活性碳纤维填料床反应器硝化性能研究

构建新型材料活性碳纤维(active carbon fiber,ACF)填料床反应器,在温度25~27℃,利用人工污水进行挂膜,测定基本水质指标及生物膜氧吸收速率(oxygen uptake rate,OUR),研究反应器稳态后水力停留时间(hydraulic retention time,HRT),进水NH4+-N负荷以及CODMn/NH4+-N变化对于ACF填料滤器的影响。结果表明,ACF填料滤器最佳HRT时间为3.1h,NH4+-N去除率最高达到79.41%,此时氨氧化菌OUR平均为1.24mg O2/(g.h)。控制进水NH4+-N负荷分别为0.05、0.09、0.24、0.44g/(kg.d),最佳进水NH4+-N负荷为0.09g/(kg.d),NH4+-N去除率可达80.21%,此时氨氧化菌OUR平均为1.42mgO2/(g.h)。CODMn/NH4+-N比在2至6时,随着CODMn/NH4+-N比升高,NH4+-N去除率逐渐降低,而CODMn去除率明显上升。在CODMn/NH4+-N比为2时,NH4+-N去除率最高,为80.96%,此时氨氧化菌OUR平均为1.40mgO2/(g.h);在CODM...     

不同硝化抑制剂对尿素转化的影响

【目的】比较不同硝化抑制剂在石灰性土壤上对氮素转化的抑制效果,旨在选择石灰性土壤上较理想的硝化抑制剂,为进一步提高氮素利用率、减少环境污染提供依据。【方法】以单纯施用尿素为对照,采用室内土壤培养试验法,将硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸(DMPP)、双氰胺(DCD)、2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶(AM)和硫脲(TU)施入土壤,在培养一定时间(1~50 d)后采样,测定土壤的NH4+-N、NO3--N、NO2--N含量及pH和电导率(EC)。【结果】硝化抑制剂DMPP、DCD和AM不仅能够有效延缓尿素的水解,显著抑制土壤中NH4+-N的氧化作用,而且能够较长时间保持较高的NH4+-N含量,使硝化作用延滞35~38 d。各硝化抑制剂(TU除外)处理明显推迟了NO3--N的释放高峰期,对硝化过程均表现出明显的抑制作用。各硝化抑制剂处理的NO3--N、NH4+-N、电导率和pH之间有显著的相关性,土壤NO3--N含量与EC值呈显著正相关(P<0.05),而与pH值呈显著负相关(P<0.05);土壤NH4+-N含量与EC值和pH值的相关性则与NO3--N相反。【结论】在本试验条件下,TU未表现出对石灰性土壤氮损失的抑制效果,其他3种硝化抑制剂的抑制能力强弱顺序为DMPP>DCD>AM(P<0.05)。     

硝化抑制剂双氰胺对褐土中尿素转化的影响

采用好气土壤培养法,研究北京地区典型褐土中添加不同浓度水平硝化抑制剂双氰胺(Dicyandiamide,DCD)条件下土壤中铵态氮、硝态氮变化规律.结果表明,44d培养期内,DCD施用显著提高土壤中NH+4 -N浓度,降低NO-3 -N浓度,1％、2％、3％、4％和5％DCD用量处理条件土壤NH+4 -N平均浓度比单施尿素对照处理分别升高29.50％、71.84％、99.73％、98.90％和139.69％,NO-3 -N平均浓度降低3.71％、15.61％、21.07％、33.57％和37.90％.综合反映NO-3 -N和NH+4 -N变化规律的土壤表观硝化率指标变化结果表明,1％、2％、3％、4％和5％DCD用量处理比对照分别降低12.18％、35.35％、44.82％、48.18％和59.93％;1％、2％、3％和4％DCD处理达到平衡时间分别延迟7d、14d、14 d和21 d,5％DCD处理表观硝化率一直较低,直到培养结束仍呈升高的趋势;2％、3％、4％DCD处理表观硝化率升高速率显著下降(分别降低39.32％、40.00％和52.27％).综合考虑作物氮素需求规律、环境效应和使用经济效益,4％DCD用量效应最佳,具有较好的土壤铵氧化抑制效果,有助于提高氮素利用率,减少环境流失.     

