化肥污染与防治

随着农业发展,化肥的用量越来越大,大量化肥进入环境中,必然对环境造成污染。本文着重探讨化肥对水、空气、土壤及人畜的污染及危害,提出防治化肥污染的措施。     

不同水分管理方式下水稻生长季N2O排放量估算：模型验证和输入参数检验

利用2005～2007年我国稻田N₂O排放通量的田间原位测定资料和国际上其它地区稻田N₂O报道结果,对作者建立的不同水分管理方式下水稻生长季N₂O排放估算模型进行了验证. 结果表明,持续淹水稻田N₂O排放的拟合结果与其他地区淹水稻田N₂O通量值相一致. 淹水-烤田-淹水的水分管理方式下,稻田N₂O排放的拟合值接近于国际上同类研究结果. 淹水-烤田-淹水-湿润灌溉的水分管理方式下,稻田N₂O排放的估算模型对田间原位测定资料有很好的适切性. 为了检验模型输入参数的可信度,将本研究建立的有关我国水稻生产的相关资料数据库与以往研究报道结果进行了比较,结果表明,两者具有高度的一致性. 数据库资料表明,在20世纪50～70年代间,持续淹水稻田占20%～25%,大约75%～80%的稻田采用淹水-烤田-淹水的水分管理方式. 在20世纪80～90年代间,采用持续淹水,淹水-烤田-淹水和淹水-烤田-淹水-湿润灌溉水分管理方式的稻田分别约占12%～16%、 77%和7%～12%. 20世纪50年代水稻生长季平均每季总施氮量为87.49 kg·hm^-2,而90年代平均为224.64 kg·hm^-2. 其中,化学氮肥的施用量从20世纪50年代的37.4 kg·hm^-2增加到了90年代的198.8 kg·hm^-2,分别占水稻生长季氮输入总量的43%和88%. 在20世纪50～70年代间有机氮的输入量相对比较稳定,平均变幅在45.2～48.2 kg·hm^-2之间,随后逐步降低,有机肥料氮占氮输入总量的比例从20世纪50年代的52%降低到了90年代的9%. 作物残体N输入量从20世纪50年代的4.9 kg·hm^-2增加到了80年代的6.3 kg·hm^-2. 20世纪50～70年代水稻生长季氮肥施用量具明显的空间变异性,而80～90年代间其空间变异较小. 模型验证和输入参数检验的结果表明,该模型能较好地模拟我国不同水分管理方式下的稻田N₂O直接排放量.     

The culture of compound bioflocculant and the analysis of its activated components

利用农业固体废弃物秸秆类纤维素为原料制备复合型生物絮凝剂（CBF）,优化了CBF的培育条件。同时解析了CBF活性物质在发酵液中的分布,并对CBF的活性组分进行了研究。结果表明,在高效纤维素降解菌HIT-3的作用下,秸秆类纤维素发酵3天产糖量达到高峰,此时接入CBF产生菌于灭菌后的纤维素发酵液中,在30℃、140r/min的旋转式摇床上培养36h,整个过程中只需将纤维素发酵培养基的pH值调节到7.2。在上述条件下CBF可获得较优的絮凝效果;多糖是CBF的主要组成成分,CBF的热稳定性良好。其絮凝活性物质主要分布在上清液中。     

Adsorption thermodynamics and kinetic investigation of aromatic amphoteric compounds onto different polymeric adsorbents

The adsorption behavior of p-aminobenzoic acid and o-aminobenzoic acid onto the different polymeric adsorbents was systematically investigated as a function of the solution concentration and temperature.Experimental results indicated that the equilibrium adsorption data of the four polymeric adsorbents fitted well in the Freundlich isotherm.The adsorption capacity of multi-functional polymeric adsorbent NJ-99 was the highest,which might be attributed to the strong hydrogen-bonding interaction between the amino groups on the resin and the carboxyl group of aminobenzoic acid.The adsorption capacity of o-aminobenzoic acid onto any adsorbent was higher than p-aminobenzoic acid.Thermodynamic studies suggested the exothermic,spontaneous physical adsorption process.Adsorption kinetics results showed that the adsorption followed the pseudo-second-order kinetics model and the intraparticle mass transfer process was the rate-controlling step.     

白泥复合衬层防渗稳定性的研究

为考察白泥复合防渗衬层的防渗稳定性和对污染物的阻滞去除能力,利用自制击实渗透仪对白泥和亚粘土防渗衬层进行了对比研究. 结果表明:白泥/亚粘土“夹层结构"复合衬层能保持低于国家防渗规范(10－7 cm/s)的防渗性,并对渗滤液中的重金属,COD_Cr和NH₄＋-N具有较强的阻滞去除能力,可以与常用的亚粘土防渗衬层相媲美,不过其淋滤出水ρ(Cl－)高,因此其长期防渗稳定性需进一步研究;60%白泥+40%亚粘土“混合式"复合衬层和白泥防渗衬层在渗滤液渗透作用下,其防渗性能不好,渗透系数超过国家防渗规范要求,因此不宜用于填埋场防渗.      

