生物质能是一种洁净、可再生能源。生物质气（主要成分为CO、CO 2 、H 2 等）与混合，在含有Zn、Cu等元素

生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物。生物质能则是太阳能以化学能形式储存在生物质中的能量形式。生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。特点：可再生性。低污染性。广泛分布性。资源丰富。碳中性。

生物质的主要成分

1、糖类：常见的糖类生物质有纤维素、淀粉、麦芽糖和葡萄糖。两个葡萄糖分子之间脱水后，它们的分子就会连到一起，成为淀粉，有利于贮存；更多的葡萄糖分子脱水后聚集起来就形成了一个更大的集团——纤维素，这个物质就相对比较稳定了，自然界中只有某些细菌类（如沼气菌）能把它分解成为淀粉或葡萄糖。有的葡萄糖则被细胞转化为其他物质，参与各种生命活动，在不同的条件下与不同的物质组成为不同的碳框架物质。

2、醛类：生物质内一个羰基（C=O）基团和一个氢基（-H）基团，可以组合成为一个新的基团，叫醛基（CHO）基团，有这个基团的物质叫醛，我们相当熟悉的甲醛，碳框架中只有一个碳的醛类，甲醛的重要特点就是它能使蛋白质稳定，具有防腐作用。

3、酸：：生物质内一个羰基（C=O）基团和一个羟基（-OH）基团，可以组合成为羧基（COOH）基团，有这个基团的物质叫酸，甲酸、乙酸、丙酸、脂肪酸、氨基酸都是与我们的生活有密切关系的“酸”。甲酸又称蚁酸，蜜蜂蜇人时，会向人体注入了一点蚁酸，会引起局部皮肤红肿和疼痛。乙酸就是醋酸，用粮食做的，因为粮食中的淀粉可分解成为葡萄糖，再在一定的条件下转化成食醋。它连在一起的碳框架碳的个数是两个，所以食醋学名叫乙酸；如果连在一起的碳框架碳的个数为三个，叫丙酸，人们熟悉的乳酸就是一种丙酸，葡萄糖在一定条件下还可转化为乳酸。如果碳框架中的碳的个数是多个，并且是首尾相接的排成一列的，就统称为脂肪酸；如果再结合一个氨基，就成为大家熟悉的氨基酸。

4、醇：葡萄糖在一定的条件下还可以变成醇，醇是碳框架中含有羟基（-OH）的物质，如乙醇，就是酒精，在自然界中，熟透的水果可能有酒精的味道，就是葡萄糖变成了乙醇的原因，酿酒就是利用了这一变化。自然界中很多醇都有特殊的香味，现在人们常说的植物精油，有些就是醇。

5、酯：生物体内的酸和醇会生成酯，广泛存在于自然界，例如乙酸和乙醇可以生成乙酸乙酯，在酒、食醋和某些水果中就有这种特殊的香味的物质，所以陈年的老酒和老醋都十分香；乙酸异戊酯存在于香蕉、梨等水果中；苯甲酸甲酯存在于丁香油中；水杨酸甲酯存在于冬青油中。脂肪酸的甘油酯是动植物油脂的主要成分；酯是蜡的主要成分。

三条脂肪酸链与甘油组合，形成甘油三酸脂，就是一种脂肪类物质，我们平时食用的油，它们的成份都是甘油三酸脂。胆固醇、维生素D和生物体内的很多激素如性激素都是脂肪类物质。

6、苯：还有一种叫“苯”的物质也广泛存在于生物体内，它的碳框架结构为六个碳围成一个环，叫“苯环”，含有这种“苯环”的物质，大多有特殊的香味，被称为“芳香族”物质，在脂肪酸一类物质中，碳没有形成环状，被称为“脂肪族”物质。

7、酚：植物体内的“苯环”如果和一个羟基（-OH）集团组合起来，那就不是醇，而是“酚”了，在自然界中广泛存在于植物的树皮和果实，是单宁的主要组分，它能使植物的花和果实显示各种不同的颜色，也是许多染料的主要组成成份。酚类物质能和氨基结合，使蛋白质稳定，适量的酚类物质对人体有利。

