反硝化颗粒污泥在纳米零价铁胁迫下的性能恢复

为探明纳米零价铁(nZVI)对反硝化颗粒污泥(DGS)潜在的胁迫效应,本研究通过连续多批次实验,考察了经历n ZVI短期冲击后,DGS反硝化活性在不同C/N比条件下的恢复情况.结果表明,当nZVI投加量高于5 mg·L~(-1)时,DGS比反硝化速率(μ)会出现下降,对应的比反硝化抑制率(IR)与基质C/N比、nZVI投加量呈现正相关.当nZVI投加量达到100 mg·L~(-1)时,胞外蛋白与多糖含量均明显降低.此时,充足的外加碳源(C/N≥4)将有助于促进DGS反硝化活性的恢复和减少去除单位硝态氮所消耗的COD值.由Freundlich和Langmuir吸附等温线的拟合结果可知,基质C/N比越高,DGS对n ZVI的吸附能力就越强.在恢复期内,泥相中总铁含量(Qe)的持续削减为高C/N比条件下,DGS反硝化活性的提升创造了有利条件.当Qe降至0.4 mg·g~(-1)以下时,μ值可达到或接近对照组的水平.     

Applying a new method for direct collection,volume quantification and determination of N2 emission from water

The emission of N2 is important to remove excess N from lakes, ponds, and wetlands. To investigate the gas emission from water, Gao et al.(2013) developed a new method using a bubble trap device to collect gas samples from waters. However, the determination accuracy of sampling volume and gas component concentration was still debatable. In this study, the method was optimized for in situ sampling, accurate volume measurement and direct injection to a gas chromatograph for the analysis of N2 and other gases. By the optimized new method, the recovery rate for N2 was 100.28% on average; the mean coefficient of determination(R2) was 0.9997; the limit of detection was 0.02%. We further assessed the effects of the new method, bottle full of water, vs. vacuum bag and vacuum vial methods, on variations of N2 concentration as influenced by sample storage times of 1,2, 3, 5, and 7 days at constant temperature of 15°C, using indices of averaged relative peak area(%) in comparison with the averaged relative peak area of each method at 0 day.The indices of the bottle full of water method were the lowest(99.5%–108.5%) compared to the indices of vacuum bag and vacuum vial methods(119%–217%). Meanwhile, the gas chromatograph determination of other gas components(O2, CH4, and N2O) was also accurate. The new method was an alternative way to investigate N2 released from various kinds of aquatic ecosystems.     

数值模拟结合SF_6示踪法确定煤层钻孔瓦斯抽采有效半径

为准确确定煤层钻孔的瓦斯抽采有效半径,实现最优钻孔设计及最佳抽采效果,根据煤层瓦斯流动理论与煤岩体变形理论,建立钻孔抽采煤层瓦斯的气固耦合数学模型。并利用COMSOLMultiphysics软件,模拟SF6气体在瓦斯渗流场内的运移过程。利用SF6气体示踪法进行现场测试。依据相似定律,结合模拟与实测结果确定钻孔抽采有效半径的范围。以黄陵集团一号煤矿306工作面为例进行试验研究。试验结果表明,模拟结果与实测结果基本吻合;在钻孔直径为94 mm,抽采负压为15 kPa的条件下,预抽30天后,试验工作面抽采有效半径为5.88 m。     

生物质炭对华北平原4种典型土壤N2O排放的影响

生物质炭作为一种新型的土壤改良剂,在降低土壤温室气体排放方面发挥着重要作用.为明确生物质炭对冬小麦苗期土壤N_2O排放的影响,以华北平原的4种典型土壤(水稻土、砂姜黑土、褐土和潮土)为研究对象,进行田间试验,设置了4个处理:对照(CK)、单施化肥(NPK)、单施生物质炭(BC)和化肥与生物质炭配施(NPK+BC).结果表明,单施化肥显著增加了4种土壤N_2O排放,与对照相比,水稻土、砂姜黑土、褐土和潮土N_2O排放分别增加了314%、116%、240%和282%.添加生物质炭对华北平原4种土壤N_2O排放影响存在差异,与CK相比,单施生物质炭水稻土、褐土N_2O排放显著增加了72. 4%和50. 9%,而砂姜黑土和潮土BC与CK处理无显著差异.与NPK相比,生物质炭与化肥配施显著降低了4种土壤N_2O排放.添加生物质炭提高了4种土壤pH,其中,初始pH最低的水稻土,受生物质炭影响较显著,施肥则降低了4种土壤pH.砂姜黑土、褐土和潮土施肥处理N_2O排放通量均与铵态氮含量呈显著正相关,水稻土和砂姜黑土单施生物质炭处理N_2O排放通量与硝态氮含量呈显著正相关.     

