用于废水处理的膜曝气生物反应器

膜曝气生物反应器是一种利用透气膜进行曝气的污水生物处理组合新工艺.膜曝气的主要特点在于无泡曝气和特殊结构的生物膜.无泡曝气可提高传氧效率,在高浓度废水或含挥发性有机物废水的处理中具有优势.曝气膜上生长的生物膜具有传质异向性,这一特点使其具有同步除碳脱氮的潜力.介绍了膜曝气生物反应器的工艺特点,总结了国内外对于膜曝气生物反应器在废水处理方面的研究进展,指出当前膜曝气生物反应器应用中存在的问题,并展望了今后的发展前景.     

一个新型水稻不育突变体91FS受精卵发育的时间和空间表达

水稻 91FS是一个稳定遗传的籼粳型不育突变体 ,大约 2 5 %的受精卵能正常发育成胚 ,约 75 %的受精卵核仁不融合 ,受精卵不再分裂 ,导致不育和不结实 ,育性六代稳定遗传 ,受精卵致死时空位点发生在精细胞进入卵细胞完成受精作用后。开花前后 ,91FS、籼粳杂种可育材料 91FM和以 91FS为父本的杂种F1代的花药、颖壳、叶片和子房的可溶性蛋白质SDS PAGE和IEF/SDS PAGE分析表明 ,91FS、91FM和F1代的蛋白质谱带多代保持稳定 ,3个材料间蛋白质谱带的异同 ,既表明了它们在遗传和发育上的某些共同功能和相互关系 ,又表明不同品种、器官和组织在遗传和发育上的某些特异性 ;91FS的子房在开花 1～ 2天 ,具有一条Mr=15 8.5× 10 3 的特有蛋白带 ,结合 91FS受精卵发育的细胞学和胚胎学时空定位 ,表明它们极有可能与 91FS稳定遗传的受精卵发育的时间和空间表达有关 .图 4表 1参 16     

天津污灌区耕作土壤中多环芳烃的纵向分布

研究了天津污灌区土壤剖面中多环芳烃含量的分布特征，几个代表性样点的研究表明，天津市郊水稻田中PAHs含量最高，菜地含量居次，高粱地含量最低。PAHs总含量在土壤剖面的纵向分布总体上是随着土壤剖面的加深而降低。由于长期污水的淹灌作用，水稻田中PAHs含量出现了局部异常高值。用萘(Nap)、菲(Phe)和苯并[a]芘(Bap)作为高低环组分的代表物质分析PAHs在土壤剖面的分布规律，发现Nap、Phe和Bap的含量在纵向剖面上变化趋势基本相同，总体上含量随着剖面的加深而降低。比较单个组分含量在土壤剖面中的变化，在犁底层以下，Bap的含量基本上低于检测限，而Nap的含量在整个土壤剖面中均高于Bap。PAHs含量在土壤剖面上的分布主要受其物理化学性质、土壤中有机碳和粘粒含量的影响。     

秸秆不同还田方式下蚯蚓对旱作稻田土壤碳、氮的影响

通过两年的田间小区试验，研究了在秸秆的不同施用方式下，蚯蚓(Pheretima sp)对旱作水稻土壤中碳、氮的影响。设置5个处理：秸秆混施，秸秆深施 蚯蚓，秸秆表施，秸秆表施 蚯蚓，对照。2001年夏季播种旱稻，在4个主要生育期采集(0-20cm)土样。2002年再次播种该品种旱稻，采集成熟期(0-20cm)土壤。测定土壤碳、氮以及微生物量碳、氮。结果表明，不论采用何种秸秆还田方式，蚯蚓并不造成土壤有机碳和全氮显著耗减。蚯蚓活动对土壤氨态氮及硝态氮的影响较大；从总体上看，它促进了土壤氮的矿化。不同秸秆施用方式都影响蚯蚓对土壤微生物的作用，在表施秸秆情况下，蚯蚓对微生物量提高最显著。     

我国空气颗粒物中烃类物质的来源解析研究现状

综述了利用奇偶优势指标、最高峰碳数指标以及色谱峰型特征来判识正构烷烃的来源和利用浓度比值法、化合物的轮廓图特征法、多元统计方法和化学质量平衡法判识多环芳烃的来源,并指出这些方法特点。     

秸秆还田对土壤有机碳结构的影响

秸秆还田既可以缓解土壤污染问题又可以增加土壤养分及改善土壤结构从而提高土壤质量。研究秸秆还田后土壤有机碳结构的变化对了解碳周转规律、促进农业管理和生产以及环境可持续发展具有重要意义。选取3种性质差异较大的土壤,分别为红壤、褐土及黑土。实验分为对照处理和添加质量分数为5%的水稻秸秆的秸秆处理。土壤在温室条件下培养24个月,每4个月取样一次,测定土壤中总有机碳含量及采用碳1s X射线吸收光谱测定土壤有机碳分子结构及各类型有机碳含量。实验结果显示,(1)黑土中总有机碳含量最高,达29.5-32.5 g·kg^-1,是红壤的4.7-6.4倍,褐土的3.9-4.9倍。加入秸秆后,红壤、褐土及黑土中有机碳含量较对照分别显著增加124%-196%、60%-110%和21%-28%。(2)3种土壤的对照中,有机碳主要以脂肪碳、羧基碳和烷氧碳存在。这3部分有机碳占总有机碳的百分比在红壤、褐土和黑土中分别为69.1%-86.6、79.6%-88.5%和87.3%-90.3%。加入秸秆后,3种土壤中有机碳类型依旧是上述3种有机碳占主导。(3)秸秆处理使红壤和黑土中有机碳疏水性增强,提高土壤团聚体稳定性,对改善土壤结构起促进作用。(4)秸秆加入后,红壤和褐土中发生正激发效应,这两种土壤中有机碳结构简单、稳定性减弱;黑土中发生负激发效应,其中有机碳结构趋于复杂,稳定性增强。     

