NaOH溶液间歇式处理对互花米草厌氧发酵特性的影响

在中温(35±1)℃条件下,用不同质量分数的NaOH溶液处理一次发酵后的互花米草,并进行批式中温厌氧二次发酵实验.分析了发酵过程中日产气量、累积产气量、甲烷含量、pH值、挥发性脂肪酸(VFA)的变化.结果表明,在总固体含量(TS)为6%的条件下,一次发酵产气率为317mL.g-1(以TS计),甲烷含量为71%,发酵过程中出现酸抑制现象.发酵后原料用4%、6%、8%的NaOH溶液处理后,在TS含量为6%的条件下进行二次发酵,仍均具有很好的产气特性,未出现酸化现象,产气率分别为262、276、282mL.g-1(以TS计),甲烷含量分别为72%、72%、69%.在一次发酵的基础上单位质量TS产气量分别增加了83%、87%、89%.这表明通过NaOH溶液的间歇式处理,能有效地提高互花米草厌氧消化的沼气产率.     

鼎湖山森林演替序列水文过程中总有机碳(TOC)变化规律及其对土壤碳平衡的贡献

森林水文过程中的总有机碳转运对土壤有机碳平衡起着重要的作用,但我们对于水文过程对碳平衡的贡献机理所知甚少.本研究针对鼎湖山季风常绿阔叶林演替序列不同森林生态系统(马尾松林、针阔混交林和季风常绿阔叶林(简称季风林))的大气降水、穿透水、树干流、凋落物淋洗水以及地表径流中的总有机碳(TOC)进行了三年(2002年4月-2005年5月)观测,以此来分析水文学过程中TOC的变化规律和水文学过程对不同成熟度森林生态系统土壤有机碳积累的贡献.每场雨后进行水样的采集,采集的水样装入棕色玻璃瓶中,加硫酸至pH值小于2,放置于实验室冰箱冷藏待测.TOC用日本岛津公司生产的5000A型TOC-V分析仪测定.研究结果及推论如下:鼎湖山森林水文学过程中TOC浓度和总量变化呈现规律性的变化.大气降水中的TOC浓度和总量分别为(3.65±0.59)mg·L~(-1)和51.8104 kg·hm~(-2)·a~(-1),大气降水是鼎湖山森林生态系统水文循环过程中TOC的主要来源.穿透水(DTF)中TOC浓度和总量均为:松林>混交林>季风林,其中季风林TOC浓度显著低于其他两种林型.松林树干流的TOC浓度显著高于混交林和季风林.凋落物淋洗水TOC浓度和总量大小依次均为:松林>混交林>季风林,且三林型间存在显著差异(p<0.05).径流中TOC浓度和总量均较小,且无明显差异.在湿季5月份,穿透水、树干流、凋落物淋洗水的TOC浓度呈现下降趋势.干季(10月)开始以后,穿透水、树干流、凋落物淋洗水中的TOC浓度又逐步回升.地表径流中TOC浓度干湿季变化趋势不明显.干季中各水文学分量TOC浓度大于湿季,但TOC总量呈现相反趋势.在森林水文学过程中,凋落物淋洗水所携带的有机碳量是土壤有机碳输入的最大项,季风林、混交林、松林中TOC总量分别为246.983 kg·hm~(-2)·a~(-1),255.187kg·hm~(-2)·a~(-1)和261.876kg·hm~(-2)·a~(-1);其次是直接到达土壤表面的穿透水,季风林、混交林、松林中TOC总量分别为28.152kg·hm~(-2)·a~(-1),37.410kg·hm~(-2)·a~(-1)和43.176kg·hm~(-2)·a~(-1);树干流中有机碳浓度虽高,但总量很微小,季风林、混交林、松林中TOC总量分别为4.663kg·hm~(-2)·a~(-1),5.910kg·hm~(-2)·a~(-1)和4.566kg·hm~(-2)·a~(-1),所以对土壤有机碳收入贡献不大.径流所携带的TOC总量很小,季风林、混交林、松林中分别为8.707kg·hm~(-2)·a~(-1),9.318kg·hm~(-2)·a~(-1),7.220kg·hm~(-2)·a~(-1).由此可知,水文过程输入土壤的TOC总量远大于径流所带走的TOC总量,导致了水文过程中的TOC存留在土壤中,对土壤有机碳(SOC)的积累起着重要作用.季风林、混交林和马尾松林土壤每年通过水文学过程净输入的有机碳量分别为(27.1+1.65)g·m~(-2),(28.9±2.79)g·m~(-2)和(30.2±2.65)g·m~(-2).水文学过程中的这部分有机碳由于占总有机碳比例较小往往被忽视,但是正是由于水分在土壤中的下渗使得有机碳的分布趋于均匀,这将更加利于SOC的积累和保存.     

浙江省丽水市山水林田湖草生态保护修复工程规划与实践

山水林田湖草生态保护修复工程(简称"山水工程")是生态文明建设的重要内容,也是"绿水青山"向"金山银山"("两山")转化的基础和保障.丽水市是浙江省陆地面积最大的地级市,是长江经济带、"一带一路"和海西区等的交汇区,华东地区的生态屏障和浙江大花园的核心区.以丽水市为例,开展山水林田湖草生态保护修复研究.在摸清丽水市生态...     

遵义东南部地区农业土壤重金属污染预警模型

于2003-2008年对遵义东南部地区耕作区的土壤重金属含量进行检测,选取Cd、Pb、Cr、Hg、As 5种重金属,将改进型层次分析法和时间序列法相结合建立农业土壤重金属污染趋势预警模型和恶化速度预警模型,采用二次指数平滑法预测未来农业土壤重金属综合污染指数及恶化速度.结果表明,如无人为保护措施,自2008年起再过37 a该地区土壤重金属含量将达轻度污染.校验结果表明预测值与实测值较为符合,平均相对误差小于6%.该模型适用于未受过人为大量污染的、重金属含量变化较为稳定的农业地区.     

