气井环空液面下泄漏声场模拟

气井油套管环空液面下泄漏声波的产生及传播机理一直备受关注。为研究液面下泄漏声波声源特性,建立了井下油套管环空泄漏物理模型,联合STAR-CCM+软件对环空液面下气体泄漏状态进行了流场及声场的仿真分析,得到了泄漏流场的压力和相态云图及不同泄漏孔径、泄漏位置和泄漏速度下的声压频率曲线。研究结果表明:随着泄漏速度升高,泄漏气流冲击管壁且液面震荡剧烈,液面下泄漏声源主要以四极子声源为主;液面上泄漏声源主要由液面震荡破裂及液面下四极子声源共同产生,泄漏声波能量的主要频率分布在0~100 Hz区间;在单一变量条件下,泄漏声压级随泄漏孔径、泄漏速度及泄漏位置距底部距离的增大而增大。研究结果可为在井口应用声波法检测液面下泄漏奠定理论基础。

香蒲净化不同浓度梯度水体的试验研究

为研究香蒲在夏季环境下对不同负荷污水净化的作用,本文采用无土培养挺水植物香蒲,进行不同浓度梯度处理下净化水体的静态试验。试验结果表明:试验水体的浓度与叶绿素a、蓝绿藻数的最大值呈正相关,香蒲对低浓度水体的氨氮、TP、TN净化效果影响最好,去除率分别为98.01%,92.35%,96.64%。

不同香蒲种植密度对模拟污水的净化试验研究

在不同种植密度处理下,研究香蒲净化污染水体的去除效果。结果表明:种植密度和处理效果成正比,密度为27株/㎡时,净化效果最好,氨氮、TP、TN的去除率分别为94.81%、77.42%、82.84%。

植物基质对受污水体净化效果的研究

通过室外静态模拟实验,研究了沉水植物黑藻、基质碎石、空白组、植物+基质不同处理组对氮、磷营养盐的去除效果。实验结果表明:各个试验组氨氮、TP、TN的去除率分别为85.31%～90.16%、82.3%～93.33%、78.04%～89.27%;其中,植物基质组的去除能力最好,沉水植物黑藻对氮、磷均有显著的净化作用。

巢湖圩区农田排水沟渠氮磷时空分布及输出特征

【目的】以巢湖圩区农田排水沟渠为研究对象,探讨圩区农田沟渠排水中氮磷的输出特征及时空分布规律。【方法】在2015-2016年间对巢湖圩区农田排水沟渠不同断面进行取样监测,测定沟渠水体氮、磷含量。【结果】该区域沟渠水体氨态氮(NH4^+-N)与硝态氮(NO3^--N)平均浓度分别为1.1、1.3 mg/L,均超过Ⅲ类水质标准;总氮(TN)浓度为1.6~11.6 mg/L,TP浓度为0.1~1.0 mg/L,平均浓度分别超过Ⅴ类和Ⅳ类水质标准。农田沟渠水体氮磷浓度季节变化明显,总磷(TP)和NH4^+-N浓度夏秋季节较低,TN和NO3^--N则表现为春、夏浓度较高,秋、冬较低的变化特征。【结论】农田排水沟渠对氮磷具有拦截净化作用,沟渠水体氮磷浓度由高到低为蔬菜-水稻区沟渠、稻麦-居民区沟渠和稻麦种植区沟渠,圩区排水氮磷浓度略低于农田沟渠排水,但高于受纳河流鸡裕河河水。

稻鸭共育对稻田培肥及氮磷流失的影响

稻鸭共育技术是我国及亚洲水稻主要生产国家大力推广的一种生态农业模式。该模式不仅使很多有益生物的存活环境得到改善,对杂草、害虫、纹枯病等也有很好的防治效果,防治率约在50%~95%之间,而且减少了CH4和N2O的排放,有效促进了稻田生态系统的良性循环发展。稻鸭共育后的稻田全氮、碱解氮、速效钾和有机质等土壤营养含量有所增加,土壤结构有效改善;稻鸭共育田的水体中铵态氮、硝态氮和磷含量有所提高,增加了降雨或搁田时排水的氮磷流失风险。

三自由度并联机器人运动学和动力学建模与仿真

为解决三自由度并联机器人运动学正解求解困难和动力学建模复杂等问题,利用一种三闭环矢量法建立并联机器人运动学模型,并且采用三球体交叉点法,对并联机器人的运动学正解问题进行分析;运用虚功原理对并联机器人进行动力学建模,使得求解和建模过程变得简单、详细和直观。在MATLAB中建立模型,并在V-REP软件中进行仿真验证,搭建物理环境,对整机系统进行试验研究,验证了运动学和动力学模型的正确性和实时性。

