生物资源与食品野生物种可被人类驯化并进行圈养，也可被用作遗传改良。
有的野生物种或者它的变种的个别基因能抵抗虫害，有的则可以用来提高相应作物的产量。
得到这些有利基因后，科学家便将这些有用的基因收集并整理成“基因库”，以供利用。
自然界中的灾害有的时候是因为某种遗传变异基因的丢失。
举个例子来说，在19世纪四十年代，土豆因其产量高而在爱尔兰被大片种植，它暂时缓解了人口和粮食压力，但却大大降低了抵御自然灾害的能力。
当时，一种引发土豆枯萎病的真菌（Phytophtorainfestans）首次侵袭爱尔兰，使得土豆变黑枯萎死亡。
正是由于当地的土豆品种过于单一，都无法抵抗这种真菌，造成历史上有名的土豆大饥荒，饿死了百万人口。
生物质能源
第一章概述1.1 生物质的定义与分类生物质：指生物体生命活动所形成，具有一定的能量、养分、机械强度或生理活性功能的所有有机物质根据植物生物学分类：陆生、水生、光合成生物质根据状态不同分类：绿色生物质和非绿色生物质、固体生物质和液体生物质根据有效成分分类：糖用生物质、淀粉用生物质、纤维素用生物质、油料生物质、蛋白用生物质、活性物原料生物质生物质的化学组成：糖类、淀粉、蛋白质、油脂、纤维素、半纤维素、木质素1.2 生物质能源1、生物质能：太阳能以化学能的形式蕴藏在生物质中的一种能量形式，直接或间接地来源于植物的光合作用，是以生物质为载体的能量2、生物质能的特征：可再生、可储存性、巨大的储存量、碳平衡3、同化石燃料相比，生物质能具有的特点：利用过程中具有二氧化碳零排放特性；含硫、含氮都较低，灰分含量也少，是清洁能源；资源分布广、产量大、转化方式多样；单位质量热值较低；分布比较分散，收集运输和预处理成本高；可再生性4、生物质的优点：燃烧容易、污染少、灰分较低缺点：热值和热效率低、体积大而不易运输5、生物质能利用技术：1）直接燃烧技术2）．生物转换技术3）．热化学转换技术4）．能源转换技术6、应对政策：制定生物质能源产业的国家发展战略、提升经济效益、支持和鼓励技术创新第二章生物质能资源与能源植物1、高位热值：1kg生物质完全燃烧所放出的热量能源植物：直接用于提供能源为目的的植物2、能源植物的特性：1、有较强的抗逆性，能适应条件较差的边际性土壤2、有较高的生物量产出和较好的原料加工品质3、有较广的地域适应性4、有较高的可获得性和可持续供应性5、有经济上的可行性6、与传统农产品在市场供应方面有较强协调性，不争粮、油和糖3、秸秆的利用方式：1、秸秆能源化利用2、秸秆直接还田3、秸秆作为饲料养畜4、秸秆作为工业原料5、秸秆作为食用菌基料4、重要能源植物：甜高粱、能源甘蔗、油料植物、石油植物、草本植物5、能源植物开发的对策与建议：1、能源植物调查与评价2、新型能源植物培育3、能源植物规模化种植4、能源植物利用与生态保护第三章生物质燃烧技术1、生物质燃烧特性：含碳量较少，含固定碳少（不抗烧，热值低）含氢量稍多，挥发分含量明显较多（碳氢化合物形式，易点燃，析出量大）含氧量多，含水量多（热值低，少的空气供给量）密度小（质地疏松，易于燃烧和燃尽）含硫量低（省去脱硫装置）生物质燃烧过程：预热和干燥阶段、挥发分析出及焦炭形成阶段（干馏）、挥发分燃烧阶段(释放热，占70%)、固定碳燃烧阶段生物质燃烧的条件：一定的温度、合适的空气量及燃料的良好混合、足够的反应时间和反应空间2、影响生物质燃烧的主要因素：1)反应温度（直接影响反应速率）2）空气量（燃料和空气供给决定着燃烧反应进程）3）反应时间（重要条件）、颗粒尺寸（燃烧颗粒表面积越大，颗粒尺寸越小，越有利于燃烧反应进行）4）水分含量（不超过65%）5)气固混合（搅动加速气固混合）6)灰分（不可燃，含量越高，燃烧热值和温度越低）3、生物质的干燥的作用：1）燃料的能量取决于含水量，燃烧系统的效率随含水量降低而增加2）优化燃烧过程，含水量尽可能保持不变可以简化燃烧技术和过程控制3）防止干物质损失和卫生问题（真菌引起的生物降解）4、生物质压缩成型的主要影响因素：原料种类、成型压力、原料粉碎粒度、原料含水量、加热温度5、生物质发电技术：将生物质经各种转化利用技术（生物转化、热化学转化等）后的产物进一步转化为电能的技术6、生物质发电技术分类：生物质直接燃烧发电技术、生物质气化发电技术、沼气发电技术生物质燃