曝气生物滤池用于处理小城镇生活污水的试验研究

[目的]研究曝气滤池对小城镇生活污水的处理效果。[方法]采集小城镇污水水样,以生物曝气滤池法进行处理,监测NH3-N、TN、TP和COD的含量变化。[结果]生物滤池对小城镇生活污水的处理效果良好,特别是良好的COD去除效果,在进水NH3-N、TN、TP和COD分别为9.7～68.9 mg/L,18.1～73.2 mg/L,1.79～8.78 mg/L,170～336 mg/L时,生物滤池对NH3-N、TN、TP、COD的平均去除率可分别达到85.9%、61.4%、76.7%和89.2%,其中出水COD达到一级A类标准(GB 18918-2002),出水NH3-N、TN、TP总体达到一级B类标准。同时研究显示,日处理量的提高有利于提高出水水质,特别是对出水TN、TP有明显的改善效果;但进水浓度过高不利于提高出水水质。[结论]生物曝气滤池可用于小城镇生活污水的处理,能够达到或优于排放标准,且经济高效。     

工艺参数对蚯蚓生态滤池净化养殖污水的影响

[目的]探讨蚯蚓添加量、布料强度和布料方式等工艺参数对蚯蚓生物滤池净化养殖污水的影响特征,确定滤池规模化处理畜禽养殖污水的最佳条件,为养殖污水处理提供技术支撑.[方法]采用蚯蚓生态滤池技术净化养殖污水,测定水样中的总氮(TN)、氨氮(NH4+-N)、硝氮(NO3--N)、总磷(TP)、磷酸盐(PO43-)、化学需氧量(COD)、pH和电导率(EC)等指标.[结果]在相同蚯蚓添加量和滤料总量下,单层生态滤池去除养殖污水中TN、NH4+-N、NO3--N和COD的效果优于双层,但去除PO43-的效果劣于双层;布料强度为2.25~4.50 m3/m2·d时,最有利于养殖污水中NH4+-N、TN、TP和COD的去除,但对NO3--N含量、pH和EC变化无明显影响;蚯蚓添加量为0.5 kg/箱的处理对进水TN、NO3--N、NH4+-N、TP、PO43-和COD的平均去除率明显小于投入量1.0~2.0 kg/箱的处理,但蚯蚓添加量过大会导致出水EC增加.[结论]蚯蚓生态滤池能够持续高效并相对稳定地去除养殖污水中氮、磷和碳等污染物质.综合成本和效率因素,蚯蚓生态滤池净化养殖污水工艺建议采用单层布料,布料强度4.50 m3/m2·d,蚯蚓添加量1.0 kg/箱.     

悬浮式曝气生物滤池对园林景观水处理的试验研究

文章以研究悬浮式曝气生物滤池对园林景观水中各项污染物的去除作用,通过对气水比及COD负荷的改变,研究了悬浮式曝气生物滤池对园林景观水中的浊度、COD、NH4+-N的处理效果。结果表明,悬浮式曝气生物滤池对水中的浊度、COD、NH4+-N具有较好的去除效果;COD平均去除率为52.9%,NH4+-N去除率为91.5%,出水浊度在1.1￣2.1。该结果可以用于指导园林景观水处理的实施。     

曝气生物滤池深度处理印染废水的研究

[目的]研究曝气生物滤池对污水厂出水的深度处理效果。[方法]采用上流式曝气生物滤池对污水厂出水进行深度处理,研究气水比、水力负荷对处理效果的影响,分析滤池中沿程微生物活性与污染物降解规律。[结果]在气水比4∶1,水力负荷为0.35m3/(m2·h)时,COD的去除效率为54%,色度的去除率为78%,NH3-N去除率为91%,满足GB/T 18920-2002城市杂用水水质标准。试验条件下,60 cm滤料层以下为COD降解主要区域,60~90 cm为NH3-N降解主要区域。生物量沿滤池高度范围逐渐降低,并趋于稳定,微生物活性呈现先升高后降低再升高的趋势。[结论]该研究可为污水处理厂污水处理工艺提标升级提供基础数据和理论支撑。     

