煤岩单轴压缩破坏过程声发射试验研究

声发射技术是监测岩石、煤、混凝土等材料破坏过程裂纹扩展的重要技术手段。通过煤岩试样的单轴压缩声发射试验,监测分析了煤岩试样变形破坏过程中的破坏前兆信息;试验对比分析了声发射、应变、荷载的相关性,分析了试样内部裂纹的扩展至破坏全过程的声发射信息。为深入认识煤岩冲击破坏灾害提供必要的数据。为进一步将声发射技术应用于预测预报煤岩动力灾害、评估岩石混凝土结构稳定性及研究岩石混凝土等材料的破裂过程发生机理提供理论依据。     

硝化抑制剂影响小麦产量、N2O与NH3排放的研究

通过田间小区试验研究不同施氮水平下,施用硝化抑制剂CP对小麦产量、氮素利用率、氧化亚氮(N_2O)排放与氨(NH_3)挥发的综合影响规律。结果表明:在施氮水平为140 kg/hm2与180 kg/hm2时,施用CP促使小麦产量分别显著增加17.8%和15.4%,在同一施氮水平下,施用CP促进小麦氮素利用率提高11.3%~25.2%。施用硝化抑制剂CP可以降低麦季(特别是基肥与穗肥施用时期)土壤N_2O的排放速率,并显著减少39.3%~53.7%的累积N_2O排放量。但是在两个施氮水平下,施用CP导致麦季NH_3挥发量增加1.46~1.75倍,而且此效应主要发生于基肥与穗肥观测期。本研究说明:在麦季施用硝化抑制剂CP可以提高氮素利用率,从而提高小麦产量,并且能减少N_2O排放,但同时会导致一定程度的NH_3挥发增加,需加以控制。     

Reduction of urinary nitrogen excretion and ammonia emission from slurry by feeding a low protein diet supplemented with apple pomace to growing pigs

An experiment was conducted to determine the effects of supplementing a reduced crude protein (CP) diet with apple pomace on the urinary nitrogen excretion and ammonia emission from slurry in the growing pigs. Four barrows (35 kg bodyweight) were assigned to one of two diets. Each pig was placed in a metabolism cage and fed a low CP, amino acid-supplemented diet (CP 11.33%; low CP diet) or a low CP, amino acid-supplemented diet containing 23.08% dried apple pomace (CP 9.47%; apple pomace diet) for two 14-day experimental periods. After the completion of the first period, the pigs were switched to the other diet. Urine and feces were quantitatively collected daily for 5 days after a 9-day adaptation period. The daily nitrogen intake for the low CP diet and the apple pomace diet was 17.76 g/pig and 18.64 g/pig, respectively. The pigs fed the apple pomace diet excreted more fecal nitrogen (6.86 g/day) than the pigs fed the low CP diet (3.63 g/day) ( P  < 0.001), but urinary nitrogen excretion with the apple pomace diet was 3.11 g/day, which was much lower than that for the low CP diet (5.95 g/day) ( P  < 0.001). The daily ammonia emission from the mixture of urine and feces determined by an in vitro method was much lower for pigs fed the apple pomace diet (120 mg) than that for pigs fed the low CP diet (603 mg) ( P  < 0.01). The addition of apple pomace to a reduced CP, amino acid-supplemented diet reduces urinary nitrogen excretion and thereby ammonia emission.     

氨氮胁迫对不同规格刺参(Apostichopus japonicus)存活及非特异性免疫酶活性的影响

本实验以小[(6.05±0.44)g/头]、中[(14.68±1.76)g/头]、大[(25.64±3.27)g/头]的3种不同规格刺参(Apostichopus japonicus)为研究对象,研究了氨氮胁迫浓度为0、2、4、6、8、l0 mg/L时对刺参体腔液中溶菌酶(LSZ)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响.结果显示,在氨氮浓度为8 mg/L时,第10天后,3种不同规格刺参均出现吐肠、化皮,直至死亡.氨氮浓度为10 mg/L时中规格刺参存活率最低,为86.7％.在氨氮浓度为2 mg/L和4 mg/L时,小、中、大规格刺参的3种非特异性免疫酶活性在第4天显著升高,与对照组(氨氮浓度低于0.05 mg/L)差异显著(P＜0.05);第7、10、13天时,LSZ、CAT、SOD酶活性与第4天相比,差异不显著(P＞0.05).在氨氮浓度为6、8、10 mg/L时,LSZ、CAT、SOD酶活性在第7天达到最高,与对照组差异性显著(P＜0.05).氨氮胁迫对3种不同规格刺参的非特异性免疫酶活性的影响存在差异,在同一氨氮浓度胁迫下,敏感性依次为中规格＞大规格＞小规格.研究表明,氨氮胁迫会对刺参存活与免疫产生一定影响,在刺参养殖过程中,水环境中氨氮浓度最好控制在6 mg/L以内.     

