负荷与混合方式对厌氧膜生物反应器中甲烷气-液分配特征的影响

厌氧膜生物反应器(anaerobic membrane bioreactors, AnMBR)出水普遍存在过饱和的溶解性甲烷(dissolved methane, DCH₄),易造成能量流失和温室效应,阐明AnMBR中甲烷气-液分配特征对提高甲烷回收率具有重要意义。为此,本文研究了负荷和混合方式对AnMBR中甲烷气-液分配特征的影响。结果表明,在35 ^oC,负荷为0.6~1.8 kg·(m³·d)^–1的条件下,AnMBR实现了较好的有机物去除效果(COD去除率>90%),运行过程DCH₄均处于过饱和状态(过饱和度为1.3~2.1),随着负荷的提升DCH₄浓度升高,过饱和度有所下降;相比于循环混合,在浪式脉冲混合条件下的甲烷传质系数(K_La)更大,其中DCH₄浓度、过饱和度及DCH₄占进水COD的比例均较低。AnMBR大部分进水COD转化为甲烷,主要以气态形式存在 (50.2%~60.0%)。浪式脉冲混合时反应器总能耗比循环混合降低了85.9%~88.0%,提升负荷有利于实现AnMBR处理废水过程的能量平衡。     

强化污泥中木质纤维素产甲烷实验研究

为考察剩余污泥中木质纤维素降解、转化甲烷的潜力,通过富集培养投加方式及与预处理相结合等手段分别实验研究了富集微生物对木质纤维素组分降解的强化作用以及预处理对污泥木质纤维素结构的破稳作用。结果表明,富集微生物投加确实可以有效促进污泥中木质纤维素的降解,且载体投加方式效果最好。对真实污泥实施酸、碱、热、超声波等预处理后再投加富集微生物厌氧消化,使木质纤维素组分转化甲烷能力进一步提高,证实预处理对木质纤维素结构有着很好的破稳作用。虽然各种预处理方式对木质纤维素结构破稳均具有不同程度的作用效果,但热解与超声波显示出更好的破解作用,以至于破解程度胜过纤维素和半纤维素可降解组分的单一释放,还出现了较多易降解的更小分子结构。     

湿地甲烷排放研究进展

本文综述了湿地甲烷排放的研究进展,包括湿地甲烷排放的研究方法、时空变化、排放机制、影响因素以及主要湿地类型排放通量,并指出了今后研究方向及应注意的问题。     

湿地生态系统甲烷排放研究进展

湿地是大气CH4的主要自然来源。天然湿地每年向大气中排放的CH4占全球CH4排放总量的15％～30％。在厌氧环境条件下，CH4通过甲烷产生菌的作用而产生；在氧化条件下，CH4通过土壤中微生物的作用而被氧化和迁移。CH4从土壤中的排放和吸收经过几个生物和物理过程。湿地中CH4通量在时空两个方面都有较大变化，这种在空间上的变化与CH4产生、氧化和迁移过程有关，同时受不同地域的特殊因素如水文状况、植物群落、土壤温度等的影响。湿地水文条件是决定CH4排放的关键控制因子，表层土壤温度与CH4排放通量成正相关关系，土壤中氮含量也对CH4排放通量起作用。环境因子与CH4排放间的交互作用是非常复杂的，与CO2相比，CH4的产生在时空两方面更易于变化。目前关于湿地CH4排放的模型多为一维模型，主要模拟CH4在土壤中的产生过程，以及从上覆土壤、植被和水体进入大气的迁移过程；模型一般涉及不同深度的土壤温度、水位和净初级生产力。     

氮肥对旱地土壤甲烷氧化能力的影响

甲烷是重要的温室气体之一，对全球变暖的贡献率是20％。大气中甲烷浓度的迅速增加与甲烷的源和汇的不平衡有关。土壤中存在甲烷氧化菌，在一定条件下可以氧化大气中的甲烷。不过土壤对甲烷的氧化能力受一些农业生产活动的影响。氮肥的施用对土壤甲烷氧化有一定的影响。长期定位施肥实验的结果表明氮肥对土壤甲烷氧化的影响主要来源于铵态氮而不是硝态氮，因为氨对甲烷氧化有着竞争性抑制作用。此外，长期施用氮肥还改变了土壤微生物的区系及其活性，从而降低甲烷的氧化速率。氮肥施用的短期效应则与土壤的耕作管理历史、土壤性质、氮肥施用量等因素有关。有机肥对土壤甲烷氧化的影响比化肥要低得多，其物理化学性质及施用方法的不同都会影响到土壤对甲烷的氧化。     

饮用水中卤代硝基甲烷的分布特点、来源及毒性研究进展

卤代硝基甲烷（HNMs）是饮用水消毒过程中常见的一类含氮消毒副产物（N-DBPs）,相比已受监管的消毒副产物（DBPs）具有更强的细胞毒性和遗传毒性.本文简述了HNMs在水中分布特点和来源,并从致突变性、细胞毒性、遗传毒性、致癌性等方面总结了其毒性效应和毒性机制,以期引起广大人群对HNMs的关注,为饮用水安全保障和HNMs控制提供科学参考依据.     

采用微机控制气相色谱法在野外进行稻田甲烷排放率的连续观测

介绍一套稻田甲烷排放率的野外全自动观测系统。该系统采用微机控制、气相色谱法，在供电正常的情况下，实现了稻田甲烷样品的自动采集和分析，同时配有八个温度传感器，以测量空气、水及土壤的温度。温度和甲烷测定数据由微机自动贮存，可长期连续工作，无需值守。本系统对稻田甲烷测量的标准偏差为２４５μＶ·Ｓ（峰面积），变异系数为１．１８％（ｎ＝５）。若将色谱条件做适当改变，即可测量其它微量气体。     

稻田施用沼渣对甲烷排放通量的影响

通过网室小区试验，观测得出：（１）４种沼渣处理和单施化肥处理的一季稻田平均甲烷排放通量为０．５６９～２．１８８ｍｇ０￣２·ｈ，两者无显著差异；农家肥处理稻田的平均甲烷排放通量为４４．１８ｍｇ／ｍ￣２·ｈ显著高于前两种处理，表明施用沼渣和化肥比施用农家肥能显著减少稻田甲烷排放量；（２）各处理稻田甲烷排放通量峰值期部出现在水稻蘖期至拔节初期，表明这一时期是控制稻田甲烷排放总量的关键时间；（３）各处理甲烷排放通量分别与淹水前各处理土壤及供试有机肥的易矿化碳含量、ＣＨ＿４－Ｃ含量呈显著正相关关系，这表明土壤易矿化碳含量是形成稻田甲烷的重要条件；（４）各处理之间水稻产量没有明显差异。