南京古泉农村生态工程设计和建设的研究 Ⅰ、古泉农村生态工程的设计和建设

南京古泉农村生态工程实验场是一个综合的农业生产系统,它由鸡场、猪场、鱼场、果园、食用菌生产、鸭场、蚯蚓养殖和沼气系统所组成,占地约20ha。1984年底开始设计和兴建,1985年初步建成并投入生产。本文对该场的建设和建场以来的生产情况作了较全面的总结,介绍了实验场的结构、规模、主要的设计参数、设计指标、建场以来所取得的生态经济效益以及该场在发展农村经济、保护农村环境中所起的作用。本文对实验场所存在的问题也作了介绍和讨论。     

南京古泉农村生态工程设计和建设的研究 Ⅹ.古泉生态工程实验场生态系统结构模型的应用研究

本文运用结构模型对南京古泉生态工程实验场的生态系统结构进行分析和结构优化。发现:1.该实验场的系统结构应分成四个层次,其中有两个层次是由循环单元构成。2.能量流动方向必须遵循层次分布顺序,否则该生态系统不能获得最大经济效益和生态效益。3.古泉生态工程实验场只有按由结构模型得出的优化结构组织生产,其生态效益和经济效益才能显著提高。据估计,在不增加投资的情况下,新结构的产值将是原结构产值的1.5倍以上。     

南京古泉农村生态工程设计和建设的研究 Ⅴ.古泉生态工程实验场沼气系统的建设与作用的研究

沼气系统是古泉生态实验场的核心部分。通过对沼气的建设和消化池的运转,使实验场产生的有机废弃物得以充分利用,并转化产出了沼气、沼液和沼渣,是农村重要的燃料、饲料和肥料来源。由于废弃物的综合利用,还减轻了实验场各子系统对外界能量的依赖程度,降低了成本,有利于实现持续和稳定的生产,具有显著的经济效益、生态效益和社会效益,故发展沼气是农村生态建设的重要内容之一。     

南京古泉农村生态工程设计和建设的研究Ⅴ.古泉生态工程实验场沼气系统的建设与作用的研究

沼气系统是古泉生态实验场的核心部分，通过对沼气的建设和消化池的运转，使实验场产生的有机废弃物得以充分利用，并转化产出了沼气、沼液和沼渣，是农村重要的燃料、饲料和肥料来源，由于废弃物的综合利用，还减轻了实验场各子系统对外界能量的依赖程度，降低了成本，有利于实现持续和稳定的生产，具有显著的经济效益、生态效益和社会效益，故发展沼气是农村生态建设的重要内容之一。     

南京古泉农村生态工程设计和建设的研究 Ⅺ.南京古泉生态实验场规划模型的研究

本文在复合生态系统结构模型的基础上,用线性规划方法探讨古泉生态实验场的规划问题。通过六种方案的比较和资源的灵敏度分析,制定了合理使用紧缺资源,达到生态实验场生态经济良性循环的规划方案和配套措施。     

南京古泉农村生态工程设计和建设的研究 Ⅱ、古泉农村生态工程实验场生态经济效益分析

本文对古泉生态工程实验场1985—1987年的物质、能量及资金的投入产出情况作了比较全面的总结和分析。三年来,全场创产值151.84×10~4元,获利润26.01×10~4元,向社会提供禽畜水产品达490t,只需4年就可回收全部投资。分析表明,实验场对能量和氮素的利用率分别达到15.2％和40％;通过对81.8％的禽畜粪便进行综合利用,使能量利用率提高27％,氮素利用率提高6％;整个场的产值、利润以及物质和能量的转化效率逐年出现上升趋势。作者认为,实验场取得了明显的经济、生态和社会效益,这种农业生态工程模式合理可行,因此可以在城郊和广大农村地区因地制宜地推广。     

岷江上游椒农间作模式能流、物流及价值流研究

椒农间作作为岷江上游花椒种植的主要方式,其系统内不合理的结构导致了能流和物质流效益的下降,严重制约了系统的价值转化效益。因此,优化、筛选和评价岷江上游不同椒农间作模式,促进该区域农田生态系统的良性循环,进而提高当地农户的花椒经济收益显得尤为重要。以岷江上游茂县叠溪镇椒农间作模式为研究对象,通过入户访谈和田间调查相结合的方法,分析了该地区花椒Zanthoxylum bungeanum间作辣椒Capsicum annuum(M1)、花椒间作马铃薯Solanum tuberosum(M2)、花椒间作玉米Zea mays(M3)、花椒间作杂草(M4)及花椒间空地(M5)等5种模式的能流、物质流及价值流的数量特征。结果表明,①5种间作模式的投能结构相对简单,投能利用率较低,农业生产处于中低水平。此外,需特别调整人力投能分配的比例。②该区氮磷输入较多,但钾素整体处于亏缺状态,故应适时适当补充钾素,以保持较好的耕地土壤肥力。③间作高杆和对氮磷钾需求较高的农作物经济效益较低,建议在今后间作过程中尽量避免。④利用隶属函数法对系统的能流、物流及价值流进行了综合评价,其结果排序为M4(0.701)>M1(0.536)>M3(0.387)>M2(0.347)>M5(0.215)。以上表明,人为干扰是影响该区椒农间作系统结构与功能的重要因素,M1模式为较优模式,但仍需注重其生态系统稳定性的提高与维持。     

