鸟粪石沉淀法脱除氨氮对鸡粪厌氧发酵过程的影响

为缓解鸡粪厌氧发酵过程中产生的氨氮抑制,采用投加镁磷盐的方式,在厌氧发酵过程中原位脱除氨氮,考察鸟粪石沉淀法脱除氨氮对鸡粪厌氧发酵过程的影响及镁磷盐的利用效率。试验向稳定运行的半连续厌氧反应器内投加MgCl2·6H2O和K2HPO4·3H2O,理论脱除速率为3 000 mg/d。第一次加盐脱除氨氮后,试验组反应器内氨氮浓度由2 937 mg/L降低至1 466 mg/L,平均产甲烷量为0.39 L/g,相较对照组的0.33 L/g提高了18%,镁磷盐利用率为91%;第二次加盐脱除氨氮后,试验组氨氮浓度由2 232 mg/L降低至762 mg/L,平均产甲烷量为0.33 L/g,相较对照组的0.30 L/g提高了10%,镁磷盐利用率为90%。研究表明鸟粪石沉淀法能较好的与厌氧发酵过程相耦合,在脱除氨氮缓解抑制的同时,提高系统甲烷产量,并回收部分氮磷资源。     

磷肥对中酸性土壤无机磷形态转化及其有效性的影响

用张守敬Ｓ．Ｃ．Ｊａｃｋｓｏｎ提出的无机磷分级体系和蒋柏藩等新近改进的石灰性土壤无机磷的分级方法，对棕红壤和黄棕壤无机磷分级进行了比较研究，并用石灰性土壤无机磷分级方法，研究了棕红壤和黄棕壤施用过磷酸钙和磷矿粉肥前后无机磷形态的转化及其有效性。     

紫色土无机磷形态转化及其有效性的定位研究

通过六年田间定位试验,结果表明,中性紫色土以无机磷为主占全磷83.7±3.6%,其中Ca10-P 54.2%、O-P 27.0%、Al-P 6.4%、Fe-P 5.7%、Ca8-P 4.2%、Ca2-P 1.5%.每年施用150kg/hm2化学磷肥(P2O5),各级无机磷均有积累,增加:Ca2-P 145.9%、O-P 67.2%、Al-P 49.8%、Fe-P 42.6%、Ca8-P 30.1%、Ca10-P 5%,且以化学磷肥的作用显著.中性紫色土不能仅施氮肥或单施有机肥,必须加施化学磷肥.Ca2-P有效性最高,Ca10-P最低,有效性大小:Ca2-P>Al-P>Fe-P、Ca8-P>0-P>Ca10-P.     

应用^32P研究水溶性磷在石灰性土壤中的形态转化及其有效性

＾３２Ｐ示踪试验表明，加入石灰性土壤中的水溶性磷最初主要转化成Ｃａ２－Ｐ，Ｃａ８－Ｐ次之，随着时间的推移，Ｃａ２－Ｐ不断减少，Ｃａ８－Ｐ和Ｆｅ－Ｐ有所增加，Ａｌ－Ｐ在一周前后已达到平衡，从比活度看，Ｃａ２－Ｐ有效性最高，是石灰性土壤中的速效磷源，Ｃａ８－Ｐ，Ａｌ－Ｐ，Ｆｅ－Ｐ的有效性接近，是土壤中的缓效磷源。     

沼液中氮磷钾化学形态组成及其生物有效性评价

为了解沼液主要养分的组成特点,从长三角地区的养猪场、养牛场和一般农户的沼气池中收集了39个沼液原样,测定了氮、磷、钾的含量及其形态组成,统计分析了各养分组分之间的关系,分析了沼液中氮、磷、钾的生物有效性。结果表明,沼液中氮、磷、钾含量与组分变化很大,养猪场、养牛场与一般农户来源的沼液之间氮、磷、钾含量在统计上差异不明显。氮、磷、钾的各组分含量与它们的全量呈正相关。NH4-N含量、有机氮含量、固相磷占全磷比例、有机磷占水溶性磷比例、颗粒态磷占液相磷比例及Na OH-P占固相磷比例随有机质含量增加而增加,而液相磷占全磷比例、水溶性磷占液相磷比例、PO4-P占水溶性磷比例、残余磷占固相磷比例及液相钾占全钾比例均随有机质含量增加而减少。沼液中氮、磷、钾元素有较高的生物有效性,生物有效态氮、磷、钾占其全量的平均比例分别为75.58%、49.62%和80.98%。     

氮对磷在潮土中迁移与转化的影响

通过土柱培养试验对磷肥在潮土中的迁移转化和其受不同氮肥的影响进行了研究。结果表明:培养60d后,单施磷酸二氢钙处理(MCP)距施肥点0～2 mm土壤pH值从8.29降至7.82,土柱中水溶性磷(W-P)、Ca_2-P和Ca_8-P分别为7.4、18.6和9.0 mg,分别占土壤无机磷增量的13.0%、32.7%、15.8%。配施尿素处理(MCP+U)和配施硫酸铵处理(MCP+AS)均较MCP降低了距施肥点0～2 mm土壤的pH值,提高了W-P的迁移距离和Ca_2-P与Ca_8-P的分布范围。MCP+U土柱中W-P、Ca_2-P分别下降63.5%(2.7 mg)、65.6%(6.4 mg),Ca_8-P则提高176.7%(24.9 mg),而MCP+AS土柱中W-P、Ca_2-P分别提高100%(14.8 mg)、32.3%(24.6 mg),Ca_8-P则下降42.2%(5.2 mg)。相比MCP,MCP+AS提高了磷肥的速效性,对于作物养分亏缺时及时供给磷素更为有利;MCP+U的磷肥速效性有所降低,对于磷肥供作物中长期利用效果更显著。     

