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生物碳源的測算方法

決策樹法由于目前的許多項(xiàng)目只是零散地計算某一范圍或地區(qū)的排碳量，隨著人們在微觀層次上對各個碳排放特征有了較深入的了解后，國內(nèi)外現(xiàn)在都面臨著一個如何將微觀層次的研究整合到宏觀國家或部門排放的問題上。這在部門排放量的估算中考慮如何系統(tǒng)地合理利用數(shù)據(jù)，避免重復(fù)計算和漏算尤其重要。IPCC在提供單一點(diǎn)碳源排放估算方法外，還提供了通過使用決策樹的方法來確定關(guān)鍵源及如何合理使用數(shù)據(jù)和避免重復(fù)計算的問題。

生物碳源是什么？

一切能滿足微生物生長繁殖所需碳元素來源的營養(yǎng)物，稱為碳源。微生 物細(xì)胞含碳量約占干重的50%，故除水分外，碳源是需要量大的營養(yǎng)物， 又稱大量營養(yǎng)物。若把所有微生物當(dāng)作一整體來考察，其可利用的碳源范圍 即碳源譜是極其廣泛的(見表)。

微生物的碳源譜雖廣，但異養(yǎng)微生物在元素水平上的適碳源則是“C· H·O”型。具體地說，“C·H·O”型中的糖類是廣泛利用的碳源，其次是有機(jī) 酸類、醇類和脂類等。在糖類中，單糖優(yōu)于雙糖和多糖，己糖優(yōu)于戊糖，葡萄 糖、果糖優(yōu)于甘露糖、半乳糖;在多糖中，淀粉明顯優(yōu)于纖維素或幾丁質(zhì)等純 多糖，純多糖則優(yōu)于瓊脂等雜多糖。在有機(jī)碳源中，“C·H·O·N”和“C·H·O·N ·X”類雖也可被利用，但在設(shè)計培養(yǎng)基時，還應(yīng)盡量避免把這兩類主要用于 寶貴氮源的化合物降格當(dāng)作廉價的碳源使用。

生物碳源的歷史

生活在巴西亞馬遜河流域的人們長期使用一種特殊的肥料。這種肥料來源于當(dāng)?shù)兀哂袠O強(qiáng)的恢復(fù)貧瘠土壤肥力的能力。當(dāng)?shù)厝税阉Q為“印第安人的黑土壤”。它多產(chǎn)、肥沃，與當(dāng)?shù)叵∈琛⒇汃さ耐寥佬纬甚r明的對比。這種黑土壤在一些地區(qū)可以延綿幾公頃，但是目前還沒有人知道這些神秘的黑土壤到底是什么。有人猜測它是火山巖，或者是古代湖泊的沉積物，又或者是植被腐爛后的殘留物。但很少有人會認(rèn)為它是人為制造而成的。

現(xiàn)代研究證明，黑土壤是2500年，甚至6000年以前由生活在亞馬遜流域的人們制造的。一般認(rèn)為，他們使用的材料包括動物糞便，魚，動物骨頭和植物廢物。但是生產(chǎn)黑土壤關(guān)鍵的原料，也是黑土壤之所以呈現(xiàn)黑色的原因，是木炭的使用。

黑土壤中的木炭可以使土壤肥力維持一個世紀(jì)之久。幾個世紀(jì)以來，生活在南美亞馬遜流域的人們都靠這些原生態(tài)材料制造“黑土壤”來肥沃土地。幾千年過去了，那兒的土壤不需耕耘灌溉，依舊十分肥沃。

佐治亞大學(xué)的科學(xué)家Steiner解釋道： “千百年過去，這個區(qū)域依舊沃土依然，那是因?yàn)橥寥乐懈缓荚亍！?因此，生物碳這一科學(xué)概念的提出，使人們看到了無需砍伐森林也可開拓農(nóng)耕地的希望。

但在生物碳科技大規(guī)模投入運(yùn)用之前，該技術(shù)仍進(jìn)一步改良和完善。工廠可向全球各地農(nóng)場購買農(nóng)耕廢料。這也是生物碳制造蘊(yùn)含的一大商機(jī)。

污水處理生物碳源如何選取？

污水處理廠解決低碳源污水處理常用的外加碳源有淀粉、乙鈉等，其中乙鈉均為易降解物質(zhì)，本身不含有營養(yǎng)物質(zhì)(如氮、磷)，分解后不留任何難于降解的中間產(chǎn)物。而淀粉為多糖結(jié)構(gòu)，水解為小分子脂肪酸所需的時間長，且在水中的溶解性差，不易完全溶于水。

乙鈉作為碳源時其反硝化速率要遠(yuǎn)高于淀粉。其主要原因在于，乙鈉為低分子有機(jī)酸鹽，容易被微生物利用。而淀粉等高分子的糖類物質(zhì)需轉(zhuǎn)化成甲酸、丙酸等低分子有機(jī)酸等易降解的有機(jī)物，然后才被利用;雖然是快速易生物降解的有機(jī)物，但必須轉(zhuǎn)化成乙等低分子有機(jī)酸才能被微生物利用，所以出現(xiàn)了利用乙鈉作為碳源比用淀粉、進(jìn)行反硝化速度快很多的現(xiàn)象 。