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CH_4 uptake flux of Leymus chinensis steppe during rapid growth season in Inner Mongolia,China 被引量:2
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作者 GENG YuanBo1, LUO GuangQiang1,2 & YUAN GuoFu1 1 Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China 2 Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China 《Science China Earth Sciences》 SCIE EI CAS 2010年第7期977-983,共7页
The influence of near ground atmosphere CH4 concentration, soil water content, soil Eh, plants, soil temperature, and pH on CH4 uptake flux of Leymus chinensis steppe during rapid growth season was studied using field... The influence of near ground atmosphere CH4 concentration, soil water content, soil Eh, plants, soil temperature, and pH on CH4 uptake flux of Leymus chinensis steppe during rapid growth season was studied using field in-situ measurement in Xilin River basin of Inner Mongolia, China. The results showed that CH4 uptake flux was positively correlated with near ground atmosphere CH4 concentration and soil Eh but negatively correlated with soil water content. Precipitation may decrease the CH4 flux by increasing the soil water content. The average fluxes of three treatments during the observation period were 1.52 (natural conditions, 1.51 (aboveground plants were excluded), and 2.00 mg m?2 d?1 (all plants were removed), respectively. The difference between the CH4 flux of natural condition treatment and that of removing aboveground plants treatment is small, whereas the flux of removing all plants treatment is larger than the other two treatments. This means that the contribution of aboveground plants to CH4 uptake flux is smaller than that of roots or roots-removing process. CH4 uptake flux is not sensitive to soil temperature and the narrow-ranged soil pH (6.36–7.86). The Leymus chinensis steppe acts as a sink for CH4, and thus more studies should be focused on its affecting factors and related mechanisms. 展开更多
关键词 CH4 uptake FLUX LEYMUS CHINENSIS STEPPE affecting factors static opaque chamber/gas chromatography method
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2022年8月北黄海北部溶解甲烷分布、海-气交换通量及影响因素
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作者 徐雪梅 王明丽 +4 位作者 何宗财 韩建波 邢庆会 王心怡 陈虹 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期782-793,共12页
