崇明岛河流中氮营养盐分布特征

为研究崇明岛河流氮营养盐的分布特征及其污染迁移情况,以不同时空条件下崇明岛河网水质数据为基础,探讨了崇明岛水体氮营养盐的时间和空间变化特征,并分析了岛内河流氮营养盐污染的主要原因。结果表明,崇明岛内河流水质恶化日益严重,不同级别河流的总氮(TN)含量在丰水期和枯水期均处于富营养化发生的风险范围,岛内不同级别河流的氮营养盐均值在不同降水期变化显著。溶解态无机氮(DIN)是崇明岛氮营养盐的主要存在形式,其中以硝态氮为主,平均占到DIN的50%以上。同时,不同空间条件下水体氮营养盐含量变化复杂,氮营养盐的主要来源为农田径流、工业废水和生活污水。     

农业面源污染及其控制技术研究

水环境面源污染的严重性已受到国内外普遍关注，面源污染业已成为国际上水环境问题研究的活跃领域。从农业面源污染的发生机理和农业面源污染的特点出发，通过分析农业面源污染与水体环境之间的关系，探讨了农业面源污染对水环境的影响。对于面源污染的控制，最佳管理措施（BMPs）现已得到广泛应用。其中，人工湿地、前置库、缓冲带、水陆交错带、水土保持和农业生态工程等是目前研究和应用较多的农业面源污染控制技术。     

基于距离面积特征的农业机械三维模型相似性评价

为更好地实现农业机械CAD模型的设计重用,针对经典形状分布算法在特定CAD模型领域检索性能的不足,提出一种基于三维CAD模型距离-面积统计特征的模型相似性评价方法。该算法首先在网格化的三角网格模型表面随机取点,取点过程中为保证随机取点均匀性,采用准随机数发生器Halton-Sequence产生随机数;然后计算任意两点形成有向线段距离以及模型所有面面积之间的比值,同时以距离、面积比为坐标轴构建网格坐标系,统计出现在相应网格中特征点的频次,形成模型的距离-面积特征分布矩阵;最终以Manhattan距离评价分布矩阵的差异程度,从而实现不同CAD模型相似性比较。将面积这一重要几何特征纳入评价算法中,针对相同输入模型,所提算法的检索结果中较为相近、相关的模型数量比文中对比的算法高,算法特征平均提取时间也相对较少。试验结果综合表明,所提算法能够较好地实现农业机械CAD模型相似性评价,在提升时间性能基础上,算法检索性能有较大提高。     

中草药对中华绒螯蟹幼蟹生长及免疫力的影响

为全面准确评估中华绒螯蟹 (Eriocheir sinensis) 养殖池塘中后期水体浮游植物群落结构特征及其与环境因子的关系,于2022年6—10月逐月监测水质指标,同时采用基于形态学和宏基因组学的人工镜检和高通量测序两种方法分析浮游植物的群落结构特征,探讨浮游植物优势种与环境因子的关系。结果显示,人工镜检鉴定的浮游植物共4门65种,而高通量测序数据分析所得浮游植物共4门1463种,其中人工镜检鉴定的优势种为蓝藻门的水华微囊藻 (Microcystis flos-aquae)、细小隐球藻 (Aphanocapsa elachista) 以及硅藻门的中肋骨条藻 (Skeletonema costatum),而高通量测序数据分析所得优势种为蓝藻门的水华束丝藻 (Aphanizomenon flos-aquae)、铜绿微囊藻 (M. aeruginosa)。人工镜检方法计算所得多样性指数普遍低于高通量测序结果。两种方法共同分析得出溶解氧(DO)、叶绿素 a (Chl-a)、总氮 (TN) 和氨氮 (NH₃-N) 是影响浮游植物群落结构的关键环境因子。建议采用人工镜检与高通量测序法相结合的方式分析养殖期间的浮游植物群落结构,以便更全面、准确地评估养殖生态系统中的浮游植物群落结构特征及其与环境因子的关系。

     

粪草比对干式厌氧发酵产沼气效果的影响

弄清粪草比对干式厌氧发酵产气效果的影响,对改进干式厌氧工程具有重要意义。该文按A、B、C、D设计了4组试验：A组为单独猪粪,B组为单独稻草,C组为猪粪与稻草质量比2︰1,D组为猪粪与稻草质量比1︰2。试验进行了62 d,反应温度设定为（35±1）℃,各组反应的TS（总固体）浓度均为30%。结果显示,产气曲线出现拐点的时间A组在第48 d,B组在第40 d,C组在第26d,D组在第25 d。C、D两组总产气量分别为15715 mL和13186 mL。而根据A、B两组单独原料产气量推算,C、D两组的产气潜力分别为15168 mL和13838 mL。实际测量值与计算值没有显著差别。调节粪草比可以从原料转化速率方面促进发酵效率,并不能提高原料的产气潜力。因此,粪草比改善的优势可能是改良原料结构和调节原料营养,而不是改善发酵原料的转化潜力。     

