一种快速便捷的温室气体本底浓度采样方法初探

引入生态和气象研究领域的本底大气观测技术,提出一种便捷快速的温室气体本底浓度采样方法。该方法需要的设备简单,便于携带,能够快速完成采样。2011年5—7月,利用该方法,自西向东分别在处于我国三大阶梯的青藏高原东北缘、秦巴山区、长江中下游平原,选择不同类型的土地覆盖下垫面开展了地面采样实验,获得了33组以CO2和CH4为主的温室气体浓度数据。根据获得的采样结果,分别开展了人工采样数据分析及其与器测本底数据、卫星反演同期数据产品的对比分析,结果显示,几类数据趋势相符,数值相对偏差较低。总体认为,该方法获得的采样数据可靠、采样效率高,且成本低廉,这在我国温室气体自动监测站还比较少的现实情况下,不失为一种可选的快速便捷监测技术手段。     

碳管吸收气相色谱法测定大气中的非甲烷烃

文章研究了用碳管吸收大气中的非甲烷烃，经热解吸后，用气相色谱氢火 离子检测器进行测定的方法。本文色谱柱为玻璃微球填充柱。与其它方法比较，本法简便、快速，重现性好。     

掘进巷道瓦斯分布数值实验研究

根据局部通风流场特点确定适合矿井局部通风掘进巷道工作面瓦斯与风流质量交换的数学模型,在近壁面使用标准壁面函数法解决近壁面的流动,在湍流充分发展区,使用RNG k-ε双方程湍流模型;讨论考虑巷道支护的情况下壁面粗糙度的影响,确定矿井掘进工作面局部通风模型网格划分的方法、掘进头瓦斯涌出的边界条件;利用计算流体力学(CFD)软件Fluent对掘进工作面的风流与瓦斯的混合过程进行了模拟;得出不同瓦斯涌出量情况下掘进巷道工作面风流分布和瓦斯浓度的分布规律。研究表明:瓦斯涌出量和风速对流场分布有影响,随着瓦斯涌出量的增大和风速的降低,瓦斯对流场的影响越来越明显。     

城市生活垃圾填埋场甲烷气资源的产量估算及其利用

本文论述了填埋场甲烷气体的产生过程及影响因素，介绍了三种产气量估算方法及其主要特点、适用范围，并指出运用数学模型对产气量作出预测，为垃圾填埋场气体收集与处理系统的设计提供可靠的依据。同时，论述了甲烷气体的减排和综合利用措施。     

闽江口鳝鱼滩芦苇湿地沉积物甲烷产生与氧化潜力对外源物质输入的响应

研究河口湿地沉积物甲烷(CH4)产生和氧化对外源物质输入的响应,对环境保护及温室气体减排具有重要意义.本研究基于室内培养-气相色谱法,探讨了闽江河口半咸水芦苇(Phragmites australis)沼泽湿地沉积物CH4产生与氧化对不同外源物质(底物、电子受体和营养物质)输入的响应.结果表明:CH3OH(500 mg·kg-1)、C3H9N(500 mg·kg-1)和Fe2+(0~500 mg·kg-1)对CH4产生潜力起促进作用(p0.05);NO-3(0~500 mg·kg-1)、NO-2(0~500 mg·kg-1)、Fe3+(50 mg·kg-1)和NH+4(50~500 mg·kg-1)表现为抑制CH4产生潜力(p0.05);而0~50 mg·kg-1的CH3OH和C3H9N、0~500 mg·kg-1的CH3COOH、SO2-4、Mn4+、PO3-4和低剂量的NH+4(0~5 mg·kg-1)对CH4产生的影响不显著(p0.05).实验剂量内(0~500 mg·kg-1),Fe3+和Mn4+的添加可促进CH4氧化(p0.05);CH3COOH、CH3OH、C3H9N、NO-3、NO-2、SO2-4、NH+4和低剂量的PO3-4(0~50 mg·kg-1)对沉积物CH4氧化潜力均有显著的抑制作用(p0.05);而Fe2+对CH4氧化没有显著影响(p0.05).综合分析表明,CH3COOH、CH3OH、C3H9N、NO-3、NO-2、SO2-4、PO3-4、NH+4和Fe2+的输入对沉积物CH4产生和氧化的综合作用为增加CH4排放通量,而Fe3+和Mn4+输入的综合作用则与之相反.     

