传感器和网络传输方法在实时连续监测水层气体释放方面的应用

水体生态系统是温室气体(CH_4、CO_2、N_2O)、氧气(O_2)等多种气体的重要源和汇。然而,目前仍没有实现对水体释放气体特征进行实时、定量监测,不能精确分析水体释放气体的昼夜变化规律。针对该问题,提出1种使用重力传感器和数据传输信息技术连续、实时计量水体释放气体量的方法。在笔者前期发表的可原位、连续收集水体释放气体装置的基础上,引入物联网信息技术,利用重力传感器实时计量水体释放气体的量,同时通过传感器网络系统实时传输、记录气体产生数据。重力传感器方法与经典人工计量方法在测量水体释放气体量上的精度保持高度一致。利用发明的实时监测系统对富营养化水塘不同深度水层断面释放气体的昼夜规律进行了实时监测,发现不同深度水层断面释放气体的规律具有较大差异。表层水体昼夜释放气体量的规律随着每日光合作用的增强、减弱呈现升高、降低的规律性变化,产气量的峰值在13:30—15:30这一时段,正好是气温最高、太阳辐射最强的时刻。而底层水体光合生产力较低,且温度变化没有表层明显,因此24 h昼夜变化规律没有明显的峰值,但其厌氧有机质分解过程释放的CH_4、CO_2等气体较多,产气量高于中层水体断面。本研究成功建立了利用重力传感器和物联网信息传输技术连续、实时监测水体释放气体量的方法。     

城市污水的微生物-植物联合修复对水体N2O、N2和O2释放的影响

针对城市河道污染水体治理这一问题,采用自主研发的自然水体原位收集装置对微生物和微生物-植物联合修复过程中气体N₂O、N₂及O₂释放的特征进行野外原位监测。结果表明:微生物菌剂和微生物-植物联合净化期间水体氧化亚氮(N₂O)释放速率均值分别为10.68、5.91 μmol·m^-2·h^-1,与对照比,降幅分别为16.37%和53.86%;氮气(N₂)释放速率均值分别为1.49、0.87 mmol·m^-2·h^-1,降幅分别为5.70%和67.54%;氧气(O₂)释放速率均值分别为1.14、0.69 mmol·m^-2·h^-1,降幅分别为14.93%和72.06%;微生物菌剂及微生物-植物联合净化期间,目测水体透明度转好,藻类含量降低,水体溶氧由超饱和状态(17.17 mg·L^-1)降至正常水体溶氧水平(9.49 mg·L^-1),降幅达到50%,可能是水体氧气释放速率降低的原因。因此,微生物-植物联合净化能显著降低水体N₂O、N₂及O₂的释放速率,推测是由于微生物和水生植物对水体养分的同化作用产生营养竞争,抑制了微生物反硝化作用产生N₂O、N₂并抑制藻类生长产生O₂及增加水体溶氧的原因。     

不同类型水生植物对富营养化水体氮转化及环境因素的影响

选取4种不同生活型水生植物(漂浮植物凤眼莲、浮叶植物睡莲和菱角、沉水植物黑藻)为供试植物,在植物生长旺盛期(8月)和缓慢期(10-11月),通过静态模拟试验,综合考察4种水生植物对富营养化水体中铵态氮(NH+4-N)、硝态氮(NO-3-N)和总氮(TN)去除能力和水体通过微生物代谢活动释放气体(包括脱氮气体N2O、N2)及水体理化环境因素的影响。结果表明8月份各处理TN浓度下降速率显著高于10-11月份,且凤眼莲对水体氮素的去除能力最强。种植不同类型水生植物的水体中NO-3-N、TN下降速率为凤眼莲和菱角处理下降最快,黑藻处理下降最慢,睡莲处理略高于黑藻处理。不同类型水生植物释放气体量的顺序为黑藻处理对照≈睡莲处理菱角处理凤眼莲处理。4种植物对调节水体理化环境因素的能力有所差异,这会间接导致其调节水体氮生物转化过程的程度差异。     

底泥氮磷释放的影响因素及控制策略

底泥是自然水体中氮磷营养物质的重要蓄积库,氮磷的释放对水体的富营养化及污染会产生重要影响。综述了水体底泥氮磷释放的规律及影响因素,并探讨了水体底泥氮磷释放的控制策略。     