料电池7、影响生物质直接燃烧发电发展的主要制约因素：1）缺少对生物质直接燃烧发电的电价成本补贴2）生物质原料的输送费用昂贵3）生物质能源的发电系统不如常规能源可靠，系统控制水平低，出于技术的考虑和不连续性，对私人投资来说有一定的风险4）投入能力有限，商业运行机制不健全8、生物质直燃发电存在的问题及解决方法：（1）碱金属引起的积灰、结渣和腐蚀解决方法：1、降低燃料中碱金属含量的比例（预处理和与煤混烧）2、提高燃料灰分的熔点（加入添加剂）3、抑制碱金属的挥发4、探索选用新型的床料（非SiO2类床料）5、适当的降低燃烧温度、合理地调节燃烧工况（2）高温氯腐蚀解决方法：1、锅炉受热面选用新的防腐材料2、合理的调整工况3、加入适量的脱氯剂或吸收剂脱除或减少HCl的排放，降低炉内HCl浓度4、从原料供应端采用雨水冲刷后太阳晾干的方法脱氯第四章生物质气化技术1、生物质气化：生物质气化是秸秆等生物质在缺氧状态下加热，使碳、氢、氧等元素变成一氧化碳、氢气、甲烷等可燃性气体, 转化成气体燃料的技术。
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生物质就是有机质，其特征是直接或间接来自太阳能， 最初由光合作用形成，并衍生而成。
生物质包括所有的植物、动物、微 生物形成的有机质,以及以植物和 微生物为食物的动物及其生产的有 机排泄物和副产物,在严格意义上 生物质还包括人类的生产生活所产 生的所有有机质。
随着生物科技的进步，越来越多的有机质通过工程化手 段和人工合成获得，这些人工合成的有机质也是生物质。
木质素的含量不同。
木质纤维素不仅是自然界分布最广泛、存量丰富的生物 质,更是其他生物质产生的主要物质基础;人类活动首先 也依赖于对木质纤维素的直接利用和开发。
二、木质纤维素的功能
(一)木质纤维素的储存功能 (二)木质纤维素的结构功能
第二节 生物活性物质
一、生物活性物质的内涵 生物活性物质( bioactive substance或 bioactivator) 是指来自生物体内的对生命过程有调控作用的微量或少量 物质。
3.单细胞蛋白的用途 广泛用于食品加工和饲料中。单细胞蛋白不仅能制成“人造肉”，供人
们直接食用，还常作为食品添加剂，用以补充蛋白质或维生素、矿物质 等。 由于某些单细胞蛋白具有抗氧化能力，使食物不容易变质，因而常用于 婴儿粉及汤料、作料中。 干酵母的含热量低，常作为减肥食品的添加剂。 单细胞蛋白还能提高食品的某些物理性能，如意大利烘饼中加入活性酵 母，可以提高饼的延薄性能。 酵母的浓缩蛋白具有显著的鲜味，已广泛用作食品的增鲜剂。单细胞蛋 白作为饲料蛋白，也在世界范围内得到了广泛应用。
狭义的生物活性物质 从生物质中提取获得的一类对人体、动物、植物或微生
物具有显著调控作用的天然组分，这种组分对产生它的 生物体无显著作用，但对其他生物体的生命活动却有影 响，尤其是对改善人类健康有积极功效。 这类生物活性物质往往是产业化追求的目标，可通过提 取，改性、修饰、转化成为具备产业价值的活性物质。
第一节 木质纤维素
一、木质纤维素的特点
木质纤维素( lignocellulose)是指植物细胞死亡后剩余 的细胞壁成分,主要包括纤维素、半纤维素和木质素, 同时还有少量的低分子物质和灰分,后者是生物基矿 物质。
在广义上,植物体形成的生物质,通称为木质纤维素。 不同植物来源的木质纤维素中纤维素、半纤维素和
物的生长繁殖速率快。 第二，生产原料来源广，一般有以下几类：①农业废物、废水，
如秸秆、蔗渣、甜菜渣、木屑等含纤维素的废料及农林产品的加 工废水；②工业废物、废水，如食品、发酵工业中排出的含糖有 机废水、亚硫酸纸浆废液等；③石油、天然气及相关产品，如原 油、柴油、甲烷、乙醇等；④H2、CO2等废气。 第三，可以工业化生产，它不仅需要的劳动力少，不受地区、季 节和气候的限制，而且产量高，质量好。
作业题
1. 为什么说木质纤维素是最基本的生物质? 2. 贝壳是否属于生物质资源？请说说你的理由
动物源生物质生态功能
另外，动物作为自然生态系统中的一环，其自身也承 担生态系统运行的物质转运和能量传递的功能，其生 态学价值也是动物源生物质的外延服务功能。
二、动物源生物质的价值