曝气生物滤池工艺处理港区污水中脱氮关键控制因素研究

[目的]探讨曝气生物滤池在处理港区污水中反应器的最佳工况参数.[方法]以某城市港区污水为处理对象,通过改变反应器的工艺参数,包括进水COD浓度、水力停留时间（HRT）和溶解氧（DO）等,考察各因素对反应器脱氮效果的影响,并综合考虑经济性原则,寻求最优化的工艺参数.[结果]进水COD浓度为190～220 mg/L时,有利于反硝化作用和TN的去除.HRT的延长有助于系统内硝化菌群的代谢,当HRT为6h时,NH4＋-N、TN去除率可维持较高水平.DO浓度宜保持在2.5～3.5 mg/L,可保证出水稳定的前提下尽量降低DO值,以使反应器能耗降低.[结论]该研究为港区污水的处理提供了一种新方法.     

沉箱填料强化MBR工艺脱氮的试验研究

[目的]研究沉箱填料强化MBR工艺对有机物和氮的去除效果.[方法]通过向MBR反应池投加沉箱填料处理生活污水,研究沉箱填料强化MBR工艺对有机物和氮的去除效果.[结果]未加填料和已投填料的出水COD均值分别为26.8、24.7 mg/L,投加填料比未加填料的脱氮效果要好,对NH3-N去除率均值分别为98.44％、96.37％;对TN去除率均值分别24.03％、16.43％.出水COD和NH3-N浓度低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准.出水TN主要以NO3-N形式存在(98.06％),NH3-N和NO2-(-0N所占的比例很小,只占整个TN的1.22％和0.72％.对反硝化脱氮研究的进一步建议:①沉箱填料与反应池体积比重增至4％～5％;②更换单个体积较小,内部纤维量较多的填料;③适量减少曝气量,使MBR反应池内的DO减少到1.5 ～3.0 mg/L.[结论]该研究为今后的工程实践提供了理论依据.     

水解酸化—改性贻贝壳填料曝气生物滤池处理生活污水研究

[目的]研究水解酸化—改性贻贝壳填料曝气生物滤池(BAF)处理生活污水的效果。[方法]在不同磷含量条件下,分别以未改性贻贝壳及3种不同浓度柠檬酸改性贻贝壳为填料的曝气生物滤池与水解酸化池组合对生活污水中COD、氨氮(NH3-N)和总磷(TP)进行去除,并对4种贻贝壳BAF的去除效果进行比较。[结果]当磷含量为14.03~14.73 mg/L时,1.0%柠檬酸改性贻贝壳为填料BAF对COD的去除效果最好,去除率最高可达90.11%;在2种不同磷浓度的条件下,4种贻贝壳BAF对NH3-N均有很好的去除效果;当磷含量为2.26~2.61 mg/L时,1.0%柠檬酸改性贻贝壳为填料BAF对TP的去除效果最好,去除率最高可达91.89%。磷含量的提高可以在一定程度上促进COD和NH3-N的去除,但TP的去除效率降低。[结论]4种贻贝壳填料BAF中,1.0%柠檬酸改性贻贝壳填料BAF对生活污水中COD、NH3-N和TP去除效果最好。     

生物活性炭滤池-流化床复合工艺处理农药废水的研究

[目的]研究多级生物活性炭滤池-流化床复合工艺对农药废水的处理效果。[方法]应用多级生物活性炭滤池-流化床复合工艺处理某农药企业综合废水,考察了其对CODCr、BOD5、NH3-N和SS的去除效果及影响因素。[结果]该复合工艺对农药废水具有良好的处理效果,稳定运行后,CODCr、BOD5、NH3-N和SS的平均去除率能达到91.6%、96.2%、90.2%和87.5%,出水水质可以稳定达到天津市《污水排放综合标准》(DB12/356-2008)中三级的要求。[结论]该试验系统结构简单,运行可靠,为农药生产企业综合废水的深度达标处理提供了一种稳定、简便和经济的解决方案。     

