农田土壤生态系统冬小麦夏玉米轮作CO2排放特征研究

采用静态箱法对旱地农田冬小麦-夏玉米轮作生态系统CO2排放进行了定位观测,并利用气象色谱进行分析而研究了北方地区典型旱地农田土壤CO2排放特征.结果表明,旱地农田土壤冬小麦-夏玉米轮作期间CO2的平均排放通量由大到小依次排列为:无机-有机肥配合施用的处理110.78 mg·m-2·h-1,单施无机肥处理79.58 mg·m-2·h-1,无追肥处理74.20 mg·m-2·h-1,休闲地54.91 mg·m-2·h-1.作物生长状况与土壤温度是影响土壤呼吸强度的主要因素,而试验数据分析结果表明土壤可溶性有机碳(DOC)与CO2排放通量无直接关系.其中,小麦拔节期、玉米的拔节期到喇叭口期的土壤CO2排放通量均较高.     

不同土地利用类型土壤温室气体排放对温湿度的响应

针对我国南方红壤(江西鹰潭孙家坝小流域)4种不同土地利用类型,在2019年6—10月开展了室内土壤温湿度控制实验,采用温室气体分析仪(Picarro-G2508)结合静态箱法对土壤温室气体(CO_2、CH_4、N_2O)排放通量进行同步实时监测,以研究全球气候变化背景下不同土地利用类型土壤温室气体排放差异及其对温湿度的响应.结果显示,4种土地利用类型土壤的全球增温潜势(global warming potential,GWP)从高到低依次为稻田、橘园、林地、旱地,表明稻田土壤温室气体排放对全球变暖贡献最大.温控实验中,土壤呼吸(CO_2排放)与土壤温度呈显著正指数相关关系(p0.01),且4种土地利用类型土壤呼吸的温度敏感系数Q_(10)值分别为林地2.61、旱地2.51、橘园3.12、稻田3.17.其中,稻田土壤呼吸的温度敏感度最高,表明稻田土壤具有较高的CO_2排放潜力,而CH_4、N_2O排放与土壤温度的相关性不显著.湿度控制实验中,土壤CO_2排放随土壤湿度增加而先升高后降低,并在土壤湿度20%GWC (gravity water content)时达到最大;稻田土壤CH_4排放与土壤湿度正相关(R~2=0.887 5),但其他3种土地利用类型土壤CH_4排放与土壤湿度不相关;4种土地利用类型土壤N_2O排放通量均随土壤湿度的增加呈先增后减趋势,并在土壤湿度为25%GWC时达到峰值.     

北京昆玉河夏季水-气界面CO2通量日变化研究

以昆玉河为例,采用LGR-动态通量箱法,对城市河流夏季水-气界面CO2释放通量进行24h连续监测．结果表明,观测点处水-气界面CO2释放通量具有明显的日变化特征．24h内CO2释放通量在-27．18～12．51mg·m1·h1,平均值-7．28mg·m-2·h-1,昼间平均值为-8．81mg·m-2·h-1,夜间平均值为-4．22mg·m-2·h．24h内水-气界面CO2通量,极大值出现在21：20为12．51mg·mq·h-1,极小值出现在6：20为-27．18mg·m1·h～．在夏季城市河流水-气界面CO2通量受到气温、风速、总磷（TP）、总氮（TN）、总碱度（TA）等因素影响,使城市河流成为大气CO2的碳“汇”之一．     

陶瓷膜处理餐饮废水的膜化学清洗再生

研究了用陶瓷膜处理餐饮污水和污染后膜的化学清洗再生,考察了单种清洗剂和综合清洗的效果以及清洗时间、清洗剂浓度对清洗效果的影响.得出了有效的清洗方法,膜通量能够从46.9 L·m-2·h-1恢复到150L·m-2·h-1.     

城镇污水处理厂对周边大气中温室气体本底浓度的影响

针对城镇污水处理厂温室气体排放检测需求,采用双检测器模式,构建了同时检测污水处理厂排放的甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)和氧化亚氮(N2O)浓度的气相色谱法监测技术,该方法采用HAYESEP Q色谱柱以及FID和μECD检测器对3种温室气体进行定量分析.结果表明:该色谱体系检测CH4、CO2和N2O浓度的精密度相对标...     

