不同菜地土壤硝化与反硝化活性

硝化作用和反硝化作用是氮素气态损失的主要途径,在实验室培养条件下,研究了3种菜地土壤之间硝化反硝化活性的差异,反硝化作用利用乙炔抑制培养法对其进行测定.结果表明,培养33 d后红泥土、灰沙土和灰泥土的氮素硝化率均很高,分别为96.1%、88.3%和70.4%,其中红泥土与灰泥土的硝化率差异达到了极显著水平(P<0.01),而灰沙土与红泥土、灰泥土之间的差异不显著(P>0.05).pH值最高和最低的菜地土壤其硝化率分别表现出最高和最低,值得注意的是,在pH4.61条件下灰泥土的硝化率可达70.4%.氮肥的施用显著或极显著增加了 3种土壤硝化过程的N_2O排放量,占施氮量的0.59%～0.70%.3种菜地土壤之间氮肥的反硝化活性表现为灰泥土>红泥土>灰沙土,其差异也极显著(P<0.01),氮肥的反硝化损失量占施氮量的-0.02%～0.20%.土壤硝化和反硝化氮素损失累积量随时间t的变化均符合修正的Elovich方程:y=bln(t)+a.     

海水养殖废水短程硝化反硝化基础研究

净化和处理海水养殖废水的研究已经系统而深入,实现同步短程硝化反硝化的污水生物脱氮处理已成为可能。本研究通过SND工艺实现了海水养殖废水的短程同步硝化反硝化去氮效果,为集约化养殖废水处理提供了方便快捷的方法。研究结果表明,在本试验装置和条件下,最佳短程硝化反硝化时间是0.5~4h;在温度为14~20℃的条件下,用醋酸钠作碳源,亚硝酸钠作氮源,利用反硝化作用可达到有效脱氮的目的,且最佳C/N比为0.8~1.2。     

SBR工艺同步硝化反硝化动力学模型研究

采用序批式生物反应器(SBR)处理实际生活污水,考察同步硝化反硝化(SND)过程中无碳源添加和有碳源添加氮的变化规律,采用硝化、反硝化动力学和物料平衡原理相结合的方法,导出同步硝化和反硝化两个阶段的动力学方程,建立SND的动力学模型,试验结果表明:SND动力学常数C1=7.0151,C2=0.3647,KM=0.0109.     

产甲烷反硝化-短程硝化反硝化组合工艺处理屠宰废水的效能

采用CSTR作为产甲烷反硝化反应器和MSBR作为短程硝化反硝化反应器的串联工艺进行屠宰废水处理中试试验。通过控制溶解氧在0.7~1.2 mg·L-1,实现短程硝化反硝化;将MSBR出水按一定比例回流至CSTR,实现产甲烷反硝化。在稳定运行的前提下考察了组合工艺对屠宰废水的处理效果,并进一步分析了各反应器对COD、TN、NH+4-N的去除贡献。结果表明：工艺对屠宰废水COD、NH+4-N、TN的去除率分别达到97.12%、95.13%、77.14%; CSTR对系统COD去除贡献率为68.35%,MSBR对系统TN去除贡献率为72.34%;CSTR对系统TN、NH+4-N去除的贡献率分别为27.66%、-33.42%,MSBR对系统COD、NH+4-N去除的贡献率分别为31.65%、133.42%;组合工艺的适宜回流比较为75%;温度对COD、NH+4-N、TN的去除效果及去除稳定性有重要的影响;在最佳回流比75%的条件下,沼气中甲烷含量为66.70%;在气温较高的夏秋季,稳定期的亚硝酸盐积累率（NAR）可达65%以上。     

硝化纤维素制作技术

一、特点及用途 硝化纤维素义称硝化棉,为浅白色或淡黄色絮状体,不溶于水,能溶于有机溶剂,极易着火,具有爆炸性.含氮量为11%～13%.工业上可用于制造喷漆、摄影胶片、赛璐珞、塑料和无烟火药等,化工生产上常用于制作火棉胶、粘合剂、瓶门胶套等.     