河流反硝化过程及其在河流氮循环与氮去除中的作用

全球每年通过人类活动新增的"活性"氮导致全球氮循环严重失衡,并引起水体的富营养化、水体酸化、温室气体排放等一系列环境问题。河流作为重要的氮汇,其氮循环对整个生态系统氮收支的影响、水体氮污染的改善和减少温室气体的排放与控制气候变化均具有重要意义。为了有助于理解反硝化过程中控制反硝化产物组成的影响因子,以利于增加反硝化最终产物氮气的释放,减少温室气体氧化亚氮的释放,从而加强对河流氮输送和氧化亚氮排放的管理,就河流反硝化的如下关键问题进行了综述:第一,河流反硝化作用的发生地点、时间以及其主要影响因素;第二,河流反硝化对河流氮负荷变化的响应机制;第三,河流系统的水文和地形地貌的变化对反硝化的影响,换言之,河流反硝化与河流水力学滞留时间及河流氮负荷的关系;第四,从生态系统尺度上讲,与陆地、海洋等生态系统相比,河流系统单位面积的反硝化率的时空变化特征,以及河流系统总的反硝化通量所占比例;第五,河流反硝化研究的主要方法。     

用体积置换法测量木材渗透系数的计算与修正

从体积置换示测量木材气体渗透系 基本原理出发,针对水柱上升和水柱下降两种体积置换法的测量装置,分析了体积置换法测量过程中气体渗透压强的变化,以及非稳态条件对体积置换法测量结果的影响,并详细推导了测量中的有关计算式和对非稳态测量补偿的修正因子,此外,运用动力学分析方法,论证了气体渗透压强在测量中的线性变化。其中关于测量的计算及其修正的关键设定的合理性,进一步从理论上阐明了体积换法数量木材气体渗透系数     

实验室制取二氧化碳习题

实验室二氧化碳气体制取装置分为发生装置和收集装置。反应物状态和反应条件决定了气体的发生装置，初中一般可分为固－固加热制气型、     

实验室制氧气能力训练

“实验室制取氧气”题目多种多样，主要考察反应原理的书写，仪器的选择、组装，实验步骤，气体收集、验满方法，以及根据作用不同对装置进行的改进等等。实验室制取气体的整套装置一般可分为“发生装置”和“收集装置”两部分。     

热压工艺参数对刨花板VOCs释放的影响

该文以室内装修常用的落叶松刨花板为研究对象,采用人造板有机挥发气体采样装置、手持式VOCs气体检测仪、气相色谱-质谱仪,对不同热压温度和热压时间工艺条件下的刨花板释放的有机挥发物含量和成分进行测定。结果表明:热压温度和热压时间对刨花板有机挥发物的释放量和释放速率影响显著。热压温度升高、热压时间延长都会使刨花板有机挥发物的释放量增加,初始释放浓度上升,释放速率增大;有机挥发物中芳香族化合物种类增多,萜烯类相对含量下降,酯类化合物种类和相对含量变化较小。      

利用空分设备排出的废氮气干制蔬菜的研究

在利用空气分离方法制氮的过程中,有大量氮气被排空。这些氮气纯净、无尘、干燥(在进入空分装置前经过除尘和油水分离处理),且具有一定的压力(一般大于500mm水柱)和大量热能可供利用。这种氮气用于粮食储存和蔬菜干制,可以延长粮食储存时间,提高干制果蔬的品质。自1982年起,我们对氮气干制蔬菜的技术、设备和效果进行了研究。该项目列入开封市科委计划,1985年10月申报专利项目。1989年7月12日我们研制的利用氮气干制蔬菜的方法及成套设备获国家专利。     

木材微爆破装置的设计

本文设计了一种新型爆破装置,可用于木材微爆破处理.其原理是用高压气体给木材加压,当木材内外压力平衡时,利用快速排气活塞将高压气体释放,使木材内部的气体快速排出,实现微爆破.该装置提高了木材的通透性能,为木材改良处理创造条件.     

农用车辆阻尼可调油气悬架的刚度特性分析与试验

在建立阻尼可调油气悬架数学模型的基础上,对农用车辆油气悬架的刚度进行理论分析和试验研究。理论分析和试验结果表明,油气悬架刚度具有明显的非线性特性,悬架刚度随氮气室内气体初始压力的增加而增大,随氮气室内气体初始体积的增加而减小,氮气室内气体初始体积对油气悬架刚度的非线性影响明显,活塞与悬架缸之间的摩擦力基本为定值。     