空床停留时间对生物活性滤池强化过滤效果研究

[目的]研究空床停留时间（EBRT）对生物活性滤池强化过滤效果的影响,为生物活性滤池的生产过程提供理论依据。[方法]以黄浦江水为水源水,常规沉淀出水为试验进水,采用活性炭-石英砂、活性炭-陶粒等不同滤料组合的生物活性滤池,研究在不同EBRT对有机物、氨氮的去除效果。[结果]结果表明,随接触时间增加,采用不同介质的生物滤池对有机物、氨氮的去除效果相差不大,活性炭-石英砂双层滤料生物滤池去除效果相对较佳。EBRT为15、8和5 min时,活性炭-石英砂滤池CODMn平均去除率分别为19.86%、19.75%和11.30% UV254平均去除率分别为24.43%、18.00%和14.30% NH4＋-N平均去除率分别为73.10%、55.40%和61.60%。活性炭-陶粒CODMn平均去除率分别为18.83%、18.76%和10.46% UV254平均去除率分别为22.15%、16.70%和11.70% NH4＋-N平均去除率分别为67.10%、48.90%和60.10%。二者NO2--N去除率均不低于90%。[结论]生物活性滤池能有效去除有机物、氨氮等污染物,随接触时间增加,生物过滤效果提高,EBRT达到8 min,继续增加停留时间,去除率增加不明显。     

山区生活污水无动力生物、生态处理研究

[目的]对山区生活污水进行无动力生物、生态处理。[方法]针对山区具有地势落差的特点,采用＂厌氧＋跌水充氧接触氧化＋生态塘＋人工湿地＂组合工艺,研究山区生活污水中COD、NH4＋-N、TN、TP的去除效果。[结果]组合工艺对生活污水中COD、NH4＋-N、TN、TP有很好的去除效果,平均去除率分别达62%、96%、84%、87%以上,平均出水浓度分别为59、0.83、3.99、0.19 mg/L。该工艺在山区、丘陵地带依山而建,可以实现无动力消耗运转,特别适合在山区、丘陵地带推广使用。[结论]该研究为山区丘陵地带生活污水的处理提供了依据。     

三峡库区不同植被覆盖对土壤氮的影响

不同植被类型影响着土壤养分的积累、分布与循环,而土壤氮素是植被生长的重要限制性元素。通过分析宜昌点军区3种植被类型(柏树地、橘树地、菜地)覆盖下土壤氮素的变化情况,研究了不同植被对土壤氮素各形态的影响。结果表明,土壤全氮、硝态氮和微生物氮都是柏树地显著大于菜地和橘树地,而菜地和橘树地之间无显著性的差异;土壤矿化氮和微生物氮/全氮的变化顺序是柏树地橘树地菜地。说明不同植被覆盖对土壤氮有显著的影响,柏树地更有利于土壤氮的积累,氮的有效性也最高,由此认为柏树长期生长有益于土壤氮的改善。     

黄土高原半干旱地区施氮对土壤硝态氮分布与累积的影响

黄土高原中部雨养农业区春小麦氮肥3 a定位试验结果表明,连续施氮3 a,第3季春小麦收获时,各处理0~200 cm土壤剖面硝态氮的平均含量较对照极显著增大(除处理N105,施氮105 mg/hm2处理),施氮对不同层次硝态氮含量的影响主要作用在50~80 cm和80~110 cm土层;对0~200 cm和0~110 cm土壤剖面硝态氮的总累积量及0~200 cm剖面肥料氮在土壤剖面中总残留量的影响均达极显著水平.连续施氮2 a后第3年不施氮与连续施氮3 a相比,0~200 cm土壤剖面硝态氮平均含量、各层次硝态氮含量0、~200 cm和0~110 cm土壤剖面硝态氮累积量及0~110 cm土壤剖面累积量占0~200 cm土壤剖面硝态氮累积总量的比例均降低.0~200 cm剖面累积率和残留率除处理N105增加外,其余均下降.硝态氮的残留、累积不仅与施氮量有关而且与氮磷的配合比例有关.     

