基于不同土壤数据单元法的DNDC模型对太湖地区水稻土CH4排放模拟研究

利用农业土壤痕量气体排放模型DNDC(DeNitrification-DeComposition),以整个太湖地区37个县234万hm2水稻土为例,分析了3种不同土壤数据单元法对CH4排放模拟的影响.其中,1∶5万图斑单元法土壤属性来自1∶5万土壤数据库,图斑为最小模拟单元;1∶5万"县级"单元法土壤属性也取自1∶5万土壤数据库,"县"为最小模拟单元;1∶1 400万"县级"单元法土壤属性取自国内同类研究使用最多的1∶1 400万土壤图和《中国土种志》,"县"为最小模拟单元.结果表明,虽然1∶5万图斑单元法大多数县的CH4排放量都在1∶5万"县级"单元法最大与最小值范围之间,但整个地区总排放量(以C计,下同)相差达到1 680 Gg;而1∶1 400万"县级"单元法CH4排放量与1∶5万图斑单元法相比,尽管整个地区总排放量只相差180 Gg,但各"县级"单元之间的估算差异却很大,这一方面说明了土壤数据的详细程度是保证地球生物化学模型模拟精度的重要因子,另一方面也说明在区域CH4排放量估算模拟中使用更详细的土壤资料是非常必要的.     

垃圾填埋场内部CH4浓度随时间的变化特征及其模拟

通过对佛山市五峰垃圾填埋场内部部分时段CH4浓度的监测 ,分析了在填埋场内部垃圾发酵过程中CH4浓度随时间的动态变化特征 ,提出了利用某些统计曲线分别模拟或综合模拟CH4浓度随时间的变化过程的方法 .应用表明 ,本方法可以较准确地预测垃圾发酵主要时段内的CH4浓度随时间的变化 ,仅在垃圾发酵的尾声阶段 ,模拟浓度与实测浓度有少许出入 .     

不同渗滤液循环方式对填埋层甲烷产生的影响

通过填埋模拟柱 ,实验室研究了以我国大城市生活垃圾组成为依据的新鲜垃圾填埋层在不同渗滤液循环方式条件下甲烷产生的规律 .渗滤液循环方式包括 :原液循环、好氧预处理 (SBR)后循环、与陈垃圾出水混合后循环 .结果表明 :新鲜垃圾填埋层初期渗滤液COD、VFA浓度高 ,原液循环导致有机酸的积累 ,抑制了甲烷化进程 ;初期渗滤液经预处理控制一定COD、VFA浓度后循环 ,能够显著地缩短产甲烷滞后时间、加速甲烷化进程 ;当填埋层进入稳定的甲烷化阶段后 ,渗滤液循环才能有效地降解渗滤液中的有机污染 ,近 10 0 %地转化为填埋气体.     

甲烷气体标准样品的研制

对称量制备甲烷气体标准样品的制备方法进行了详细研究 ,对可能引起甲烷量值不确定度的各种误差来源进行了分析。文中提出的甲烷气体标准样品制备方法具有很好的重现性 ,所制备的甲烷气体标准样品具有良好的压力稳定性并已能在三种气瓶中稳定保存 1 8个月 ,其量值准确、可比 ,并已在全国环境监测网试用。     

垃圾填埋场甲烷氧化菌及甲烷通量的研究

采用静态箱法、滚管计数法和气相色谱法,对6个不同封场时间填埋区的甲烷通量、覆土层甲烷氧化菌数量和甲烷氧化速率的变化趋势进行了测定,并分析了它们与封场时间、植被覆盖率等因素之间的相关性。结果发现6个填埋区甲烷通量的变化范围在-0.34～5.31 mg/(m2.h)之间;覆土层甲烷氧化菌的数量范围为3.10×107～20.77×107 cfu/g干土,甲烷氧化速率在1.65×10-8～4.34×10-8mol/(h.g)之间。覆土层甲烷氧化菌的数量与甲烷氧化速率呈正相关,但前者并不是后者的决定性因素;甲烷通量高时可刺激甲烷氧化菌数量及氧化速率的提高,且三者均与封场时间呈显著负相关,与植被覆盖率呈负相关;当含水率大于15%时,随着覆土层含水率的增加,甲烷氧化速率呈下降趋势;覆土pH、有机质和铵态氮与甲烷氧化速率等无明显相关性。提高覆土层的甲烷氧化速率可有效减少垃圾填埋场的甲烷排放。     