硝化抑制剂碧晶对灰枣产量和品质的影响

[目的]研究尿素中添加硝化抑制剂碧晶N+随水滴灌对灰枣生长以及品质的影响.[方法]以红枣为试材,设置添加浓度为纯氮量的0.3;的硝化抑制剂碧晶N+与不添加的处理,测定果园土壤中的NH4+-N含量与NO3--N含量,枣果产量与品质.[结果]土壤中的NH4+-N含量提高22.3; ～ 32.8;,NO3--N含量降低12;～35.7;;枣吊坐果数、单株坐果数与单株产量分别提高了105; 、95;与94;,可溶性固形物、糖和VC含量略有提高.[结论]添加硝化抑制剂碧晶可显著抑制土壤中的硝化作用,增加土壤中的铵态氮比例,延长氮肥肥效,增加红枣枣吊坐果数和单株坐果数,增加枣产量;提高果品中可溶性固形物、糖和VC含量及整齐度,增加枣果的商品性.     

新型硝化抑制剂对膜下滴灌棉田抑制效果及棉花产量的影响

[目的]研究2种含氯甲基吡啶硝化抑制剂在滴灌条件下对土壤氮素转化及棉花产量的影响.[方法]在石河子农科中心设置硝化抑制剂棉花滴灌小区试验.[结果]供试的2种硝化抑制剂随水滴施第6 d后均表现显著的硝化抑制效果,土壤NH4+-N较对照增加3.82;～211.25;,NO3--N降低56.2;～77.12;;表观硝化率较对照处理降低2.66～52.83个百分点;提高氮肥利用率1.54～4.15个百分点;1 hm2增产籽棉202.5～247.5 kg,增产幅度3.43;～4.3;,新增经济效益1 059～1 306.5元.[结论]滴灌条件下硝化抑制剂随水滴施,简单易行,能够有效改善棉株的氮素营养水平,增产效果显著.     

硫/珊瑚石填料床的自养反硝化反应器

采用硫/珊瑚石填料床反应器去除人工合成废水中的硝酸盐.结果表明,该反应器通过硫自养反硝化作用能有效去除水体中硝酸盐氮.硫与珊瑚石体积比为1∶1、温度为(29±1)℃时,0.092-0.246 kg.m-3.d-1NO3--N为最适进水负荷,可确保NO3--N的去除率大于95%,且出水NO2--N含量低于1 mg.L-1;进水负荷达0.842 kg.m-3.d-1NO3--N时,达到最大体积去除负荷,为0.394 kg.m-3.d-1NO3--N,而相应出水NO2--N含量达40.95 mg.L-1.在不提高碱度的情况下,出水pH可始终维持在7.08以上.不同硫/珊瑚石体积配比对反硝化效率有显著影响,1∶1体积配比为该反应器最适填料配比.     

固体碳源填充床反应器反硝化性能的研究

为了优化固体碳源填充床反应器的运行条件,以PLA/PHBV颗粒为碳源和生物膜载体,研究了水力负荷与硝态氮负荷对反应器反硝化性能的影响,并用扫描电镜观察碳源表面生物膜的形态。结果表明,在进水硝态氮浓度为100mg·L-1,水力负荷为1.71～8.39m3·m-2·d-1时,反硝化速率呈现先增加后降低的趋势,最大值为40.53mg·L-1·h-1;随着水力负荷的提高,出水硝态氮浓度逐渐增加,而COD浓度逐渐降低;维持水力负荷在3.54m3·m-2·d-1以下,可保证反应器的出水满足我国饮用水标准对硝态氮与亚硝态氮浓度的要求;维持水力负荷为5.30m3·m-2·d-1,反应器的反硝化速率与进水硝态氮负荷线性相关(R2=0.937),而硝态氮负荷对出水的COD浓度未发生明显影响;维持进水硝态氮负荷不高于0.16kg·m-2·d-1,可保证反应器出水的硝态氮与亚硝态氮浓度满足国家标准。通过扫描电镜照片可以看出,PLA/PHBV颗粒表面的生物膜以球菌和杆菌为主,成簇定植在碳源颗粒表面。     