山东石灰性潮土、褐土无机磷的形态、转化和有效性

应用蒋柏藩、顾益初提出的“石灰性土壤无机磷分级方法”研究了山东省石灰性潮土、褐土、砂姜黑土的无机磷组成、转化和对作物的有效性。结果表明,石灰性土壤无机磷中以Ca10-P占绝对优势,约占无机磷总量的54.52％,其次为O-P,占21.55％,Al-P、Fe-P,Ca8-P分别占5～10％,Ca2-P只有1.08％;在土壤剖面中各级无机磷皆随剖面深度增加而减少;水溶性磷肥施入土壤后,在作物一个生长季节内主要转化成Ca8-P,占全部转化量的50～70％,其次是Ca2-P,占10～30％,Al-P占11～13％,Fe-P很少,占5％左右;在各级无机磷中对作物有效性顺序是Ca2-P>Al-P、Fe-P>Ca8-P>O-P、Ca10-P。     

直接接触式膜蒸馏结晶回收沼液氨氮性能

为解决现有沼液氨氮膜回收技术中氮肥浓度低和副产物价值低的问题,该研究提出采用膜蒸馏结晶技术实现沼液中氨氮的结晶回收。研究中,通过提升近饱和接收液的温度来平衡膜两侧的水蒸气分压,在保证氨氮传质通量的情况下最小化水分传质。操作结束后接收液中铵盐达到超饱和状态,冷却至常温即可回收铵盐晶体。结果表明,当进料侧沼液温度为40℃时,近饱和磷酸二氢铵温度需提高至47℃,而使用硫酸为吸收剂时,近饱和硫酸铵溶液温度需提高至65℃。酸液温度升高对氨通量也有促进作用,氨通量由40℃时的10.70 g/(m²·h)小幅提升至70℃时的14.90 g/(m²·h)。进料侧氨氮质量浓度的提升可显著增加氨氮回收通量。磷酸二氢铵为吸收剂时,试验6 h后晶体中的氨氮回收率为77.60%,采用硫酸为吸收剂时可提高至92.20%。继续延长处理时间,晶体中的氨氮回收率甚至超过100%。显然,采用膜蒸馏结晶技术回收沼液氨氮具一定的可行性,研究结果可为沼液氨氮的高价值回收提供一定参考。     

基于膜蒸馏的沼液资源化处理研究进展

沼液可占湿法厌氧发酵后发酵剩余物总质量的80％以上,在农田土地承载量和运输成本的双重限制条件下,大型沼气工程的沼液很难通过还田利用的方式进行完全消纳.对沼液实行资源化处理既能减少沼液体积和降低对环境的潜在威胁,还可实现高附加值的资源回收,促进可持续的农业循环经济发展.作为膜分离技术中的重要分支,膜蒸馏在沼液处理过程中具...     

稻田消解沼液工程措施的水环境风险分析

为研究稻田消解沼液的能力及消解沼液过程中潜在的水体环境污染风险,该文通过田间定位试验,采取工程措施,监测并分析了稻田主要生育期消解沼液过程中田面水及不同深度下渗水总氮、铵态氮和硝态氮质量浓度变化情况。结果表明:1)稻田消解沼液的关键时期是施灌后的前3 d,总氮降解幅度达46.67%~78.36%,铵态氮降解幅度达47.52%~85.27%,且穗肥期消解速率大于基蘖期。施灌后3 d内若产生径流造成周边水体富营养化的环境风险较大,可采取封闭大田排水口或增加小区田埂高度5~10 cm等田间工程措施,控制地表径流产生量和产生时间,确保安全消解,实现农业面源污染源头减量减排。2)沼液消解量在200%BS处理(沼液氮量为常规施肥氮量的2倍,即沼液量705.88 t/hm2)以上,基蘖期和穂肥期对周边水体潜在的污染风险均高于常规施肥处理,100%BS处理(沼液氮量为常规施肥氮量的1倍,即沼液量352.94 t/hm2)与常规施肥处理相比潜在的环境污染风险稍低。因此,稻田工程措施消解沼液应采取少量多次的消解方式。3)稻田工程措施消解沼液对下渗水的污染风险主要集中在基蘖期,以铵态氮污染风险为主,硝态氮污染风险较小,污染程度因下渗水深度不同而有所差异。研究表明基蘖期稻田每次沼液消解量应控制在211.76 t/hm2以内,穗肥期稻田消解沼液能力较强,污染风险较小,单次消解量低于423.53 t/hm2在该试验的一个稻米生长周期内可视为安全的。该研究结果可为稻田沼液安全消解技术及农业面源污染源头减量减排技术提供理论支撑。