环保型节氮肥料——脲铵在晚稻上的施用效果研究

在晚稻上施用脲铵与尿素,探索脲铵和尿素对水稻产量与氮肥吸收利用率(REN)的影响效果.结果表明:(1)尽管两种氮肥含氮量不同,但施用脲铵处理的折施纯氮量比尿素处理减少34.78％,晚稻产量并不减少,反而略有增加.(2)为了保证水稻产量、提高REN,当地水稻种植选择脲铵代替尿素作为氮肥效果较好,且推荐施用脲铵量为450～525 kg/hm2为宜.(3)施用脲铵量较高的REN优于施用量较低,施用脲铵525～600 kg/hm2(折施纯氮量为157.5～180.0 kg/hm2)时,REN为34％左右;施用脲铵375～450 kg/hm2时,REN约低5百分点.(4)在不施用有机肥料的条件下,从植株吸收氮量看,折施纯氮量180～200 kg/hm2,才能达到氮素收支基本平衡.因此,适量施用脲铵并配施有机肥或稻草还田,可以缓解氮素不平衡的问题.     

低聚木糖作为调理剂对土壤微生物和酶的影响

针对集约化农业过量施入化肥农药等引起的土壤质量退化问题,采用造纸黒液废物提取的低聚木糖作为土壤调理剂。通过室内土壤培养,研究不同低聚木糖施用量(0.01%、0.05%、0.1%和0.2%)对土壤微生物数量和脲酶活性的影响。通过番茄盆栽实验,并设置添加0.1%商品生物有机肥处理作比较,研究不同低聚木糖施用量对土壤微生物量氮磷、脲酶和磷酸酶活性的影响。结果表明,低聚木糖可以提高土壤细菌、放线菌数量、土壤脲酶和磷酸酶活性。低聚木糖也显著增加番茄各生长期土壤微生物量碳和磷含量,其中开花期时低聚木糖的促进作用最为明显。所有剂量处理中,以0.05%的低聚木糖添加量处理效果最为明显,且该处理效果也优于添加0.1%生物有机肥处理。低聚木糖作为土壤调理剂,能显著提高土壤微生物数量和酶活性,改善土壤生态系统,提高土壤质量,在农业上具有广阔的应用前景。     

人工快速渗滤系统微生物数量与相关酶活性变化分析

全面研究和监测人工快速渗滤(CRI)系统运行周期内微生物数量和微生物基质酶活性的变化情况。结果表明:(1)CRI系统的微生物数量和基质酶活性基本保持稳定,各深度的微生物数量、脲酶活性和脱氢酶活性基本为1.0×108～4.3×108个/g、5～45μg/g、10～130μL/g。(2)CRI系统的间歇布水方式和低有机负荷是CRI系统不产生剩余污泥的主要原因,而运行周期内微生物的总增殖量与内源呼吸衰减量的平衡是CRI系统无剩余污泥产生的根本原因。(3)建议根据实际情况采用浅翻晒或深翻晒相结合的方法进行维护,防止CRI系统产生剩余污泥。     

UASB反应器处理饮料废水污泥颗粒化过程

西安可口可乐饮料有限公司利用UASB反应器在常温条件下处理饮料废水,自投入运行以来,UASB中的污泥为絮状污泥,在旺季处理负荷较高时,造成污泥流失,出水SS增高。通过对进水水质进行分析,发现饮料废水中严重缺乏氮营养。通过添加营养物(尿素),反应器中污泥快速颗粒化。对颗粒化前后UASB的COD去除率、产气量、沼气组分、进出水氨氮浓度、污泥活性、形态以及微生物种群结构等进行监测,结果表明,颗粒化后污泥粒径大于0.5 mm的占54.66%,具有较高的沉降速度和活性;COD去除率达到92.5%,比未颗粒化时提高了约8%;污泥以乙酸、丙酸和丁酸为基质的最大比产甲烷活性(折算为COD)分别为0.69、0.47和0.39 g·(g·d)~(-1)(以VSS计),与絮状污泥相近。FISH检测表明,颗粒污泥的种群分布表现为层状结构(layered structure),发酵产酸细菌主要位于颗粒污泥外层,而甲烷菌则分布于颗粒内层。营养物(氮)浓度对UASB污泥颗粒化具有十分重要的作用。     

碳酸钙对潮土Cd~(2+)的固定及土壤酶活性的影响

通过小白菜种植实验,在潮土中施加CdCl2和碳酸钙,分析植株体内Cd~(2+)浓度及土壤酶活性的动态变化,研究碳酸钙对潮土中Cd~(2+)的固定作用及其对土壤酶活性的影响。结果表明,植株各部位Cd~(2+)浓度随碳酸钙施加量的增加而先减小后增大(P0.05)。脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性均随碳酸钙施加量的增加呈先增大后减小的趋势,在施加量相同时,3种酶活性均随种植时间的增加而明显增大(P0.05)。回归分析表明,碳酸钙施加量在7.5~8.2g/kg时植株体内的Cd~(2+)浓度最低,且酶活性达到最大值。综上所述,在碳酸钙作为潮土Cd~(2+)固定剂使用时应控制施加量在7.5~8.2g/kg,以达到最佳的综合效果。     

