增氧和施有机肥对土壤肥效及水稻生长的影响

研究土壤增氧条件下施加绿肥(紫云英)和施加农家肥(干牛粪)对水稻生长和产量的影响。于水稻生长过程中不同时期采集处理组土壤样品,分析其碱解氮含量、速效磷含量和速效钾含量的变化;于水稻成熟后测定各处理组水稻的分蘖数、叶面积指数和产量等农艺性状指标。结果表明:增氧处理能够促进有机肥肥效元素的释放,提高土壤有效态肥效元素含量;增氧条件下,施加绿肥和农家肥均可促进水稻的分蘖生长,OAF(增氧施绿肥)和OCF(增氧施农家肥)处理的总分蘖数分别为51.34和50.16,对照组总分蘖数为36.93;增氧施农家肥处理比单施农家肥处理组的叶面积指数显著提高,增氧施绿肥处理与不增氧施绿肥处理组叶面积指数的差异无统计学意义;增氧施加有机肥处理组水稻的稻穗长度、穗结实粒数、每株谷粒质量均显著大于单施有机肥处理组,大于对照组。增氧与施有机肥相结合可有效提高土壤的肥效,促进作物生长。     

循环水工厂化养殖系统中浮球式生物滤器在不同工况下的水处理效果

本试验对浮球式生物滤器在不同工况下的水处理效率进行比较,结果表明:(1)无曝气条件下,随着水流量的降低,滤器的硝化效率呈增加趋势;NH4-N转化率和NO2--N转化率分别由水流量8 m3/h时的15.87%和23.84%增加到水流量2 m3/h时的38.85%和71.37%;COD去除率在4 m3/h的水流量下最高,达到10.33%;另外,不曝气各工况下出水溶氧和pH有所下降。(2)有曝气条件下,滤器水处理效率随水流量降低而增加;NH4-N转化率和NO2--N转化率分别由水流量8 m3/h时的6.45%和51.45%增加到水流量2 m3/h时的32.67%和93.36%;COD去除率在水流量4 m3/h下最高,为12.20%;有曝气各工况下出水溶氧和pH都有所增加。(3)对无曝气和有曝气各工况进行比较,结果显示有曝气组各工况水处理效率优于无曝气组。(4)对试验中各工况的日水处理效果进行比较,认为有曝气条件下水流量维持在6 m3/h为适合生产的最佳工况。     

循环水工厂化养殖系统中浮球式生物滤器在不同工况下的水处理效果

本试验对浮球式生物滤器在不同工况下的水处理效率进行比较,结果表明:(1)无曝气条件下,随着水流量的降低,滤器的硝化效率呈增加趋势;NH4-N转化率和NO2--N转化率分别由水流量8 m3/h时的15.87%和23.84%增加到水流量2 m3/h时的38.85%和71.37%;COD去除率在4 m3/h的水流量下最高,达到10.33%;另外,不曝气各工况下出水溶氧和pH有所下降。(2)有曝气条件下,滤器水处理效率随水流量降低而增加;NH4-N转化率和NO2--N转化率分别由水流量8 m3/h时的6.45%和51.45%增加到水流量2 m3/h时的32.67%和93.36%;COD去除率在水流量4 m3/h下最高,为12.20%;有曝气各工况下出水溶氧和pH都有所增加。(3)对无曝气和有曝气各工况进行比较,结果显示有曝气组各工况水处理效率优于无曝气组。(4)对试验中各工况的日水处理效果进行比较,认为有曝气条件下水流量维持在6 m3/h为适合生产的最佳工况。     

间歇式曝气与人工翻堆对堆肥化进程的影响

利用间歇式曝气方式,控制堆肥堆体内氧气体积分数调节堆体内有氧/无氧交替周期,与翻堆方式比较,考察不同发酵模式对堆肥化进程及堆肥性质的影响.结果表明:间歇式曝气和翻堆方法均能有效提升堆体内氧气体积分数(翻堆后可使堆体内氧气体积分数达18.5％,曝气可使堆体内氧气体积分数达15.5％).但曝气和翻堆结束后,堆体内的氧气会迅速下降,翻堆方式在27 min内耗尽氧气,间歇式曝气方式在24 min内耗尽氧气.在堆肥化过程中,间歇式曝气与翻堆相比,堆体温度提前约10 d达到室温;堆体含水量提前约18d达到稳定状态;间歇式曝气能够促进堆肥pH快速恢复至中性.堆肥化结束后,间歇式曝气方式与翻堆方式分别使堆肥物料减少51.3％和44.6％(质量分数);总氮含量分别稳定在1.66和1.62 mg/g.可见,间歇式曝气与传统翻堆方式相比,能够促进堆肥快速达到稳定状态,缩短腐熟周期.且比连续曝气节约能源.     