8、胺：胺在自然界中分布很广，其中大多数是由氨基酸脱羧生成的。工业制备胺类的方法多是由氨与醇或卤代烷反应制得，产物为各级胺的混合物，分馏后得到纯品。由醛、酮在氨存在下催化还原也可得到相应的胺。

1．我国的生物质能资源情况

我国拥有丰富的生物质能资源，据测算，我国理论生物质能资源50×108t左右，是我国目前总能耗的4倍。生物质能资源按原料的化学性质分，主要为糖类、淀粉和木质纤维素类。按原料来源分，则主要包括以下几类：（1）农业生产废弃物，主要为作物秸秆。（2）薪柴、枝丫柴和柴草。（3）农林加工废弃物，木屑、谷壳和果壳。（4）人畜粪便和生活有机垃圾等。（5）工业有机废弃物、有机废水和废渣等。（6）能源植物，包括所有可作为能源用途的农作物、林木和水生植物资源等。其中来源最广、储量最大、利用前景最可观的是农业生物质和林业生物质这两大类。

1）农业生物质

农业生物质资源包括农产品加工废弃物和农作物秸秆，如图7.13所示。农产品加工废弃物有花生壳、玉米芯、稻壳和甘蔗渣等；农作物秸秆包括水稻秸秆、小麦秸秆和玉米秸秆等。据统计，我国各地区主要农业生物质的可利用总量约为5.6×108t，排名前三的地区分别是山东、河南、河北，而秸秆类农业生物质资源利用的主要方向为24%用于饲用，15%用于还田，2.3%用于工业，剩余的约60%用于露地燃烧或薪柴。因此，我国的农业生物质资源的应用潜力非常大。

图7.13　农业生物质

2）林业生物质

我国现有森林面积约1.95×108hm2，林业生物质总量超过180×108t，其中可利用的林业生物质资源有以下三类：一类是木本淀粉类资源，如栎类、果实、橡子等；二类是木本油料资源，如油桐、油茶、黄连木、文冠果、麻疯树等；三类是木质燃料资源，如灌木林、薪炭林、林业“三剩物”等。而且，我国还有近4000×104hm2的宜林荒山、荒地可用于种植能源林，还有近600×104hm2疏林地和5000×104hm2郁闭度（指森林中乔木树冠遮蔽地面的程度）低于0.4的低产林地可用于改造。

目前世界上已有20多个国家在种植“柴油树”。我国河北省武安市马家庄乡连绵起伏的青山上，满山遍野生长着枝繁叶茂的黄连木树，这种树木的果实可以提炼柴油，当地群众将它称为“柴油树”。现在武安市共有这样的“柴油树”10万亩，年提炼柴油产量可达1000×104kg。据介绍，到2012年，武安市计划将“柴油树”发展到20万亩，年产柴油量达到2000×104kg。

2．生物质能资源的利用

主要应用在生物乙醇、生物柴油、生物质固体成型燃料和生物质能发电行业。

1）生物乙醇的应用

生物乙醇是指通过微生物的发酵将各种生物质转化为燃料酒精。它可以单独或与汽油混配制成乙醇汽油作为汽车燃料。我国生产生物乙醇的原料有甘蔗、甜高粱、木薯等高能品种，并建立了年产能力达5000t的甜高粱茎秆生产乙醇的工业示范装置。因传统粮食生产乙醇价格昂贵，为降低生产成本，我国已转向对微生物混合发酵法的研发。国家发展和改革委员会称，到2020年，我国15%生物质燃料将应用在汽车、轮船等行业。

2）生物柴油的应用

可从动植物油，如大豆、油菜、动物油脂以及餐饮垃圾中提炼生物柴油，因其环保性、润滑性、安全性能良好，可与石化柴油混合作为燃料。2005年6月，我国使用自主研发的生物酶法生产生物柴油，技术指标达到欧美生物柴油标准，标志着我国生物柴油研究取得了突破性进展。2010年生物柴油产能达300×104t/年，主要用于交通运输行业。我国提出了在2020年，生物柴油产能达200×104t的目标，已在海南建立了6×104t/年装置，产量居我国首位。

