不同水平外源碳在稻田土壤中转化与分配的微生物响应特征

外源碳会改变土壤有机质的转化以及土壤微生物的活性,不同水平的易利用有机碳在稻田土壤中转化与分配的微生物响应特征尚不明确.为阐释外源碳周转过程中的微生物响应特征,选取葡萄糖为典型易利用外源碳,采用13C稳定同位素标记技术,在室内模拟培养实验,基于土壤微生物生物量碳(MBC)设置不同水平葡萄糖碳(0×MBC、0. 5×MBC、1×MBC、3×MBC和5×MBC共5个MBC倍数梯度水平),明确其转化与分配规律;并利用96微孔酶标板荧光分析法,测定参与土壤碳转化过程关键酶纤维二糖水解酶(CBH)和β-葡萄糖苷酶(β-Glu)活性.结果表明,培养2 d时,葡萄糖碳(13C)占可溶性有机碳(13C-DOC)和土壤有机碳(13C-SOC)的比例与其添加量成显著正相关;向13C-MBC的分配在3×MBC处理时达到最大值(18. 96 mg·kg-1),随后降低;13C分配率主要与MBC、Olsen-P和DOC存在显著正相关关系. 60 d时,土壤13C-DOC、13C-MBC和13C-SOC显著下降,分别小于或等于0. 02、2和10 mg·kg-1;与CK相比,添加葡萄糖后CBH酶活性显著提高,其中3×MBC处理提高了22. 6倍,显著高于其它处理(P 0. 05);高量葡萄糖(3×MBC和5×MBC)添加促进了β-Glu酶活性,但促进效果随葡萄糖添加量的增加而减少; NH+4-N、p H、β-Glu和CBH成为13C分配率的主要影响因子.综上,外源碳向土壤有机碳的转化随添加量的增加而增加,改变了土壤酶活性,但微生物对外源碳的利用可能存在一个饱和阈值,饱和阈值之内,有机质的转化速率与添加量成正比;超出饱和阈值,有机质的转化速率反而变慢.因此,适量地添加外源碳有利于提高稻田土壤有机碳,优化作物生长环境质量.     

TVS二极管HEMP响应能力实验研究

高空核爆炸产生的电磁脉冲（HEMP）上升前沿时间约为2.3ns,峰值场强可达50kV/m,会对电子设备的安全运行产生极大的影响。HEMP传导干扰的防护需要使用具有快速响应能力的电涌保护器件（SPD）,但常规SPD器件的指标主要针对雷电电磁脉冲（LEMP）,为了更详细地了解SPD的HEMP响应能力,选择一款具有快速响应能力的瞬态电压抑制二极管（TVS）,采用不同脉冲波形进行了测试,得到了这类TVS的HEMP响应特性,并与雷电电磁脉冲进行了对比。结果表明该器件对HEMP的响应时间约为6.5ns,损伤阈值电压约为30kV。实验研究结果对于HEMP防护中的器件选择具有参考价值。     

基于FDTD的不等长非均匀传输线分析

对不等长非均匀的多导体传输线进行建模分析,推导端接阻性负载和非线性负载的传输线瞬态响应的FDTD迭代公式,并通过仿真实验,验证了提出的算法公式的有效性和准确性。该方法为不等长非均匀多导体传输线的研究分析提供了理论依据。     

响应曲面法优化旋流分离处理含油废水

旋流分离器对含油废水的油-水分离有较好的效果,但其分离效率受到结构尺寸的影响。目前定量计算大多采用经验公式进行设计,并且大部分经验公式是基于固-液分离的旋流器,对于油-水分离并不能达到最优的分离效果。通过响应曲面法(RSM)中的中心组合实验设计对旋流器进行设计计算,以20%含油率水样,旋流器公称直径75mm为例,优化结果为入口直径为14mm,溢流口直径为18.94mm,底流口直径为8mm,处理效率为93.13%,优于广泛采用的Arterburn和Rietema经验公式设计的处理效率。     

响应面法优化耐盐烃降解菌培养基的初步研究

海洋溢油污染对海洋和沿海滩涂生态环境造成严重威胁,筛选耐盐烃降解菌株和优化烃降解茵培养条件至关重要。以实验室筛选的一株烃降解菌为研究对象,在已有的单因素试验的基础上,采用响应面法对烃降解菌培养基进行优化,结果表明:当酵母粉质量浓度为2.74 g/L,NH1NO_3质量浓度为1.47 g/L,磷酸盐质量浓度为1.22 g/L时,烃降解率为65.81%,比单因素优化试验最优水平下的烃降解率增加14.58个百分点。     

基于Granger因果分析的海岸带综合管理效果评价以厦门市为例

通过"压力—状态—响应"概念模型(PSR)建立海岸带综合管理(Integrated Coastal Zone Management,ICZM)效果评价指标体系。以厦门市为研究对象,运用综合指数评价和协调发展度等方法分析厦门海岸带系统的可持续发展能力及其社会、资源、环境三者之间的协调发展程度,借以反映其ICZM实施成效。在此基础上,通过Granger因果分析进一步证实ICZM的实施与海岸带可持续发展能力变化之间的因果关系,从而确定ICZM的实施效果非单纯的城市管理与之前海岸带分块管理所能达到的。     