科学评估陆架边缘海溶解甲烷(CH_(4))的分布及海-气交换通量对于认识陆架边缘海CH_(4)的释放对大气CH_(4)的区域性贡献具有重要意义。基于2022年8月的现场调查数据和资料,研究北黄海北部海水溶解CH_(4)的分布、海-气交换通量及影响因素... 科学评估陆架边缘海溶解甲烷(CH_(4))的分布及海-气交换通量对于认识陆架边缘海CH_(4)的释放对大气CH_(4)的区域性贡献具有重要意义。基于2022年8月的现场调查数据和资料,研究北黄海北部海水溶解CH_(4)的分布、海-气交换通量及影响因素。结果表明:研究海域溶解CH_(4)浓度为4.0~63.3 nmol/L,饱和度为168%~2 360%,高值区位于鸭绿江口附近海域,随着离岸距离的增加表层海水溶解CH_(4)浓度迅速降低。鸭绿江等陆源冲淡水的输入耦合海水及沉积物有机质的降解致使近岸海域海水CH_(4)升高;陆源冲淡水与海水混合过程中海水CH_(4)的氧化消耗也是控制CH_(4)浓度和分布不容忽视的重要过程。离岸海域海水及沉积物有机质厌氧降解耦合黄海冷水团的作用使得底层海水溶解CH_(4)浓度高于表层海水。研究海域海-气CH_(4)交换通量为18.4~578.8μmol/(m^(2)·d),是大气CH_(4)的源;鸭绿江口附近海域海-气CH_(4)交换通量高于离岸海域。由此可见,受陆源冲淡水输入的影响研究海域溶解CH_(4)浓度和海-气交换通量具有显著的区域性差异,且变幅高于世界其他海域;加强河口以及近海调查研究对于准确评估陆架边缘海CH_(4)的排放,明确CH_(4)排放源项的构成及制定CH_(4)减排的有效措施至关重要。 展开更多
关键词 北黄海 溶解甲烷 海-气CH_(4)交换通量 冲淡水输入 有机质厌氧降解
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火焰喷雾热解合成Pt/TiO_(2)纳米颗粒的催化燃烧性能
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作者 徐祖伟 高富昌 +1 位作者 龙周禾 赵海波 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期103-110,共8页
采用火焰喷雾热解方法(FSP)合成了一系列不同Pt负载量的Pt/TiO_(2)催化剂,通过XPS、ICP-OES、ACHAADF-STEM、H_(2)-TPR等表征手段分析了催化剂的成分结构和金属-载体相互作用,在固定床催化反应系统上评估了这些催化剂对CO和CH_(4)的催... 采用火焰喷雾热解方法(FSP)合成了一系列不同Pt负载量的Pt/TiO_(2)催化剂,通过XPS、ICP-OES、ACHAADF-STEM、H_(2)-TPR等表征手段分析了催化剂的成分结构和金属-载体相互作用,在固定床催化反应系统上评估了这些催化剂对CO和CH_(4)的催化燃烧性能.结果表明,FSP合成的Pt/TiO_(2)催化剂具有较大的比表面积、Pt组分富集于TiO_(2)表面,能够显著降低CO和CH_(4)催化燃烧的反应温度,同时也具有较好的高温热稳定性.Pt组分的多种价态对CO和CH_(4)的催化表现出不同的特性,氧化态的单原子Pt对CO具有很好的低温催化活性,而金属态的颗粒Pt对CH_(4)的转化更有利.因此FSP能够在一定范围内调控贵金属催化剂的负载状态和配位环境以适应不同催化反应的需求,提高催化剂设计的灵活性和针对性. 展开更多
关键词 火焰喷雾热解 单原子催化剂 催化燃烧 CO CH_(4)
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C_(2)H_(2)/CH_(4)燃烧特性实验及反应动力学研究
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作者 刘宇 罗蒙蒙 +3 位作者 田富超 谷午 王凯 梁运涛 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期473-480,共8页
随着煤矿开采深度的增加,极易出现瓦斯与煤自燃灾害交织共生现象,增大灾害风险.为阐明煤与瓦斯共生灾害发生时的火焰传播特性,有必要开展煤自燃气体掺混对瓦斯燃烧特性的影响研究.乙炔气体(C_(2)H_(2))是煤高温氧化时产生的主要气体之一... 随着煤矿开采深度的增加,极易出现瓦斯与煤自燃灾害交织共生现象,增大灾害风险.为阐明煤与瓦斯共生灾害发生时的火焰传播特性,有必要开展煤自燃气体掺混对瓦斯燃烧特性的影响研究.乙炔气体(C_(2)H_(2))是煤高温氧化时产生的主要气体之一,甲烷(CH_(4))是瓦斯的主要成分,本文研究了0~2%体积分数C_(2)H_(2)掺混对CH_(4)层流燃烧速度的影响规律.结果表明,随着C_(2)H_(2)体积分数的增加,C_(2)H_(2)/CH_(4)混合燃料层流燃烧速度增大.层流燃烧速度受质热扩散作用、动力学和热力学效应的综合影响,当C_(2)H_(2)体积分数增加至2%时,混合燃料的(αLe)^(1/2)、T_(ad)分别增加了1.54%、2.98%,T_(a)减少了26.93%,说明动力学效应是C_(2)H_(2)促进CH_(4)层流燃烧速度增加的主导因素.由活性自由基体积分数分析可知,随着C_(2)H_(2)体积分数的增加,H、O、OH和CH_(3)等活性自由基体积分数均出现增加趋势,从而促进了CH_(4)的燃烧. 展开更多
关键词 C_(2)H_(2)/CH_(4)混合燃料 层流燃烧速度 动力学效应 敏感性分析 活性自由基
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Co(x)/ZRP催化剂的CH_(4)-SCR脱硝性能研究
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作者 林世静 王龙帅 +7 位作者 马宇彤 张丽芳 钟绍轩 汪澈 王轩 卢毅 卢学斌 王虹 《北京石油化工学院学报》 2024年第3期1-7,共7页