Diversity of methanotrophs in a simulated modified biocover reactor

A simulated landfill biocover microcosm consisting of a modifying ceramsite material and compost were investigated. Results show that the mixture can improve the material porosity and achieve a stable and highly efficient (100%) methane oxidation over an extended operating period. The diversity of the methanotrophic community in the microcosm was assessed. Type I methanotrophs were enhanced in the microcosm due to the increased air diffusion and distribution, whereas the microbial diversity and population density of type II methanotrophs were not significantly affected. Moreover, the type I methanotrophic community structure significantly varied with the reactor height, whereas that of type II methanotrophic communities did not exhibit a spatial variation. Phylogenetic analysis showed that type I methanotroph-based nested polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE) resulted in the detection of eight different populations, most of which are related to Methylobacter sp., whereas that of type II resulted in the detection of nine different populations, most of which are related to Methylocystaceae. Methanotrophic community analysis also indicated that a number of new methanotrophic genera not closely related to any known methanotrophic populations were present.     

硫酸根对有机废水厌氧生物处理的影响

利用连续流上流式厌氧污泥床在控制和不控制H_2S浓度两种情况下,考察SO_4~(2-)对有机物厌氧生物处理的影响。试验表明,硫酸根本身对厌氧处理没有毒害作用,它对厌氧处理过程的破坏主要是其还原产物H_2S造成的。在用Fe~(2+)控制H_2S的情况下,硫酸根的存在和浓度大小对出水TOC、TOC去除率、产气量、气化率无不利影响,但会使气体中甲烷含量及甲烷产率逐渐减小而二氧化碳含量及二氧化碳产率逐渐增大,     

含固率和接种比对林可霉素菌渣厌氧消化的影响

通过林可霉素菌渣的中温厌氧消化摇瓶实验,比较不同的含固率(3%、5%、8%、10%)和接种比(0.5、1、2、3)对菌渣产甲烷能力的影响,以确定菌渣厌氧消化的最优工艺条件.结果表明,在研究参数范围内,含固率越低,接种比越高,越有利于甲烷的产生;经过10d的培养,在含固率为3%、接种比为3时的工况中,菌渣的挥发性固体(VS)累计净产甲烷量最高,为106 mL/g;而含固率>5%、接种比2的液态发酵工艺,此条件既能保证厌氧消化不受消化产物(胺和挥发性有机酸)积累的抑制,也可以缓冲菌渣中残留林可霉素对消化微生物可能产生的抑制效应.     

Methane emission in a rice field of Thailand

ＭｅｔｈａｎｅｅｍｉｓｓｉｏｎｉｎａｒｉｃｅｆｉｅｌｄｏｆＴｈａｉｌａｎｄ￥ＲｏｎｇＸｉａｎｇ；Ｃｈｕｅｎ－ＨｏｗＮｇ（ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＰｒｏｇｒａｍ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＤ...     

油脂含量和电发酵电压对含油餐厨垃圾厌氧消化产甲烷的影响

现有餐厨垃圾处理过程中存在油脂包裹厌氧消化菌群的状况,经提油后,仍有大量油脂进入发酵体系,对发酵稳定性造成一定危害。为缓解此问题,研究了通电预处理对于含油餐厨的厌氧消化促进作用。采用0.8 V电预处理的含油(50%)餐厨垃圾甲烷产率,较未处理组,由(780.43±4.49) mL/g TVS提升了6.5%,达到(831.06±13.85) mL/g TVS。而最高产甲烷速率由(35.84±0.64) mL/(g TVS·d)提升了20.3%,达到(43.11±0.72) mL/(g TVS·d)。达到峰值速率的时间由20 d大幅缩减至14 d。研究表明,在一定的外加油脂添加范围(0～50%)内,随着油脂含量的提升,电预处理对于厌氧消化的促进作用越强。微观图像表明,在0.8 V电压下,电极表面附着大量微生物,而未处理组无可见微生物附着。根据三维荧光光谱测试结果,0.8 V电压下微生物对于腐殖酸等代谢底物的利用明显提升。电压对于含油餐厨垃圾的厌氧消化促进作用可能从3个方面进行解释：加强微生物与电极的接触,促进油脂的酸化降解,提高乙酸化和甲烷化途径的电子传递。