3）生物质固体成型燃料的应用

生物质固体成型燃料是将城市垃圾或农林废弃物，通过外力作用，压缩成型来增加其密度的可燃物质，具有高效、清洁、无污染等优点。图7.14为生物质捆装压缩示意图。我国的生物质成型燃料生产设备有螺旋挤压式、活塞冲压式、模辊碾压式，燃料形状主要有块状、棒状、颗粒状三种。北京奥科瑞丰公司生物质固体成型燃料年产量为60×104t，居全国首位，主要应用在直接燃烧取暖与工业锅炉等方面。

图7.14　生物质捆装压缩

4）生物质能发电的应用

生物质能发电是利用生物质所具有的生物质能进行的发电，是可再生能源发电的一种，包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电。为推动生物质能发电技术的发展，2003年以来，国家先后核准批复了河北晋州、山东单县和江苏如东三个秸秆发电示范项目，颁布了《中华人民共和国可再生能源法》，并实施了生物质能发电优惠上网电价等有关配套政策，从而使生物质能发电，特别是秸秆发电迅速发展。

2008年，蒙牛建成全球最大的生物质能沼气发电厂，得到联合国开发计划署环保基金的大力支持。图7.15为蒙牛生物质能沼气发电厂。

图7.15　蒙牛的全球最大生物质能沼气发电厂

3．生物质能开发利用的主要技术

生物质能开发利用在目前阶段的主要技术有三大类：物理转化、化学转化和生物转化。涉及压缩成型、气化、液化、热解、发酵、水解等具体技术，具体情况如图7.16所示。

1）物理转化

生物质的物理转化是将农林废弃物，如秸秆、锯屑、稻壳、蔗渣等，干燥后在一定压力的作用下，压制成棒状、粒状、块状的成型燃料或饲料。农林废弃物主要由纤维素、半纤维素和木质素构成，生物质压缩成型主要是靠木质素的胶结作用。木质素为光合作用形成的天然聚合体，具有复杂的三维结构，是高分子物质，在植物中含量约为15%～30%。当温度达到70～100℃时，木质素开始软化并具有一定的黏度，当温度达到200～300℃时，木质素呈熔融状态，黏度变高，此时施加一定压力就能使木质素与纤维素黏结，使植物体积大量减少，密度显著增加，取消外力后，由于非弹性的纤维分子间的相互缠绕，其仍能保持给定形状，冷却后强度进一步增加，大大降低农林废弃物的体积，便于运输和储存。

图7.16　生物质能开发利用的主要技术

2）化学转化

生物质的化学转化涉及气化、液化和热解等三个方面。

（1）气化：

生物质气化是指在一定的温度条件下，借助氧气或水蒸气的作用，使高聚合的生物质发生热解、氧化、还原等反应，最终转化为CO，H2和低分子烃类等可燃气体的过程。在我国，应用生物质气化技术最广的领域是生物质气化发电（BGPG）。生物质气化发电的成本约为0.2～0.3元/（kW·h），已经接近或优于常规发电，其单位投资约为3500～4000元/kW，仅为煤电的60%～70%，具备进入市场竞争的条件，发展前景非常广阔。

（2）液化：

生物质液化技术是指在高温高压的条件下，进行生物质热化学转化的过程。通过液化，可将生物质转化成高热值的液体产物，即将固态的大分子有机聚合物转化成液态的小分子有机物，生物柴油就是利用生物质液化技术生产出的可再生燃料。油料作物如大豆、油菜、棕榈等在酸性或碱性催化剂和高温的作用下发生酯交换反应，生产相应脂肪酸甲酯或乙酯，再经过洗涤干燥后得到生物柴油。与传统的石化能源相比，其硫和芳烃含量低，十六烷值高，闪点高，具有良好的润滑性，可添加到化石柴油中。