3种水生植物对水溶液中乐果的降解作用研究

通过在人工配制的含有机磷农药乐果的营养液中培养水生植物,研究了水葱、香蒲和石菖蒲对水溶液中有机磷农药乐果的去除效果,并探讨了水葱对乐果降解的动力学过程。结果表明,在抑菌条件下,3种植物都能够显著促进乐果的降解,去除能力为:水葱>香蒲>石菖蒲。水葱10d内对5mg·L-1乐果的去除率为59.8%,香蒲和石菖蒲组对乐果的去除率分别为42.5%和36.9%。在不抑菌条件下,水葱对乐果的去除符合一级动力学方程,去除速率常数为0.099d-1,水溶液中未检测到乐果降解的中间产物。     

全混式厌氧发酵池加温负荷模型及其影响因素试验研究

沼气工程全混式厌氧发酵池加温负荷计算准确性关系到整个系统设计合理性、运行稳定性和系统经济性,明确加温负荷模型并了解主要因素对其影响特性非常重要。针对上海实际沼气工程全混式厌氧发酵池热过程,建立加温负荷物理和数学模型,为分析加温负荷各组成部分的大小、对全年加热量的影响,提出月平均负荷百分比、月围护结构散热率、月平均池容日负荷、全年池容总加温负荷以及设计池容加温负荷5个指标。考察不同发酵温度和顶膜保温层厚度等主要因素对加温负荷的影响得出:上海地区发酵温度为(30±1)、(35±1)℃的加温负荷约是发酵温度为(25±1)℃的1.54和1.94倍;发酵温度35℃相对于发酵温度30℃,总加温负荷增加约40%,同时热量获得的难度加大,源侧进水温度相同时热泵机组制热能效比(coefficient of performance,COP)下降约0.6;确定经济发酵温度为30℃;通过对比顶膜采用橡塑保温层厚度分别为0、25、50和75 mm对加温负荷的影响,得出每增加25 mm橡塑保温层后围护结构散热负荷减少率为67.99%、16.49%和7.28%,总加温负荷减少率为48.02%、7.17%和2.85%,确定上海地区顶膜经济保温层厚度为50 mm。根据模型计算加温负荷结果与实际工程试验计算结果相比,相对误差在0.6%~7.8%之间,结果可以为沼气工程加温负荷计算和保温层厚度提供参考。     

生物降解地膜对崇明生态岛“两无化”水稻土壤环境的影响

在水稻机械插秧种植的条件下,研究覆膜种植技术中使用的生物降解地膜在世界级生态岛崇明岛“两无化”水稻田中的降解过程及其对土壤环境的影响。结果表明:除覆膜条件不同、其他农艺措施均一致的条件下,到水稻收获期,覆盖生物降解地膜区域的地膜在稻田中几乎完全消失,覆膜区域稻田土壤理化性质变化与不覆膜区域基本一致。与种植前相比,收获后覆膜区域水溶性盐总量无显著变化,不覆膜区域下降6.5%;覆膜区域与不覆膜区域有机质含量分别增加10.8%、3.2%,碱解氮含量分别增加11.0%、5.9%,有效磷含量分别增加11.8%、4.6%,速效钾含量分别下降15.9%、19.6%。覆膜区域与不覆膜区域土壤微生物数量较种植前均有所减少,与种植前相比,收获后细菌分别下降51.4%、57.3%,真菌分别下降52.8%、51.8%,放线菌分别下降45.7%、43.9%。研究表明,PBAT材料的生物降解地膜在崇明岛“两无化”稻田中降解性能良好,地膜在光、氧、温度、微生物等作用下发生了降解,覆膜更有利于土壤养分和细菌数量的保持,其应用于崇明岛“两无化”水稻生产具有可行性,对土壤环境影响不显著。     

农业废弃物资源化梯次利用低碳模式研究

将农业废弃物分为畜禽粪便和农作物秸秆两大类。在参考国内外农业废弃物资源化梯次利用模式的基础上,深入分析安徽阜阳和上海崇明城桥镇农业废弃物资源化利用现状,绘制出区域农业废弃物沼气工程全产业链物质流梯次循环利用和农作物秸秆还田资源化循环利用2个低碳模式图。前者以农业废弃物联合厌氧发酵技术为核心,形成生物天然气能源产业系统,系统内碳、氮、磷营养梯次回收利用、种养结合能肥联产物质资源化循环利用模式;后者综合考虑了秸秆还田的优势和不足,形成了以稻麦轮作秸秆适当还田资源化梯次利用模式。     

纳米零价铁颗粒用于地下水原位修复的研究进展

纳米零价铁(n ZVI)颗粒是指粒径在1~100 nm之间的铁颗粒,其比表面积大、反应活性高,可以降解各种卤代有机物和重金属离子。n ZVI悬浊液可以直接注入到污染区的含水层,形成高效的原位反应区,灵活、经济地原位修复受污染地下水。n ZVI原位修复地下水技术在国外已得到工程应用,其中n ZVI自身特性、场地环境因素对其效能的影响、n ZVI的稳定、分散与迁移及科学有效的检测评价手段是今后该领域的研究方向。