蚯蚓处理后的猪粪物质变化试验研究

以不同预处理的猪粪为饵料,在温度2 0℃、湿度70 %的培养箱里培养赤子爱胜蚓。对蚯蚓处理前的饵料和蚯蚓处理后蚓粪的C/N比、NH+4 -N和NO- 3-N的含量变化进行了测试对比。结果表明:与饵料相比,蚓粪的C/N比、NH+4 -N下降,NO- 3-N上升。     

生物浮床在高产池塘中的应用试验

使用生物浮床实现池塘水质原位净化是改善养殖水体水质条件的有效途径.不同面积比例的水蕹菜浮床对池塘水体中的NH4+-N浓度的影响试验结果表明,在本地资源禀赋条件下,水蕹菜浮床对于高产池塘水体具有显著的净化作用.浮床面积分别为10％、20％时,池塘氨氮的平均去除率分别达到23％、35％,去除效果明显.     

不同基因型烟草苗期对硝态氮和氨态氮吸收动力学特征研究

为了揭示不同品种烟草苗期在不同氮素处理水平下对氮素形态亲和能力的差异性,测定中烟90、K326、净叶黄苗期根系对NO(3)(-)-N、NH(4)(-)-N吸收动力学参数K(m)、V(max)和根系活力.结果表明,这3个品种在NO(3)(-)-N、NH(4)(+)-N、NO(3)(-)-N与NH(4)(+)-N(1:1)培养液下V(max)、K(m)的值均表现为:K326>中烟90>净叶黄;根系活力依次是净叶黄>中烟90>K326.说明不同品种烟草苗期对氮素的吸收亲和能力与氮素形态没有关系,为选育氮高效基因型烟草品种提供了理论指导.     

斜发沸石吸附NH+4-N的活化与再生方法研究

采用实验方法研究了斜发沸石在静态和动态条件下对中低浓度含NH4+ -N废水的吸附性能,包括沸石的几种活化方法比较、沸石对NH4+-N的吸附效果和沸石的再生效率.静态吸附实验结果表明,沸石对NH4+-N的快速吸附等温过程符合Langmuir方程,其表达式为q=0.0764C/(1+0.032 8 C,).几种活化方法比较的结果表明,加热蒸汽活化效果明显,其饱和吸附量较天然沸石提高26.24%.汽提的再生方法可以让饱和沸石得以部分再生,一次再生的效率为80.98%,二次再生的效率为65.37%.动态吸附试验在停留时间30 min,水力负荷1.2 m3·m-2·h-1,进水浓度为3.5～4 mg·L-1的工况下,水土比为25,处理出水满足地表水Ⅳ类标准(NH3-N≤0.5 mg·L-1),继续运行到水土比为96时吸附能力被穿透.同时比较了水力负荷为1.2、1.8m3·m-2·h-1和不同滤床填料深度条件下的处理效果.一系列实验证明,利用斜发沸石净化低浓度含NH4+-N废水具有良好的应用前景.     

