减少氮、磷损失,控制其对环境污染的途径

本文从改进肥料施用技术、改性现有肥料、阻断农田氮磷损失的物理和化学措施、运用生物学途径以及植物生长调节物质等方面综述了当前提高氮、磷肥料利用效率,减少氮、磷对环境污染的途径.     

纳米技术将风化煤制成多功能肥料

中国农业科学院土肥所完成“风化煤多功能肥料修复荒漠化土地技术”，该技术将风化煤和废弃塑料加工成纳米级腐殖酸类混聚物和纳米级的塑料胶团溶液，再加工成固沙保水剂，并与一定比例的氮、磷、钾加热混拌后制成多功能肥料。鉴定会的专家认为，该技术为原始创新技术，对荒漠化土地进行生物修复和废弃物资源化均有重要意义。     

氮素化肥的环境污染

氮肥的过量施用会引起一系列生态问题，植物摄取过多的氮会导致体内有硝酸盐的大量积累；土壤中多余的氮随径流输入河流、湖泊、海洋、致使地表水富营养化；部分经淋进入地下水，使其中硝酸盐富集，人类饮用或食用了富含硝酸盐的水及食品能够诱发疾病，硝酸盐对环境的污染程度与氮肥施用量呈正相关，为防止氮的污染，必须合理施肥，提高氮肥利用率，并对肥料施用与地表水，地下水养分富集及农产品硝酸盐含量相关的问题进行系统的调查     

利用巨大芽孢杆菌制备高硫煤矸石肥料

高硫煤矸石的大量堆积对环境造成了严重污染,为了开发利用高硫煤矸石,对巨大芽孢杆菌处理高硫煤矸石生产煤矸石肥料进行了研究,包括煤矸石的粒径、体系p H、温度、接菌量、培养时间、振荡等因素条件对制备煤矸石肥料的影响,得到制备煤矸石肥料的最佳条件。研究表明,当煤矸石的粒径为60目、体系p H 7.0~8.0、接菌量为2.5×1014~5.0×1014cfu/g、30℃下培养5 d时煤矸石中的碱解氮、有效磷和速效钾的含量分别比原样提高了26.84倍、65.71倍和10.55倍;有效硫、有效钙和有效硅的含量分别比原煤矸石中提高2.70倍、1.27倍和1.07倍。     

丹麦的污水氧化沟脱氮,磷技术

早在六十年代,丹麦是认识到水体富营养化危害的少数国家之一。由丹麦工业大学和克鲁格(Krüger)公司率先开展污水生物脱氮、磷技术的开发研究,在此基础上形成了以交替运行式氧化沟(Phased Isolation Ditch,PID)为主要特点的氮、磷治理工艺。自1973年建成第一家生物脱氮污水处理厂以来,目前丹麦已有三十多家生物脱氮、磷的污水厂,其处理能力达138万人口当量(60克BOD/天或     

污泥蛋白肽对土壤微生态及植物生长调控

以污泥为原料制备平均分子量为5 000道尔顿以内的蛋白肽,并以有机肥、复合肥和尿素为对照,研究蛋白肽对土壤微生物种群数量、土壤酶活性以及对所种植的十字花科植物红菜薹的生理指标影响效应,结果表明,在施加相同含氮量(0.1 g N)的条件下,污泥蛋白肽实验组的土壤微生物种群数量最高,达到39.28×107个/g,比最低的尿素实验组(10.38×107个/g)高73.6%;在对土壤酶活方面,污泥蛋白肽实验组的脲酶活性比所有对照组高,达到9.82 mg/(g·h),最低是复合肥实验组,其脲酶活性为6.54 mg/(g·h);利用蛋白肽所种植红菜薹的生物量分别是有机肥、复合肥和尿素的14.1倍、8倍和3.1倍,并且通过计算所施氮量与植株总氮量的比值——氮转化率,得出蛋白肽所种植红菜薹植株的氮转化率达到222.3%。这进一步表明蛋白肽是一种植物速效并且高效肥料。     

新型污水处理工艺不排泥,出水直接回用

江西金达莱环保研发中心有限公司的“低能耗高效城镇污水、污泥同步处理技术4S—MBR”,是依托原创的特性菌MBR工艺,可实现污水污泥处理同步、处理回用同步、脱氮除磷同步、节能高效同步的新型污水处理工艺,首创高效复合型特性菌MBR工艺,实现基本不排污泥、连续高效脱氮除磷、出水直接回用、工艺运行无人值守、设备标准化和成套化及一体化。     

一种转废为宝的方法

英国几家公司联合开发了一种新型的、可移动的混合肥料转化机,采用这种机器能将废水与稻草混合,制成一种营养丰富的混合肥料。这种肥料是无臭味、无病原菌的有机物质,是作物和树苗以及土壤改良的理想物质。该项工艺技术还可利用废弃的棉花壳     

土壤氮素,亚硝胺与肝癌关系的研究

N—亚硝胺类化合物是具有强烈致癌特性的化学物质。环境中的硝酸盐、亚硝酸盐和二级胺与亚硝胺的合成提供了物质基础,因而目前人们对于环境中的氮污染予以极大的关注。我们在研究肝癌高发地区——江苏省启东县的自然环境和群众生活习惯时,发     