NO2--N/NH4+-N及COD/NH4+-N对厌氧氨氧化耦合反硝化脱氮除碳的影响

采用序批式反应器-厌氧序批式反应器（SBR-ASBR）组合工艺处理常温低C/N比实际生活污水,通过调控SBR缺氧：好氧时间分别为80min：60min、120min：60min和150min：60min时,实现半亚硝化,将其出水直接泵入ASBR反应器中,考察不同进水NO₂^--N/NH₄⁺-N和COD/NH₄⁺-N对厌氧氨氧化耦合反硝化同步脱氮除碳的影响,并采用响应面法设计正交批次试验.结果表明：在NO₂^--N/NH₄⁺-N为1.55,COD/NH₄⁺-N为4.22时,出水NH₄⁺-N、NO₂^--N和COD的浓度分别为2.79,0.47,38.37mg/L,其去除率分别高达87.56%,98.45%和62.69%.ΔNO₂^--N/ΔNH₄⁺-N为2.23,生成的NO₃^--N的量比理论值小2.47mg/L,厌氧氨氧化和异养反硝化共同完成氮素去除,系统脱氮除碳性能最佳.当NO₂^--N/NH₄⁺-N和COD/NH₄⁺-N分别由0.84增加到1.55和3.24增加到4.22时,厌氧氨氧化和异养反硝化对脱氮贡献率分别由80.40%降至53.33%和19.60%增加到46.67%.NO₂^--N/NH₄⁺-N和COD/NH₄⁺-N对TN和COD去除的正交影响显著,均呈现正相关,R²分别为0.9243和0.9700.     

铜绿微囊藻溶藻菌EA-1的分离鉴定及溶藻特性

从广州流花湖分离获得一株溶藻菌株EA-1,16S rDNA分析表明菌株EA-1属于肠杆菌属（Enterobacter）.研究了肠杆菌EA-1对铜绿微囊藻的溶藻效果和溶藻机制.结果表明,对数期EA-1具有最佳溶藻效果,投加比例为10%,初始叶绿素a含量为1.43mg/L时,EA-1能实现3d内完全除藻,叶绿素a含量为2.39mg/L时,共培养6d后,抑制率为84.1%±1.3%.EA-1通过分泌胞外溶藻物质间接溶藻,生理生化响应表明,EA-1无菌滤液胁迫下,藻细胞膜脂过氧化损伤严重,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性先急剧上升后下降.三维荧光光谱（EEM）表明溶藻产物为类腐殖酸,类富里酸和类蛋白类物质.扫描电子显微镜（SEM）显示藻细胞出现褶皱,内陷和萎缩现象.透射电子显微镜（TEM）显示藻细胞破坏过程为：首先,胶质层与细胞壁分离,光合片层变得松散和不规则,内含物被部分降解.随后,光合片层被彻底破坏,DNA核物质和多聚磷酸盐等营养物质颗粒被降解,藻细胞内部结构被完全破坏,藻细胞死亡.     

石墨烯三维电极-电Fenton系统降解甲基橙

将三维电极和电Fenton系统结合电催化氧化降解甲基橙废水.制备了Fe₃O₄负载的氧化石墨烯粒子电极GO@Fe₃O₄（GF）和球形凝胶结构SA/GO@Fe₃O₄（SGF）粒子电极,对两种粒子电极进行了表征,探讨了三维电极-电Fenton（3D-EF）系统电催化氧化性能的影响因素,并进行了反应动力学分析,结合Box-Benhnken中心复合响应面设计建立响应面二次多元回归方程模型;采用紫外可见光谱和GC-MS技术研究甲基橙降解过程.结果表明,SGF粒子电极表面形成三维网络状褶皱结构.在初始pH=5,粒子电极投加量3.0g/L,反应时间90min,电流密度30mA/cm²,外加电压7V的反应条件下,SGF粒子电极体系的甲基橙色度和COD去除率分别是98.8%和87.5%,均高于GF粒子电极体系的甲基橙色度去除率87.2%和COD去除率71.2%.响应面模型预测的反应条件和甲基橙色度去除率和实验结果吻合.推测甲基橙降解过程分为3个阶段：断键氧化过程、开环过程和完全氧化过程.     

UV/Fe2+/过硫酸盐降解噻虫啉的响应曲面法优化研究

构建了紫外-亚铁联合活化过硫酸盐的体系用于高效降解噻虫啉（Tiacloprid,THIA）,以Fe²⁺浓度、过硫酸盐（Persulfate,PS）浓度、pH值、紫外功率为因变量,THIA去除率为响应值,通过中心复合设计法（Central Composite Design,CCD）建立因素和响应值之间的数学模型.模型拟合结果显示,当Fe²⁺浓度为0.318mmol/L,PS浓度为0.544mmol/L,pH值为3.054和紫外功率为58.133W时,模型预测THIA降解率最高为100%.验证实验结果（98.4%）与预测值基本一致,证明了响应曲面法用于优化紫外-亚铁联合活化过硫酸盐体系降解THIA的可行性.