茶渣复混肥对茶园土壤的生态效应

施用茶渣有机-无机复混肥6个月后,茶园土壤15～30 cm土层的pH较菜饼、市售茶园有机肥及尿素处理的茶园土层稳定.土壤有机质测定结果表明,施用茶渣肥后,杭州茶园0～15 cm和15～30 cm土层的有机质含量比施用尿素分别增加80.7%和51.6%,新昌茶园0～15 cm和15～30 cm土层土壤的有机质含量分别比施用菜饼的增加30.2%和29.6%.施用茶渣肥的土壤,脲酶活性比未施肥的土壤下降19.4%～24.7%.施用茶渣肥后,0～15 cm及15～30 cm土层中的细菌、放线菌和真菌总数均高于市售茶园有机肥、菜饼和尿素处理.证明茶渣有机-无机复混肥可以明显改良茶园土壤的生态特性.     

有机负荷影响好氧颗粒污泥特性的研究

好氧颗粒污泥形成后,逐步提高进水有机负荷(OLR)至好氧颗粒污泥解体,分析OLR对系统运行特性、污泥表面特性及胞外蛋白和多糖的影响.进水OLR在4～8 g/(L·d)、污泥负荷(SLR)稳定在0.42～0.77 g/(g·d)、污泥龄为17.8～60.0 d时,好氧颗粒污泥系统处于最优运行阶段.好氧颗粒污泥形成后,随着进水OLR的提高,十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)能够直观地反映出胞外蛋白分泌量逐渐减少,而多糖分泌量呈相反趋势,导致蛋白/多糖(PN/PS,质量比)值从4.8降至0.9左右.当进水OLR从4 g/(L·d)增至12 g/(L·d)时,污泥表面相对疏水性从75.8%降至38.5%,这可能与胞外蛋白分泌量减少及多糖分泌量增加有关.PN/PS值的降低可能是好氧颗粒污泥在高OLR下解体的内在原因.因此,微生物分泌的胞外多聚物(EPS)中较高的PN/PS值利于好氧颗粒污泥的长期稳定运行.     

碱预处理污泥产酸效果及其生物群落研究

为了提高污泥水解酸化过程中的挥发酸产量,获取污水脱氮除磷所需的内碳源,以深圳市罗芳污水厂的二沉池污泥为研究对象,采用不同的碱量对其进行预处理。通过测定碱预处理污泥水解酸化过程中的挥发酸浓度,并采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(polymerase chain reaction denature gradient gel electrophoresis,PCR-DGGE)技术对参与碱预处理污泥水解酸化产酸过程的主要微生物种群进行分析,结果表明,当碱投加量为0.20 g NaOH/g VSS时,初始溶出的蛋白浓度为1 780 mg/L;水解酸化15 d时,挥发酸总量达到3 473 mg/L;参与产酸的主要细菌属于Firmicutes、Proteobacteria、Bacteroidetes三个门类。     

降低负荷以提高反硝化颗粒污泥的稳定性

在上流式污泥床反应器（USB）内,接种好氧活性污泥,以甲醇为碳源,NO-3为电子受体,经过40多d培养,得到良好的反硝化颗粒污泥,粒径2～3 mm,MLSS为36 g/L,氮去除速率和COD去除速率分别在0.15 g NO₃-N/(g VSS·d)和0.8 g COD/(g VSS·d)。当负荷提高至6.44 g NO₃-N/(L·d)继续运行1周后,观察到反应器内颗粒污泥出现上浮,浓度降低,颗粒粒径多数在3～5 mm,外观呈乳白色。为恢复反应器稳定运行,当负荷降至3.86 g NO₃-N/(L·d)时,上浮现象减轻,当负荷降至2.57 g NO₃-N/(L·d)时,上浮现象消失,颗粒污泥密度由不稳定时的1.0018 g/cm³提高到1.0126 g/cm³,颗粒粘连现象基本消失,污泥氮去除速率在0.19 g NO₃-N/(g VSS·d),连续运行30 d,系统保持稳定。分析认为,颗粒污泥表面微生物生长速度过快是导致不稳定的主要因素,较长的泥龄有利于系统稳定。     

硝态氮为惟一氮源时异养微生物增长特性

采用SBR研究了缺氧条件下硝态氮为惟一氮源时异养微生物的增长特性。结果表明,异养微生物能利用硝态氮作为氮源进行增殖。当进水COD浓度为1 400 mg/L,硝态氮浓度为280 mg/L时,COD和硝态氮的去除率分别达到97%和99%;污泥中微生物的含氮量为8.8%,低于常规利用氨氮作为氮源的微生物;在实验条件下活性污泥的产率系数为0.30 g VSS/g COD。反硝化菌可利用硝态氮作为氮源进行细胞合成对含硝氮的废水处理具有重要意义。一方面由于无需投加氨氮降低了废水处理成本,另一方面由于污泥产率低,降低了污泥处理成本。