循环水养殖系统中浸没式生物滤器的水处理效果

生物过滤技术是循环水超高密度工厂化养殖系统维持生产正常进行的核心技术。运转良好的生物过滤装置都有很好的硝化效果,但不同工况参数会影响生物滤器的硝化效率。已有的相关生物滤器报道均是实验室试验结果,缺乏直接以生产系统为对象的研究。本试验对浮球式生物滤器在不同工况下的水处理效率进行比较,结果发现:(1)无曝气条件下,NH4-N转化率在HRT为18 min时最大为28.77%;NO2-N转化率随着水力停留时间增加而增加,在HRT为36 min工况时达到最大,为67.20%;COD去除率在HRT为36 min时最高,达到6.56%;另外,不曝气各工况下出水溶氧和pH都有较明显下降。(2)曝气量为1 m3/h条件下,滤器水处理效率随HRT延长而增加;NH4-N转化率和NO2-N转化率分别由HRT为9 min时的7.54%和49.30%增加到HRT为36 min时的39.03%和71.78%;COD去除率在HRT为36 min时最高,为6.16%;曝气量为1 m3/h各工况下出水溶氧和pH略有增加。(3)曝气量为2 m3/h条件下,滤器水处理效率也随HRT延长而增加;NH4-N转化率和NO2-N转化率在HRT为36 min时达到最高,分别为27.27%和74.92%;COD去除率在HRT为9 min时最高,为5.30%;曝气量为2 m3/h各工况下出水溶氧和pH也都略有增加。(4)对无曝气和有曝气各工况进行比较,结果显示有曝气组各工况水处理效率优于无曝气组,曝气水平为1 m3/h时处理效率最好。     

循环水养殖系统中浸没式生物滤器的水处理效果

生物过滤技术是循环水超高密度工厂化养殖系统维持生产正常进行的核心技术。运转良好的生物过滤装置都有很好的硝化效果,但不同工况参数会影响生物滤器的硝化效率。已有的相关生物滤器报道均是实验室试验结果,缺乏直接以生产系统为对象的研究。本试验对浮球式生物滤器在不同工况下的水处理效率进行比较,结果发现:(1)无曝气条件下,NH4-N转化率在HRT为18 min时最大为28.77%;NO2-N转化率随着水力停留时间增加而增加,在HRT为36 min工况时达到最大,为67.20%;COD去除率在HRT为36 min时最高,达到6.56%;另外,不曝气各工况下出水溶氧和pH都有较明显下降。(2)曝气量为1 m3/h条件下,滤器水处理效率随HRT延长而增加;NH4-N转化率和NO2-N转化率分别由HRT为9 min时的7.54%和49.30%增加到HRT为36 min时的39.03%和71.78%;COD去除率在HRT为36 min时最高,为6.16%;曝气量为1 m3/h各工况下出水溶氧和pH略有增加。(3)曝气量为2 m3/h条件下,滤器水处理效率也随HRT延长而增加;NH4-N转化率和NO2-N转化率在HRT为36 min时达到最高,分别为27.27%和74.92%;COD去除率在HRT为9 min时最高,为5.30%;曝气量为2 m3/h各工况下出水溶氧和pH也都略有增加。(4)对无曝气和有曝气各工况进行比较,结果显示有曝气组各工况水处理效率优于无曝气组,曝气水平为1 m3/h时处理效率最好。     

地下加气渗灌对土壤水分入渗速率及水盐分布的影响

【目的】研究加气渗灌模式下土壤水盐运移规律,为新疆南疆地区节水灌溉方式和盐碱地改良方法提供借鉴。【方法】采用室内土箱试验,设置处理为标准加气量,灌前加气(T₁),灌水中间段加气(T₂);1.5倍标准加气量灌前加气(T₃),灌水中间段加气(T₄)的两因素两水平完全试验,并设置不加气处理CK为对照组,灌水量统一设置为13 L。灌水结束后静置24 h,取样分析水分在土壤中的入渗速率和湿润体内水分及盐分分布。【结果】加气处理较不加气处理灌水结束时间更早。T₁,T₂,T₃,T₄处理灌水时间较CK处理分别缩短8.70%,28.99%,31.88%和43.48%,加气处理较CK处理土壤中水分入渗速率更快。加气量增加,入渗速率也随之增加。在距渗灌管水平距离0 cm,一维纵深20～30 cm处土壤平均质量含水率分别为16.2%,13.31%,14.61%,13.07%,13.21%。在距渗灌管水平距离15 cm,一维纵深10～35...     

