序批式反应器(SBR)法处理牧场污水工艺试验研究及应用

采用SBR法处理经化粪池厌氧消化后的牧场污水，试验考察了曝气时间、运行模式、活性污泥负荷、充水比和温度与处理效果的关系，并根据试验研究结果，建立了相应的示范工程。结果表明，在环境温度15℃以上时，各类污染物去除效率达90%以上，而在低温时需增加适当的后处理才能达到上海市环保局规定的排放标准。     

有机肥及秸秆对设施菜田次生盐渍化土壤修复效果研究

通过盆栽试验,系统研究了不同有机肥用量及秸秆用量对设施栽培次生盐渍化土壤的修复效果及对油菜生物量的影响。结果表明:与对照组土壤相比,有机肥和秸秆的5个处理均能显著降低土壤可溶性盐分;不同有机肥处理后土壤盐分呈先下降后上升的趋势,而不同秸秆处理后土壤盐分随秸秆用量的增加而降低;不同有机肥与秸秆处理均能显著增加油菜的生物量,油菜的生物量随有机肥及秸秆用量的增加呈先上升后下降的趋势;在油菜增产方面,有机肥明显优于秸秆。有机肥及秸秆能有效改良次生盐渍化土壤,是延长设施土壤使用年限,促进设施农业可持续发展的有效途径。     

畜禽粪便堆肥腐熟度评价指标体系研究

以牛粪和猪粪两种畜禽粪便分别与秸秆混合堆肥,全面考察了堆肥过程中与腐熟度有关的理化指标和生物指标变化。结果表明,在3个月的堆肥熟化试验考察期内,堆肥初期堆体升温迅速,50℃以上高温持续时间累计超过15d;物料pH值先升后降,60d后稳定在8.0左右;含水率和C/N持续下降,C/N60d后接近20;氨氮含量呈先升后降趋势,胡敏酸和富里酸比值则先降后升;Solvita腐熟等级、种子发芽势和根系建成指标不断升高,而作物生长指标则无显著变化。由腐熟度指标相关性分析表明,最能体现堆肥腐熟程度的Solvita腐熟等级与C/N、种子发芽势、根系建成指标呈高度相关,与含水率和腐殖酸呈低度相关。据此,结合常规温度指标建立了堆肥腐熟度评价指标体系,用于科学指导农牧业废弃物堆肥质量控制。     

肥水管理方式对蔬菜田N2O释放影响的模拟研究

通过田间静态箱临测和DNDC模型模拟的方法,对比研究了崇明岛东滩蔬菜田在常规肥水管理和精确滴灌施肥方式下N2O的排放情况,从排放特征、全年通量、单位氮肥N2O损失率以及单位作物产量排放量等方面分析了不同肥水管理方式对旱田土壤N2O排放的影响.结果表明,基于土壤和作物养分平衡管理的精确滴灌施肥技术,由于减少了氮肥施用量并改进了肥水分配方式,提高了肥料的利用效率,在保持农作物产量的基础上减少了N2O的排放.与常规肥水管理方式相比,滴灌施肥区2006年和2007年的N2O排放通量分别减少6.2和6.8 kg N.hm-2·a-1,单位氮肥N2O损失率明显降低,2006年和2007年单位产量排放量分别削减53.2%和58.9%.     

平原河网地区典型旱地面源污染排放系数时间变化特征及影响因素研究

【目的】探明平原河网地区典型旱地离田排放系数的变化特征,为农业面源污染监测管理提供参考。【方法】以上海市崇明岛某典型旱地为研究对象,通过构建水文-水质协同监测系统,对旱地面源污染排放系数进行测算,明确排放系数的时间变化特征,分析排放系数的影响因素。【结果】日尺度下,氮、磷的离田排放系数变化范围分别为2.2～9 843.9、0.08～667.0 g/(hm²·d);月尺度下,氮、磷离田排放系数变化范围分别为0.02～17.2、0.001～1.04kg/(hm²·m)。在降水产流事件中,氮离田排放系数与降水历时呈极显著正相关,磷离田排放系数与产流事件的总降水量、平均降水强度、最大小时降水强度极显著正相关。施肥后,氮日排放系数迅速增大,磷日排放系数无明显变化。各时间尺度下,氮排放系数与地表径流不存在显著相关性,磷排放系数与地表径流极显著正相关。【结论】氮、磷离田排放系数的日、月际变化幅度较大,氮离田排放系数易受施肥措施影响,磷离田排放系数则更易受降水和地表径流的影响。     