NO3--N/NH4+-N配比对小白菜生长及硝酸盐含量的影响

利用NO3^--N/NH4^＋-N不同配比的营养液对11个小白菜品种进行水培试验。结果表明,不同的NO3^--N/NH4^＋-N配比对不同品种小白菜生长和的硝酸盐含量有着显著的影响,同一氮源培养下不同的小白菜品种间表现出显著的差异,在5.0∶5.0（B）处理条件下,各品种小白菜表现良好;供试的小白菜品种的硝酸盐积累量随着铵态氮比例的增加而下降,表明适当地配施铵态氮较纯硝态氮营养液培养小白菜能获得较低的硝酸盐积累量,但不影响生长。     

NO3^- -N／NH4^＋ -N配比对小白菜硝酸盐积累及其品质的影响

利用NO3^- -N：NH＋^4 -N为10．0：0（A）,5．0：5．0（B）和2．5：7．5（C）0：10（D）四种配比的营养液对小白菜品种进行水培试验,结果表明：不同的NO3^- -N／NH4^＋ -N配比对不同品种小白菜的硝酸盐含量及其品质等有着显著的影响,同一氮源培养下不同的小白菜品种间也表现出显著的差异;供试小白菜品种叶绿素SPAD值随着培养液中铵态氮比例的增大而增大;供试的小白菜品种的硝酸盐积累量随着铵态氮比例的增加而下降,而Vc、可溶相糖的含量增加,表明适当地配施铵态氮较纯硝态氮营养液培养小白菜能获得较低的硝酸盐积累量和良好的品质。     

浒苔和条浒苔生长及其氨氮吸收动力学特征研究

研究了浒苔(Enteromorpha prolifera)和条浒苔(Enteromorpha clathrata)在室内条件下的生长及其氨氮吸收动力学特征。结果表明:浒苔和条浒苔藻体体重日生长率分别为17.30%和16.82%;浒苔和条浒苔藻体幼苗在温度25℃和光照140μmol/(m2.s)的条件下达到最大体长日生长率,分别为78.9%和82.1%。在1~10 g/L密度范围内,浒苔和条浒苔对NH4+-N的吸收速率随密度和时间的增加而增加,当藻体密度为10 g/L时,NH4+-N浓度分别下降了86.43%和84.13%。两种浒苔对NH4+-N吸收速率与介质中NH4+-N浓度呈显著的线性关系,在NH4+-N浓度为400μmol/L时,30 min后浒苔和条浒苔的吸收速率分别为421和409μmol/(gDW.h),说明两种浒苔吸收氨氮的方式以被动扩散为主。在400μmol/L的起始浓度下,浒苔和条浒苔对NH4+-N的吸收速率随时间变化呈现3个不同阶段:在75 min内呈快速吸收阶段,75~185 min为内部NH4+-N控制的吸收阶段,250 min后为外界NH4+-N浓度控制的吸收阶段;在700 min后,...     

浒苔和条浒苔生长及其氨氮吸收动力学特征研究

研究了浒苔(Enteromorpha prolifera)和条浒苔(Enteromorpha clathrata)在室内条件下的生长及其氨氮吸收动力学特征。结果表明:浒苔和条浒苔藻体体重日生长率分别为17.30%和16.82%;浒苔和条浒苔藻体幼苗在温度25℃和光照140μmol/(m2.s)的条件下达到最大体长日生长率,分别为78.9%和82.1%。在1~10 g/L密度范围内,浒苔和条浒苔对NH4+-N的吸收速率随密度和时间的增加而增加,当藻体密度为10 g/L时,NH4+-N浓度分别下降了86.43%和84.13%。两种浒苔对NH4+-N吸收速率与介质中NH4+-N浓度呈显著的线性关系,在NH4+-N浓度为400μmol/L时,30 min后浒苔和条浒苔的吸收速率分别为421和409μmol/(gDW.h),说明两种浒苔吸收氨氮的方式以被动扩散为主。在400μmol/L的起始浓度下,浒苔和条浒苔对NH4+-N的吸收速率随时间变化呈现3个不同阶段:在75 min内呈快速吸收阶段,75~185 min为内部NH4+-N控制的吸收阶段,250 min后为外界NH4+-N浓度控制的吸收阶段;在700 min后,...     