为消除氮氧化物对人类健康和生态环境的危害,以甲烷为还原剂进行选择性催化脱硝(CH_(4)-SCR)得到了普遍的关注。研发高活性的CH_(4)-SCR脱硝催化剂成为该技术的研究重点。采用浸渍法制备了Co(x)/ZRP催化剂,考察了钴负载量对Co(x)/ZRP催... 为消除氮氧化物对人类健康和生态环境的危害,以甲烷为还原剂进行选择性催化脱硝(CH_(4)-SCR)得到了普遍的关注。研发高活性的CH_(4)-SCR脱硝催化剂成为该技术的研究重点。采用浸渍法制备了Co(x)/ZRP催化剂,考察了钴负载量对Co(x)/ZRP催化剂CH_(4)-SCR脱硝性能的影响。利用X射线衍射仪(XRD)、H_(2)程序升温还原(H_(2)-TPR)、吡啶吸附红外光谱(Py-IR)、NH_(3)程序升温脱附(NH_(3)-TPD)和NO程序升温脱附(NO-TPD)等对Co(x)/ZRP催化剂的理化性质进行了表征,在常压固定床微型反应器上评价了Co(x)/ZRP催化剂的CH_(4)-SCR脱硝性能。结果表明:Co(x)/ZRP催化剂中钴物种为Co_(3)O_(4),钴负载量增加,Co_(3)O_(4)晶粒变大,催化剂的氧化还原能力和NO的吸脱附性能均得到改善。随着钴负载量的增加,Co(x)/ZRP催化剂的CH_(4)-SCR脱硝活性先增强后降低,与催化剂中的中强酸量在总酸中的变化规律基本一致。其中Co(20)/ZRP催化剂的中强酸量较多,CH_(4)-SCR脱硝性能较好,T_(m)为342℃,X_(No)^(max)为39.2%。催化剂表面的L酸位以及中强酸量对催化剂的CH_(4)-SCR催化脱硝活性具有重要作用。 展开更多
关键词 Co_(3)O_(4) NO ZRP分子筛 甲烷 选择性催化还原
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衰竭底水气藏注CO_(2)提高天然气采收率与碳封存机理
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作者 张烈辉 熊伟 +5 位作者 赵玉龙 文绍牧 曹正林 刘莉莉 罗山贵 汪永朝 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期25-38,I0001,共15页
气藏注CO_(2)提高天然气采收率并实现碳封存有望成为大幅度提高天然气产量与碳减排协同的潜在关键技术。为了给底水气藏注CO_(2)高效开发提供指导,针对地层水盐度对CO_(2)-CH_(4)-H_(2)O-NaCl体系相平衡影响、气藏注气过程中压力变化对C... 气藏注CO_(2)提高天然气采收率并实现碳封存有望成为大幅度提高天然气产量与碳减排协同的潜在关键技术。为了给底水气藏注CO_(2)高效开发提供指导,针对地层水盐度对CO_(2)-CH_(4)-H_(2)O-NaCl体系相平衡影响、气藏注气过程中压力变化对CO_(2)-CH_(4)-H_(2)O-NaCl体系相平衡影响、注采方案对注CO_(2)提高气藏采收率影响、盐度对注CO_(2)提产及封存影响等目前认识不清的问题开展了CO_(2)-CH_(4)-H_(2)O-NaCl体系相平衡规律及注CO_(2)提采与封存数值模拟研究。研究结果表明:①随着盐度增加,CO_(2)和CH_(4)在盐水中的溶解度降低,液相的密度和黏度增加,盐度对气相性质几乎没有影响;②随着压力增加,CO_(2)和CH_(4)在液相中的溶解度均增加,气相、液相密度和黏度均增加,液相偏差因子随压力增加而增加,气相偏差因子先减小后增加;③同注同采方案CH_(4)产量更稳定且产出的CO_(2)少,而先注后采方案则会加速CO_(2)与CH_(4)的混合,CO_(2)封存量低,前者更适合注CO_(2)提采及封存;④在不考虑盐析效应的前提下,盐度对CH_(4)采收率和CO_(2)封存量的影响几乎可以忽略不计,不同盐度的衰竭底水气藏中CH_(4)采收率均超过80%、CO_(2)封存率均超过99%,短期注CO_(2)过程中,CO_(2)主要以气态或超临界态的形式被封存,少部分CO_(2)溶解在液相中,100年后CO_(2)在液相中的溶解质量分数约为5%。结论认为,衰竭底水气藏注CO_(2)能增压补能、驱替置换残余天然气,提高采收率并实现碳封存。 展开更多
关键词 衰竭底水气藏 注二氧化碳 提高气藏采收率 碳封存 e-CPA状态方程 CO_(2)-CH_(4)-H_(2)O-Nacl体系 相态变化规律
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施肥对杉木林不同土层温室气体排放的影响
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作者 黄智军 谭世广 +3 位作者 丁驰 祝嘉新 丘清燕 胡亚林 《森林与环境学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期457-467,共11页
