杨树根际土碳氮磷生态化学计量特征与根序的相关性

林木细根不同生长发育等级形态特点及功能分异是根系生态学研究的新视角.为深入探索林木根际土壤养分循环过程及根土互作关系,以杨树(Populus×euramericana‘Neva’)人工林为研究对象,按照随机布点原则采集杨树人工林非根际土壤和不同根序细根的根际土壤,测定其全碳(TC)、全氮(TN)、全磷(TP)及速效N、有效P的含量,并计算土壤C、N、P化学计量比.结果显示:(1)杨树人工林根际土壤C、N、P含量与非根际土壤存在显著差异,但不同根序间速效N、有效P含量以及铵硝比(NH_4~+-N/NO_3~--N)未达到显著差异水平(P0.05).随着根序升高根际土壤TC含量显著下降,而TN含量逐渐增加.1-2级细根根际土壤TP含量显著高于4-5级根(P0.05).(2)杨树细根根际土壤C/N随着根序升高显著降低(P0.05);C/P随着根序升高逐渐下降,但在不同根序间差异不显著(P0.05).(3)基于细菌OTUs的非参数估计指数表明,根际土壤与非根际土壤细菌群落多样性存在显著差异;土壤TC和TN含量及C、N、P化学计量比均与细菌群落丰富性(Chao指数和ACE指数)呈显著相关(P0.05),TP含量与细菌群落相关性不显著.上述结果说明杨树根际土壤C、N、P养分循环呈现依赖于根序的变化特征,不同根序细根根际细菌群落组成和结构的差异性可影响土壤C、N、P循环过程.     

质子交换膜燃料电池电站多米诺事故概率和风险研究

为探究氢能电站火灾爆炸事故发展规律,采用多米诺效应对电站进行事故概率和风险研究,建立氢能电站多米诺效应定量风险分析模型。基于设备受损概率模型与多米诺理论基础,提出氢能电站多米诺效应概率计算方法,并将方法运用到实际案例,结合SAFETI软件对具体多米诺事故场景进行定量计算。研究结果表明：氢能电站易发生多米诺事故,考虑一级多米诺效应后人员潜在死亡概率增加56%。研究结果可为制定氢能电站安全防控措施以及降低火灾爆炸事故对人员和设备的危害提供依据。     

扩缩通道强化蜂窝型SCR反应器脱硝性能的数值研究

为了进一步提高表面涂覆钒基催化剂的蜂窝型SCR反应器的脱硝性能,将蜂窝直通道结构改为扩缩形式.借助Fluent软件容积反应和多孔介质模块描述涂覆层的催化反应,建立了烟气流过蜂窝反应器脱硝过程的数值模型.为验证模型预测精度,模拟了一组直通道蜂窝反应器的烟气对流脱硝实验.借助本文模型,研究了结构和工作参数对新型蜂窝反应器脱...     

水稻不同生育期根际及非根际土壤砷形态迁移转化规律

选取湖南某矿区污染稻田土,以盆栽试验的方式,采用美国TCLP(toxicity characteristic leaching procedure)和砷形态分析分级测定法,研究了水稻(Oryza sativa L.)各生育期(分蘖期、拔节期、孕穗期、灌浆期、成熟期)根际和非根际土壤中砷的赋存形态及转化规律.结果表明:1随着水稻生育期的延长,根际及非根际土壤p H值和砷TCLP提取态含量均逐渐上升,且非根际土壤p H值和砷TCLP提取态含量均高于同时期根际土壤.2水稻各生育期根际和非根际土壤中交换态砷(AE-As)含量均低于水稻种植前,并随着水稻生育期的延长逐渐上升.与水稻种植前相比,铝型砷(Al-As)、铁型砷(Fe-As)和钙型砷(Ca-As)含量在水稻种植后逐渐上升,但并不显著.残渣态砷(O-As)和总砷(T-As)含量在水稻种植后逐渐下降,在根际土壤中下降了37.30%和14.69%,在非根际土壤中分别下降了31.38%、8.67%.3在水稻不同生育期,土壤中各形态砷含量均表现为:残渣态铁型砷铝型砷钙型砷交换态砷.在p H值为5.0~5.8的范围内,各砷形态和砷TCLP提取态含量与p H值之间大都呈极显著或显著正相关,但根际土壤中钙型砷与p H值的相关关系较差.     

O/H/O生物工艺中焦化废水含氮化合物的识别与转化

富氮缺磷是焦化废水的特征之一,而含氮化合物存在多种组分与形态,其在废水处理过程中的利用与顺序会影响工艺条件与达标可行性,因此,通过识别含氮化合物的种类并了解其转化可以获得优化的运行工况.为考察含氮化合物的去除过程,在与实际生产330×104t·a-1焦炭工艺相配套的焦化废水处理工程O/H/O生物工艺中,检测了原水与生物出水中含氮化合物的种类与形态,以及各单元工艺中无机氮及部分有机氮化合物的浓度,分析特征化合物的转化.研究发现,焦化废水原水中含有的无机氮化合物主要为NH+4-N(33.6%)、氰化物(7.5%)、硫氰化物(40.4%),NO-2-N及NO-3-N的含量约为1%,折算总氮浓度约为240 mg·L-1,占82.5%左右;有机氮当中,可检测到胺类14种,有机腈类22种,含氮杂环化合物76种,以总氮形式表达其浓度低于50 mg·L-1,约占17.5%.处理过程中,O1反应器能够把氰化物、硫氰化物氧化为氨氮,有机氮发生形态改变;H反应器中,环状含氮化合物通过水解作用实现分子开环转变为氨氮,回流液中的硝态氮实现反硝化转变为氮气;O2反应器能够将低价状态的含氮化合物转变为硝态氮;生物出水中,硝态氮占总氮的70%以上;含氮化合物的转化受反应器的性质与运行条件控制,表现出复杂性.研究指出,焦化废水总氮的控制需要依据含氮化合物种类与形态判断、工艺组合及条件优化综合考虑.     