肥料施用对稻田氮磷流失的影响

水稻是我国主要的粮食作物,稻田氮磷养分流失及其带来的农业面源污染等环境问题引起广泛关注。本文从稻田氮磷流失的特征出发,从粮食高产和环境效益的角度,对施肥量、有机肥、缓控释肥及不同施肥时间、施肥位置等施肥方式对稻田氮磷流失的影响进行综述,提出改善施肥模式,促进新型环保肥料的研发推广以及应用生态拦截技术等途径实现稻田氮磷流失的防治。

农田排水沟渠中氮磷迁移转化及净化措施研究

从农田排水沟渠中氮、磷污染的视角,在综述排水沟渠底泥吸附、植物吸收、微生物作用等一系列净化机理的基础上,从温度和季节、pH、植物状况以及沟渠结构等角度分析归纳排水沟渠氮、磷去除效率的影响因素。并根据目前排水沟渠中氮、磷净化存在的问题,提出通过控制排水、筛选适宜的基质和应用生化措施等加强排水沟渠对氮磷的截留净化,进一步开展生态沟渠的构建和管理技术,在野外长期监测的基础上,深化实验模拟量化研究,再到区域的系统化管理应用研究等建议,旨在提高排水沟渠的氮磷净化效果,减轻农业面源污染。

有机肥施用对土壤环境潜在风险研究进展

施用有机肥是培肥地力、改良土壤的重要方式,有机肥在提高土壤供肥能力和作物产量、改良作物根际生态环境、改善作物的营养品质及抑制病虫害发生等方面具有重要作用,但施用有机肥也会带来一定的土壤环境风险。对规模化养殖来源为主的有机肥施用带来的土壤环境的风险进行了综述。未腐熟的有机肥施入农田易出现烧苗、病虫害等问题,对农田作物环境造成不利的影响;规模化养殖场畜禽粪便生产的有机肥存在重金属、抗生素和激素残留的现象,施入农田具有一定的重金属和有机污染物污染的风险;此外,有机肥的不合理的施用还存在农田氮磷流失,可能会对水体造成富营养化的风险。通过分析有机肥对土壤肥力及环境风险的影响,为农业生产中有机肥的合理施用提供借鉴,在降低环境风险的同时达到培肥土壤与提高作物产量和品质的目的。

长期减量化施肥对水稻产量和土壤肥力的影响

为探讨减量化施肥对水稻产量及土壤肥力的影响,对巢湖流域连续10年减量化施肥和秸秆还田定位试验后的水稻产量、土壤有机质、有效氮磷钾、有效铜锌铁锰含量及土壤酶活性进行了测定和分析。结果表明:长期减氮30%或减磷50%处理对水稻产量无明显降低作用,减量+秸秆还田有增产作用,但增产不显著;减氮30%或减磷50%会降低土壤中有机质含量,增加土壤中速效钾、碱解氮含量,减磷50%土壤中的有效磷含量显著降低,减量+秸秆还田会增加土壤中的有机质、速效钾、碱解氮、有效铜锌铁锰含量,对有效磷的增加效果不显著;较不施肥相比,施肥能够明显提高土壤的酶活性,减少氮磷肥会一定程度地降低土壤中的酶活性,减量+秸秆还田对脲酶的增加效果不明显,但会显著增加土壤中性磷酸酶和蔗糖酶活性;土壤酶活性与水稻产量及土壤养分含量之间呈显著或极显著正相关关系。综合考虑减量化施肥对水稻产量和土壤肥力的影响,可提出在巢湖流域实施减量化施肥+秸秆还田处理来代替高产施肥。

生物炭对土壤氮磷转化和流失的影响

针对土壤非点源污染产生的负面环境问题,近年来国内外的研究主要集中在有效减少农业生态系统中土壤氮磷的流失等方面。笔者综述了化学修复钝化剂生物炭对土壤中氮磷转化和流失影响的研究进展。生物炭凭借其特殊的材料结构和理化性质,影响着土壤中氮磷的存在。生物炭能够增加农作物对土壤中氮磷养分的吸附作用,提高作物的存活率和产量;改善土壤理化性质,起到减少土壤中氮磷养分的流失作用;降低田面水中氮磷的流失,抑制土壤中氮磷淋失,减少氨挥发损失,改善肥料效益。生物炭在促进氮磷吸收和吸附、促进氮磷形态转化和减少农田氮磷流失方面有巨大潜力,未来应加强其在土壤环境污染治理及其可持续性利用方面的研究。