SBR反应器中好氧颗粒污泥处理模拟废水的反应特性

[目的]研究SBR反应器中好氧颗粒污泥处理模拟废水的反应特性。[方法]将SBR好氧颗粒污泥反应器应用于模拟废水的处理,研究反应器中溶解氧随曝气强度的变化规律,并探讨一个反应周期内COD、TN、TP去除率的变化。[结果]不同曝气强度下,SRB反应器开始曝气时（第11 min）溶解氧值均最低,之后呈上升趋势,均在第13 min出现第一个＂平台＂,且曝气强度越大,该＂平台＂越高;50min后溶解氧值波动较小。反应周期结束时,不同气速下COD、TN、TP去除率分别达98%、75%、80%以上,且不同气速对污染物的去除有一定影响。[结论]该研究为今后废水处理工程的实际应用提供了技术指导。     

加气灌溉对关中地区早春大棚番茄长势及产量的影响

传统灌溉技术在满足番茄水分需求的同时驱排了土壤孔隙间气体,极易造成番茄根区低氧胁迫,进而引起降质减产。灌溉后对根区土壤孔隙间进行人工通气可有效缓解作物根际低氧胁迫对植株的危害。本研究通过设置不同的土壤孔隙间加气量及灌水量处理组合,试图探索适宜于陕西关中地区的加气灌溉技术参数组合。试验结果表明：加气量为1.0倍标准加气量时,番茄长势及其产量较不加气处理均有显著提升。单次灌水由田间持水量的60%升至90%时,番茄产量呈先升高后降低趋势。综合考虑,最优处理组合为土壤孔隙间加气量为1.0倍标准加气量和灌溉至田间持水量的75%处理组合。研究结果可为陕西关中地区设施菜地番茄加气灌溉提供相关理论依据和实践指导。     

人工强化生态滤床技术在条子河水体改善工程中的应用

通过小试装置，考察了温度、曝气位置、曝气强度等因素对人工生态滤床运行效果的影响。结果表明，温度对滤床运行影响较大。但在低温情况下，滤床亦有一定的处理效果。在滤床沿程不同单元进行人工强化曝气，滤床前端处理效果明显优于滤床中后端。低温情况下强化曝气，滤床处理效率也可提高10％以上。这表明人工强化生态滤床技术在河流水体改善应用中处理效果明显，具有可行性和实用性。     

The effects of aeration and irrigation regimes on soil CO2 and N2O emissions in a greenhouse tomato production system

Aerated irrigation has been proven to increase crop production and quality, but studies on its environmental impacts are sparse. The effects of aeration and irrigation regimes on soil CO_2 and N_2O emissions in two consecutive greenhouse tomato rotation cycles in Northwest China were studied via the static closed chamber and gas chromatography technique. Four treatments, aerated deficit irrigation(AI1), non-aerated deficit irrigation(CK1), aerated full irrigation(AI2) and non-aerated full irrigation(CK2), were performed. The results showed that the tomato yield under aeration of each irrigation regime increased by 18.8% on average compared to non-aeration, and the difference was significant under full irrigation(P0.05). Full irrigation significantly increased the tomato yield by 23.9% on average in comparison to deficit irrigation. Moreover, aeration increased the cumulative CO_2 emissions compared to non-aeration, and treatment effects were significant in the autumn-winter season(P0.05). A slight increase of CO_2 emissions in the two seasons was observed under full irrigation(P0.05). There was no significant difference between aeration and non-aeration in soil N_2O emissions in the spring-summer season, whereas aeration enhanced N_2O emissions significantly in the autumn-winter season. Furthermore, full irrigation over the two seasons greatly increased soil N_2O emissions compared to the deficit irrigation treatment(P0.05). Correlation analysis indicated that soil temperature was the primary factor influencing CO_2 fluxes. Soil temperature, soil moisture and NO_3~– were the primary factors influencing N_2O fluxes. Irrigation coupled with particular soil aeration practices may allow for a balance between crop production yield and greenhouse gas mitigation in greenhouse vegetable fields.     

