基质中铁碳-沸石填充方式对人工湿地温室气体排放的影响

人工湿地在污水治理中已获得广泛应用,但其温室气体排放通量是自然湿地的 2~10倍,对人工湿地温室气体的减排已是亟待解决的问题。通过在温室构建潜流人工湿地系统装置,均为间歇曝气,设立不同填料的填充配比和填充顺序,分别为：添加20%铁碳+80%沸石 (其中铁碳在上层沸石在下层记为T2F8,铁碳在下层沸石在上层记为F8T2,下同) 、40%铁碳+60%沸石 (记为T4F6和F6T4) 、60%铁碳+40%沸石 (记为T6F4和F4T6) 、以添加100%沸石为对照组 (F) ,探究了基质的填充方式对人工湿地系统中温室气体排放的影响。结果表明,与铁碳填充在表层的湿地组1 (T2F8、T4F6、T6F4) 相比,铁碳填充在底层的湿地组2 (F8T2、F6T4、F4T6) 均显著实现了人工湿地中CH₄、N₂O的减排 (P<0.05) ;同时,铁碳-沸石体积比对CH₄、N₂O减排效果影响显著,且铁碳占比越低CH₄和N₂O排放越少 (P<0.05) ;典型周期中曝气段出现CH₄和N₂O排放峰值,湿地F8T2的排放峰值均显著低于其他湿地 (P<0.05) ,其综合GWP最大减排值达到75.82%。铁碳填充在底层及铁碳-沸石体积比为2:8铁碳-沸石人工湿地 (F8T2) 的综合GWP最低,温室气体的减排效果最好。本研究结果可为人工湿地温室气体减排的实践提供参考。     

华北地区旱田土壤氧化亚氮的排放

在１９９１－１９９３年间用封闭罩测定了对照田、施肥田Ｎ２Ｏ的排放量。结果表明，Ｎ２Ｏ通量显示出时、空变化规律。对照田，施尿素田和施混合肥田（尿素加有机肥）Ｎ２Ｏ排放量分别是１．０３±０．４ｋｇＮ／ｈｍ２ａ；１．９１±０．６ｋｇＮ／ｈｍ２ａ和２．１１±１．０ｋｇＮ／ｈｍ２ａ．尿素和混合肥释放Ｎ２Ｏ系数分别为０．２９％和０．３５％。由土壤含水量，土壤温度和速效氮浓度等土壤变量建立了Ｎ２Ｏ排放的统计模式。     

单级和多级A/O工艺中氮的去除效果及N2O的产生特性

利用SBR反应器模拟单级和多级A/O工艺,在进水水质、水力停留时间(HRT)、泥龄(SRT)、温度、缺氧好氧时间比(A/O比)均相同的条件下,考察了两种脱氮系统中氮的去除效果及N_2O的释放情况.结果表明,对于与城市污水水质相当的进水水质,单级A/O工艺和多级A/O工艺对COD、氨氮的去除率均在95%以上,二者无明显区别,但是前者对TN的去除效率高于后者,二者的总氮去除率分别为72.1%和52.2%.在氮素的转化过程中,典型周期内(3 h)单级A/O工艺和多级A/O工艺中N_2O的产生量分别为16.95 mg和3.59 mg,其转化率(即N_2O的产量与TN的去除量之比)分别为11.47%和4.11%,且N_2O的产生和释放主要发生在好氧段(硝化阶段),缺氧段(反硝化阶段)基本无N_2O释放.单级A/O工艺比多级A/O工艺更有利于硝化细菌(AOB、NOB)的生长,在相同的运行条件下,两工艺中AOB的优势菌种皆为Nitrosomonas,但前者的相对丰度高于后者;单级A/O工艺中NOB的种类和相对丰度也明显多于多级A/O工艺.在实际运行中采用合适的A/O分区或供氧方式既可以较好地去除污水中氮素污染,又可以减少N_2O的释放对大气造成二次污染.     