华东地区典型畜禽养殖场重金属产污系数研究

通过对华东地区生猪、奶牛、蛋鸡典型规模化养殖场四季粪污产生量及其重金属含量的测定,提出了基于各类畜禽养殖过程中不同阶段畜禽品种的常规性比例,以及粪污收集和处理利用代表性工艺的典型畜禽养殖场重金属产污系数。结果表明:生猪场砷、汞、铬、镉、铅、铜、锌、锰产污系数分别为1.28、0.005、23.8、0.11、2.74、243、416、277 mg·d^-1·头^-1;奶牛场砷、汞、铬、镉、铅、铜、锌、锰产污系数分别为40.6、0.28、51.6、0.63、10.62、127、786、735 mg·d^-1·头^-1;蛋鸡场砷、汞、铬、镉、铅、铜、锌、锰产污系数分别为0.046、0.0006、1.11、0.016、0.18、2.00、16.1、21.0 mg·d^-1·羽^-1。生猪场、奶牛场重金属产污系数总体表现为秋冬季相对较高、春夏季相对较低;蛋鸡场重金属产污系数为冬春季相对较高、夏秋季相对较低。     

浮萍净化氮磷污水的蛋白质生产能力及耐寒能力比较研究

以3种国外优化浮萍为参照，通过对比试验，对5种长江三角洲地区本地浮萍在净化氮磷污水过程中的蛋白质生产能力及耐寒能力进行了比较研究。结果表明：本地少根紫萍和3种国外浮萍，无论在蛋白质生产能力上，还是在浮萍植物体(干基)蛋白质含量上，均具有相当高的水平。2种本地浮萍(稀脉浮萍和少根紫萍)和2种国外优质浮萍(Lemna minor 8627和Spirodella punctata 7776)能在低温条件下成活生长，具有良好的耐寒能力。     

不同废弃物对设施菜地次生盐渍化土壤的修复效果

以废弃物为原料修复设施菜地次生盐渍化土壤的方法已经被很多研究所采用,但其主要针对某一种废弃物,尚未将不同废弃物在不同添加量条件下进行系统的综合比较。以畜禽粪便有机肥、水稻秸秆、壳聚糖、糠醛渣和竹炭为研究对象,通过油菜作物盆栽试验方法,比较了上述5种废弃物在不同添加量条件下对设施菜地次生盐渍化土壤的修复效果。结果表明:这5种废弃物在不同添加量条件下对设施菜地土壤可溶性盐分均有不同程度的降低作用,盐分降低率分别达到0.2%～24.7%、5.8%～38.5%、5.7%～18.0%、-2.9%～19.1%、5.8%～19.1%;土壤主要盐分离子也发生了变化,有机肥提高了土壤中K+、Na+、Ca2+、Cl-的含量,降低了Mg2+、SO2-4、NO-3的含量;秸秆、壳聚糖和竹炭降低了土壤中K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO2-4、NO-3的含量;糠醛渣降低了土壤中Mg2+、NO-3的含量,增加了K+、Na+、Ca2+、Cl-、SO2-4的含量。同时,5种废弃物在不同添加量条件下对油菜生物量总体上有提高作用,生物量提高率分别达到128.6%～395.4%、63.7%～82.5%、-57.1%～208.9%、64.6%～118.3%、-3.7%～2.9%。综合分析不同废弃物的修复作用及其经济成本,有机肥和秸秆具有较好的修复效果。     

不同秸秆还田量对上海地区稻田甲烷排放的影响

为明确不同秸秆还田量对上海地区稻田甲烷(CH₄)排放的影响，以上海市青浦区稻田为研究对象，利用PICARRO G2508温室气体在线监测系统探索不同秸秆还田量下稻田CH₄的排放特征。结果表明，稻田CH₄排放通量与5 cm深度土壤温度呈显著(P<0.05)正相关，且两者的相关性随着秸秆还田量的增加而增强。稻田CH₄排放量随着秸秆还田量的增加而增加，在秸秆不还田、半量(2.5 t·hm^-2)还田和全量(5.0 t·hm^-2)还田3种情景下，稻田CH₄累积排放量分别为(10.00±0.06)、(53.26±0.06)、(121.55±0.03) kg·hm^-2,且其排放集中在水稻分蘖期，贡献率达49.40%～52.11%。在不显著影响水稻产量的前提下，秸秆半量还田的单位水稻产量CH₄排放量较全量还田降低56.17%,是本试验条件下推荐的适宜秸秆还田量。