为深入研究深层土壤温室气体的迁移扩散特征,以亚热带杉木人工林为研究对象,设置施肥和不施肥2种处理,采用气体浓度梯度扩散法研究施肥对杉木人工林0~40 cm土层深度温室气体通量的影响,在此基础上结合土壤物理、化学和微生物指标的变化... 为深入研究深层土壤温室气体的迁移扩散特征,以亚热带杉木人工林为研究对象,设置施肥和不施肥2种处理,采用气体浓度梯度扩散法研究施肥对杉木人工林0~40 cm土层深度温室气体通量的影响,在此基础上结合土壤物理、化学和微生物指标的变化阐明影响不同土层温室气体通量的主导因子。结果表明:杉木人工林土壤是二氧化碳(CO_(2))与氧化亚氮(N_(2)O)的排放源,甲烷(CH_(4))的吸收汇;土壤排放的CO_(2)、N_(2)O通量和土壤吸收的CH_(4)通量均随着土壤深度的增加而降低,0~10 cm土层土壤排放的CO_(2)、N_(2)O通量和吸收的CH_(4)通量分别是30~40 cm土层气体通量的1.3、2.5和3.3倍;与不施肥处理相比,施肥显著抑制了各土层CO_(2)的排放与CH_(4)的吸收(P<0.05),施肥处理后杉木人工林土壤排放的CO_(2)通量降低了56.7%~77.5%,土壤吸收的CH_(4)通量降低了30.4%~57.8%,而且施肥对这两种气体排放的抑制作用分别在30~40 cm和20~40 cm土层中最明显;施肥显著降低了10~30 cm土层土壤排放的N_(2)O通量(P<0.05),其中10~20 cm土层土壤排放的N_(2)O通量降低最明显。施肥主要通过提高土壤湿度以降低土壤CO_(2)与N_(2)O的排放和土壤对CH4的吸收。 展开更多
关键词 温室气体 土层深度 施肥 杉木人工林 二氧化碳 甲烷 氧化亚氮
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双碳战略中煤气共采技术发展路径的思考 被引量:6
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作者 李树刚 张静非 +5 位作者 林海飞 丁洋 白杨 周雨璇 朱冰 戴政 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期138-153,共16页
自提出“双碳”目标以来,我国生态文明建设已进入以降碳为重点战略方向的关键时期。煤炭作为兜底能源的地位短期内不会改变,能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变的核心即为CH_(4)-CO_(2)协同减排。在精准分析碳达峰、碳中和阶... 自提出“双碳”目标以来,我国生态文明建设已进入以降碳为重点战略方向的关键时期。煤炭作为兜底能源的地位短期内不会改变,能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变的核心即为CH_(4)-CO_(2)协同减排。在精准分析碳达峰、碳中和阶段煤矿CH_(4)-CO_(2)双重碳减排面临挑战的基础上,明确了双碳战略中煤气共采技术发展需结合现状需求-技术攻关-政策驱动的核心原则,制定了双碳战略中煤气共采技术的发展路径,论述了其中的关键技术问题。碳达峰阶段,CH_(4)减排以排放源管控为基础视角,核心为瓦斯抽采-利用全周期碳减排关键技术,包含瓦斯富集区靶向精准抽采技术、低渗煤层增透及注气驱替增流抽采技术、关闭矿井瓦斯逃逸通道封堵减碳技术、瓦斯富集-提浓-利用一体化技术,目的是大幅提升高浓度瓦斯抽采-利用效率,减少低浓度及通风瓦斯碳排放;CO_(2)减排以“CCUS+生态碳汇”全域负碳排放技术为核心,包含煤层CO_(2)封存、工业固废采空区充填协同CO_(2)地质封存、煤矿碳封存区域土壤-地表-大气异常监测及生态碳汇技术,进一步吸纳烟道气或纯CO_(2)排放。碳中和阶段核心任务是实现CH_(4)-CO_(2)(近)零碳排放,CO_(2)减排应当由技术攻关示范工程转变为规模化应用阶段,并建立全生命周期煤矿CH_(4)-CO_(2)排放智能监测及动态管控技术体系,实现监测管控技术手段与碳排放环节深度匹配、碳排放监测管控云平台与煤矿全局监控系统深度对接。最后对未来煤气共采体系绿色低碳发展提出了自身见解与思考:(1)继续深化“高效精准抽采+全浓度梯级利用”煤矿CH_(4)零排放技术模式;(2)持续攻关“CO_(2)工程封存+生态碳汇”CO_(2)零排放技术体系;(3)积极探索煤矿“零碳智慧园区”综合解决方案,形成激励和倒逼并重的煤矿碳减排政策支持体系。 展开更多
关键词 双碳目标 CH_(4)-CO_(2)协同减排 煤气共采 发展路径 绿色低碳
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大兴安岭多年冻土区两种水体温室气体浓度动态与冬季储存特征 被引量:1
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作者 薛璟 陈辛安 +1 位作者 王宪伟 孙晓新 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1918-1927,共10页
北方内陆水体是温室气体排放的热点,对量化区域碳收支起重要作用,但其排放的季节变化尚不清楚。观测了大兴安岭多年冻土区府库奇河及其改道形成的牛轭湖(演替晚期)冻结期冰层中储存的二氧化碳(CO_(2))和甲烷(CH_(4))浓度,并比较了两种... 北方内陆水体是温室气体排放的热点,对量化区域碳收支起重要作用,但其排放的季节变化尚不清楚。观测了大兴安岭多年冻土区府库奇河及其改道形成的牛轭湖(演替晚期)冻结期冰层中储存的二氧化碳(CO_(2))和甲烷(CH_(4))浓度,并比较了两种水体中CO_(2)和CH_(4)浓度在三个不同时期(冻结期、非冻结期、春季融化)的差异。结果表明:两种水体CO_(2)和CH_(4)浓度季节变化存在差异。牛轭湖在冻结期水体中CO_(2)和CH_(4)浓度最高,有明显的冰下积累现象,其中CH_(4)浓度平均值为(2.21±0.54)μmo/L,分别是非冻结期和春季融化期水体CH_(4)浓度的5倍和14倍。河流水体中CO_(2)和CH_(4)浓度最高出现在春季融化期,显著高于非冻结期和冻结期(P<0.05)。水中CO_(2)和CH_(4)浓度受多种环境因子的影响,与可溶性有机碳(DOC)正相关(P<0.05),与溶解氧(DO)、水温为负相关(P<0.05)。冻结期冰层形成后,温室气体会以冰气泡的形式存储在冰层中,气泡的主要成分是CO_(2)和CH_(4),其中CO_(2)占90%以上。由于冰气泡中CO_(2)和CH_(4)浓度约为冰下水体浓度的1%—30%,忽略冰层中储存的温室气体将会增加北方水体碳排放的不确定性。研究明确了大兴安岭多年冻土区两种水体溶解性CO_(2)和CH_(4)的季节变化特征与冬季温室气体储存能力,为深入认知该区域水体碳循环过程提供重要数据支持。 展开更多
