不同水分管理方式下水稻生长季N2O排放量估算：模型应用

基于田间原位测定结果,作者建立了不同水分管理方式下稻田N₂O排放估算的统计模型. 在模型验证和输入参数检验的基础上, 本研究应用模型估算了20世纪50～90年代我国稻田水稻生长季N₂O直接排放量. 结果表明, 由于水稻种植面积和氮输入量的增加、以及水分管理方式的变化, 稻田N₂O-N季节排放量从20世纪50年代平均每年9.55 Gg增加到了90年代每年32.26 Gg, 同期伴随着水稻单产的增加. 在20世纪50～90年代间, 我国水稻生产的N₂O-N排放量以平均每10 a6.74 Gg的速度递增. 20世纪50年代和90年代稻田N₂O-N季节排放通量平均分别为0.32 kg·hm^-2和1.00 kg·hm^-2, 相当于季节氮输入总量的0.37%和0.46%. 本研究模型估算50～90年代间稻田N₂O季节排放量的不确定性为59.8%～37.5%. 就全国稻田的不同种植区域而言, 长江中下游地区稻田水稻生长季N₂O排放量占全国稻田N₂O排放总量的51%～56%. 20世纪90年代水稻生长季N₂O排放量约占我国农田N₂O年总排放量的8%～11%. 相对于旱地作物而言, 过去几十年水稻生产的发展在很大程度上减缓了我国农业生产的N₂O排放. 然而, 随着水稻生产中节水灌溉的推广和氮肥施用量的增加, 我国稻田N₂O季节排放量预计将相应增加.     

不同水分管理方式下水稻生长季N_2O排放量估算:模型建立

我国水稻生产中往往采用多种水分管理方式,如持续淹水、淹水-烤田-淹水和淹水-烤田-淹水-湿润灌溉等. 水分管理方式的不同会引起水稻生长季N2O排放的显著变化. 本研究收集和整理了2005年以前17篇国内外文献报道的有关我国稻田N2O季节排放通量的71组田间原位测定资料,每组资料包括稻田氮肥施用的种类和施用量、水分管理方式、N2O季节排放量等数据,旨在建立不同水分管理方式下水稻生长季N2O直接排放量的估算模型. 分析结果表明,持续淹水稻田N2O季节排放量与施氮量无明显相关关系,在淹水-烤田-淹水和淹水-烤田-淹水-湿润灌溉的水分管理方式下,两者呈极显著线性正相关关系. 持续淹水稻田N2O季节排放总量相当于施氮量的0.02%. 基于普通最小二乘法(OLS)分析技术建立的线性回归模型估算结果表明,淹水-烤田-淹水的水分管理方式下稻田肥料氮的N2O排放系数为0.42%,但N2O季节背景排放量不显著. 在淹水-烤田-淹水-湿润灌溉的水分管理方式下,水稻生长季肥料N的N2O排放系数和N2O-N背景排放量分别为0.73%和0.79 kg·hm-2. 残差分析和效能分析显示模型具有较好的适切性. 综合3种水分管理方式,我国稻田水稻生长季N的N2O排放系数和N2O-N背景排放量平均分别为0.54%和0.43 kg·hm-2. 相对于旱作农田而言,水稻生长季肥料N的N2O排放系数较低,意味着水稻生产较旱地作物可能更有利于减缓我国农业N2O排放. 本研究建立的模型可以用于我国稻田水稻生长季N2O直接排放量的估算.     

生物造粒流化床的微生物群落分布和污染物去除特性研究

通过实验室人工配水试验,考察了生物造拉流化床的徽生物群落分布和污染物去除特性.通过原水预曝气,可保持流化床底部进水溶解氧(DO)浓度达到8mg/L左右.在1mm/s的上升流速下,通过PAC和PAM的化学强化,流化床内可形成良好的颗粒污泥,在稳定运行的条件下,床内污泥的生物量可达到108个/g的数量级.荧光原位杂交分析结果表明,硝化菌和亚硝化菌在总细菌中的含量分别达到13.7%和17.7%.流化床下部50cm高度的比耗氧速率(SOUR)明显高于上部,表明DO主要消耗于流化床下部.COD在流化床中的去除符合一级反应的规律.沿流化床高度,水中氨氮浓度呈沿程降低的趋势,而硝态氮浓度呈增大趋势,表明硝化作用比较明显.实验结果可为生物造粒流化床污水处理工艺的优化提供理论依据.     

