基于市域尺度的中国化肥施用与粮食产量的时空耦合关系

化肥施用是一把双刃剑,在促进粮食产量增加、保障粮食安全的同时,导致了生态环境退化,当前亟需辨明化肥施用与粮食生产之间的时空耦合关系,以便为维护粮食安全与生态安全提供有效的对策。以中国336个地级行政区为研究单元,分析2005-2015年中国粮食产量与化肥施用量的时空格局变化特征、化肥施用量与粮食产量的时空耦合关系及其动态变化过程。研究发现：（1）2005-2015年中国化肥施用量与粮食产量均呈上升趋势,化肥施用量的区内差异呈“粮食主产区—产销平衡区—粮食主销区”递减态势;而粮食产量的区域差异总体趋于增大,且呈“粮食主产区—产销平衡区—粮食主销区”递增态势。（2）化肥施用量增幅大致呈“东—中—西”阶梯式递增的趋势,而粮食产量增幅呈明显的南北分异特征。（3）从空间分布来看,胡焕庸线以东地区以“双高区”为主,胡焕庸线以西地区以“双低区”为主,且“低效施肥区”收缩,“他因素影响区”扩张。（4）期间,粮肥耦合关系以“双增型”为主,其他类型为辅,粮肥耦合关系主要向“双增型”与“他因素影响型”转变。     

Promotional effect of cobalt doping on catalytic performance of cryptomelane-type manganese oxide in toluene oxidation

The cryptomelane-type manganese oxide (OMS-2)-supported Co (xCo/OMS-2; x = 5, 10, and 15 wt.%) catalysts were prepared via a pre-incorporation route. The as-prepared materials were used as catalysts for catalytic oxidation of toluene (2000 ppmV). Physical and chemical properties of the catalysts were measured using the X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopic (FT-IR), scanning electron microscopic (SEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and hydrogen temperature-programmed reduction (H₂-TPR) techniques. Among all of the catalysts, 10Co/OMS-2 performed the best, with the T_90%, specific reaction rate at 245°C, and turnover frequency at 245°C (TOF_Co) being 245°C, 1.23 × 10⁻³ mol_toluene/(g_cat·sec), and 11.58 × 10⁻³ sec⁻¹ for toluene oxidation at a space velocity of 60,000 mL/(g·hr), respectively. The excellent catalytic performance of 10Co/OMS-2 were due to more oxygen vacancies, enhanced redox ability and oxygen mobility, and strong synergistic effect between Co species and OMS-2 support. Moreover, in the presence of poisoning gases CO₂, SO₂ or NH₃, the activity of 10Co/OMS-2 decreased for the carbonate, sulfate and ammonia species covered the active sites and oxygen vacancies, respectively. After the activation treatment, the catalytic activity was partly recovered. The good low-temperature reducibility of 10Co/OMS-2 could also facilitate the redox process accompanied by the consecutive electron transfer between the adsorbed O₂ and the cobalt or manganese ions. In the oxidation process of toluene, the benzoic and aldehydic intermediates were first generated, which were further oxidized to the benzoate intermediate that were eventually converted into H₂O and CO₂.     

应用线性和非线性法求解有机物生物降解动力学参数

根据苯甲酸类化合物在水体中不同时间的生化需氧量，用线性和非线性合法对化合物生物降解随时间变化的动力学过程进行曲线拟合，得到各化合物2个数值不同的安全生化需氧量、生物降解速率常数和生物降解滞后期。根据各化合物2种不同的生物降解动力学模型所得到的生化需氧量拟合值与实测值的误差相比较，发现用非线性法拟合得到的有机物生物降解动力学模型，更符合化合物真实生物降解规律，因此用非线性法拟合化合物的生物降解动态变化，比用线性方法更精确。     

钙类化合物固硫作用动力学分析

通过钙类化合物对动力用煤固硫作用的模拟试验 ,对不同钙化合物固硫率 (J)与Ca/S及助剂关系的研究 ,得到了钙类化合物固硫率的次序 ,即 :JNaOH +CaO>JCaCO3>JCaO>JCa(OH) 2 ,结果说明固硫率与钙类化合物的存在形式有关 ,并解释了其固硫作用机理     

复合絮凝剂XG用于工业废水的处理

利用自制的复合絮凝剂 XG处理多种工业废水 ,研究了废水处理工艺过程和处理条件对絮凝剂处理废水效果的影响。实验结果表明 ,XG应用于造纸、毛巾厂、化工等工业废水处理 ,CODCr去除率达 75%～ 80 % ,脱色率 >80 % ,处理操作工艺简单 ,成本低 ,处理效果优于聚合氯化铝。     