植物多样性对湿地氨挥发和温室气体排放的影响

为了综合评估植物多样性对湿地氨挥发和温室气体排放的影响,笔者调查研究了杭州西溪湿地常见物种香菇草(Hydrocotyle vulgaris)和粉绿狐尾藻(Myriophyllum aquaticum)的单种及混种系统的氨挥发、甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)排放、氮浓度及植物生物量.研究结果表明:混种系统比单种系统降低了87%的氨挥发通量;混种系统比单种系统降低了67%的N2O通量;混种系统的植物生物量比单种系统增加了84%;物种特性对湿地氨挥发和温室气体排放等生态系统功能无显著影响.这些结果表明在湿地生态系统中,混种系统可以有效减少氨挥发和温室气体排放,并提升湿地的固碳能力.     

增温对青藏高原高寒沼泽草甸生态系统CO_2排放及其环境响应机制的研究

采用高度分别为40 cm(OTC1)和80 cm (OTC2)的开顶式透明小室(Open-top chambers,OTC)对青藏高原高寒沼泽草甸生态系统进行模拟增温处理,研究了高寒沼泽草甸生态系统的CO_2排放强度对气温升高的响应以及环境控制机理。结果显示:在平均气温分别提高2. 79℃(OTC1)和4. 96℃(OTC2)的条件下,对照(CK)及2种不同幅度增温处理高寒沼泽草甸生态系统CO_2排放通量表现出明显的季节变化特征,并同时在8月达到峰值,分别为123. 6、142. 3、166. 2 g C/(m2·month); CO_2的年排放通量也表现出随增温幅度的升高而逐渐增大的趋势,即OTC2(684. 1 g C/(m2·year))OTC1(580. 7 g C/(m2·year))CK(473. 3 g C/(m2·year))。通径分析显示,5 cm土温是影响CK、OTC1和OTC2三个系统CO_2排放最重要的生态因子。     

膜法分离纯化葛根素的实验研究

采用陶瓷膜技术过滤粗葛根素溶液,渗透通量为200~350 L.h-1.m-2。采用GH4040型超滤膜处理微滤渗透液,在37℃和1.50 MPa下超滤渗透通量可以达到13.02 L.h-1.m-2,葛根素的截留率约为87%。采用膜技术分离纯化葛根素具有良好的发展前景。     

节水灌溉条件下稻田生态与环境效应

对节水灌溉条件下稻田温度、土壤通气性、杂草生长及病虫害、温室气体的排放和矿质营养等生态环境因子的变化及规律进行了归纳总结,分析了节水灌溉条件下稻田温室气体CH4和N2O的排放变化及其综合效应,提出今后应加强节水灌溉条件下稻田杂草及病虫害的防治策略、稻田温室气体排放及水肥耦合效应等稻田生态环境方面的研究.     

中国稻田节能减排的技术模式及其配套政策探讨

水稻是中国最重要的粮食作物,稻田是温室气体甲烷（CH4）的主要排放源。在实现水稻持续增产、确保粮食安全的同时,能否降低稻作能耗和温室气体排放,是建立可持续稻作系统的关键。为此,依据多年研究总结并结合生产调研及文献分析,阐明了稻田直接与间接节能减排的基本涵义和重要意义,系统评价了保护性耕作、浸润灌溉和精确施肥等关键技术的节能减排效应。最后针对中国东北一熟区、长江中下游水旱轮作区和南方双季稻区三大水稻主产区的作物生产特点,归纳总结出了稻田节能减排的三大主体模式,并就科技支撑和生态补偿等方面提出了加强稻田节能减排的理论研究与技术推广、建立稻田节能减排的生态补偿机制以及加强宣传提高生产者的节能减排意识等政策建议。     

城市温室气体排放清单研究 ——以浙江省浦江县为例

在双碳工作中,温室气体清单编制是非常重要的一环.本文以浙江省金华市浦江县2010—2019年度温室气体清单为研究对象,明确了温室气体排放清单体系和数据来源,分析了温室气体排放总量、结构特征及变化趋势,同时提出低碳发展建议.浦江县2010—2019年温室气体总排放量呈先下降、后上升的趋势.温室气体排放清单报告包括二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、含氟气体的排放源和吸收汇,主要分布在能源活动、工业生产过程、农业活动、废弃物处理及土地利用变化和林业五个领域.低碳发展建议主要为强化能源双控、大力推进绿色产业发展、重点行业提升整治、推进清洁生产、深入推进生态示范创建、尝试开展近零碳试点、推进林业降碳增汇工作等.     