晋开化工清洁发展机制的探索与实践

全球气候变化以及温室气体减排,既属于环境问题,同时又是一个重大的经济问题。清洁发展机制是《京都议定书》中规定的发达国家与发展中国家之间的温室气体减排合作方式,其核心是允许发达国家通过与发展中国家进行项目级的合作,获得由项目产生的核证的温室气体减排量。晋开化工通过引进日本三菱公司先进的环境技术和节能技术,对硝酸装置进行N2O的减排治理,实现了清洁发展机制,不仅达到减少温室气体的排放、降低硝酸生产成本,为企业创造可观的经济效益,也为世界环境保护做出了贡献。     

催化铁强化低碳废水生物反硝化过程的探讨

研究了低碳氮比条件下催化铁耦合生物反硝化的脱氮效率以及N2O产生.结果表明,相对常规低碳氮比反硝化,催化铁耦合组能大大提高硝酸根的转化率,但产生亚硝态氮积累,总氮去除率变化不大.耦合组N2O释放量高于常规生物对照组,源于亚铁氧化物与亚硝酸根的化学反应,但最高累积量小于8%,且可继续生物还原为N2.催化铁可以消除体系的溶解氧和降低氧化还原电位,对维持缺氧反硝化环境有利.     

海洋N2O氮、氧同位素组成研究进展

氧化亚氮（N₂O）不仅是重要的温室气体之一,还对臭氧层具有破坏作用。由于人为活动加剧,导致大气N₂O浓度以每年约0.25%的速率增加。海洋是大气N₂O的重要释放源。海洋溶存N₂O的氮、氧同位素组成可以反映N₂O的源与汇以及N₂O的形成机制,是海洋氮循环过程研究的一个重要示踪指标。本文简述海洋N₂O产生和消耗机制,总结不同环境中N₂O稳定氮、氧同位素组成和N₂O循环过程的同位素分馏效应,并回顾了国际上应用稳定氮、氧同位素研究海洋N₂O形成机制的研究进展,最后评述我国近海N₂O稳定氮、氧同位素研究现状并提出展望。     

土壤水分管理对甲烷和氧化亚氮排放的影响

为控制农田温室气体排放的途径提供依据,通过实验室培养的方法测定了不同水分管理条件下CH4和N2O的排放,干旱处理（60％-70％WFP）和长期淹水土样在施肥后的Eh变化。最终得出：稻田CH4和N2O排放之间存在着互为消长的关系（R2=0．609）,CH4和N2O的排放是水肥共同作用的结果,水分管理通过Eh来影响气体排放,有机质是造成前后期排放浓度差异的主要原因。     

秋、冬季渤海溶解N2O的分布和通量及其影响因素

通过2019年10月和12月对渤海海域进行的调查及样品采集,分析溶解N₂O的分布和影响因素,并估算其海-气交换通量。结果表明：秋季表层海水溶解N₂O浓度为(8.2±0.5)nmol/L,饱和度为(97.5±4.7)%;冬季浓度为(11.0±0.8)nmol/L,饱和度为(93.8±4.5)%。渤海表层海水溶解N₂O浓度呈现明显的季节性差异,冬季浓度高于秋季,且高值区均集中在黄河口以及莱州湾附近。秋季渤海溶解N₂O处于接近饱和状态,冬季则处于不饱和状态。温度、陆源淡水输入以及沉积物-水界面交换对渤海溶解N₂O的分布有重要影响。2019年10月和12月黄河向渤海输入N₂O的量分别约为4.2×10⁴ mol和1.1×10⁴ mol,是渤海N₂O的重要来源,而秋、冬季渤海底层的沉积物既可能是渤海水体N₂O的源,也可能是其汇。秋季和冬季渤海N₂O海-气交换通...     

河流氧化亚氮的产生和消耗途径及影响因素分析

氧化亚氮(N₂O)是主要的温室气体之一,其在大气中的浓度不断增加,其中,河流是大气N₂O的重要排放源.N₂O的排放是其产生和消耗过程综合作用的结果,其产生过程受到多种自然和人为因素的调控,深入了解河流N₂O产生和消耗途径及其影响因素是制定有效减缓河流N₂O排放措施的基础.本文概述了河流N₂O产生和消耗的硝化、反硝化、硝化细菌反硝化、硝酸盐异化还原成铵等微生物过程和化学反硝化过程,梳理了抑制法、同位素标记法、同位素自然丰度法等在N₂O产生途径识别及其来源贡献分析中的应用,着重阐述了N₂O同位素异位体法(N₂O分子内¹⁵N的位点特异性同位素值)在N₂O产生途径解析中的应用以及影响其解析结果准确性的因素,最后分析了主要水环境因子及流域特征对河流N₂O产生和排放的影响,并对未来研究进行了展望.