池塘水质净化健康养殖综合技术研究

水源有机污染物含量较高,通过处理池曝气沉淀净化,经初步处理后水体进入净化池,在净化池中应用传统机械增氧方法,增加了微生态制剂与种植根系发达的挺水、漂浮沉水水生植物,以增强吸附、分解水体中大量富积的有机物与有毒、有害物质;经过综合净化处理,水质达到无公害淡水养殖水质检测。利用微生物、水生植物净化富营养化水体与其他物理、化学及工程的方法相比,具有成本低、能耗小、治理效果好,对环境扰动小,有利于资源化,有较好的经济效益和较高的美化环境价值,有利于整体生态环境的改善,应用生物进行池塘微生态环境修复将有广阔的前景。     

家畜粪尿的堆肥化处理技术研究I通气量、通气温度及搅翻次数的调节

以牛粪为原料进行了家畜粪尿堆肥化处理中的通气量、通气温度和搅翻次数等的研究，以利于提高家畜粪尿堆肥化处理的最优化技术体系。研究结果表明，适当提高堆肥通气温度，并依堆肥原料的分解特性来调节通气量，应用中以排气中CO2体积浓度为堆制参数来调控通气量，可以提高发酵槽内温度，减少堆肥水分含量，促进有机物分解和提高堆肥发酵效果。同时为了省工节能和减少堆肥过程中热量损失，以每周进行一次搅翻为宜。     

不同处理条件下金鱼藻净水效果与微生物群落变化

为研究不同种植密度和曝气条件下,沉水植物金鱼藻对寒区静水湿地水体净化作用和微生物群落变化的影响,从寒区静水湿地水体采集样品,在实验室投加金鱼藻的固定容器中进行曝气处理,测定总氮(total nitrogen, TN)、总磷(total phosphorus, TP)的去除效果;利用高通量测序技术分析不同时间和不同处理间水体微生物群落结构和多样性变化,结合水体理化因子分析微生物群落变化的影响因素。结果表明:结合金鱼藻用量和能耗,金鱼藻种植密度为4.44 g·L^-1,曝气12 h条件下可达到良好的水体净化效果,TN、TP的去除率分别为51.23%、89.27%。微生物样品测序共得到3 283个操作分类单元(operational taxonomic units,OTU),核心OTU数量为107个,对照组中特有OTU数量较多。总体上看,各组微生物群落多样性均未增加,组间差异显著性逐渐降低;优势门为变形菌门、拟杆菌门和放线菌门,投加适量金鱼藻可提高优势门的相对丰度,但曝气处理使变形菌门、拟杆菌门相对丰度降低。不同样品间微生物属水平上存在较大比例的未分类类群,变形菌门多核杆菌属具有较高的相对丰度,投加适量金鱼藻和曝气处理有利于提高其相对丰度。与对TN、TP浓度变化的影响相比,投加金鱼藻和曝气处理对微生物优势类群影响更加显著。     

净化槽反应器处理生活污水及曝气量对处理效果的影响

[目的]为研发适用于农村的污水处理技术提供技术支持。[方法]设计了采用二级厌氧生物滤床和接触氧化处理工艺的一体化污水处理净化槽,并考察不同曝气量对处理效果的影响,确定了最佳曝气量。[结果]当曝气量为0.1～0.3 m3/h时,溶解氧浓度（DO）随曝气量的增加而增高。COD去除率在曝气量最高时达到94%,但随着曝气量的增加,变化幅度逐渐减小。在氧气供给充足的情况下,出水NH3-N在10 mg/L以下,而在曝气量较低的情况下,NH3-N去除率有明显下降。[结论]该净化槽反应器可实现污水的有效处理。当曝气量为0.1～0.3 m3/h时,污水处理效果随曝气量的增加而提高。     