不同浓度DMPP和DCD对石灰性土壤中氮素转化的影响

【目的】研究不同浓度硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸（DMPP）和双氰胺（DCD）对石灰性土壤中氮素转化的影响,筛选出适宜石灰性土壤施用的DMPP和DCD最佳浓度,为其进一步在生产实践中的施用提供参考。【方法】采用室内培养的试验方法,在相同培养条件（土壤水分含量为田间持水量（WHC）的60%,温度为25℃）下,通过测定不同浓度DMPP（含氮量的0.5%、1%、2.5%和5%）和DCD（含氮量的2.5%、5%、10%和15%）处理土壤中各种形态氮素含量,评价不同浓度DMPP和DCD的抑制效果。【结果】施加不同浓度DMPP和DCD的土壤铵态氮含量均显著高于CK,而硝态氮和亚硝态氮含量显著低于CK。石灰性土壤中施用DMPP和DCD均能显著降低土壤的氨氧化速率,土壤铵态氮的半衰期从CK处理的3.6 d分别增加到14.1-17.1 d和13.1-26.8 d。不同浓度的DMPP间氨氧化速率差异不显著;而DCD处理的氨氧化速率随其浓度的增加而下降,亦即土壤铵态氮浓度的半衰期随施用浓度的增加而显著增加。除CK外,各处理氨氧化速率常数k相比,以2.5%DCD最小,15%DCD最大;DMPP与DCD相比较,除DCD最低浓度处理外（2.5%）,所有DCD处理的氨氧化速率均大于DMPP。【结论】硝化抑制剂DMPP和DCD均能显著抑制铵态氮向硝态氮的氧化进程,DMPP各浓度处理抑制效果差异不显著,DCD各浓度处理间差异显著,5%DCD与DMPP各浓度处理间无显著差异。因此,建议DCD的施用量为含氮量5%,而DMPP的施用量为含氮量的0.5%。     

不同形态氮素及铵硝比例对咖啡氮吸收和生长的影响

为提高咖啡氮肥肥料有效性,采用溶液培养的方法,研究NH_4~+和NO_3~-2种不同形态氮吸收速率、5种铵硝比例(10∶0、7∶3、5∶5、3∶7、0∶10)对咖啡生长及其氮素利用的影响。结果表明,不同形态氮素对咖啡的生长影响差异显著,铵硝混合营养下咖啡的生长明显优于单一形态氮素处理。在单一形态氮素条件下,咖啡对NH4+的最大吸收速率大于对NO3-的最大吸收速率;当2种形态氮素同时存在时,铵态氮会抑制硝态氮的吸收,硝态氮促进铵态氮的吸收;铵态氮促进地上部分生长,但浓度过高反而抑制地上部分生长;硝态氮的增加有利于根系的生长,但抑制了咖啡地上部分的生长。因此,在咖啡苗期,铵硝比例控制在7∶3~3∶7有利于咖啡生长。     

落叶松人工林土壤硝态氮和铵态氮的动态

为探究华北落叶松人工林硝态氮与铵态氮的质量分数动态与关系及对施肥的响应,选取秦岭北麓中龄（21 a）华北落叶松人工林为研究对象,定期取样测定土壤中硝态氮和铵态氮的质量分数动态。结果表明：不施肥处理的硝态氮与铵态氮的质量分数具有相关关系,生育前期人工林土壤硝态氮与铵态氮相关关系呈直线相关, R2达到09．0;随着生育期的延长,直线相关性逐渐下降。施肥对土壤硝态氮与铵态氮的质量分数变化的影响基本一致,施肥量越大土壤硝态氮与铵态氮的质量分数越高;磷肥的施用会增加土壤中硝态氮和铵态氮的质量分数,随着施肥时间的延长,硝态氮与铵态氮的质量分数逐渐降低,其中,硝态氮的质量分数变化相对于铵态氮较明显。