鄂中丘陵地区农户生态系统能流分析

本文分析了鄂中丘陵地区一个典型农户生态系统的能流途径,人工辅助能的输入结构,各亚系统的能量输入、输出组成和能量流动关系,以及能量转化效率。以70个农户的样本分析研究了投能结构对能效的影响规律。结果表明,当地农户生态系统仍是一种以有机能为主要人工辅助的封闭性较强的能量转化系统;增加人工辅助能,特别是无机能的投入可以增加能量产出。     

南京古泉农村生态工程设计和建设的研究——Ⅻ.古泉生态工程实验场鸡场的分析评价

本文试图通过投产分析对鸡场进行初步分析评价,探讨鸡场在整个实验场中的地位、作用和所具有的生态经济意义,并根据对鸡场的动态模拟,以及结合鸡生长模式和线性规划模型,提出要进一步发挥鸡场协调稳定全实验场生态经济良性循环系统功能所应采取的必要管理对策。     

农业生态系统能流分析中几个问题的探讨

本文就目前广泛应用的农业生态系统能流分析方法及有关概念作了分析，提出了辅助能替代率的概念。建议用辅助能替代率代替能量产投比对农业生态系统进行能流分析。文中还讨论了工业辅助能的计算及其在不同系统间或同一系统不同时段的可比性。     

CWPO体系中污泥炭催化降解头孢氨苄废水

通过加入正丁醇以共沸蒸馏法对剩余污泥进行脱水,再对污泥进行干燥、焙烧和改性得到污泥炭催化剂.将污泥炭催化剂用于催化湿式过氧化氢氧化体系,处理头孢氨苄废水.采用响应面法中的中心组合设计实验,考察反应温度、初始pH和过氧化氢投加量对TOC降解率的影响,反应温度和过氧化氢投加量具有显著交互作用.在最佳实验条件下(T=50℃、pH=3.00、H_2O_2=0.071 mol·L~(-1)),TOC去除率为59%,接近预测的TOC去除率(60%),在95%的置信区间内,说明该模型可靠.SEM、TEM、TPD-MS、XPS和FT-IR等分析结果表明污泥炭表面存在纳米尺寸片状结构,这种结构中存在酚羟基、羰基、羧基等活性官能团和醌类结构,且ICP-OES、EDAX和~(57)Fe穆斯堡尔谱等分析结果表明,污泥炭中含有不同价态的Fe,能有效地催化过氧化氢分解,将头孢氨苄转化为苯甲酸、丁二酮等小分子物质,再进一步完全氧化.     

催化臭氧化降解含微囊藻毒素污水

应用金属氧化物构建催化臭氧化工艺处理含微囊藻毒素污水,比较了不同催化剂的性能差异,分析了催化剂投加量、温度、pH、原水浓度对该工艺的影响.结果表明,选用CuO作催化剂能较好地处理含微囊藻毒素污水.温度与原水浓度对该工艺影响较小;催化剂投加量与pH是该工艺的主要影响因素.实验温度40℃、混合气体流量1.8 L.L-.1min-1、pH=9、催化剂投加量5 g.L-1、处理时间60 min,原水MC-LR去除率达到90%以上、COD去除率达到64%以上.处理20 min,该工艺催化作用去除MC-LR贡献率达到28%、去除COD贡献率达到52%.     

乳酸氧化酶转化乳酶产丙酮酸

从土壤样品中富集、筛选和纯化获得了3株能产生乳酸氧化酶的菌株,其中SM-10#菌株的产酶活力最高,经初步鉴定,该菌株属腐生葡萄球菌（Staphylococcus saprophyticus）,对SM-10#菌株还进行了破壁条件的优化、生长曲线的分析和酶液稳定性研究,并初步探讨了其酶液的底物转化效率,4h最高转化率达到80%,该研究结果为将这种有价值的酶源推向生产打下基础。     

留民营生态农业系统中人工辅助能产投比的计算、分析与研究

人工辅助能产投比从整体上反映了一个系统的功能,是衡量生态系统建设成效最重要的指标之一。本文对留民营生态农业系统中人工辅助能的产投比进行了连续3年的测定、计算。结果表明1983年的产投比为1.33,1984年为1.0,1995年为1.20。充分显示了生态农业在能量利用方面的优越性,反映了系统在生物能利用和综合利用方面所取得的积极成果。     