贵州省典型农业区土壤重金属污染及在蔬菜中的富集研究

选择贵州省遵义县4个镇典型农业区,研究重金属含量和污染特征以及在蔬菜中的富集作用.结果表明,由于贵州省重金属本底值普遍较高,遵义县虾子镇、永乐镇、新舟镇和喇叭镇土壤Cd、Hg、As均有超标,Cd的超标率分别为64.3%、31.3%、23.5%和6.3%,Hg的超标率分别为37.5%、11.8%、12.5%和28.6%,As的超标率分别为6.3%、23.5%、31.3%和28.6%;从蔬幕对重金属的富集作用来看,辣椒、西红柿对于Cd有较强的富集作用,豇豆对As的富集系数略高于其它蔬菜,黄瓜、豇豆对Hg的富集强于对其它重金属元素的富集.     

云南省楚雄州生态功能区划研究

生态功能区划是实施区域生态环境保护、建设和科学管理的基础。以云南省生态功能区划方案为背景，利用遥感和GIS等先进的空间模拟技术，综合考虑自然因素与人为因素的影响，形成楚雄州生态功能区划方案，将楚雄州划分为2个一级生态区、9个二级生态亚区、17个三级生态功能区。在完成生态功能区划的基础上，根据人与自然相互关系的基本格局和宏观生态环境管理的需要，将不同类型的生态功能区进行统筹和归并，把楚雄州划分为农产品提供生态功能区、林产品提供生态功能区、生物多样性保护生态功能区、水土保持生态功能区、水源涵养生态功能区、城镇农业与居住生态功能区，并对各生态功能类型区进行了概述，阐明各区存在的主要生态问题和生态保护的主要方向。     

地震仪器的发展(第二部分)

技部“科学数据共享工程”试点项目“地震科学数据共享”首席专家。4现代地震仪的发展解决了信号放大的问题之后,制约地震计发展的最迫切的问题是,地震计整体特性过分依赖于机械结构。由于工艺上的原因,机械装配体的性能总是具有相当的离散性,其性能也难以设计得十分理想。而且,机械部分的性能总是随温度的变化而变化,严重制约了地震计整体性能的温度稳定性。另外,由于摆体运动必须符合微幅振动的假定并受弹性元件的线性范围限制,摆体只能有微小的位移,使地震计的动态范围的合理设计变得极为困难。4.1反馈式地震计反馈式地震计的出现在地震…     

碱处理对秸秆厌氧消化的影响

为减少秸秆碱处理的碱用量,提高秸秆的产气量,从产气量、XRD和FTIR等角度对碱预处理与后处理进行了初步比较,并对碱处理前后秸秆浸提液的理化性质以及秸秆的物质结构变化进行了分析.结果表明,秸秆经5%NaOH处理48 h后,细胞中的有机物大量溶出,COD、TN、NO 3--N和NH 4+-N分别从2 311.11、175.40、5.02和117.82 mg/L增至10 488.89、417.84、248.64和141.44 mg/L,表明碱处理不仅破坏木质纤维结构,还破坏核酸、氨基酸等含氮物的结构,将其中的氮以NO 3--N和NH 4+-N的形式释放出来;碱处理破坏了秸秆木质素结构,木质素含量降低,但纤维素的相对结晶度增加,从0.592 3增加到0.662 2.厌氧消化的结果显示,秸秆预处理与后处理的产气能力相当,单位TS产气量分别为382.32 mL/g和375.84 mL/g,较对照分别提高了28.13%和25.96%,但后处理的碱用量仅为预处理的50%;厌氧发酵后对照中的木质素含量增加,而预处理和后处理均降低,后处理对木质素的破坏效果更好;厌氧微生物可破坏纤维素的结晶区,后处理对纤维素结晶区和无定形区的破坏均强于预处理.     

NaOH处理对互花米草高温干式厌氧发酵的影响

为了解NaOH处理对互花米草厌氧发酵的影响,在高温（55℃±1℃）和互花米草初始干物质含量为20％条件下,考察了NaOH处理对互花米草厌氧发酵产气特性、物质结构和组成以及发酵后互花米草水浸提液理化特性的影响．结果表明,互花米草经5％NaOH处理后,产气受到明显的抑制,累积产气量仅为CK的76．68％;碱处理配合水洗可有...     

蚓粪与玉米秸混合厌氧消化实验

在中温(35℃±1℃)条件下,考察了玉米秸不同TS负荷单独发酵和与蚓粪混合发酵对玉米秸厌氧消化过程的影响.结果表明,玉米秸单独发酵时,单位TS产气量随TS负荷的增加先增加后降低,以TS负荷为4.80%的最大,单位TS甲烷产量为217.60 mL/g;当TS负荷为6.00%时,发酵前期出现酸化,pH最低为5.10;混合发酵提高了微生物的活性,增强了系统的缓冲能力,避免了发酵过程可能出现的酸化,玉米秸TS产气量提高了4.42%~58.61%,但对甲烷含量的影响不大,且对碱度的提高并无促进作用;当蚓粪与玉米秸混合比例为2∶3时,玉米秸的TS产气量最高,达410.30 mL/g,甲烷含量为63.21%;厌氧微生物可在一定程度上破坏玉米秸纤维素的结晶区,混合发酵促进了微生物对纤维素结晶区的破坏,以蚓粪与玉米秸混合比例为2∶3时处理的效果最好,破坏率达29.36%.