不同耕作方式对稻田净增温潜势和温室气体强度的影响

免耕技术近年来在南方稻区被广泛推广应用,但该项技术是否有利于减缓稻田综合温室效应目前并不清楚.因此,本文以双季稻-紫云英为研究对象,利用静态箱-气相色谱法分别研究不同耕作方式对稻田CH4和N2O排放、双季稻产量、土壤固碳、稻田净综合增温潜势(GWP)和温室气体强度(GHGI)的影响.试验处理包括常规翻耕(CT)、旋耕(RT)和免耕(NT).结果表明,稻田周年CH4累积排放量为233.5~404.0kg·hm-2·a-1,NT和RT处理分别比CT增加73.1%和35.1%.晚稻生长季CH4排放量占周年CH4排放量的53.7%~66.5%,其中,晚稻移栽至烤田期间CH4累积排放通量占晚稻季排放总量的77.0%~81.3%.稻田N2O累积排放量为4.00~4.82 kg·hm-2·a-1(以N计),但各处理之间没有显著差异.稻田年固碳量为0.36~1.31 t·hm-2·a-1(以C计),其中,NT处理比CT和RT处理分别增加148.4%和261.0%.双季稻周年产量为15.2~17.1 t·hm-2,耕作方式对产量没有显著影响.稻田净GWP为5095.4~7788 kg·hm-2(以CO2当量计),其中,RT和NT处理分别比CT增加52.8%和32.2%.稻田GHGI为0.30~0.46 kg·kg-1(以每kg粮食产量产生的CO2当量计),其中,RT和NT处理分别显著高于CT处理50.1%和45.3%.综上所述,免耕在短期内会增加稻田温室效应,但可以促进土壤固碳量的显著增加,因此,其固碳减排的长期效应还有待观测.     

Anaerobic digestion modeling of the main components of organic fraction of municipal solid waste

The organic fraction of municipal solid waste (OFMSW) is composed of several heterogeneous organic and inorganic wastes. The diversity of composition, the high volatile solid content and the biodegradable material that this waste offers make it quite an interesting option for anaerobic digestion (AD). Depending on the substrate composition, the biological degradation and kinetics of the AD could vary. Biochemical methane potential (BMP) tests are used as a tool to evaluate the methane production of several fractions of OFMSW, in order to study the influence of each fraction in the final mixture. The kinetic parameters of methane curves and the prediction of final productions are studied by different approaches to model equations using linear, exponential, logistic and Gaussian models. The analyses of the fractions indicate that organic substrates such as meat/fish which are in a small proportion in the final mixture, obtain major productivities (291 ± 3 mlCH₄/gVS), however others such as paper (217 ± 5 mlCH₄/gVS) could have their productivity enhanced due to their high VS present in the final mixture. Both the Gomperzt and the first order model fit reasonably with all the fractions, although substrates with lag phase adjust only to the Gompertz model explaining 99% of the experimental results.     

封闭空间火焰自熄灭时间数值模拟研究

利用CFD数值模拟研究封闭空间内甲烷燃烧火焰在常重力和微重力两种环境中自熄灭时间的不同,分析火焰自熄灭时间与火源热释放速率、封闭空间体积、重力之间的关系。结果表明:当火源热释放速率一定时,微重力环境中火焰自熄灭时间数倍于常重力环境中的情况。当封闭空间体积一定时,小火源功率在微重力环境中的自熄灭时间远大于常重力环境中的情况。因此,微重力环境中不宜采用窒息灭火法。     

垃圾填埋场甲烷厌氧氧化作用研究进展

垃圾填埋场是温室气体甲烷的重要人为排放源之一,垃圾分解产生的甲烷会发生垂向和侧向迁移,并被氧化固定在垃圾填埋场中。研究显示与硫酸盐还原作用耦合的甲烷厌氧氧化(AOM)作用在垃圾填埋场内及其渗滤液羽状体中均可发生,形成自生碳酸盐和硫化物等沉积。因此,AOM作用是垃圾填埋场甲烷减排的重要途径之一。然而只运用气体地球化学方法与技术难以确定填埋场AOM作用的特征,而填埋场内自生碳酸盐可能保存了AOM作用的信息,但其矿物学、地球化学等特征很少有报导,还有待进一步研究确定。     

厌氧氨氧化菌与其他细菌之间的协同竞争关系

随着污水脱氮行业的蓬勃发展,各种新工艺、新理论层出不穷.厌氧氨氧化(Anammox)工艺以其独特的优点脱颖而出,成为最具应用前景的新工艺.厌氧氨氧化菌作为该过程的执行者目前已发现5属17种,本文主要对5属17种的厌氧氨氧化菌进行总结,并对厌氧氨氧化菌种内关系中的群体感应系统进行详细介绍,此外还介绍了厌氧氨氧化菌与硝化菌、反硝化菌以及厌氧甲烷氧化菌之间的协同与竞争关系.最后给出常见竞争因素对厌氧氨氧化种群结构的影响,通过控制竞争因素来实现对厌氧氨氧化种群结构的调节.本文将厌氧氨氧化菌微生物生态学与厌氧氨氧化污水处理工艺相结合,为厌氧氨氧化工艺在污水生物处理中的应用提供理论依据.