旱地土壤硝化-反硝化过程和呼吸作用测定方法研究进展

硝化作用和反硝化作用是土壤中氮素转化的两个重要途径,它们的研究为当前农学与环境研究的热点之一。同样土壤呼吸是当前全球碳循环研究的热点之一。本文综述了国内外学者近年来对土壤硝化-反硝化作用及呼吸作用的研究方法,并对土壤碳氮转化的研究提出了一些建议。     

硝化抑制剂对典型茶园土壤尿素硝化过程的影响

通过室内好氧培养试验,研究了双氰胺(DCD)和2-氯-6-三氯甲基吡啶(Nitrapyrin)2种常用硝化抑制剂对我国4种典型茶园土壤硝化过程的影响。试验设置5个处理:(1)尿素(CK);(2)尿素+2%DCD(DCD占施氮量的2%,下同);(3)尿素+10%DCD;(4)尿素+0.27%Nitrapyrin;(5)尿素+0.54%Nitrapyrin。结果表明:对于4种供试茶园土壤,DCD在培养过程中对硝化过程的抑制效果随培养时间的延长呈下降趋势,且高浓度DCD仅在培养第28 d时才表现出比低浓度DCD更强的抑制效果。培养第28 d后,在安溪和宜兴茶园土壤中DCD的抑制率仍可达12.15%~59.68%,而对于杭州和郎溪茶园土壤,无论DCD浓度高低,培养第28 d后抑制效果消失;对于所研究的4种茶园土壤,DCD处理在培养期间的抑制效果表现为宜兴土壤安溪土壤杭州土壤郎溪土壤。与DCD相比,无论Nitrapyrin浓度高低,其在培养期间对4种茶园土壤的硝化抑制率接近甚至超过100%,表明Nitrapyrin能完全抑制茶园土壤硝化作用,且抑制有效期达28 d。因此,Nitrapyrin是一种针对茶园土壤比较高效的硝化抑制剂。     

短程硝化-反硝化过程中氮素形态变化研究

 为防止湖泊和其他受纳水体富营养化的发生, 各城市污水处理厂均应用新的运行方法和控制策略进行脱氮除磷。短程硝化一反硝化是污水节能脱氮新技术之一, 其关键在于实现短程硝化。影响短程硝化反硝化的主要因素有温度、pH,氧气含量等等。研究结果表明,在水温为16.5℃,pH为7.4时,NH+4 N和TN的去除效果分别为42.59%和25.26%,是3个月中去除效果最好的,水温为11.5℃时次之,水温为7℃时,NH+4 N和TN的去除效果最差。可见温度是控制该过程脱氮效果的主要因素。     

畜禽养殖废水在硝化反应器内的硝化性能研究

针对近年来中国规模化养殖场迅速发展所带来的严重环境污染,特别是畜禽养殖废水中氨氮污染物所产生的污染,采用硝化反应器对其进行处理。首先进行硝化细菌的培养驯化,然后通过连续运行试验、间歇运行试验,考察氨氮的去除效果和操作参数的影响。试验结果表明:当温度为25℃,pH为6～7,DO为4～6mg·L-1,HRT为12h,进水氨氮为200mg·L-1时,出水氨氮浓度可以降低到1mg·L-1左右,氨氮的去除率接近100%。     

Carrousel氧化沟同步硝化反硝化的影响因素研究

[目的]为城市污水处理厂的优化脱氮和节能运行提供参考。[方法]采用有效容积为240 L的中试Carrousel氧化沟处理模拟生活污水,研究溶解氧、进水COD负荷和进水氨氮负荷对Carrousel氧化沟同步硝化反硝化的影响。[结果]综合氨氮和总氮的去除率,能够满足同步硝化反硝化的最佳溶解氧浓度为1.0 mg/L,最佳进水COD负荷为0.25 kg COD/（kgMLSS.d）。较小的进水氨氮负荷有利于同步硝化反硝化过程的进行。[结论]溶解氧是控制氧化沟内发生同步硝化反硝化过程的最关键的因素。进水COD负荷对同步硝化反硝化过程的影响主要是体现在进水COD负荷对实现较好硝化效果的限制。     

一体化工艺中同步硝化反硝化脱氮的研究

采用一体化SBR反应器处理废水,研究溶解氧(DO)和水力停留时间(HRT)对系统同步硝化反硝化脱氮的影响.结果表明:进水NH3-N浓度在45 mg/L左右,COD在450～500 mg/L,pH值为7.2～8.5,MLSS在4 500 mg/L左右的情况下,DO控制在0.5～1.5 mg/L时TN去除率最大值达到69.62%,DO值过高或过低都会影响同步硝化反硝化的顺利进行.其他操作条件相同,DO在1 mg/L左右,HRT控制在7 h时TN的去除率最高达到71.53%.     