低氧热泵干燥技术的国内外研究概况

低氧热泵干燥技术是采用其他气体,如二氧化碳和氮气等代替常规空气作干燥介质,密闭循环系统进行低氧环境的气调干燥加工。该技术提升干燥品质,节约能耗,提高干燥效率,有效解决氧敏性、热敏性物质的干制问题,有广阔的应用前景。本文介绍低氧热泵干燥技术中不同气体作干燥介质的物性研究、对干燥品质特性的影响、相关装置的研制等方面的国内外研究概况。     

浮顶油罐罐顶油气惰化数值模拟

对浮顶油罐的油气空间进行惰化,是一种新的油罐防火防爆方法。根据氮气对油罐气体空间的惰化原理,针对大型双重密封型浮顶油罐的油气空间进行氮气惰化研究。建立了气体流动的几何模型和数学模型,采用PHOENICS软件进行数值模拟,在氮气流量为27Nm3/h的条件下,得出了以不同流速持续通入氮气时油气空间氮气体积分数的分布。结果表明:氮气流速对其在油气空间内体积分数的分布影响不大,持续通入氮气230min可使浮顶油罐一、二次密封环形圆柱空间的油气体积分数达到安全标准。研究结论对于利用氮气惰化实现浮顶油罐的防火防爆具有指导意义。     

水体沉积物的污染控制技术研究进展

介绍了水体沉积物中所储存的过量有机质、N、P等营养物及其他污染物释放后,对水体质量及水生生态系统可能造成的威胁;评述了目前较多采用的强化的自然消减技术、原位覆盖技术、原位治理技术以及生态疏浚技术等几种水体沉积物的污染控制技术。     

实验室制取二氧化碳实验简析

<正>气体的制取是河北省中考化学实验操作考试的必考内容,下面我以“实验室制取二氧化碳气体”为例分析实验操作中应注意的问题。一、考查要点1.选用所给实验器材,组装实验室制取二氧化碳气体的发生装置,要求能控制化学反应速率。2.检查装置的气密性并组装制取二氧化碳气体的收集装置。     

原位覆盖层厚度对污染底泥氮磷释放的影响

[目的]研究原位覆盖层厚度对污染底泥氮磷释放的影响。[方法]通过底泥氮磷释放控制模拟试验,研究了原位覆盖层厚度对富营养化水体底泥氮磷释放的影响。[结果]采用的天然覆土覆盖层可以有效地控制总氮和总磷的释放,覆土厚度对底泥氮磷释放的影响不大。模拟期间,覆盖系统对底泥氮磷释放的抑制率最高分别为87%和77%。[结论]该研究为地表富营养化水体底泥污染物的释放控制提供了理论指导和技术支撑。     

巢湖流域河流沉积物N2O释放对水体溶存N2O贡献研究

2010年11月在巢湖支流丰乐河与杭埠河采用现场培养和实测方法研究了沉积物N2O释放对水体（水柱）溶存N2O的影响,并采用NO-3削减法估算了沉积物的反硝化速率。研究结果表明,丰乐河与杭埠河N2O平均溶存浓度分别为0.26±0.10（SD）μg N-N2O·L-1和0.18±0.04（SD）μg N-N2O·L-1,饱和度分别为186%和151%,表明两条河流为大气N2O的潜在释放源。丰乐河与杭埠河沉积物-水界面N2O平均释放通量分别为0.39±0.44、0.15±0.16 μg N-N2O·m-2·h-1,由此可分别贡献水体中约89% 和45%的溶存N2O。对河流沉积物的反硝化速率估算结果表明,丰乐河与杭埠河沉积物反硝化速率分别为0.12±0.07、0.10±0.05 mg N·m-2·h-1,与已有的沉积物反硝化速率报道相比较低。     

地表水体底泥中氮磷及重金属的释放规律研究

通过对地表水体底泥污染特性的分析,论明水体沉积物与水体之间具有复杂的迁移规律。分类介绍了影响水体底泥中氮磷及重金属释放的各种因素,主要分析了温度、pH值、溶解氧、沉积物形态、水体扰动的影响,认为影响释放的主导因素因地而异,指出开展污染底泥综合整治技术研究的重要性。     

热压工艺和环境参数对刨花板TVOC和甲醛释放量的影响

利用人造板有机挥发气体采样装置、手持式TVOC气体检测仪、甲醛检测仪,对不同环境温度条件下的各刨花板释放的有机挥发物质量浓度进行了测定,分析了影响刨花板挥发性有机化合物( TVOC)和甲醛释放量的因素,即材料制作的热压工艺（热压压力和热压时间）及环境参数（温度和相对湿度）.结果表明:热压工艺和环境参数对板材TVOC和甲...