（3）热解：

生物质热解是指利用热能将生物质的大分子打断，从而转化为含碳原子数目较少的低分子化合物的过程，即生物质在完全缺氧条件下，经加热或不完全燃烧后，最终转化成高能量密度的气体、液体和固体产物的过程，而木炭就是利用生物质热解技术生产出的重要产物。木炭产品包括白炭、黑炭、活性炭、机制炭四大类，其中应用范围最广的是活性炭。活性炭是具有发达孔隙结构、强吸附力、比表面积巨大等一系列优点的木炭。在我国，活性炭广泛应用于葡萄糖、味精和医药等产业的生产。

3）生物转化

生物转化技术是指依靠微生物发酵或者酶法水解作用，对生物质进行生物转化，生产出乙醇、氢、甲烷等液体或气体燃料的技术。生物转化的生物质原料包括淀粉和木质纤维素两大类。玉米、木薯、小麦等淀粉类粮食作物是生物转化的主体，但是以农作物为原料转化的产品成本较高，且易受土地和人口的因素限制，产量无法大幅度增加。因此以廉价的农作物废料等木质纤维素为原料的生物转化技术才是解决能源危机的有效途径。然而，木质纤维素的结构和组分与淀粉类原料有很大的不同，解决高效、低成本降解木质纤维素原料的问题是木质纤维素转化产物取代化石燃料的根本途径。

生物质能的主要利用形式包括直接燃烧、热化学转换和生物化学转换等3种途径。

1、直接燃烧

当前改造热效率仅为10%左右的传统烧柴灶，推广效率可达20%-30%的节柴灶这种技术简单、易于推广、效益明显的节能措施，被国家列为农村新能源建设的重点任务之一。生物质的直接燃烧和固化成型技术的研究开发主要着重于专用燃烧设备的设计和生物质成型物的应用。

现已成功开发的成型技术按成型物形状主要分为大三类：以日本为代表开发的螺旋挤压生产棒状成型物技术，欧洲各国开发的活塞式挤压制的圆柱块状成型技术，以及美国开发研究的内压滚筒颗粒状成型技术和设备。

2、热化学转换

是指在一定的温度和条件下，使生物质气化、炭化、热解和催化液化，以生产气态燃料、液态燃料和化学物质的技术。

①生物质气化：生物质气化技术是将固体生物质置于气化炉内加热，同时通入空气、氧气或水蒸气，来产生品位较高的可燃气体。它的特点是气化率可达70%以上，热效率也可达85%。生物质气化生成的可燃气经过处理可用于合成、取暖、发电等不同用途，这对于生物质原料丰富的偏远山区意义十分重大，不仅能改变他们的生活质量，而且也能够提高用能效率，节约能源。

②生物质碳化

生物质颗粒碳化燃料是各种生物质经过干燥、转性、混料、成型、碳化等复杂过程连续生产出来的一种新型燃料，其与煤性质相同，是可供各种燃烧机、生物质锅炉、熔解炉、生物质发电等的高效、可再生、环保生物质燃料，此种燃料在国际认证为零污染燃料。

③生物质热解

通常是指在无氧或低氧环境下，生物质被加热升温引起分子分解产生焦炭、可冷凝液体和气体产物的过程，是生物质能的一种重要利用形式。

3、生物质化学转换

通过生物质的厌氧发酵制取甲烷，用热解法生成燃料气、生物油和生物炭，用生物质制造乙醇和甲醇燃料，包括有机物质-沼气转换和生物质-乙醇转换等。沼气转化是有机物质在厌氧环境中，通过微生物发酵产生一种以甲烷为主要成分的可燃性混合气体即沼气。乙醇转换是利用糖质、淀粉和纤维素等原料经发酵制成乙醇。生物制氢，生物质通过气化和微生物催化脱氢方法制氢。

生物成分篇一：生物质可燃气体的主要成分

生物质可燃气体的主要成分、热值和燃烧产物

1.生物质可燃气的主要成分为：CO、H2、N2、CH4以及一些高分子的碳氢化合物和少量的焦油。

2.生物质可燃气的热值：一般在1700Kcal/m3左右（约为5～8MJ/m3之间）。

3.生物质可燃气的燃烧产物为：CO2、H2O、N2。

（生物质可燃气一般又称为生物质气）

生物质气是一种可再生的，而且其含硫量极低，所以又是一种清洁环保型能源。

生物成分篇二：生态系统中的生物成分包括______、______和______.