污水污泥间壁热干燥实验研究

研究了污泥间壁热干燥的工艺过程,分析了其工艺参数、冷凝水水质和产生的污染气体,探讨了有机物水解机理.结果表明,污泥含水率与停留时间呈负指数函数相关.收集到的干燥冷凝水属高浓度有机废水,其总有机碳（TOC）、挥发性有机酸（VFA）和氨氮（NH₃-N）浓度均很高,pH值保持在9～9.5.干燥冷凝水中挥发性有机酸和氨氮来源于2部分：低温110 ～130℃时,主要发生蛋白质的水解,生成有机酸和氨氮;高温140～150℃时,主要发生脂肪类的水解,生成有机酸.干燥温度低于150 ℃时,污泥间壁热干燥过程无污染气体产生.     

Effects of long-term amendment of organic manure and nitrogen fertilizer on nitrous oxide emission in a sandy loam soil

To understand the effects of long-term amendment of organic manure and N fertilizer on N2O emission in the North China Plain, a laboratory incubation at different temperatures and soil moistures were carried out using soils treated with organic manure （OM）, half organic manure plus half fertilizer N （HOM）, fertilizer NPK （NPK）, fertilizer NP （NP）, fertilizer NK （NK）, fertilizer PK （NK） and control （CK） since 1989. Cumulative N2O emission in OM soil during the 17 d incubation period was slightly higher than in NPK soil under optimum nitrification conditions （25℃ and 60% water-filled pore space, WFPS）, but more than twice under the optimum denitrification conditions （35℃ and 90% WFPS）. N2O produced by denitrification was 2.1-2.3 times greater than that by nitrification in OM and HOM soils, but only 1.5 times greater in NPK and NP soils. These results implied that the long-term amendment of organic manure could significantly increase the N2O emission via denitrification in OM soil as compared to NPK soil. This is quite different from field measurement between OM soil and NPK soil. Substantial inhibition of the formation of anaerobic environment for denitrification in field might result in no marked difference in N2O emission between OM and NPK soils. This is due in part to more rapid oxygen diffusion in coarse textured soils than consumption by aerobic microbes until WFPS was 75% and to low easily decomposed organic C of organic manure. This finding suggested that addition of organic manure in the tested sandy loam might be a good management option since it seldom caused a burst of N2O emission but sequestered atmospheric C and maintained efficiently applied N in soil.     

铸造废砂／废地膜／粘附土三元复合体系的研究

通过X射线衍射分析、红外光谱分析、热分析、电镜及能谱分析、图像分析,可以判断废旧地膜上粘附土的主要矿物质是结晶二氧化硅（粉粒级石英）,它们与聚合物基废弃物复合材料中作为填料的铸造石英砂的性状类同。废旧地膜可以不经清洗,直接与铸造废砂制备复合材料,这可大大降低复合材料的加工成本。这种复合材料实际上是由基体PE、粘附土中大量的SiO2和铸造石英砂SiO2组成的三元复合体系。     

无机-有机复合絮凝剂PST处理印染废水效果研究

以模拟印染废水和实际印染废水为实验对象,检验了一种新合成有机-无机复合絮凝剂(PST)的絮凝效果。结果表明,PST具有良好的絮凝性能。在受试条件下,絮凝效果与絮凝剂投加量、染料浓度有较大相关性。废水的pH值应用范围较宽;搅拌时间对COD去除率和脱色率没有显著影响。采用PST处理广东省高明市某印染厂的印染废水后,COD去除率为75.16%,脱色率为76.18%,处理效果良好,处理成本明显低于目前市场上普遍使用的聚铝等絮凝剂。     

有机沼液生物肥对蔬菜品质的影响研究

沼液经过充分发酵,其中富含多种作物所需的营养物质,因而宜作根外施肥,其效果优于化肥。在此基础上,筛选并复配PGPR根圈促生菌到沼液中,形成有机沼液生物肥。有机沼液生物肥是集营养、促生和生防为一体的多功能生物肥料。施用有机沼液生物肥辣椒果实维生素c含量达到了78．28mg／kg,比处理CK增加31％,可溶性糖含量提高32．4％。应用有机沼液生物肥番茄维生素c含量比对照增加46．6％,可溶性糖含量提高45％。施用有机沼液生物肥的黄瓜Vc含量比对照提高56．8％,可溶性糖含量提高84．2％。