浮游植物降解过程中的水体光学吸收特性变化研究

通过配制3组不同浓度浮游植物,在室内进行长时间(37d)降解实验,分析水体光学吸收特性变化规律.结果表明:降解速度前3d最快,25d后逐渐趋于稳定;浮游植物色素吸收系数( aph)随时间变化不断减小趋势明显,在分解过程中不同波段aph(440)、aph(624)、aph(675)与叶绿素浓度(Cchl)显著相关(R2>0.5984,P<0.05),悬浮颗粒物吸收系数ap(440)、ap(675)和总悬浮颗粒物浓度仅呈弱相关性(R2<0.4613); 有色可溶性有机物CDOM构成比较复杂且相对不稳定,非藻类颗粒物吸收系数ad(440)和光谱斜率Sd随时间变化均呈现不规律性.另外,与太湖同期野外采样点相比,室内降解实验的总颗粒物和浮游藻类色素吸收光谱更相似,Sd和Sg更大.通过研究浮游植物死亡分解过程中水体吸收特性的变化规律,有助于构建高精度的黑水团遥感监测模型,及时掌握黑水团信息.     

KJF-01型室内空气净化器的实验研究

将高压静电场除尘杀菌、活性炭吸附光催化分解等技术集成一体 , 开发高效空气净化技术和空气净化器,并进行污染物净化实验。结果表明,该集成技术对空气中颗粒物、二甲苯和甲醛等污染物均具有很高的净化效率;气态污染物净化时,初期以活性炭吸附为主,后期以光催化分解为主;活性炭吸附具有选择性,吸附二甲苯速度比甲醛快。     

温度和光照对红花檵木和南天竹异戊二烯和单萜烯释放的影响

植物是生物源挥发性有机化合物(Biogenic volatile organic compounds,BVOCs)的最主要来源,城市绿色植物释放的BVOCs会影响城市大气组分,进而改变城市大气环境.本实验以红花檵木(Loropetalum chinense)和南天竹(Nandina domestica)为研究对象,调节温度(T)和光合有效辐射(PAR),测量两种植物主要BVOCs(异戊二烯(Isoprene,ISO)、单萜烯(Monoterpenes,MTs))的通量及光合参数.结果表明,在T=30℃、PAR=500μmol·m~(-2)·s~(-1)时,南天竹BVOCs释放速率大于红花檵木,分别为4916.51和3388.62 pmol·m~(-2)·s~(-1),BVOCs释放种类以ISO为主,占BVOCs总量99.8%以上,MTs以α-蒎烯和3-蒈烯为主.ISO释放速率随温度升高而增加,35℃时达到最大值,红花檵木和南天竹分别为8436.48和15138.81 pmol·m~(-2)·s~(-1),显著高于其他两种温度下ISO释放;而单萜烯在30℃时最大,分别为4.96和8.24 pmol·m~(-2)·s~(-1),红花檵木单萜烯的释放受温度影响较为显著.PAR增加会显著促进两种植物ISO的释放,PAR=1000μmol·m~(-2)·s~(-1)时红花檵木和南天竹释放速率分别达3279.21和7355.17 pmol·m~(-2)·s~(-1),而单萜烯释放在PAR为500μmol·m~(-2)·s~(-1)最高.温度和光照主要通过影响植物气孔导度和蒸腾速率等从而影响其BVOCs的释放,不同温度和光照处理下,异戊二烯释放碳占光合作用固定碳的0～3.28%.不同植物BVOCs释放对温度和光照响应的差异要求加强对城市绿色植物BVOCs释放的研究,以便为城市绿化树种选择及城市生态环境改善提供科学依据.     

田间条件下养分调控八宝景天Cd修复效率

在田间条件下,采用四因素三水平正交试验研究了N、 P、 K三因素不同水平对Cd富集植物八宝景天的生长和Cd吸收性的影响.结果表明,八宝景天生物量随施N水平的提高而增加,高N水平下(337.5 kg·hm^-2)八宝景天地上部生物量最大,为不施肥处理的0.86～2.00倍,但对其地上部Cd含量无显著影响.K肥对八宝景天Cd吸收具有一定的促进作用,高K水平下其地上部Cd含量最高达22.05 mg·kg^-1,较不施肥处理提高29.3%.综合分析,NPK肥料配施条件下,N肥和K肥分别是八宝景天生长和Cd吸收效率的主要影响因素,且对八宝景天Cd积累表现出明显的交互作用.肥料对八宝景天Cd提取量影响顺序为N>K>P,其中对八宝景天Cd修复效率的促进作用主要通过提高八宝景天生物量,高量N肥配施适量P、 K肥是提高八宝景天Cd修复效率的最佳施肥措施,其地上部Cd积累量较不施肥处理提高了0.9～2.2倍,合理增施N肥是提高八宝景天Cd修复效率的主要影响因子.     

滤坝系统对城市初期雨水的净化效果

随着我国社会经济的发展,城市初期雨水污染负荷占城市河道污染负荷比例不断增大。针对该问题,通过模拟中试试验研究了滤坝系统对城市初期雨水的净化效果。结果表明:以沸石、石灰石、海绵铁和火山岩为主要填料的滤坝系统对COD_Cr、SS、$NH_{4}^{+}$-N、TN和TP都有较好的去除效果,平均去除率分别为84.69%、89.65%、25.66%、24.46%和50.06%。滤坝系统削减污染物的主要机理是填料的物理截留和吸附、化学吸附及海绵铁的内电解反应。