Optimized nitrogen application methods to improve nitrogen use efficiency and nodule nitrogen fixation in a maize-soybean relay intercropping system

In China, the abuse of chemical nitrogen(N) fertilizer results in decreasing N use efficiency(NUE), wasting resources and causing serious environmental problems. Cereal-legume intercropping is widely used to enhance crop yield and improve resource use efficiency, especially in Southwest China. To optimize N utilization and increase grain yield, we conducted a two-year field experiment with single-factor randomized block designs of a maize-soybean intercropping system(IMS). Three N rates, NN(no nitrogen application), LN(lower N application: 270 kg N ha–1), and CN(conventional N application: 330 kg N ha–1), and three topdressing distances of LN(LND), e.g., 15 cm(LND1), 30 cm(LND2) and 45 cm(LND3) from maize rows were evaluated. At the beginning seed stage(R5), the leghemoglobin content and nitrogenase activity of LND3 were 1.86 mg plant–1 and 0.14 m L h–1 plant–1, and those of LND1 and LND2 were increased by 31.4 and 24.5%, 6.4 and 32.9% compared with LND3, respectively. The ureide content and N accumulation of soybean organs in LND1 and LND2 were higher than those of LND3. The N uptake, NUE and N agronomy efficiency(NAE) of IMS under CN were 308.3 kg ha–1, 28.5%, and 5.7 kg grain kg–1 N, respectively; however, those of LN were significantly increased by 12.4, 72.5, and 51.6% compared with CN, respectively. The total yield in LND1 and LND2 was increased by 12.3 and 8.3% compared with CN, respectively. Those results suggested that LN with distances of 15–30 cm from the topdressing strip to the maize row was optimal in maize-soybean intercropping. Lower N input with an optimized fertilization location for IMS increased N fixation and N use efficiency without decreasing grain yield.     

生长期追施氮肥对烤烟氮积累与分配的影响

在田间试验条件下,研究了当地常规施氮肥（对照N1）、根外追施硝酸铵（N2）、根外追施硝酸钠（N3）3个处理的根、茎、叶氮积累以及分配规律,随机区组试验设计,3次重复。结果表明：烤烟各器官在生育前期氮积累量不同处理之间均无显著差异,收获期不同处理间存在显著差异;N3处理根、茎、下部叶、中部叶、上部叶内氮积累量分别高于N1处理28.98%、12.72%、4.46%、44.73%、7.27%;N2处理根茎分别高于N1处理11.14%、41.92%,下部叶、中部叶、上部叶分别低于N1处理18.23%、9.73%、8.99%;N3 处理有利于氮在中上部叶内的分配,N2处理有利于氮在茎和上部叶内的分配。综合分析认为,在前作为玉米的田地上,黑钙土地区采用根外追肥的方式可以满足烤烟对氮素营养的需求,硝酸钠处理效果最佳。     

温室网纹甜瓜临界氮浓度和氮营养指数模拟研究

为实现精准的氮营养诊断和指导生产,研究通过4个不同氮素水平处理的温室网纹甜瓜基质栽培试验,构建了临界氮浓度稀释曲线模型,并推导得到了氮素吸收和氮营养指数模型。结果表明:临界氮浓度稀释曲线模型(%N_c=4.235DW~(-0.353)_(max))揭示了植株地上部生物量和氮浓度值之间呈幂函数关系,决定系数R~2=0.814,同时得到最高和最低氮浓度稀释曲线,决定系数分别为R~2=0.808、R~2=0.810;氮素吸收模型和氮营养指数模型对网纹甜瓜营养诊断结果基本一致,植株适宜的氮素施用量为始瓜期前4.1g/株,之后1.3～2.7g/株。本研究提出的临界氮浓度、氮素吸收和氮营养指数模型,相较于传统的经验方法更具有机理性,可为温室网纹甜瓜的氮肥管理决策提供理论依据。     

不同类型作物生长对土壤有效氮构成和氮肥转化利用的影响

采用高、低氮处理研究盆栽种植大豆、棉花、玉米和高粱对土壤有效氮构成和氮肥转化利用的影响,以期为不同类型作物的氮肥合理利用及其利用率的提高提供技术指导。结果表明,与施氮肥不种植作物(对照)相比,种大豆、棉花、玉米、高粱使土壤有效氮含量分别显著降低53.48%、51.54%、33.10%、55.03%,并影响有效氮构成。其中,种大豆、棉花、玉米、高粱使土壤无机氮含量分别显著降低85.41%、83.09%、70.89%、83.35%,水解有机氮含量分别显著增加1.41、1.53、2.11、1.28倍;种大豆、棉花、玉米、高粱使无机氮所占比例分别显著降低68.61%、65.09%、56.47%、63.00%,水解有机氮所占比例分别显著增加4.18、4.21、3.66、4.08倍。与对照相比,种大豆、棉花、玉米、高粱使铵态氮肥转化率分别显著提高93.66%、38.19%、32.58%、38.31%,以种大豆增幅最高;种大豆、棉花、玉米、高粱处理的铵态氮肥硝化率都变为负值,以种大豆降幅最大。种大豆、棉花、玉米、高粱处理的氮肥利用率分别为52.01%、28.31%、24.16%、28.40%,以种大豆处理的氮肥利用率最高。综上,作物生长通过对氮素的吸收利用和对土壤环境的改变,抑制土壤硝化作用,并促进土壤水解有机氮的形成,从而影响土壤有效氮的构成和施入土壤氮的转化利用。豆类作物较非豆类作物抑制土壤硝化作用的能力强,对土壤铵态氮的利用效率高。     