耕作措施对华北地区冬小麦田N2O排放的影响

为研究不同耕作措施对冬小麦田N2O排放的影响以及探明N2O排放季节性波动的原因,该研究选取河北栾城县中国科学院农业生态系统试验站不同耕作处理下冬小麦田为研究对象,利用静态箱法测定翻耕秸秆还田（CT）、旋耕秸秆还田（RT）和免耕秸秆还田（NT）下冬小麦田N2O的排放。结果表明,耕作初期72 h翻耕、旋耕及免耕处理N2O排放总量分别为3.83、10.27、10.55 mg/m2。秸秆还田条件下,不同耕作措施冬小麦田N2O季节排放总量为：CT＞RT＞NT。CT、NT处理下N2O排放通量与0～20 cm各层次土壤温度呈极显著正相关。CT、NT处理表层0～5 cm土壤N2O排放通量与土壤充气孔隙度显著性负相关。NT处理土壤具有较高的C/N比,可能有利于减少N2O的排放。因此,华北冬小麦田采用NT能有效减少N2O排放。     

中国猪粪尿NH3排放因子的估算

畜禽粪尿导致的NH3挥发及其沉降所带来的环境污染已成为全球关注的热点问题,并逐渐成为环境外交的重要议题.确定各种畜禽养殖生产过程NH3排放因子和数量是制定减少NH3排放措施的重要步骤.针对中国养猪业占主要地位的生产实际,该文以猪粪尿NH3挥发为研究对象,在查阅文献资料和实地调研的基础上,运用养分流及RAINS模型的理念,以"猪舍-储藏-农田施用"为链条,初步研究了中国不同养殖方式和粪肥管理模式下不同猪种粪尿NH3排放因子与挥发特征.旨在为中国今后确定畜禽粪尿NH3排放因子及NH3排放量提供方法及数据依据.结果表明:1)中国农户散养猪NH3排放因子,育肥猪在"沼气模式"(即将猪粪尿进行沼气池发酵处理)和"堆积模式"(即将猪粪尿进行露天堆积处理)下分别为4.75～4.93和7.36～7.50 kg·(头·a)-1,成年母猪分别为8.64～8.97和13.38～13.64 kg·(头·a)-1;集约化养殖下,育肥猪、成年母猪、幼猪NH3排放因子分别为3.13～3.29、5.76～6.12、0.57～O.60 l(g·(头·a)-1;2)不同养殖方式下,各环节NH3挥发特性有所不同.集约化养殖与农户散养"沼气模式"下,猪舍NH3挥发量最大,而农户散养"堆积模式"下,储藏过程NH3挥发量最大;3)与国外NH3排放因子相比,中国农户散养育肥猪NH3排放因子"堆积模式"下略高于联合国欧洲经济委员会(UNECE)数据,"沼气模式"略低于UNECE数据;而母猪、集约化养殖各猪种NH,排放因子均较国外数值小.     

江苏省土地利用碳排放时空动态

以工业化、城市化水平较高的江苏省为例,计算了1997～2007年江苏省及其所辖的13个地级市的年碳排放量,从时空尺度对各类土地利用方式的碳排放效应进行分析,结果表明:(1)从时间尺度看,1997～2007年江苏省土地利用碳排放总量由10702.53万t增加到12570.15万t,上涨了17.5%,并推测出2010年的碳排放总量将达到13701.44万t;建设用地和耕地是主要的碳源,建设用地对碳排放的贡献率高达98%,而林地增加所产生的碳汇远远不能抵消建设用地增加了的碳源。(2)从空间尺度看,11年间碳排放重心由119°26'E、32°57'19″N转移到119°28'55″E、32°51'7″N,向东南方向移动了12.33 km,预测2010年土地利用碳排放重心位于120°26'4″E、32°18'57″N处。最后,从减碳源和增碳汇两方面提出了低碳导向的土地利用政策相关建议。     

畜禽粪便堆肥过程中防止氨气挥发损失的途径

论述了家畜粪便堆肥过程中防止氨气挥发和减少N素损失的途径,指出了生物除臭法是消除臭气和减少N素损失的最佳方式。     

我国畜禽养殖氨排放特征及减排体系构建研究

基于畜禽生产-污染防治大协同、污水-废气-固废处理小协同目标,开展各畜禽养殖模式氨排放特征分析。研究发现：相同清粪方式下,机械通风封闭化圈舍氨排放速率要小于自然通风开放式圈舍,相同通风方式下,圈舍氨排放速率表现为水冲粪 < 干清粪 < 垫草垫料 < 水泡粪,各畜种肥水储存模式氨排放最大;通过养殖模式与减排技术的政策、规范协调性分析,发现圈舍封闭化+机械通风、堆肥发酵、厌氧发酵等养殖模式,低蛋白日粮、排风口处理、覆盖、密闭堆肥+废气处理、粪肥机械深施等控氨技术可作为畜牧业氨减排的方向。明确了氨减排模式与技术的对应关系,构建了模式替代和技术减排相耦合的畜禽氨减排体系,提出了制定大气氨环境质量标准、畜禽养殖氨排放标准及配套的氨监测技术规范、畜禽养殖场氨减排核算技术规范及配套的氨减排工程建设技术规范等配套落地政策建议,为顺利推动畜禽氨减排试点工作提供技术支撑。     

车削刀具磨损声发射信号的云特征分析

针对刀具磨损状态监测和磨损量预测研究中特征提取这一关键技术,该文提出了基于云理论的信号特征提取方法。首先,采用小波包分析对声发射信号进行信号分解和重构,滤除噪声对提取特征参数的影响;其次根据重构信号的统计分布特性,利用逆向云算法提取信号敏感频带的期望值、熵及超熵云特征参数,定量分析刀具在不同切削条件下3种云特征参数随磨损量增大所呈现的变化规律;最后,通过散点图分析3种特征参数表征刀具磨损声发射信号的有效性。结果表明:刀具磨损声发射信号具有明显的云特性,3种云特征参数与刀具磨损状态具有明显的对应关系,可作为刀具磨损状态监测、磨损量预测的特征参数;云理论在刀具磨损监测领域的应用,扩大了知识的表示范围。