人工湿地处理渗滤液N2O的释放规律及控制

采用培养试验和现场研究,考察了垃圾填埋场渗滤液经人工湿地系统处理过程中N2O的释放规律.在投加同等质量浓度渗滤液条件下,碱性黏土样Soil 1中N2O释放通量为酸性砂土样Soil 2的近18倍(P<0.01).与孔隙含水率为46%时相比,投加蒸馏水的土样Soil 1,投加渗滤液的土样Soil 1和投加渗滤液的土样Soil 2在孔隙含水率为70%的条件下,其N2O释放通量平均值分别提高了6.5(P>0.05),1.8(P>0.05)和2.2倍(P<0.05).选用9种土壤投加渗滤液培养后统计分析表明:N2O释放通量与土壤pH,w(有机质)和碳氮比[(w(C)/w(N))呈显著正相关,而与土壤中w(砂粒)呈显著负相关.3种湿地处理渗滤液后,夹竹桃(Nerium indicum Mill)湿地中N2O释放通量最高,其年均值(以N2O-N计)为(298±234)μg/(m2·h)(P<0.05),分别比高羊茅(Feauca arundinacea Schreb)和狗牙根(Cynodon dactylon)湿地N2O年均释放量高出0.5(P>0.05)和6.6倍(P<0.05).在关注去除污水中氮元素的同时,也要重视由此引发的二次污染问题,建议人工湿地系统采用酸性砂土,种植的植物采用阳光穿透性强的针叶类植物,以减少处理污水过程中N2O的释放.     

海洋大气N沉降通量研究进展

研究近海污染来源和负荷,必须综合考虑大气沉降对污染物输送入海的贡献及影响.相关研究表明,大气输入是陆源N人海洋生态系统的重要途径,且占有相当大的比重,并与富营养化有紧密关系.随着我国近年来经济的迅速发展尤其是工农业生产和交通运输业的发展,已成为除欧洲和北美之外的第三大N降区,并且氮沉降仍呈增加趋势,因此,有必要对将N降通量及其对海洋生态环境的影响等问题进行深入研究,本文综述了海洋大气N降通量研究现状与发展趋势、监测技术体系等,并对发展趋势进行了展望.     

海洋生物样品中的氮同位素分析

本文简要地介绍了海洋生物样品中的氮同位素分析技术。采用富集15N(丰度分别为10.13％和10.17％)的Na15NO3和15NH4Cl投放入试验池中进行15N稳定同位素示踪,按不同食物级收集的试样(扁藻、丰年虫、长毛对虾和棱鲻)由凯氏消化法测定全氮,采用重量比为100:1 0:1的K2SO4、CuSO4·5H2O和Se的混合物为加速剂。在与质谱计相联的高真空气化装置上将铵转变成氮气,进行同位素分析。平行试验表明,同位素分析数据具有良好的重现性,未加标记的参照样(蓝圆鲹)中15N丰度与国际公认的自然物质标准值完全吻合。     

营养盐因子对海膜N、P吸收的影响

分别设置了6个N、P浓度梯度,研究海膜对单因子营养盐的吸收作用;采用均匀设计方法,研究N、P营养盐浓度及其交互作用对海膜N、P吸收的影响。试验结果表明:在适宜的范围内,海膜对N、P营养盐的吸收均随着营养盐浓度的升高而增加;NO×NH交互作用影响海膜对TN、NO3-N、NH4-N的吸收;NO×P交互作用影响海膜对NO3-N的吸收;NH×P影响海膜对NH4-N和PO4-P的吸收。     

缙云山土地利用方式对土壤轻组及颗粒态有机碳氮的影响

选取缙云山阳坡同一海拔处亚热带常绿阔叶林(以下简称林地)、果园、坡耕地和撂荒地这4种不同土地利用类型,在0~60 cm深度内每隔10 cm采集一个土样,测定土壤轻组有机碳氮(LFOC、LFON)和颗粒态有机碳氮(POC、PON)含量,并计算其分配比例和碳氮比.结果表明,在0~60 cm土壤深度范围内,林地转变为坡耕地后,LFOC及LFON含量分别降低了71.42%和38.46%(P0.05),转变为果园后变化不明显,坡耕地撂荒后其含量分别升高了3.77倍和1.38倍(P0.05);林地转变为坡耕地或果园后,POC及PON含量均无明显变化,而坡耕地撂荒后其含量分别增加了4.12和1.25倍(P0.05).林地转变为坡耕地后土壤LFOC及LFON分配比例显著降低,转变为果园后则明显升高,而POC及PON分配比例变化均不明显;坡耕地撂荒后,LFOC、LFON、POC、PON分配比例均显著增加.土壤SOC/TN为撂荒地(12.93)林地(8.53)果园(7.52)坡耕地(4.40),LFOC/LFON为撂荒地(16.32)林地(14.29)果园(11.32)坡耕地(7.60),POC/PON为撂荒地(23.41)坡耕地(13.85)林地(10.30)果园(9.64).以上研究结果表明林地开垦为果园或坡耕地后容易导致土壤轻组有机碳氮的损失,而坡耕地撂荒则有利于土壤活性有机碳氮的积累;林地转变为坡耕地减弱了土壤有机碳氮的活性,而林地转变为果园以及坡耕地撂荒均使土壤有机碳氮活性增强;林地转变为坡耕地和果园加剧了土壤有机质的矿化,相对而言,坡耕地撂荒后有利于土壤有机质的固定.     

伯胺N1923反应萃取含Cr~(6+)废水的研究

考察了伯胺N 1 92 3 煤油从硫酸介质中对Cr6 + 的萃取 ,萃取属络合反应机理 ,有机相中主要生成伯胺N1 92 3∶Cr =2∶1的萃合物。探讨了初始水相酸度 ,萃取剂含量 ,温度等对萃取平衡分配系数的影响。对萃取反应中出现的“第三相”问题进行了研究 ,并提出了消除的方法。