关键词 溶解CO_(2)和CH_(4)浓度 冰层覆盖时期 内陆水域 冰气泡
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运动调节骨骼肌细胞葡萄糖摄取的研究进展
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作者 李涛 《中国科技论文在线精品论文》 2024年第3期388-392,共5页
骨骼肌运动中葡萄糖摄取调节涉及复杂信号通路。研究显示,运动增强葡萄糖摄取并提升胰岛素敏感性,对预防胰岛素抵抗和糖尿病至关重要。文章概述了骨骼肌葡萄糖吸收过程及运动机制,重点分析了GLUT4蛋白的核心作用及AMPK、CaMK、ROS和NO... 骨骼肌运动中葡萄糖摄取调节涉及复杂信号通路。研究显示,运动增强葡萄糖摄取并提升胰岛素敏感性,对预防胰岛素抵抗和糖尿病至关重要。文章概述了骨骼肌葡萄糖吸收过程及运动机制,重点分析了GLUT4蛋白的核心作用及AMPK、CaMK、ROS和NO等影响因素。考察体育活动对血糖摄入的效应,评估饮食和锻炼对胰岛素感受性的调整作用。这有助于深入理解生理机制,为治疗代谢性疾病提供理论支持。 展开更多
关键词 运动生物化学 骨骼肌 综述 葡萄糖摄取 GLUT4 胰岛素抵抗
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化学链重整过程中LaFeO_(3)载氧体的CH_(4)部分氧化反应机理研究 被引量:1
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作者 王娜娜 冯于川 +1 位作者 郭欣 马素霞 《燃料化学学报(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期586-594,共9页
本研究基于密度泛函理论(DFT)计算揭示了化学链重整过程中LaFeO_(3)载氧体的CH_(4)部分氧化反应机理,通过系统研究CH_(4)吸附活化、H_(2)和CO形成以及氧扩散等基元反应步骤,构建了CH_(4)部分氧化反应网络。研究发现,CH_(4)发生逐步脱氢... 本研究基于密度泛函理论(DFT)计算揭示了化学链重整过程中LaFeO_(3)载氧体的CH_(4)部分氧化反应机理,通过系统研究CH_(4)吸附活化、H_(2)和CO形成以及氧扩散等基元反应步骤,构建了CH_(4)部分氧化反应网络。研究发现,CH_(4)发生逐步脱氢反应形成H原子,其中,CH3脱氢反应所需要克服的能垒(1.50 eV)最高,是CH_(4)逐步脱氢反应的限速步骤。载氧体表面H_(2)形成有两种路径,其中,H原子从O顶位迁移到Fe顶位,然后与另外O顶位的H原子成键形成H_(2)分子是主要途径。由于其相对较低的能垒(1.27 eV),CO的形成过程较易发生。氧扩散需要克服1.35 eV的能垒,表明氧扩散过程需要在高温下进行且扩散速率较低。通过比较各基元反应能垒,发现H_(2)形成是LaFeO_(3)载氧体CH_(4)部分氧化反应动力学的限速步骤,而H迁移是限制H_(2)形成的关键,加快H迁移是增强LaFeO_(3)载氧体性能的主要途径。基于DFT计算研究系列A/B位点掺杂LaFeO_(3)载氧体的H迁移过程,有望实现潜在A/B位点有效掺杂剂的快速筛选,指导高性能LaFeO_(3)载氧体的设计开发。 展开更多
关键词 化学链重整 LaFeO_(3)载氧体 CH_(4)部分氧化 反应机理 密度泛函理论
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三江平原农田排水期流域水体CH_(4)排放特征及影响因素
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作者 刘凯明 张海 +5 位作者 李霞 王明国 杨涛 李军 白莉 刘小龙 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期3078-3090,共13页
在施肥和土壤淋溶等多种因素的影响下,农业流域水体甲烷(CH_(4))的源汇关系尚不明确,目前对于农业流域水体CH_(4)排放的监测和研究仍然不足.本研究选取三江平原的浓江流域为研究对象,利用顶空平衡法和扩散模型法对该流域不同水体的CH_(4... 在施肥和土壤淋溶等多种因素的影响下,农业流域水体甲烷(CH_(4))的源汇关系尚不明确,目前对于农业流域水体CH_(4)排放的监测和研究仍然不足.本研究选取三江平原的浓江流域为研究对象,利用顶空平衡法和扩散模型法对该流域不同水体的CH_(4)浓度和排放通量进行监测和估算.结果表明:浓江流域水体普遍为CH_(4)的排放源,鸭绿河、浓江河流、沟渠和稻田水体的CH_(4)排放通量范围分别为0.51~99.60、0.97~20.44、4.13~20.90和24.84~58.07mg/(m^(2)·d),且沟渠和稻田水体的CH_(4)排放通量较高,分别为浓江河流的2倍和7倍.在鸭绿河干流和沟渠水体中,CH_(4)浓度与pH值和溶解氧(DO)均呈显著负相关,浓江干流的CH_(4)浓度与DO呈显著正相关.浓江干流和沟渠水体的CH_(4)浓度与溶解性有机碳(DOC)呈显著正相关,表明排水期农业有机肥的使用会促进水体CH_(4)的产生.流经湿地浅水区和受农田施肥影响的河段水体具有较高的CH_(4)浓度和排放通量,表明CH_(4)排放受到了土地利用方式的显著影响.相比于全球其他农业河流,排水期浓江流域河水在排水期具有较高的CH_(4)浓度和较低的CH_(4)排放通量,较低风速缓解了水-气界面的排放.而沟渠水体排水期间较低的CH_(4)排放通量主要受富氧状态的影响.三江平原作为典型的东北黑土农业区,探究其农业流域CH_(4)的产生和排放对于未来区域的碳收支平衡和碳排放评估具有重要意义. 展开更多