基于BaPS系统黑土硝化、反硝化和呼吸作用研究

利用BaPS系统测定了不同施氮量(0,240,312 kg/hm2)、不同采样深度(0~20,20~40,40~60,60~80 cm)及作物不同生育时期等条件下黑土的硝化、反硝化和呼吸速率。结果表明:BaPS系统能够用于测定黑土硝化、反硝化和呼吸作用;随着采样深度的增加,黑土硝化速率和呼吸速率降低,而反硝化速率升高,各土层间差异极显著(F值分别为85.5**,791.3**,220.2**);评价黑土硝化、反硝化及呼吸速率以0~20 cm土层监测数据为宜;随着施氮量的增加,黑土硝化、反硝化及呼吸速率均呈现增加的趋势;黑土硝化、反硝化和呼吸速率随季节的变化呈先升高后降低的趋势,三者约在7月上旬出现最高峰;适宜施氮量下(240 kg/hm2)黑土硝化速率最高为161.85μg/(kg·h),反硝化速率最高为325.23μg/(kg·h),呼吸速率最高为63.45 mg/(kg·d),施氮量增加,反硝化速率和呼吸速率升高。     

华北平原几种主要类型土壤的硝化及反硝化活性

取用华北平原5种主要土壤进行实验室培养试验,研究不同类型土壤间硝化反硝化活性的差异。结果表明,培养28h后砂姜黑土、潮土、褐土、盐渍土和风沙土的硝化率分别为7.9%、20.8%、46.4%、22.5%和20.3%;148h后砂姜黑土的硝化率为18.7%,其它4种土壤达98.4%—100%,基本硝化完全;培养268h释放的N2O总量分别为0.04、0.27、0.24、0.41和0.45μgN·g-1土。培养650h的反硝化损失量分别为0.6、0.3、0.08、0.02和0.05μgN·g-1土。可见,不同的土壤中砂姜黑土的硝化作用活性较弱,而反硝化活性较强;潮土、褐土、盐渍土和风沙土的硝化作用活性较强,而反硝化活性相对较弱。土壤的硝化及反硝化作用与土壤质地和pH有关,与硝化和反硝化菌数量无明显相关性。     

医药化工废水同步硝化反硝化的研究及工程应用

[目的]为同步硝化反硝化技术在工程上应用提供依据。[方法]利用序批式反应器,研究医药化工废水的同步硝化反硝化(SND)生物脱氮工艺,并对SND工程应用进行尝试。[结果]实现SND最佳脱碳、脱氮效果的溶解氧(DO)浓度应控制在1.0~2.0mg/L,最佳进水pH值为7.0~7.5,在该条件下,COD去除率达80%以上,氨氮去除率达80%~82%,总氮去除率达74%~78%。在SND工程应用中,控制DO浓度为1.0~2.0 mg/L、进水pH值为7.0~7.5、水温为28~32℃时,COD、氨氮、总氮去除率分别为78.8%、78.4%和74.5%。水温过高将影响SND脱氮、脱碳的效果,且污泥微生物有一定适应调节能力,总体上COD、氨氮、总氮平均去除率分别为72.1%、66.2%和57.5%。[结论]同步硝化反硝化生物脱氮工艺有广阔的工程应用前景。     

同步硝化反硝化脱氮在水产养殖废水处理中的应用

水产养殖所排放的废水中包含了高浓度的含氮化合物,会对水产养殖安全和水环境质量带来危害。传统的脱氮技术存在处理效率低、成本高和工艺复杂等问题。同步硝化反硝化脱氮技术在同一反应器内实现同时硝化和反硝化,降低了动能消耗和处理费用,提高了脱氮效率,未来将成为水产废水脱氮处理的重要途径之一。     

限制自养硝化反硝化工艺脱氮机制及强化研究进展

限制自养硝化反硝化(OLAND)工艺是短程硝化和厌氧氨氧化相耦合的生物脱氮工艺,与传统的生物脱氮相比,能耗低,反应时间短,污泥产量少,不需投加碳源,脱氮效率高,在较低温度下仍可正常运行,在技术研究和开发上具有良好的潜力和经济价值。基于OLAND工艺原理,从微观上分析了工艺中微生物的种类、分布及特性,从宏观上探讨了溶解氧质量浓度、底物质量浓度、p H值及温度等对OLAND脱氮过程的影响,并从提高厌氧氨氧化脱氮效率入手,讨论了添加物(竹炭、二氧化锰、铁离子等)、菌种流加技术等对工艺的强化作用。指出多因子协作及其作用机制、OLAND脱氮效率的强化措施及机制研究是今后OLAND工艺研究的重点。     