"奶牛-沼气-牧草"循环型农业系统的能值分析

为探讨奶牛-沼气-牧草循环型农业模式(模式Ⅰ)的结构功能和生态经济效益,应用能值分析方法对其进行研究,并与单一奶牛养殖模式(模式Ⅱ)进行比较。结果表明:模式Ⅰ的净能值产出率(4.06)比模式Ⅱ(4.13)低;模式Ⅰ能值可持续发展指标值为10.27,模式Ⅱ为9.57,模式Ⅰ具有更高的可持续发展能力;模式Ⅰ的环境负载率(0.11)低于模式Ⅱ(0.12),并且模式Ⅱ能值废弃率为21.72%,模式Ⅰ为0,因此模式Ⅰ对环境的压力小;模式Ⅰ产出能值反馈率达到30.63%,系统自组织能力强。模式Ⅰ的净效益是模式Ⅱ的1.13倍,但产投比是模式Ⅱ的97.64%。以能值-货币价值计算的生态经济效益分析结果与实际经济效益分析结果基本一致。因此,模式Ⅰ具有环境压力小、自组织能力强、可持续发展能力较强的特征,但仍需进一步优化系统内部结构,提高生产效率。     

三江平原低湿地农业生态系统分析

本文概括三江平原低湿地的环境和资源特点,确定了“旱田—水田—草田—渔塘”的平面生态结构。在调整生态结构的同时、进行了人工辅助能量产投比分析和农田养分平衡概算、并提出进一步发展和完善的措施。通过分析表明,系统的结构趋于合理,功能不断提高,使低湿地农业生态系统不仅景观上发生了变化,而且综合效益正在逐年增加。这项研究充分体现了合理的生态结构是生物种群与生态环境条件相协调,从而使资源能够得到充分合理的利用,并使经济效益、生态效益和社会效益同步发展     

紫外光-臭氧氧化法处理偏二甲肼废水

偏二甲肼废水的处理用紫外光-臭氧氧化法较之单独用臭氧法具有氧化能力强,反应速度快,其中间产物的含量能达到满意的程度等优点,本文主要探讨了紫外光的作用,进行了紫外光-臭氧氧化法的处理效果、紫外线灯型号的选择、光照半径的影响、废水pH值对处理效果的影响、活性炭催化剂的催化效果、生物效应等试验,实验结果表明:在生产工艺中应采用二级氧化逆流反应工艺系统,充分利用臭氧,在投配比为氧:偏二甲肼=5∶1时,甲醛排放浓度在1毫克/升左右,若允许提高甲醛的排放浓度,臭氧投加量还可大为减少。该法能对偏二甲肼废水进行深度处理。但是,紫外光在废水中穿透能力较弱,目前国产低压汞灯功率小。使用数量较多,致使废水处理的成本较高。     

菌剂强化潜流湿地总氮总磷去除及功能菌特性

从活性污泥中筛选的1株具有高效反硝化能力的聚磷菌B8应用于水平潜流人工湿地中进行强化去除总氮和总磷试验,同时分析并对比了菌剂强化潜流湿地系统和未投菌潜流湿地系统的功能菌数量变化规律.采用常绿植物构建2套相同的水平潜流湿地尾水处理模拟生态系统.结果表明,连续投加14 d B8菌液于水平潜流湿地后,在停止投菌后运行89 d内,投菌湿地系统平均脱氮率为70.1%,未投菌湿地系统平均脱氮率为50.2%;在停止投菌后运行19 d内,投菌湿地系统平均除磷率为63.1%,未投菌湿地系统平均除磷率为45.9%.经过4个月的跟踪运行,基于高通量454测序对湿地微生物群落结构及相关生物学信息对比分析,表明投加外菌源B8会引起潜流湿地内部微生物物种数量减少、微生物均匀度下降和湿地基质微生物群落多样性下降.通过湿地进水总氮浓度对投菌湿地系统和未投菌湿地系统脱氮率影响线性拟合分析表明,投菌湿地在不同氮负荷条件下脱氮效果显著优于未投菌湿地,证实投加B8菌可以有效强化水平潜流湿地的脱氮能力.     

阳离子聚丙烯酰胺联合稻壳粉调理城市污泥脱水的研究

实验研究了阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)联合稻壳粉在污泥调理脱水中的应用。以污泥比阻(SRF)和污泥净产率(YN)作为污泥脱水性能的主要参考指标,优化CPAM与稻壳粉联合调理污泥的投加顺序以及投加量。结果表明,当CPAM的投加量为5.01 g/kg污泥干重,稻壳粉的投加量为50%污泥干重时,污泥的脱水性能达到最优,与单独投加CPAM相比,污泥比阻由原来的13.3×10~9m/kg降低为4×10~9m/kg,污泥净产率由原来的65.96 kg/(m^2·h)升高为226.95 kg/(m^2·h)。通过污泥滤液Zeta电位、污泥泥饼微观结构以及可压缩性系数分析CPAM联合稻壳粉调理污泥的机理,表明稻壳粉本身不具有电荷中和作用,其主要作用在于改变污泥泥饼的微观结构,使污泥内部形成一个多孔和多通道的骨架结构,从而有效提高污泥的脱水性能。     

留民营生态农业系统中人工辅助能产投比的计算、分析与研究

人工辅助能产投比从整体上反映了一个系统的功能，是衡量生态系统建设成效最重要的指标之一，本文对留民营生态农业系统中人工辅助能的产投比进行了连续3年的测定、计算，结果表明1983年的产投比为1.33,1984年为1.0,1985年为1.20，充分显示了生态农业在能量利用方面的优越性，反映了系统在生物能利用和综合利用方面所取得的积极成果。