集约化农区经济发展对耕地土壤有机碳含量变化的影响

陆地生态系统土壤有机碳储量变化是全球气候变化研究的重要方面,而耕地土壤有机碳含量是当中最活跃的部分,与人类利用行为以及社会经济发展水平相联系。文章选取黄淮海平原的北京市大兴区、河北省曲周县和黄土高原的山西省兴县的446个耕作层土壤20世纪80年代和2000年的有机碳含量数据和当地的社会经济、投入产出资料,结果表明:20年来,不同区域耕地土壤有机碳含量存在空间变异,但是其空间分布格局并未发生变化;对土地的集约利用并未造成土壤有机碳含量的降低,相反,各区域土壤有机碳含量普遍增加。结合相应的农户调查和统计资料,发现区域经济发展强烈地影响着土壤有机碳储量发生变化。无论自然条件优劣,还是经济发展水平处于何种阶段,经济的发展都能够促使农户增加对土地的投入,经济发达地区有充足的资金和市场保障,通过农业结构调整会增加对土地的投入;经济落后地区追求作物高产,促使土地投入也不断增加;使得作物经济产量和生物产量获得提高,促使耕地土壤有机碳含量增加。     

高寒草甸土地退化及其恢复重建对土壤碳氮含量的影响

针对我国青藏高原草地大面积退化及由此引发的一系列生态环境问题,从土壤生态功能恢复和区域可持续发展的角度出发,将原生高寒嵩草草甸封育系统作为对照,研究了土地退化对土壤碳氮含量的影响,检验了不同人工重建措施(3个人工种植处理:混播、松耙单播、翻耕单播和1个自然恢复处理)对土壤碳含量的相对影响程度。研究结果如下:原生植被封育处理每平方米土壤平均碳、氮含量分别为7.47kg和0.647kg,而重度退化地碳、氮含量分别为3.67和0.448kg·m-2,可以推算,由于土地退化而造成的土壤(0~20cm层)碳氮丢失量分别为3.80kg·m-2和0.199kg·m-2,即高寒草甸土地退化导致0~20cm土壤层中50.87%的有机碳和30.75%的氮流失,可以看出高寒草甸土壤退化后流失的碳比氮多;混播处理、松耙单播处理、翻耕单播处理和自然恢复处理土壤单位面积有机碳含量分别是原生植被土壤有机碳的70.5%,69.0%,49.0%和80%,单位面积氮含量分别是原生植被土壤全氮的86.9%,88.7%,71.1%和91.7%。但是,与重度退化地相比,除翻耕单播处理外,其它恢复重建措施均能部分恢复系统的碳氮含量,因此,将重度退化地进行自然恢复或松耙混播重建多年生植被可以作为系统固定碳(碳汇)的一个途径。     

耕地土壤碳固存的措施与潜力

土壤CO2排放与土壤退化、土壤有机质(SOC)含量减少和土壤质量下降密切相关。耕地具有较大的碳固存潜力。通过采用最佳管理措施(BMPs)和进行土壤修复来提高土壤质量，能增加SOC含量和提高土壤生产力，并能部分起到减缓温室效应的作用。文章从土壤固碳的机制入手，系统总结了在耕作土壤碳固存方面的研究。从土壤侵蚀控制、退化土壤修复、保护性耕作、残落物管理，改善农作物制度等方面，论述了耕地的固碳潜力，并提出了一系列实现碳固存的措施。最后估算出耕地土壤总的固碳潜力为0．73～0．87Pg/a。研究表明,在替代性能源开发之前，耕地碳固存是一项切实可行的措施。     

珠江三角洲城市群城市碳平衡仿真模拟分析

碳平衡目标的实现,有利于国家新型城镇化建设,推进我国生态文明建设和可持续发展战略。基于珠江三角洲城市群中9个城市2009—2012年化石燃料消耗量和植被面积数据,利用系统动力学模型模拟计算珠三角城市群各城市碳排放量和碳吸收量,并分析各城市碳平衡的演化规律;采用灰色预测DMG(1,1)模型构建城市碳平衡预测模型,利用AnyLogic软件仿真模拟了2009—2018年珠三角城市群各城市碳平衡的变化规律。结果表明:珠三角城市群各城市的碳排放量增长迅速,而碳吸收量增长缓慢;各城市碳平衡值将处于零值以下,其中中山市碳平衡值最高,广州市碳平衡值最低;各城市碳平衡值将逐年下降,其中惠州市、珠海市降幅最大;邻近城市间的碳平衡值的演化轨迹相似。针对珠三角城市群各城市碳平衡的发展趋势及其存在的问题,提出了提升各城市碳平衡水平的可行性对策与建议。