共价三嗪有机框架材料对水中氯酚类污染物的光催化脱氯降解

利用共价三嗪有机框架材料(CTF-1)对4-氯酚(4-CP)、2,4-二氯酚(2,4-DCP)、2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)和五氯酚(PCP)等4种不同氯原子取代数目的氯酚类污染物进行光催化降解研究,探讨了底物结构对氯酚脱氯降解效率的影响及机制.结果表明,氯酚脱氯降解过程明显受苯环氯原子取代数目的影响,氯原子数目越多,脱氯降解效率越高,氯原子数目与表观速率常数呈显著正相关,氯酚降解及脱氯速率均为：PCP>2,4,6-TCP>2,4-DCP>4-CP.对CTF-1光催化降解氯酚机制研究表明,活性物种在反应中不起作用,体系反应机制为针对氯酚上取代氯位点进行水解脱氯过程.本研究结果为深入揭示氯酚脱氯降解机制提供了理论依据,也为光催化技术处理卤代酚类废水提供了技术参考.     

大气颗粒物混合尘溯源解析新方法

针对采用化学质量平衡模型(CMB)进行大气颗粒物源解析时,混合尘源由于与单一尘源存在严重共线性而不能代入模型的问题,首先对混合尘进行源解析,根据解析结果将混合尘分拆为对应的单一尘源,然后与原有的单一尘源共同代入CMB进行源解析,提出了大气颗粒物混合尘溯源解析新方法.将混合尘溯源解析新方法应用于某市的大气颗粒物尘源解析,得到扬尘的贡献率为28.75%,较二重源解析技术的46.3%和二重源解析技术改进方法的38.38%都要低,表明新方法更好地解决了共线源代入CMB出现的问题.受体元素计算值与测量值的比值较二重源解析技术改进方法有更多元素接近1,表明新方法建立的模型更加合理.     

中纤板废水处理工艺改造实例

针对某人造林制品有限公司中纤板废水处理工艺存在的问题,采用混凝工序代替气浮工序和厌氧折流板反应器代替水解酸化池对原处理工艺进行改进。实际运行情况表明,改进后的工艺运行稳定,排水各项指标均符合《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的一级标准。     

一起电梯“掉层”故障的分析及处理

针对电梯“掉层”故障,通过现场勘查和模拟试验等方法,对电梯“掉层”现象的原因进了分析,提出了相应的处理和预防措施。     

有害气体突发性环境污染事故隐患的风险性评价方法探讨

对有害气体的突发性环境污染事故隐患(以下简称隐患)的风险性,提出从危害度和危险度两个方面进行评价的方法。其中危害度的评价是利用环境预测与评价中的方法,预测在发生事故时,有害气体散逸到人群暴露处的最大浓度。同时结合有害气体对人体产生影响健康、损害机体和危及生命3个程度的浓度,来确定企业的危害度。对于危险度的评价,则分别采甩安全管理的方法和可靠性分析的方法来定量企业的安全管理水平和隐患所用设备的不可靠性。并结合劳动安全评价的有关理论,计算被评价隐患的危险指数。利用数学统计的方法,确定隐患的安全界限标准。通过与该标准比较,判定隐患处于何种状态。并估计其转化成事故的危险程度。     

2-巯基噻唑啉与过氧化氢酶的相互作用机理研究

2-巯基噻唑啉是一种被广泛应用的抗腐蚀剂和光亮剂,然而它的一些残留物会对环境造成损坏,为探究2-巯基噻唑啉的毒性作用,采用光谱学技术和分子对接技术来考察2-巯基噻唑啉和过氧化氢酶的相互作用影响,其中酶活性实验表明2-巯基噻唑啉会抑制过氧化氢酶的活性,分子对接结果显示2-巯基噻唑啉会结合在过氧化氢酶的活性位点处,并最终导致过氧化氢酶空间结构和微环境的变化,根据荧光测试结果,表明2-巯基噻唑啉和过氧化氢酶之间的猝灭方式为静态猝灭。通过测量不同温度下的结合位点数、结合常数以及热力学常数,显示2-巯基噻唑啉与过氧化氢酶主要通过氢键和范德华力相结合。该研究从分子水平上考察了2-巯基噻唑啉对蛋白质的毒性作用,对于阐明污染物的毒性机理具有重要意义。     

进化蚁群算法及其在湖泊富营养化评价中的应用

蚁群算法是近年提出的一种新型的仿生算法,已在许多组合优化问题中得到成功应用,但是传统蚁群算法解决连续优化问题的能力较差.为提高其解决连续优化问题的能力,拓宽应用范围,引入带可变邻域搜索项的进化策略对其进行改进,进而提出进化蚁群算法.随后从2个方面对进化蚁群算法的性能进行测试:①采用多个经典测试函数测试进化蚁群算法用于解决连续优化问题的效果;②将进化蚁群算法应用于千岛湖的富营养化程度评价,以测试该方法解决实际问题的效果.函数测试结果表明,进化蚁群算法可以成功用于解决连续优化问题,并且优化过程所需初始个体的数量少,优化速度快;千岛湖富营养化程度评价实例的结果表明,进化蚁群算法应用于湖泊富营养化评价是可行的,可用于解决实际问题.