一、整体解读

试卷紧扣教材和考试说明，从考生熟悉的基础知识入手，多角度、多层次地考查了学生的数学理性思维能力及对数学本质的理解能力，立足基础，先易后难，难易适中，强调应用，不偏不怪，达到了“考基础、考能力、考素质”的目标。试卷所涉及的知识内容都在考试大纲的范围内，几乎覆盖了高中所学知识的全部重要内容，体现了“重点知识重点考查”的原则。

1．回归教材，注重基础

试卷遵循了考查基础知识为主体的原则，尤其是考试说明中的大部分知识点均有涉及，其中应用题与抗战胜利70周年为背景，把爱国主义教育渗透到试题当中，使学生感受到了数学的育才价值，所有这些题目的设计都回归教材和中学教学实际，操作性强。

2．适当设置题目难度与区分度

选择题第12题和填空题第16题以及解答题的第21题，都是综合性问题，难度较大，学生不仅要有较强的分析问题和解决问题的能力，以及扎实深厚的数学基本功，而且还要掌握必须的数学思想与方法，否则在有限的时间内，很难完成。

3．布局合理，考查全面，着重数学方法和数学思想的考察

在选择题，填空题，解答题和三选一问题中，试卷均对高中数学中的重点内容进行了反复考查。包括函数，三角函数，数列、立体几何、概率统计、解析几何、导数等几大版块问题。这些问题都是以知识为载体，立意于能力，让数学思想方法和数学思维方式贯穿于整个试题的解答过程之中。

生物成分篇三：唐和健成分

中科院专家郭骁才教授经过了21年的研究，通过将燕麦麸皮、桑叶和洋葱的细胞壁进行破壁―酶解―断链―分子剪切等生物核心技术，进行复合，剪切出了有各种生理功能的小分子片断，产生了新的有利于胰岛细胞增敏和细胞修复的OS因子(OSins)以及可以充分被人体吸收的β-葡聚糖。作为绿色纯天然的特殊膳食，为糖尿病和高血压人群提供了更为安全高效的食疗干预。

燕麦麸皮桑叶洋葱细胞壁

燕麦麸皮中的天然降糖物质——β-葡聚糖

燕麦(AnudeL),又名莜麦,是我国高寒山区特有的优质杂粮之一,主要分布于内蒙山西、河北、甘肃等地。筱麦面作为糖尿病治疗食品很早就广泛流传于民间。

燕麦麸皮：粗脂肪、粗蛋白、氨基酸、膳食纤维、β-葡聚糖等主要营养组分,。分子剪切技术改变燕麦麸皮的分子结构和大小，提取了燕麦麸皮高含量的降糖物质总β-葡聚糖。

桑叶调节血糖的原理

我国最早药书《神农本草经》称桑叶为“神仙叶”。自古以来，中医就将桑叶作为治疗“消渴症”（即现代医学的糖尿病）的中药应用于临床；

日本古书《吃茶养生记》也记载桑叶有改善“饮水病”（即现代医学的糖尿病）的作用。国内外研究资料证实，生物碱和多糖是桑叶中主要的降血糖成分，可以提高葡萄糖耐量，防止高血糖和糖尿病可促进胰岛素分泌，增强胰岛素功能，有效调节血糖。