陶瓷膜-生物反应器处理生活污水的研究

用陶瓷微滤膜组装的膜生物反应器,在低流速下对生活污水进行处理.选择了适宜膜孔径的微滤膜,制定了一套有效的陶瓷膜恢复方法.在膜面流速为1.6 m/s,操作压差为0.1 MPa条件下,研究了絮凝剂加入对过程稳定通量的影响.结果表明:无絮凝剂时膜稳定通量为89.2 L·m-2·h-1·MPa-1,易引起多通道的堵塞.添加不同量FeCl3絮凝剂后,膜稳定通量分别提高了122.9%、238.0%.     

Study on CO2 Emission from Newly Created Marshes of Pengxi River in the Three Gorges Reservoir

自2008年7月初至9月底,采用静态暗箱-气相色谱法观测了三峡水库澎溪河新生湿地4种植物群落的CO2排放通量。结果表明,4种植物群落CO2排放通量有明显的空间差异。藨草群落CO2排放通量最大,其值为(627.8±335.9)mg.m-2.h-1,灯芯草群落CO2排放通量最低,其值为(450.4±271.5)mg.m-2.h-1。地上生物量较大的藨草群落和双穗雀稗群落具有较大的CO2排放通量,而地上生物量较小的灯芯草群落及水烛群落CO2排放通量较小。与植物呼吸作用相关的地上生物量等生态因子有助于解释不同湿地植物群落CO2排放通量的差异。澎溪河新生湿地CO2排放通量具有典型的时间动态,即7月中旬到8月中旬之间CO2排放通量最大。水温和土壤(5 cm深度)温度与CO2排放通量显著相关(r=0.577,0.557,p<0.001),湿地地表积水和湿地土壤温度季节变化可以解释澎溪河新生湿地CO2排放通量的时间变化。     

鄱阳湖典型沉水植物分布区CO2、CH4释放日变化特征

为进一步准确评估鄱阳湖湿地碳平衡,探讨不同湿地类型碳排放特征与控制因子,在鄱阳湖南矶湿地国家级自然保护区选择典型沉水植物分布区进行了CO2、CH4释放的昼夜变化观测.结果表明:1)CO2、CH4释放均具有明显的单峰型日变化模式,释放速率变化范围分别为172.43~365.40 mg CO2·m-2·h-1、16.92~31.57 mg CH4·m-2·h-1;2)温度是影响CO2、CH4释放的主要因子,CO2释放速率与土壤温度之间相关性最显著,而CH4释放速率与水温相关性最显著;CO2释放基于气温和土壤温度的敏感性指数Q10分别为2.6,3.0;3)观测日沉水植物分布区碳排放以CO2为主,约占总碳排放的77.2%,CH4约占22.8%,考虑到两者的增温潜能,沉水植物区CH4释放引起的温室效应高于CO2.     

膜分离技术在D-核糖分离提取中的应用

采用超滤和反渗透技术对D-核糖提取工艺进行了优化.实验表明,采用截留分子量为50 000的聚醚砜超滤膜对发酵液进行超滤,通量在202～210 L·m-2·h-1.D-核糖的发酵液经超滤后,滤液质量相对于传统板框过滤得到较大提高,透光率提高2倍以上.采用反渗透技术对树脂解析液进行预浓缩是可行的,反渗透过程的通量在15 L·m-2·h-1出现拐点.通过反渗透将糖度浓缩到11%～12%比较适宜,运行成本较传统三效蒸发法降低60%以上.超滤和反渗透单元的膜通量稳定,通过简单的化学清洗可以恢复通量.     

红枫湖水面挥发性汞释放通量的测定

本文研究应用通量箱 (FluxChamber)方法研究Hg在湖水表现挥发性汞的流通释放量 ,研究在贵州红枫湖进行 ,当水温在 2 0 - 2 4℃时 ,湖面汞的释放量在 89- 196ng·h- 1·m- 2 。平均 12 3ng·h- 1·m- 2 。汞的释放通量白天达到最大值 ,而夜间降到最小 ,湖泊表面挥发性汞的释放通量均具有显著的昼夜变化规律 ,湖面汞的流通量与太阳辐射相关 ,与底泥中汞含量也明显相关     