有机生活垃圾堆肥中物质组分减量差异及变化规律

以农村有机生活垃圾的主要组成——餐厨垃圾和作物秸秆为处理对象,分类表征不同好氧堆肥条件下餐厨-稻草总物质、干物质及主要组成元素的减量差异及其在不同时间的变化规律,进一步借助冗余分析(Redundancy analysis,RDA)明确主要堆肥过程因子对物质组分代谢的影响程度。结果表明:本试验中4个堆肥处理的总物质减量效果为单一通风组通风+菌剂组对照组通风+菌剂+纤维素降解菌组,对于带有辅助通风设备的处理而言,7~13 d是垃圾减量化的主要时间区段。不同处理的水分去除方式不同,菌剂接种可促进水分以蒸发形式去除。不同处理组下干物质的元素损耗具有倾向性,通风+菌剂+纤维素降解菌组中碳素和氢素的损失量占干物质损失量的百分比依次高于通风+菌剂组、单一通风组和对照组,氧素的损失量占干物质损失量的百分比则正好相反。菌剂接种处理的碳素消耗主要发生在0~13 d,约占碳素总消耗量的60%以上。冗余分析结果指出温度和细菌数量是影响物质和元素去除的主导因素,其中温度与不同时间区段垃圾减量能力和水分损失量呈最大正相关,而细菌数量、放线菌数量和真菌数量分别与区段干物质损失、氢素损失及氧素损失呈最大正相关。以上研究结果可为有机垃圾堆肥过程中渗滤液排放、物质损失控制和垃圾生态代谢研究提供一定的指导。     

限氧与通氧条件下米根霉ADH突变株的碳代谢特性

【目的】乙醇脱氢酶（ADH）是米根霉发酵生产L-乳酸代谢途径中的支路关键酶，选育米根霉ADH突变株，降低ADH活力，可以提高乳酸转化率。【方法】利用亚硝基胍（NTG）诱变米根霉As3.3462，在含丙烯醇的YPD选择培养基上筛选获得ADH突变株，研究了突变菌株在限氧与通氧条件下的乙醇、乳酸、ADH与L-乳酸脱氢酶（LDH）的特性。【结果】 获得11株ADH突变株，其中mut-2突变株在通氧和限氧条件下对乳酸的转化率比出发菌株分别提高了84.6%和175%，而对乙醇的转化分别下降了39.5%和59.8%。mut-2突变株的最大ADH活力在通氧和限氧条件下均比出发菌株降低，而LDH活力在限氧条件下显著增加，通氧条件下变化不明显。【结论】氧气的供给对米根霉发酵产L-乳酸的产物组成比例影响很大，限氧发酵条件下ADH活力提高，乙醇积累。结果还表明，通过筛选米根霉ADH突变株，是获得L-乳酸高产菌株的一种简单快速的有效手段。     

禽畜粪便生物干燥技术研究

对影响粪便发酵温度与脱水效果的几个因素进行了研究 ,试验结果表明 :60%与70%含水量基质发酵温度及脱水效果基本一致 ;添加调理剂有利于提高发酵温度与加粪便脱水 ;适当通气可加快粪便干燥。     

埋管通气对雷竹林土壤氧气体积分数的影响

  目的  为改善土壤氧气体积分数提供方法手段，以实现退化雷竹Phyllostachys violascens林的可持续经营。  方法  通过田间试验，利用原位氧测定方法，分析了埋管通气法对不同通气处理（覆盖不通气M，覆盖通气MA，不覆盖通气A及不覆盖不通气对照ck）下雷竹林土壤氧气体积分数的影响。  结果  覆盖会造成雷竹林根系的低氧胁迫，土壤埋管通气能有效提高雷竹林土壤氧气体积分数。在土壤40 cm深的水平方向上，相比未通气地块，土壤氧气体积分数提高了2.20%~5.25%；在土壤垂直方向上，可提高各土层土壤氧气体积分数0.78%~4.98%。在覆盖处理时，埋管通气可提高土壤氧气体积分数1.26%~4.71%。在土壤含水饱和时，通气处理可提高土壤氧气体积分数0.69%~7.58%。  结论  土壤埋管通气法能有效提高雷竹林土壤氧气体积分数，在雷竹林高效经营方面有较好的应用前景。     

水培条件下不同通气时间对新几内亚凤仙生长发育的影响

为水培凤仙提供一些理论依据,采用水培方法研究了不同通气时间对新几内亚凤仙生长的影响。结果表明:在8、16和24 h 3个不同通气时间的处理中,以16 h为适合新几内亚凤仙生长的通气时间;通气16 h的处理,根体积显著高于其他2个处理,而通气16 h和24 h的处理,植株的根系活力显著高于通气8 h的处理;通气8 h和16 h的处理,植株体内SOD、POD活性显著高于通气24 h的处理;通气8 h的处理与其他处理相比,植物体内丙二醛的含量显著增加,不利于植株的生长发育。