桑叶的降血糖原理是通过两个途径实现的：

一是通过生物碱DNJ（1-脱氧野尻霉素）对二糖类（蔗糖、麦芽糖）分解酶活性产生抑制作用，从而抑制小肠对双糖的吸收，降低饮食后血糖的高峰值；

二是通过桑叶生物碱fagomine及桑叶多糖促进β细胞分泌胰岛素，从桑叶中分离出的多羟基去甲莨菪碱具有很强的糖苷酶抑制作用

桑叶中的槲皮苷，能增加心脏的收缩力与输出量，扩张冠状血管，改善心肌循环。

у-氨基丁酸、芸香苷、槲皮素有降血压的作用。

у-氨基丁酸是神经传达物质，能促进脑组织的新陈代谢和恢复脑细胞功能，同时，能改善脑部血液流动，增强血管紧张素转换酶Ⅰ的活性，促使血压下降。

洋葱的降脂降糖作用

洋葱有温中、下气、消积等功效，在欧美等国家，洋葱被人们称为“蔬菜皇后”。洋葱里有一种抗血糖的化合物,类似常用的口服降血糖剂”甲苯磺丁脲”,具有刺鼻气味，能提高血液中胰岛素水平，降低血糖，抑制高脂肪饮食引起的胆固醇升高。洋葱还是目前所知唯一含有前列腺素A，它是一种较强的血管扩张剂，具有扩张血管、降低血黏度、增加冠脉血流量、降低和预防血栓形成等作用。降脂作用比“安妥明”还要明显，对于动脉硬化型糖尿病患者效果更好。

5度控糖说到做到

经过分子剪切获得的小分子片断及多种具有生理功能的OS因子，可以在人体内产生全方位高效安全的5度控糖作用。

1、含有大量的小分子直链寡糖素片断。可以干预人体紊乱的代谢功能，以达到对慢病饮食干预的整体功效。这些小分子直链寡糖素是经由中科院专家独有的破壁、酶解、断链、分子剪切这一独有的生物小分子技术而成。这些小分子寡糖素片断直接调控细胞的DNA与RNA的基因表达关系。（这一点是产品进行功能干预的.核心成分、核心技术）

2、产品含有多种膳食纤维（可溶性和非可溶性）和β葡聚糖。

3、产品还含有丰富的矿物质微量元素：如钾、钙、铁、锌、镁、锰、硒等丰富微量元素。以及丰富的不饱和脂肪酸：亚麻酸、亚油酸（软化血管，防控心脑血管疾病）。

4、产品进入肠道经次生代谢产生大量短链脂肪酸。如丁酸、丙酸等。丁酸可直接促进癌细胞分化凋亡，有很好地预防肿瘤的效果（放膳食纤维预防癌症的视频）。丙酸可调控肝糖元异生，有利于调控血糖。

5、控制并发症：血压调节OS因子，调控血压；断链膳食纤维可通便排毒，控制体重，调控甘油三脂，预防并发症。

糖和健功能餐使用效果反应

1、胃肠道：1-3天，80%的人出现通便次数增多、量大、又臭又黑、排气次数多、更臭等现象（快排、排积毒）。1-3天，原本溏稀的人大便逐步成形。同时10%左右的人出现类似便秘的症状。不到10%的人无明显肠道反应。上述三种肠

道反应均因其肠道代谢功能不同而表现出的不同的状态。所有这几种反应的人，在1-2周后，逐步回归到新的正常的肠道状态，表现为：大便成形、松软、色泽鲜亮、大便每天1-2次，顺畅快捷。少数2-4周达到正常状态。（服用功能餐需要多饮水）

胃部反应：饱腹感，少数人出现轻微反酸现象，可以判断出胃部功能。产品的粘性膳食纤维对胃溃疡起保护膜作用。

2、血糖。1-3个月，60%以上的有效率。A、延缓胃排空，使摄入胃中的糖分缓慢进入肠道，起削峰填谷的作用。B、进入肠

道的高糖、高蛋白、高脂肪、高毒素部分被产品吸附，排出体外（快排）。C、小分子直链寡糖素片断调控修复胰岛β细胞基因表达关系，起修复胰岛β细胞的功能。D、小分子直链寡糖素片断调控修复胰岛素受体细胞：肝细胞、脂肪细胞、肌肉细胞基因表达关系，起到提高胰岛素受体敏感性功能。E、在肝肠循环中，产品强行带走胆汁酸，起到调控血糖的功能。F、次生代谢形成了短链脂肪酸——丙酸，调控肝糖元异生。从而达到调控血糖的作用。G、产品高钾低钠及控制体重，调控血压，调控胆固醇、甘油三酯，均对血糖代谢起促进作用（国际糖联糖尿病指南明确指出此作用的重要性）。

3、血压：1-3个月，60%以上的有效率。

4、血脂：1-3个月，65%以上的有效率。

5、减肥、控体重：1-3个月，腹部脂肪明显减少（减肥一天2包）。