关键词 农业流域 排水期 温室气体CH_(4) 产生与排放
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CO_(2)/N_(2)置换-降压强化开采天然气水合物
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作者 高宇星 赵建忠 +1 位作者 高强 张驰 《化学工程》 CSCD 北大核心 2024年第1期12-17,共6页
将天然气水合物中的CH_(4)置换为CO_(2)水合物是未来能源生产和温室气体控制的一种创新方法,但通常条件下CO_(2)对水合物中CH_(4)的置换效率较低,因此采用混合气联合降压强化置换的开采方法被提出。模拟(海底静水压力)在三轴应力约束状... 将天然气水合物中的CH_(4)置换为CO_(2)水合物是未来能源生产和温室气体控制的一种创新方法,但通常条件下CO_(2)对水合物中CH_(4)的置换效率较低,因此采用混合气联合降压强化置换的开采方法被提出。模拟(海底静水压力)在三轴应力约束状态下,通过注入固定比例[n(CO_(2))∶n(N_(2))=4∶1]的置换气体,研究降压强化置换过程中储层气相组分、CH_(4)开采率与CO_(2)封存率的变化。结果表明:CO_(2)+N_(2)联合降压强化置换法大幅度提高CH_(4)水合物置换效率,CH_(4)置换率相较于传统置换法的15.2%提升至35.22%,其中N_(2)直接贡献率占8.66%。通过降压强化,显著增强分解后期阶段气体扩散效果,提高CH_(4)开采率与CO_(2)封存率,对提高水合物转换开采具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 天然气水合物 置换反应 CH_(4) CO_(2) N_(2)
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代谢矿井CH_(4)和CO气体的微生物提取及生长代谢特性
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作者 邓寅 王彩萍 +1 位作者 邓军 王宁 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第4期688-698,共11页
为了降低采空区CH_(4)和CO等可燃性气体的产生和蓄积,抑制可燃性气体爆炸,保障煤矿安全开采,采用生物治理方法,对矿井不同环境样品中的微生物进行了定向富集和驯化,利用高通量测序方法,分析了富集后的菌液生长特性以及菌群结构关系,通... 为了降低采空区CH_(4)和CO等可燃性气体的产生和蓄积,抑制可燃性气体爆炸,保障煤矿安全开采,采用生物治理方法,对矿井不同环境样品中的微生物进行了定向富集和驯化,利用高通量测序方法,分析了富集后的菌液生长特性以及菌群结构关系,通过分离和提纯,确定了代谢CH_(4)和CO气体微生物的形态特征及其生长代谢特性。结果表明:唯一碳源方法可以显著提高目标微生物的富集程度,且不同样品中的优势菌群表现不一,富集后菌群的CH_(4)代谢率达到80%,CO代谢率超过95%;纯化后提取到2株甲烷氧化菌(S2、T7)和3株CO氧化菌(M1、M7、M13),并确定了微生物的生长周期,其中CO氧化菌在对数期内完成了CO气体代谢,CO代谢率超过95%,而CH_(4)气体代谢伴随甲烷氧化菌的生长全过程,代谢相对缓慢,CH_(4)代谢率分别为76.1%、74.5%;此外,甲烷氧化菌利用了更多的CH_(4)气体进行生长繁殖,表现出比CO氧化菌更高的菌液浓度、更高的O_(2)消耗量以及更低的CO_(2)产生量,但CO氧化菌具有比甲烷氧化菌更强的气体代谢能力。研究结果可为采空区CH_(4)和CO等可燃性气体的综合防治提供基础,对防止采空区因自燃而引发热动力灾害事故,确保煤矿安全绿色开采具有重要意义。 展开更多
关键词 CH_(4)和CO氧化菌 微生物提取 唯一碳源 菌群结构 生长代谢特性
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多因素耦合作用和循环围压对煤岩CH_(4)渗透率的影响研究
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作者 祝月 徐宏杰 +3 位作者 唐明云 刘会虎 杨祎超 卢宏伟 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第8期16-24,共9页
煤储层渗透率受自身性质、温度、应力状态等诸多因素影响。以淮南刘庄煤矿13-1煤层为研究对象,基于CH_(4)渗透率测试,研究了体积应力、温度与气体压力耦合以及循环围压下CH_(4)渗透率的变化规律。结果表明:体积应力与气体压力耦合主要... 煤储层渗透率受自身性质、温度、应力状态等诸多因素影响。以淮南刘庄煤矿13-1煤层为研究对象,基于CH_(4)渗透率测试,研究了体积应力、温度与气体压力耦合以及循环围压下CH_(4)渗透率的变化规律。结果表明:体积应力与气体压力耦合主要通过控制有效应力大小来影响煤岩CH_(4)渗透率,有效应力越大,渗透率越低;气体压力对CH_(4)渗透率的影响受限于体积应力,但气体压力对渗透率的影响大于体积应力;温度与气体压力耦合对CH_(4)渗透率的影响由气体压力主导,渗透率随气体压力的增大呈“U形滑梯式”下降,且“滑梯式”变化比“U”形变化更为明显;气体压力对CH_(4)渗透率的影响大于温度,且增大气体压力会降低温度对渗透率的影响;循环围压会造成煤岩孔裂隙的不可逆塑性变形,使煤中有效渗流通道减少,CH_(4)渗透率降低;第1次循环围压产生的塑性变形量最大,随循环次数增加,塑性变形量逐渐减少。 展开更多