不同形态氮素吸收利用及其对植物生理代谢影响的综述

对不同形态氮素的吸收利用过程及其对植株生长、抗逆性、品质和安全性的影响，以及外界环境条件对其作用效果的影响进行了综述，发现硝态氮(NO₃^--N)可促进植株根系伸长及植株对阳离子的吸收；铵态氮(NH₄⁺-N)可缓解盐胁迫及活性氧对植株的伤害，还能提高植株对病害的抵抗能力，但单一施NH+4-N易造成NH+4毒害，如细胞酸度增加、活性氧伤害、细胞壁木质化等。此外，对今后的研究方向进行了展望，以期为农业氮肥的合理施用提供理论依据。     

施氮后蚯蚓对植物吸氮及微生物固氮的影响

为探讨尿素施用后蚯蚓对植物吸氮量及微生物固氮量的影响,通过盆栽试验,以威廉腔环蚓(Metaphire guillelmi)为试验材料,对比有、无蚯蚓作用下15N标记的尿素施入后植物氮素含量的差异及土壤微生物量的变化过程。结果表明:培养结束后对植物进行取样测定,发现不同处理间植株氮含量并无显著差异,但接种蚯蚓的处理增加了植株生物量,进而导致蚯蚓作用下的植株总吸氮量提高了约30.8%。从分配比例上看,接种蚯蚓显著增加了植物吸收土壤氮的比例,却显著降低了植物吸收肥料氮的比例。在整个试验过程中,两处理的全氮(TN)含量均无显著变化,但土壤中来源于肥料的氮却随着培养的进行逐渐降低,且接种蚯蚓使其下降速度更快。微生物生物量氮(M BN)先下降后上升,且接种蚯蚓处理的MBN含量在试验初期(第5d)与试验末期(第30d)较高,但MBN中固定的肥料氮含量始终低于不接种蚯蚓的对照处理。试验过程中,土壤可溶性有机氮(D ON)的含量先下降后上升,与MBN变化趋势一致。与对照处理相比,接种蚯蚓处理的铵态氮(N H4+-N)含量降低,硝态氮(N O-3-N)含量则差异不显著。综上,蚯蚓可通过调节微生物生物量形成氮素缓冲库,从而促进植株对土壤氮而非尿素氮的吸收。     

臭氧-生物活性炭纤维去除氮的试验研究

通过小试试验探讨了臭氧－生物活性炭纤维去除微污染源水中氮的变化规律。结果表明,当反应器进水氨氮浓度较低时,会出现氨氮累积现象,BACF柱适应环境的能力较BAC柱强;臭氧化工艺对亚硝酸盐氮有较强的去除能力;当反应器中亚硝化杆菌和硝化杆菌生长成熟后,炭滤柱出水中均未检出亚硝酸盐氟;2种工艺对总氯的去除率均在10％以内,但O3-BACF工艺去除氮的效率稍高于O3-BAC工艺。     

水稻氮高效相关基因的研究进展

提高氮肥利用率,降低农业生产中的氮肥投入,对实现中国提出的"化肥零增长"目标至关重要.氮素可通过植物根部以硝态氮或者铵态氮的形式从土壤中被吸收,并在植物体内转运合成氨基酸、核苷酸等生命必需物质,是农作物生长和产量形成的必要性元素.然而,氮肥过量则会破坏土壤理化性质,导致土壤盐碱化、生态环境污染;减少氮肥用量难以发挥当前...