基于生命周期分析的餐厨垃圾肥料化利用环境风险评价研究

餐厨垃圾肥料化利用过程的风险因子主要产生于原料运输与存储、预处理、堆肥、废物填埋和肥料化产品施用5个过程,其风险影响包括地表水和地下水污染、恶臭污染、土壤盐碱化和影响作物生长以及由此引起的人体健康损害.基于生命周期全过程分析,以好氧堆肥为代表的餐厨垃圾肥料化利用的环境风险为研究对象,系统地分析了餐厨垃圾堆肥过程中的潜在风险,归纳并提出风险源项估算以及环境风险影响评价的具体方法和相关参数,通过南京市餐厨垃圾示范性项目案例,说明餐厨垃圾肥料化利用风险评价方法的具体应用.     

加强肥料规范化管理控制蔬菜重金属污染

总结了中国各主要城市郊区的蔬菜重金属的污染情况，从各种调查结果看出，中国蔬菜的重金属含量总体上还处在安全食用范围内，但在城郊结合部，蔬菜中重金属的污染比较严重。肥料是重金属污染的重要来源之一，从肥料的生产和管理的角度提出了控制肥料重金属含量的方法．为蔬菜食用的安全性提供保障。     

剩余污泥水解酸化液中营养元素与有机质的回收

为回收剩余污泥水解酸化液中的营养元素与有机质,构建了白云石-水解酸化液钙镁溶出体系,获得富含钙镁的溶出液,控制溶出液反应pH和反应时间进行第1阶段回收,以回收后的上清液进一步作为钙镁源从水解酸化液中进行第2阶段回收。结果表明,钙镁溶出的适宜条件为酸化pH 4.0~4.5、白云石颗粒50~80目、固液比3∶100(每100mL水解酸化液中投加3g筛分后白云石)、溶出时间10h;第1阶段回收适宜的反应pH为8.5,氮(以氨氮计)回收率、磷(以可溶性正磷酸盐(以P计)计)回收率分别为10.24%和95.89%;第2阶段回收适宜的镁磷摩尔比为0.60、反应pH为9.0,此时氮、磷回收率分别为14.60%和83.91%;傅立叶红外变换(FTIR)和电感耦合等离子直读光谱(ICP)分析表明,回收产物主要由无机养分和有机质组成,重金属含量极少。利用白云石提供钙镁源能经济有效地回收剩余污泥水解酸化液中的氮、磷等营养元素,同时回收有机质,回收产物品质符合《有机-无机复混肥料》(GB 18877—2009)中Ⅰ型肥料要求。     

大气氮沉降及其对水体氮负荷估算的研究进展

大气氮沉降已经并将继续对全球生态系统产生重大影响。大气氮沉降是陆源氮进入水体的重要途径,会使水体氮含量增加,富营养化加重,严重影响生态系统的稳定性。因此,大气氮沉降通量及其对水生生态系统的影响等问题值得深入探讨。介绍了国内外大气氮沉降监测网络、空间分异等方面的研究进展,总结了大气氮干湿沉降的研究方法及大气氮沉降对水体氮负荷的影响,并探讨了该领域目前存在的问题及发展趋势。     

城市污水处理过程中不同形态氮类营养物的转化特性

针对不同形态氮类营养物在城市污水处理系统中迁移转化机理尚不明确这一问题,通过现场监测和实验室模拟分析,研究不同形态氮类营养物在整个城市污水处理系统(A/A/O工艺)中的转化特性。研究结果表明,在原污水总氮中溶解态氮和颗粒态氮比例相当,浓度分别为39.28 mg/L和41.24 mg/L,无机氮是溶解态氮的主要成分,比例占93.2%(36.61 mg/L),而有机氮含量极少,仅为2.67 mg/L。在颗粒态氮中有机氮比重很大,约占96.58%(39.83 mg/L)。在整个一级处理过程中溶解态氮变化量很小,而颗粒态有机氮减少了45%,总氮降低主要是由于颗粒态有机氮通过沉淀作用去除而实现的。现场监测和模拟实验结果表明,溶解性有机氮在厌氧区和缺氧区中由于被厌氧微生物降解而大幅度减少,而在好氧区却有一定程度的增加。二级出水中的氮主要还是以无机氮为主,可通过进一步优化工艺参数来强化系统硝化/反硝化作用,去除污水中残留的无机氮。     

珠江涌表层沉积物中不同形态氮的赋存特征

研究了广州市珠江涌表层沉积物中不同形态氮的赋存特征,并对各形态氮中氨氮含量进行探讨。采用连续分级浸取法将沉积物中的氮分为离子交换态氮(IEF-N)、弱酸可浸取态氮(WAEF-N)、强碱可浸取态氮(SAEF-N)和强氧化剂可浸取态氮(SOEF-N)。结果表明,沉积物中总氮(TN)的质量浓度为3 469.15～8 358.56 mg/kg,各形态氮含量为IEF-NSOEF-N≈SAEF-NWAEF-N。IEF-N是4种形态氮中对水体影响最大的,且IEF-N中氨氮含量较高。氮是影响水体水质的重要因素,其中氨氮是判定水体是否黑臭的重要指标。珠江涌沉积物中的氮对水体水质的威胁不可忽视。     