水分管理对水稻产量、品质及氮磷流失的影响研究综述

根据水稻需水特征进行田间水分管理对水稻品质和产量具有重要意义,科学管理田间水分有利于稻田氮磷流失控制。节水灌溉技术能够改善水稻的品质、提高水稻产量。稻田氮磷流失主要通过降雨、径流和排水搁田途径流失,所以减少稻田灌水量、充分利用降水、延长灌溉与施肥的时间差、控制涝水在稻田或排水沟的滞留时间等是减少稻田水氮磷浓度和氮磷流失量的重要举措。为了寻找最有利于水稻生长及减少氮磷流失的水分管理模式,实现稻田水分的最优控制,需要研究不同极限水分管理下,水稻的品质、产量状况,以及农田氮磷流失;建立适用于我国的稻田水分平衡和营养负荷模型,能够更精确的指导田间水分管理。

农林业与温室气体排放研究及其减缓气候变化实践

农业是温室气体排放的主要来源之一,林业在减缓气候变化上有重要作用,而气候的变化又会反作用于农林业。综述了温室气体排放与气候变化的关系,农业对温室气体排放的贡献,讨论了温室气体排放增多对农林业的影响。研究表明,温室气体的增多,对农林业生态系统与生产力都产生了重要的影响,同时给农林业造成了严重的经济损失,探索农林业减缓气候变化的措施至关重要。论述了在农林业方面减缓气候变化的措施,未来应该发展绿色农业,减少化肥农药的使用以及改善畜禽养殖的现状,合理利用资源,提倡非经济产量资源化利用,以实现农林业与气候变化的可持续发展。

景观水体富营养化评价及原因分析

本文以总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿素a(Chla)、高锰酸盐指数(COD_(Mn))、透明度(SD)等表征富营养化的指标作为评价因子,采用综合营养状态指数法评价关中地区典型城市渭南市两处景观水体富营养化情况。监测结果表明:两处景观水体均为中营养状态,但氮磷营养盐浓度较高,存在富营养化趋势。在监测研究基础上,分析原因提出相应治理对策。

水生植物净化静动态水体的试验研究

为研究水生植物东方香蒲和轮叶黑藻对不同负荷污水净化的效果,本文开展静态和动态水体中水生植物净化水体的模拟试验。结果表明:叶绿素a和蓝绿藻数变化趋势一致,在动态水体中对总磷的净化效果较好,而静态水体中总氮的去除效果好。

有机肥替代化肥对水稻产量、土壤肥力及农田氮磷流失的影响

采用田间小区试验,研究不同种类有机肥替代化肥比例对水稻产量、土壤肥力及农田径流氮、磷流失的影响。研究结果表明:50%猪粪有机肥替代化肥处理水稻产量最高,可达10 439.66kg/hm2,100%、30%、50%有机肥替代化肥处理水稻产量呈依次增加趋势,且猪粪有机肥替代化肥各处理水稻产量均高于秸秆有机肥替代化肥处理;有机肥能有效提高土壤肥力,100%有机肥替代化肥处理土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量最高;单施化肥处理总氮(TN)流失量和流失率最高,分别为9.43kg/hm^2和4.91%,随着有机肥施用比例的增加,稻季农田径流TN流失量和流失率逐渐下降,50%和30%有机肥替代化肥处理TN流失量和流失率较100%有机肥处理显著升高,但猪粪和秸秆有机肥替代化肥处理间差异不显著;100%秸秆和猪粪有机肥处理总磷(TP)流失量和流失率最高,TP流失量分别为1.815、1.732kg/hm^2,TP流失率分别为1.08%、1.02%,50%和30%有机肥替代化肥处理TP流失量逐渐下降,秸秆有机肥替代化肥处理TP流失量和流失率均高于猪粪有机肥替代化肥处理,且有显著性差异。50%猪粪有机肥替代化肥处理在兼顾水稻高产稳产的同时,能够有效降低稻季农田氮素径流流失量和流失率,且维持较低水平的磷素径流流失量和流失率,是一种适宜的资源有效利用、节肥增效的有机肥替代化肥措施。