灌溉与生物质炭对土壤硝化反硝化功能微生物的影响

为研究不同灌溉方式下生物质炭添加对土壤硝化及反硝化微生物的调控效应，本研究采用田间小区试验，通过在不同灌溉方式下（常规地表漫灌、滴灌、喷灌和微喷灌）添加不同量生物质炭（0、10、20 t·hm^-2），结合实时荧光定量PCR技术，研究了灌溉方式与生物质炭对华北地区冬小麦拔节期土壤硝化及反硝化微生物相关功能基因的影响。结果表明：与漫灌相比，滴灌、喷灌、微喷灌显著降低了土壤NH₄⁺-N含量，降幅分别为49.30%~68.25%、30.22%~57.19%和43.63%~56.83%（P<0.05），但在一定程度上增加了土壤NO₃^--N含量，增幅分别为5.14%~62.39%、0~173.50%和0~87.90%。由于滴灌、喷灌、微喷灌等节水灌溉方式的灌水量远低于常规漫灌方式（约为漫灌灌水量的50%），因而会产生有利于硝化反应而抑制反硝化反应的环境，增加土壤硝化微生物功能基因AOA-amoA和AOB-amoA的基因丰度，且均表现为微喷灌>喷灌>滴灌>漫灌。同时，在各灌溉方式下，添加生物质炭可增加AOA-amoA和AOB-amoA的基因丰度，这可能主要归因于生物质炭发达的孔隙结构和良好的水肥吸附能力。与漫灌相比，滴灌、喷灌、微喷灌均降低了土壤反硝化微生物nosZ基因丰度。但在各灌溉方式下，添加生物质炭，尤其是高量生物质炭（20 t·hm^-2）可提高反硝化微生物nosZ基因丰度，从而降低土壤反硝化过程的N₂O损失风险。综上所述，节水灌溉方式与生物质炭互作可促进拔节期土壤硝化作用，并通过影响反硝化微生物活动调节土壤反硝化过程，微喷灌方式下添加20 t·hm^-2生物质炭可有效促进小麦对氮素的吸收利用。     

SBBR工艺处理微污染水源水同步硝化反硝化的实现

采用序批式生物膜反应器(SBBR),应用同步硝化反硝化(SND)脱氮技术预处理南方地区微污染水源水,通过控制溶解氧(DO)浓度在1.0±0.2mg/L,pH值为7.50~8.85,温度在28~31℃,实现了高效稳定的SND,同时考察了碳氮比(质量浓度)对SND过程的影响及典型周期内的运行情况。结果表明:在C/N约为4~6时,处理效果最理想,NH+4-N、TN、CODCr平均去除率分别为94.2%、85.8%、78.0%,出水水质达到了国家《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅲ类水体的要求。     

NaCl对粉壤土氨挥发及硝化、反硝化的影响

采用室内恒温密闭培养法,以北京地区耕作层典型粉壤土为对象,研究NaCl对土壤氨挥发、硝化与反硝化过程的影响。实验设置了4个不同盐分(NaCl浓度分别为2%、3%、5%、8%)处理和1个对照处理(不加NaCl),并在土壤中加入一定量的(NH4)2SO4,在28℃恒温培养箱中进行为期30d的培养实验。结果表明,盐分可促进土壤NH3的挥发,盐分浓度为2%～8%的处理,其土壤NH3挥发量比对照处理高9.96%～21.40%,且随盐分含量增加,土壤NH3挥发损失越大。在硝化作用初期,盐分对土壤硝化具有一定的促进作用,当硝化时间较长,盐分浓度低于3%时,盐分对土壤硝化无影响;当盐分浓度大于3%时,盐分对土壤硝化具有一定的抑制;当盐分浓度为8%时,累积硝化量比对照低15.17%。盐分浓度为2%～8%的处理,其反硝化量比对照处理低11.55%～27.34%,且盐分浓度在3%以内时,盐分对土壤反硝化的抑制作用随盐分浓度增大而增强;当盐分浓度高于3%时,盐分对土壤反硝化的抑制作用与盐分浓度无关。     

应用BaPS技术研究土壤呼吸、硝化和反硝化速率初探

土壤硝化和反硝化是生态系统中氮循环的两个重要环节,是氮素损失的潜在途经,土壤硝化和反硝化作用可向大气中释放温室气体,由此带来环境危害。对于它们的研究成为当前农学与环境研究的热点之一。Ba PS技术是一种崭新的研究旱地土壤硝化和反硝化作用的方法,采集的是田间原状土柱,对土壤原有的结构破坏较小,不额外添加抑制剂或氮源。有效地避免了同位素示踪法带来的土壤污染和由乙炔抑制法等带来的土壤原有气体组成改变等问题的出现。该技术操作简单、快速,且在通气良好的土壤中准确性和同位素示踪法相当。本文利用沈阳农业大学植物营养学科2011年建立的炭基肥大田定位试验,在花生不同生育时期采集土壤样本,采用Ba PS技术进行耕层土壤呼吸、硝化和反硝化速率的测定。初步了解Ba PS技术应用方法和特点,明确施用炭基肥及不同生物炭用量对土壤呼吸速率、硝化速率和反硝化速率的影响。为深入探明炭基肥及生物炭改良土壤和提高土壤肥力的机理提供理论支撑。