关键词 CH_(4)渗透率 耦合作用 体积应力 温度 气体压力 循环围压
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基于上海高层建筑观测冬季大气CO_(2)/CH_(4)垂直变化
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作者 陈珑珑 肖薇 +5 位作者 杨帆 单萌 王君 胡凝 李若男 程凯 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期4155-4166,共12页
采用便携式温室气体分析仪于2021年12月6日~2022年3月31日在上海中心大厦255和500m高度以及浦东新区环境监测站25m高度连续观测大气CO_(2)和CH_(4)浓度.结果表明:(1)城市中不同高度上温室气体的日变化趋势存在差异,25m高度CO_(2)和CH_(4... 采用便携式温室气体分析仪于2021年12月6日~2022年3月31日在上海中心大厦255和500m高度以及浦东新区环境监测站25m高度连续观测大气CO_(2)和CH_(4)浓度.结果表明:(1)城市中不同高度上温室气体的日变化趋势存在差异,25m高度CO_(2)和CH_(4)浓度白天低夜间高,255和500m高度的浓度则白天高夜间低.各高度处CO_(2)和CH_(4)浓度变化都明显受大气边界层高度的影响,因此城市内部温室气体浓度垂直观测中观测点高度设置要充分考虑城市大气边界层的变化特征.(2)CO_(2)和CH_(4)浓度的垂直差异受到人为活动以及气象等条件的影响,可以指征城市大气CO_(2)和CH_(4)浓度增强的局地和区域贡献.(3)各高度处(25,255,500m)CO_(2)浓度与CH_(4)浓度均显著相关,但观测高度越高所代表的浓度贡献源区越大,多种排放源的干扰使得温室气体之间的同源性变差,导致其相关性随着高度增加而降低.城市温室气体浓度的垂直观测提供了从水平方向上无法获得的独特信息,因此有必要在城市开展立体化的温室气体监测,以便更好地捕捉大气温室气体浓度的变化,从而服务于城市碳减排政策. 展开更多
关键词 CO_(2)和CH_(4)浓度 垂直差异 上海 大气边界层高度 CH_(4):CO_(2)比值
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水分对CO_(2)置换煤中甲烷的影响效应研究
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作者 郑浩阁 杨宏民 +1 位作者 陈立伟 刘媛 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第5期68-74,共7页
为了研究水分对CO_(2)置换煤中甲烷的影响效应,选择无烟煤作为试验煤样,采用水蒸气吸附法分别配制不同含水率的煤样,通过优化的BET模型计算出煤对水的吸附势能,并展开CO_(2),CH_(4)及混合气体等温吸附试验。结果表明:优化的BET模型可以... 为了研究水分对CO_(2)置换煤中甲烷的影响效应,选择无烟煤作为试验煤样,采用水蒸气吸附法分别配制不同含水率的煤样,通过优化的BET模型计算出煤对水的吸附势能,并展开CO_(2),CH_(4)及混合气体等温吸附试验。结果表明:优化的BET模型可以很好地拟合煤对水蒸气的吸附量;无烟煤对水的一级吸附势能E1与二级吸附势能E2分别为44.20 kJ/mol和42.27kJ/mol,大于煤对CH_(4)与CO_(2)的吸附势能,说明水分对煤中气体具有置换作用;相同条件下,CO_(2)的吸附能力大于CH_(4);随着含水率提高,煤吸附CO_(2)与CH_(4)的能力逐渐减弱;水分对煤中甲烷的置换效果显著增强;CO_(2)对煤中甲烷置换量随含水率提高而降低,置换率基本不变,水分对CO_(2)置换起到抑制作用。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 CO_(2)置换CH_(4) 竞争吸附 BET模型 吸附势能
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湿地园小型水体温室气体浓度和通量的时空特征
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作者 徐美丽 马姣娇 +2 位作者 李佳鸿 易小青 高常军 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期4567-4575,共9页