1动物毛皮 4,动物血液 2动物内脏 5.动物油脂 3.动物骨骼 6.蛋壳
三、微生物源生物质 (一)单细胞蛋白 1.单细胞蛋白的定义 单细胞蛋白，也叫微生物蛋白，它是用许多工农业废料
二、生物活性物质的种类
(一)氨基酸与蛋白质类生物活性物质 (二)糖类活性物质 (三)油脂类活性物质 (四)其他生物活性物质
第三节 动物和微生物源生物质
一、动物源生物质的内涵
动物源生物质的物质基础即动物自身各种专业化的细 胞和组织，如具有防御功能、支持与运动功能、代谢 与运输功能的各类细胞或组织。不同性质的细胞具有 不同的结构组成，造成它们组成不同的分子和元素是 其应用的物质基础。
焚烧处理方式技术原理示意图
资源化技术处理可生产的各类资源性产品
加工副产品的综合利用
三、加工副产物的工业化利用
(一)能源化利用 (二)资源性产品 (三)基质化利用 (四)加工副产物资源化利用的展望
第六节 生物质能和能源生物质
一、生物质能的定义
生物质能( biomass energy)是以生物质为载体的 能量,即蕴含在生物质中的化学能,其最初来源是 绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能形式 面储存在生物质内部的能量。
生物活性物质特点：
含量少 生物活性高 代谢速度快
初级代谢产物 生物细胞通过光合作用糖类代谢和柠檬酸代谢生成的生 物体生存繁殖所必需的化合物（如糖类、氨基酸、脂肪 酸、核酸及其聚合衍生物、乙酰辅酶A等。）
次级代谢产物 以某些初级代谢产物为起始原料，通过一系列特殊生物 化学反应生成的化合物，如萜类、甾体、生物碱多酚类 等。
及石油废料人工培养的微生物菌体。 因而，单细胞蛋白不是一种纯蛋白质，而是由蛋白质、
脂肪、碳水化合物、核酸及不是蛋白质的含氮化合物、 维生素和无机化合物等混合物组成的细胞质团。 单细胞蛋白中重要的是酵母蛋白、细菌蛋白和藻类蛋白 ，它们的化学组成中一般以蛋白质、脂肪为主。
2. 单细胞蛋白具有以下优点： 第一，生产效率高，比动植物高成千上万倍，这主要是因为微生
思考题
1.为什么说木质纤维素是最基本的生物质? 2.请分别简述纤维素和木质素的特点。 3.请举例说明生物质材料化利用的前景与 意义。 4.自然界目前含量最多的动物生物质是什 么,目前有哪些用途? 5.请简述生物质资源加工副产物如何进行 资源化利用。 6.请简述生物活性物质产业化利用的关键 技术有哪些。
(二)能源微生物 1.微生物与沼气 2.微生物与燃料乙醇 3.微生物油脂 4.微生物质能的应用前景 (三)微生物生物质的材料化利用 (四)微生物生物质的生物医药利用
第四节 加工副产物 一、加工副产物的资源现状 加工副产物及其资源量 加工副产物的特点
二、加工副产物的无害化处理 对于加工副产物,其无害化处理方式主要有焚烧、填埋和堆肥化 处理等。
二、生物质直接燃烧和固体燃料
三、生物质液体燃料及相关资源
(一)生物质液化及其资源 (二)生物 Nhomakorabea液体燃料及其货源 (三)燃料乙醇及其资源 (四)生物柴油及其资源
四、生物质气化和沼气资源
(一)生物质气化及其资源 (二)沼气及其资源
第七节 生物质材料
生物质材料 是指在工业化水平上的初级生物质或天然生物材 料的柱料化应用，即通过物理、化学和生物等手 段,对生物质进行加工、改性、制备或聚合之后获 得的新材料；其中最重要的环节是生物质与其他 材料的复合,获得新的材料特性。
生态环境与资源学院
the College of Ecological Environment and Resources
第二章 生物质资源
生物质是资源生物利用的物质基础。生物质主要有结构 物质、能源物质、活性物质和代谢产物等物质类型。 在生物质资源中可以开发出相应的工业用途的生物质材 料、医药用途的活性药物和生活用途的生物质能。
一、纸浆与包装材料 二、天然纤维复合材料 (一)木塑复合材料 (二)木质纤维素的预处理 (三)木塑复合材料的配料和辅料 (四)秸塑复合材料
三、其他材料的生物质 主要包括淀粉和粮食作物、天然橡胶、甲壳素及其衍生 物、动物油脂、蛋白质及聚氨基酸、牛奶纤维等。 (一)淀粉及其材料化用途 (二)橡胶 (三)动物油脂 四、生物炭和活性炭 五、生物基矿物质