北京城区灰霾期间大气PM_(2.5)中水溶性离子污染特征及来源研究

为了解北京城区灰霾期间PM_(2.5)中的水溶性离子的污染特征及来源,于2014年1月9日至2014年1月17日在首都师范大学对大气PM_(2.5)样品进行了连续采集,并利用离子色谱法对样品中的水溶性离子进行了分析.结果表明,PM_(2.5)中的水溶性离子质量浓度的日均值为(113.40±77.46)μg·m-3;10种水溶性离子(F~-,NO_2~-,SO_4~(2-),NO_3~-,Cl~-,NH_4~+,Ca~(2+),Na~+,Mg~(2+)和K~+)的总浓度的平均值为(65.34±50.06)μg·m~(-3),其中水溶性离子总量约占PM_(2.5)质量浓度的57%.重污染期间水溶性离子表现出爆发性增长,NO_3~-和SO_4~(2-)的增长率分别为7.57μg·h-1和8.12μg·h-1.结合气象因素发现当温度偏高,气压较弱,相对湿度较高,风速小且以偏南风为主时,PM_(2.5)及其中的水溶性离子质量浓度都维持在较高水平.主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)结果也表明,随PM_(2.5)质量浓度逐渐增加的过程中,污染来源为人为二次污染、化石燃料燃烧、交通排放和工业排放,同时还可能存在生物质燃烧和粉尘及废物焚烧的共同影响.     

天气状况对富营养化池塘水-气界面冬季二氧化碳通量的影响

为揭示富营养化浅水池塘冬季不同天气状况的昼夜性温室气体通量特征,利用静态浮箱法连续7d监测了宜昌市富营养化池塘冬季水-气界面昼夜性CO_2通量,7d内的天气状况各异,包括晴天、阴天和雨天,能较好的代表冬季池塘通量特征.观测点在7d内的平均CO_2通量为7.09mg·m~(-2)·h~(-1);单日CO_2通量最大为11.26mg·m~(-2)·h~(-1),最小为-3.20mg·m~(-2)·h~(-1).阴雨天CO_2的排放通量为9.76mg·m~(-2)·h~(-1),约是晴天的两倍,且全天CO_2均呈向大气排放状态.晴天时CO_2通量在冬季表现为极弱的排放,3d平均通量约为3.76mg·m~(-2)·h~(-1),白天水体表现为CO_2的汇.在观测期间内CO_2扩散通量昼夜性变化明显,晴天时扩散通量与水温、叶绿素、溶解氧、pH呈显著负相关,与气压呈正相关,水体中的藻类等浮游植物在晴天的光合作用强度大于呼吸作用,导致在白天(10:00~18:00)池塘表现为吸收大气中的CO_2.阴雨天气通量与气温、水温呈负相关,与溶解氧、叶绿素、风速、气压呈显著正相关.不同的天气状况下环境因子昼夜性变化,导致了气体通量的昼夜性变化特征.     

不同聚集厚度藻类分解过程对温室气体释放的影响

为了明确富营养化浅水湖泊中不同聚集厚度藻类分解过程对碳、氮和磷的产生及温室气体释放的影响,本研究通过室内模拟的方法,研究了不同聚集厚度（3 cm、5 cm、10 cm、15 cm和20 cm）藻类衰亡分解过程中碳、氮和磷的迁移特征及温室气体产生的规律.结果表明,在藻类衰亡分解过程中,藻聚集厚度20 cm时水体溶解性有机碳（TOC）浓度值最高;同时,随着藻类聚集厚度的增加,各处理组中总氮（TN）、总磷（TP）和铵态氮（NH⁺₄-N）的浓度均表现出先上升后下降的趋势.气态碳以CH₄和CO₂形式排放到大气中,培养结束时,藻聚集厚度20 cm处理组中CH₄和CO₂排放通量最大,分别为58.85 mg·m^-2·h^-1和489.18 mg·m^-2·h^-1;此外,N₂O的排放通量随着藻聚集厚度的增加而增加.实验过程中,水体中NH⁺_...     

序批式膜生物反应器运行中膜污染及控制研究

研究了序批式膜生物反应器在5种MLSS浓度和3种曝气强度下的临界通量以及在特定条件下运行的膜污染特征及控制.结果表明,临界通量随MLSS浓度增大呈减小趋势,MLSS浓度在一定范围内时增加曝气强度能增大临界通量.在污泥浓度为8 000mg·L-1、曝气量为0.3m3·h-1、膜通量为15L·m-2·h-1的条件下膜生物反应器以序批方式运行,膜污染以0.126kPa·d-1的速率平稳缓慢增长,没有出现急剧的跨膜压力(TMP)跃升,粉末活性炭的加入有效地减缓了膜污染.