以深圳坝光湿地园为研究对象,选取沟渠、池塘、河口3种水体,开展为期1a的野外监测,探究高度城市化小型水体中温室气体的时空特征及驱动因素.结果表明:水体中CO_(2)、CH_(4)、N_(2)O溶存浓度平均值为(54.30±49.55)、(0.89±1.45... 以深圳坝光湿地园为研究对象,选取沟渠、池塘、河口3种水体,开展为期1a的野外监测,探究高度城市化小型水体中温室气体的时空特征及驱动因素.结果表明:水体中CO_(2)、CH_(4)、N_(2)O溶存浓度平均值为(54.30±49.55)、(0.89±1.45)、(0.0038±0.0007)μmol/L,通量的平均值为(113.94±424.19)、(1.48±3.84)、(0.0044±0.0176)mg/(m^(2)·h),是大气温室气体排放源.其中,CO_(2)的排放潜力远超过滨海水域、湖泊等水体,是在整个湿地园水体的全球增温潜势的主要贡献者,占比高达85.87%.在时空上,温室气体的浓度和通量主要表现为暖季(8月)>冷季(1、4、12月),沟渠>池塘、河口,且靠近湿地园中部更高.盐度、pH值、氨态氮、硝态氮、电导率、化学需氧量和总有机碳是影响水体中温室气体溶存浓度差异的关键环境因子,而电导率是影响通量变化的主要环境因子. 展开更多
关键词 小微湿地 景观水体 CO_(2) CH_(4) N2O 环境因子
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大气CO_(2)浓度缓增、骤增和不同施氮水平对稻田CH4排放的影响
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作者 武熳秋 商东耀 +4 位作者 帅斯樑 曹琰梅 柯浩楠 胡正华 李琪 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期205-212,共8页
为探究大气CO_(2)浓度缓增、骤增和不同施氮水平对稻田CH_(4)排放的影响,基于CO_(2)浓度自动调控平台开展水稻试验,以“南粳9108”为试验品种,采用静态箱-气相色谱法测定CH_(4)通量。在背景大气CO_(2)浓度(CK)的基础上,设置CO_(2)浓度缓... 为探究大气CO_(2)浓度缓增、骤增和不同施氮水平对稻田CH_(4)排放的影响,基于CO_(2)浓度自动调控平台开展水稻试验,以“南粳9108”为试验品种,采用静态箱-气相色谱法测定CH_(4)通量。在背景大气CO_(2)浓度(CK)的基础上,设置CO_(2)浓度缓增(C_(1)处理,从2016年开始逐年增加40μmol·mol^(-1),至2018年增加120μmol·mol^(-1))和骤增(C_(2)处理,CO_(2)浓度每年均增加200μmol·mol^(-1))处理;在常规施氮量(N 1处理,25 g·m^(-2))的基础上设置氮肥减施处理(N_(2)处理,15 g·m^(-2))。结果表明,CO_(2)浓度缓增、骤增和不同施氮量均没有改变稻田CH_(4)通量的季节变化规律,总体上呈现先增加后减小的趋势。在整个生育期,CO_(2)浓度缓增、骤增对稻田单位产量CH_(4)排放量无显著影响。在C_(2)条件下,与N 1处理相比,N_(2)处理水稻产量显著降低45.2%(P=0.037),同时稻田单位产量CH_(4)排放量显著增加63.3%(P=0.008)。综上所述,随着CO_(2)浓度升高,氮肥减施至15 g·m^(-2)会减少水稻产量,同时增加稻田单位产量CH_(4)排放。 展开更多
关键词 水稻 CO_(2)浓度 氮肥 CH_(4)排放
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不同施氮量和剪穗处理下水稻源库特征对稻田CH_(4)排放的协同影响
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作者 黄宇晴 任孝俭 +3 位作者 张青爽 周继永 熊栋梁 崔克辉 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2166-2173,共8页
为阐明水稻植株源、库特征与稻田CH_(4)排放间的关系,在大田条件下设置0N(不施氮)、150N(S_(0))(施氮量150 kg·hm^(−2),不剪穗)、210N(施氮量210 kg·hm^(−2))3个氮肥处理,并在150N处理下设置剪半穗处理,测定稻田CH_(4)排放、... 为阐明水稻植株源、库特征与稻田CH_(4)排放间的关系,在大田条件下设置0N(不施氮)、150N(S_(0))(施氮量150 kg·hm^(−2),不剪穗)、210N(施氮量210 kg·hm^(−2))3个氮肥处理,并在150N处理下设置剪半穗处理,测定稻田CH_(4)排放、根系分泌物有机碳含量、源库大小和产量等指标。结果表明:与210N处理相比,150N(S_(0))处理下水稻单位面积颖花数和库容分别显著提高6.7%和6.6%;剪穗导致单位面积颖花数和库容均下降55.9%。不同处理下的库特征变化显著影响水稻产量和稻田CH_(4)排放,150N(S_(0))处理下CH_(4)累积排放量比210N处理下显著降低了29.5%,产量升高了7.2%;与不剪穗相比,剪穗导致产量降低53.0%,而CH_(4)累积排放量升高76.8%。CH_(4)累积排放量和单位产量的CH_(4)累积排放量分别与库容、单位面积颖花数、粒叶比及产量呈显著负相关。与210N处理相比,150N(S_(0))处理下根系分泌物中总有机碳和碳水化合物总量分别降低18.9%和39.7%;与不剪穗相比,剪穗导致根系分泌物总有机碳和碳水化合物总量分别显著增加65.8%和217.1%。CH_(4)累积排放量和单位产量的CH_(4)累积排放量与根系分泌物中总有机碳和碳水化合物总量显著正相关,而根系分泌物中总有机碳和碳水化合物总量与单位面积颖花数、库容、产量显著负相关。研究表明,不同处理下水稻库特征变化主要通过影响根系分泌物进而影响CH_(4)排放,因此适量施氮可以增加库容量,减少根系有机碳分泌,从而在实现较高水稻产量的同时减少稻田CH_(4)排放。 展开更多
关键词 稻田 CH_(4)排放 施氮量 剪穗 源库特征 根系分泌物
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