上海大气氮湿沉降的污染特征

为探讨上海大气氮湿沉降的污染特征,采集了2007年11月至2008年10月上海雨水样品,分析了大气氮湿沉降浓度,探讨了上海大气湿沉降氮通量及上海市区,市郊和远郊大气氮湿沉降的时空污染特征.结果表明:(1)上海市区、市郊和远郊大气氮湿沉降质量浓度平均值分别为2.96、2.31、2.21 mg/L.从上海大气湿沉降总体来看,大气氮湿沉降劣V类、V类的超标率分别达到51.09%和13.87%.推断大气氮湿沉降的主要来源是机动车辆所排放的大量氮氧化物.(2)除冬季外,其余季节上海市区大气氮湿沉降浓度均大于市郊和远郊;市区和远郊大气氮湿沉降浓度均在秋季最大,市郊大气氮湿沉降浓度在春季最大.(3)上海大气年氮湿沉降通量为78.42 kg/hm~2,同其他区域相比较,属于世界上高氮沉降区域.(4)上海大气月氮沉降通量与月平均降雨量呈显著的线性正相关(p<0.05),说明上海大气氮湿沉降通量主要受降雨量的影响.     

中国主要湖泊营养氮沉降临界负荷的研究

水体营养氮沉降临界负荷是不致使水体产生富营养化的最高氮沉降量。文中探讨了一种依据湖泊氮质量平衡原理计算营养氮沉降临界负荷的方法。用该方法计算表明 ,我国主要湖泊的营养氮沉降临界负荷比较低 ,大部分小于 1keq· hm- 1 · a- 1 ,部分已为目前的氮沉降量或者两者相当接近 ,意味着只接受氮沉降也能导致这些湖泊产生富营养化。但实际统计结果表明 ,氮沉降在导致受工农业生产和生活影响很大的城市和郊区湖泊的水质富营养化的所有氮污染源中所占比例较低 ,而其它来源的氮输入如河道入湖、工业生活废水和农田径流等才是导致富营养化的最主要因素 ,它们的量已远远超过了这些水体可随最高允许氮负荷。因此 ,对控制这些湖泊的水质富营养化而言 ,控制氮沉降并不是目前最紧迫的任务 ,而其它人为污染源的控制才是最急需的。但氮沉降临界负荷在湖泊富营养化的中长远控制中仍具有十分重要的意义。     

深埋地热水中三氮分布特征及其影响因素研究

为有效控制深埋地热水中三氮污染,并为合理开发地热水资源提供理论依据,基于开封市城区44眼地热井(埋深为600~1 800m)的理化指标,绘制了三氮在各含水层中的浓度等值线图,研究了开封市地热水中三氮空间分布规律及其影响因素。研究结果表明:以《地下水质量标准》(GB/T 14848—93)的Ⅲ类水质要求为评价标准,开封市埋深为600~1 800m的地热水中,三氮污染以亚硝酸盐氮为主,硝酸盐氮与氨氮污染较轻;亚硝酸盐氮超标区主要分布在开封市火车站附近,其分布规律是发生不同程度硝化/反硝化作用的结果;除个别取样点外,各含水层中硝酸盐氮和氨氮的浓度均较低。相关分析结果表明,亚硝酸盐氮与硝酸盐氮显著相关,氨氮与pH显著相关,进一步证实了三氮浓度分布与硝化/反硝化作用有关。     

不同农业用地对土壤中氮影响的研究进展

总结了氮在土壤中的氮矿化过程、氮硝化作用和氮反硝化作用,以及不同农业用地对土壤中氮的影响。结果表明,在不同的水稻耕作方式下,双季稻的土壤全年平均含氮量最高;在不同的覆盖方式下,盖草处理后茬大麦表层土壤硝态氮含量最高;保护性耕作、退化土地农用、退耕还林对土壤中的氮都有影响。将"3S"技术与土壤中氮的研究相结合,注重多学科交叉进行定性和定量分析,是今后研究的新发展。     

溶解氧对河流底泥中三氮释放的影响

作为内源污染的底泥沉积物中营养物的释放引起了越来越多的关注。通过大型静态土柱模拟实验,研究氮在上覆水和孔隙水中的分布特性和释放特性。在控制氧气条件、底泥有机质含量和粒径大小的条件下,连续观测氨态氮、亚硝态氮和硝态氮的浓度及其垂向分布特性。结果发现：时间分布上,通氧条件明显影响水体底泥中三氮释放与反硝化作用达到平衡的时间;垂向分布上,三期实验的上覆水的无机氮以氨态氮为主,不同的通氧条件下,各柱的孔隙水的三氮浓度比上覆水高,且三氮在沉积物中随深度增加而增加;氨态氮和硝态氮浓度则以孔隙水的为高,随深度增加而增加;低溶解氧水平加快底泥释放氨氮速度和增大释放量。