棉田生态系统中钾元素的施用效益研究

新疆滴灌棉花施用钾肥,灰漠土平均增产9 1%,草甸土平均增产6 6%。在适宜的氮磷肥条件下,灰漠土滴灌棉花最佳施钾量为94 5kg/hm2;草甸土滴灌棉花最佳施钾量为64 5kg/hm2。每公顷钾肥用量增加1kg,灰漠土棉株体内全钾含量提高0 006029%;草甸土棉株提高0 004457%。钾肥施用方法以基施配合滴施最佳。     

茶粕有机肥的开发与利用

论述了生物有机肥在发展农业生产中的重要地位,以及生产中存在着的大量使用集约化畜禽养殖场的畜禽粪对土壤、水体等环境质量和农产品质量安全产生严重影响的问题,提出以茶粕作为原料生产有机肥具有生产过程相对安全、克服有机肥二次污染的优点.此外,茶叶次生代谢物茶多酚、茶色素、茶皂素和茶皂甙等具有抗氧化、清除自由基、络合金属离子、调节植物生长和生物防虫、灭虫等独特生理功效,将极大地提高茶粕有机肥的生物有效性,显示出其广阔的应用前景.     

城市分散式粪便颗粒化有机肥用作叶菜肥的肥力及环境影响

城市分散式粪便的处理已经成为现代化城市管理的一个难题.本研究在将城市分散式粪便经收集、除渣、絮凝脱水后制成颗粒肥;通过盆栽小青菜试验,评价了不同施肥量对小青菜的增产效果以及对土壤、淋溶水性质的影响,探讨了颗粒肥用于叶菜施肥的可行性.结果表明,施用颗粒肥可显著提高小青菜产量,试验条件下未对小青菜叶片造成大肠杆菌、大肠菌群等病原菌污染;在适当比例的施肥水平下,颗粒肥施用后淋溶水中的病原菌浓度低于对照组.施用颗粒肥能显著提高土壤氮、磷、钾、有机质等营养物质含量,提高土壤孔隙度水平,降低土壤容重,改善土壤理化性质;同时颗粒肥施用不会对土壤和淋溶水造成重金属离子污染,且能有效降低土壤氮、钾的淋溶.     

添加动物源氨基酸水解液研制生物有机肥

为改善生物有机肥性质,提高生物有机肥质量,采取在生物有机肥中添加外源氨基酸水解液以提升生物有机肥中功能微生物的数量.以病死猪酸解制得氨基酸水解液为生物有机肥外加原料,研究了氨基酸水解液添加量、有机肥种类（鸡粪、牛粪、中药渣）、发酵时间对功能菌株SQR9数量的影响.结果表明:当氨基酸水解液添加量为20%时固体发酵效果优于其他接种量,预发酵3 d后接种SQR9的功能菌数量明显高于未预发酵直接接菌,预发酵中肥料（以干质量计,下同）的最高功能菌数量可达4×108 CFU/g,而第0天接菌时肥料的最高功能菌数量仅为1.2×108 CFU/g.以腐熟鸡粪、牛粪、中药渣堆肥为载体,添加酸解氨基酸研制生物有机肥的最优接菌量分别为10.0%、7.5%、10.0%;SQR9菌株生长的最佳含水量为40%.此外,氨基酸水解液的添加可提高生物有机肥的w（TN）.研究显示,氨基酸水解液的添加能有效促进固态发酵过程中功能菌株数量的增加.      

复合生物絮凝剂CBF-1的絮凝作用机理研究

采取PAC+絮凝剂的复配方式开展高岭土悬浊液烧杯实验,考察了复合生物絮凝剂CBF-1、CBF-1溶解物及微生物絮凝剂MBF8的絮凝特性,并借助iPDA仪分析和扫描电镜、光学显微镜观察等手段,比较分析了絮凝过程及絮体特性的差异.结果表明,各复配絮凝的浊度去除效果排序为CBF-1＞ CBF-1溶解物＞MBF8,CBF-1投加量1 mg·L-1时,浊度去除率可达到97.5％;絮体强度排序为CBF-1＞ CBF-1溶解物＞MBF8,絮体恢复因子排序为MBF8＞CBF-1溶解物＞CBF-1,絮体大小排序为CBF-1＞ CBF-1溶解物＞MBF8.单独投加PAC或投加PAC+MBF8的情况下,形成的絮体形态相对规整、密实;投加PAC+ CBF-1溶解物或投加PAC+ CBF-1形成的絮体则相对无序、疏松,CBF-1作用下絮体大、沉降快.CBF-1中高电荷MBF8组分及大分子羧甲基纤维素、羧甲基多聚糖等组分具有强的电荷中和与桥联协同增效作用;CBF-1还含有纤维素、木质素等大分子量且带多种官能团的不溶性组分,在桥联和吸附过程中也起着重要作用.