瞬时NH_(4)^(+)-N冲击对SBR系统污染物去除的影响

探究了瞬时NH_(4)^(+)-N冲击对SBR系统污染物去除效果的影响,在反应运行的第19、33、45天,通过提高单周期瞬时NH_(4)^(+)-N质量浓度至41.05、60.02、80.15 mg/L,对SBR系统进行冲击。结果表明,进水NH4+-N质量浓度从41.05 mg/L增加到80.15 mg/L时,COD、TP、NH_(4)^(+)-N去除效果没有明显变化,TN出水质量浓度从10.25 mg/L增加到21.49 mg/L,TN的出水变高主要受碳源不足的影响。三次瞬时NH4+-N冲击负荷下,NH4+-N降解速率基本不变。三次瞬时NH_(4)^(+)-N冲击负荷下,SBR系统中EPS总量对比常负荷运行时,均有所提高,且PN的含量在增加,PS的含量先升高后降低。而PN和PS含量的变化,在一定程度上会对活性污泥的絮凝造成影响,导致活性污泥粒径逐渐减少。系统在受到瞬时NH_(4)^(+)-N冲击后,TN出水会有所提高,但是经过一个周期的运行便可以恢复。

海水养殖尾水中NH_(4)^(+)-N去除技术的机理与工艺研究进展

总结了海水养殖尾水中NH_(4)^(+)-N的来源及特点,NH_(4)^(+)-N去除技术的机理与功能微生物、工艺应用及其微生物分布等,重点对海水养殖尾水中NH_(4)^(+)-N去除技术的机理与工艺应用进行了阐述。好氧氨氧化微生物主要包括氨氧化细菌(AOB)、氨氧化古菌(AOA)及全程硝化菌(comammox),厌氧氨氧化微生物主要包括厌氧氨氧化细菌(AnAOB)。基于好氧氨氧化微生物原理去除NH_(4)^(+)-N的主要工艺技术包括移动床生物膜反应器(MBBR)、曝气生物滤池(BAF)、人工湿地和生态塘等;基于厌氧氨氧化菌处理海水养殖尾水的主要工艺技术有厌氧流化床、厌氧固定床等。指出工艺应用与微生物种群结构之间关系的研究不足。富集氨氧化微生物从而实现经济高效脱氮是未来工艺研究的重点方向。

沸石分子筛对水中NH_(4)^(+)-N的去除效果及再生研究

目的 研究沸石分子筛对水中NH_(4)^(+)-N的吸附机理与去除效果,并探究饱和沸石分子筛的最佳再生方案。方法 通过试验分析得出沸石分子筛去除NH_(4)^(+)-N的最佳温度和pH条件;从动力学、等温线、热力学等角度分析沸石分子筛吸附NH_(4)^(+)-N的机理;分析基于不同再生剂和再生因素的氨氮饱和沸石分子筛的再生效果。结果 温度大于20℃、pH值为6~7时,去除率最高,为79.6%;拟合相关系数为R2=0.986的准二级动力学模型能更准确地描述沸石分子筛去除NH_(4)^(+)-N的反应,等温线符合Langmuir方程,吸附过程为吸热反应;确定最佳再生剂为0.4 mol/L的NaCl溶液,最佳再生时间为24 h,再生pH为7,再生温度为25℃,再生率为88.17%,重复再生5次后,再生率仍能达到78.76%。结论 沸石分子筛对NH_(4)^(+)-N具有较好的去除效果,当达到吸附饱和后,对其进行再生处理后可多次利用,提高了沸石分子筛在给水处理领域的利用价值。

NH3/CH4混合燃料层流火焰速度的数值分析及其反应机理的优化

NH3作为一种无碳燃料,且具有较长的应用历史、较高的市场成熟度和较完整的产业链,因此在推动全球低碳发展中具有很大的发展前景。为了解决NH3在燃烧时火焰传播速度较慢的问题,可行的方法是将NH3与CH4混合燃烧。针对NH3/CH4混合燃烧的数值模拟研究时采用的反应机理比较多样且都存在相对误差的问题,对NH3/CH4混合燃料的层流燃烧速度进行模拟并通过反应灵敏度等方法分析了重要影响因素。结果表明燃料CH4的添加可有效使NH3的层流火焰速度线性增加,燃烧强度显著提升。同时发现层流火焰速度在很大程度上受火焰中自由基O、H、OH数量以及基元反应H + O2 O + OH反应速率的影响,随CH4加入火焰中的O、H、OH的摩尔分数也随之增大,因此进一步提高NH3的层流火焰速度。此外通过敏感性分析以及火焰结构分析发现基元反应的参数设置是各个机理模拟产生差异的根本原因,因此本研究基于模拟表现最好Okafor机理,根据其他常用机理的参数设置和实验数据形成了优化机理Okafor-Modified,与实验结果的平均相对误差在10%内。

NH_(4)^(+)-N浓度对毛竹和杉木幼苗生长及种间竞争的影响

[目的]为研究土壤铵氮浓度变化对竹杉生长及种间竞争关系的影响。[方法]以毛竹、杉木幼苗为试材,设定3种栽培模式(毛竹纯栽、杉木纯栽、竹杉混栽)和3种NH_(4)^(+)-N浓度处理(0.4,8,16 mmol/L),进行室内盆栽控制试验,测定毛竹和杉木幼苗地上地下生长指标。[结果]无论纯栽还是混栽,杉木幼苗的苗高、SPAD值、地上、地下生物量、总生物量以及根系构型参数均随着NH_(4)^(+)-N浓度的升高而增加;而毛竹幼苗的苗高、SPAD值、各部分及总生物量、根冠比和根系构型参数均随着NH_(4)^(+)-N浓度的升高呈先增加后减少的趋势,在NH_(4)^(+)-N为8 mmol/L时达最大值。与纯栽相比,在3种NH_(4)^(+)-N浓度下,混栽时毛竹幼苗所有指标(除苗高、SPAD值外)均较高,杉木幼苗的SPAD值均较高,根冠比均较低,而杉木的苗高、生物量和根尖数仅在NH_(4)^(+)-N浓度为0.4 mmol/L时较高;在其他两个NH_(4)^(+)-N浓度下均较低。混栽时,毛竹的苗高、SPAD值、生物量和根系构型指标(除根平均直径和根体积)在NH_(4)^(+)-N浓度为8 mmol/L和16 mmol/L条件下均高于杉木。双因素方差分析结果表明,毛竹幼苗的生物量和根系构型参数均受NH_(4)^(+)-N浓度和栽培方式的影响;杉木幼苗的SPAD值、生物量和根系构型参数(除根尖数)受NH_(4)^(+)-N浓度的影响,SPAD值和总生物量受栽培方式的影响;仅有毛竹的生物量以及杉木的苗高、根长和根平均直径受二者交互作用影响。[结论]土壤NH_(4)^(+)-N浓度在一定范围内的升高,有利于两树种幼苗的生长;毛竹和杉木幼苗混栽时,毛竹处于种间竞争过程中的优势地位,并在NH_(4)^(+)-N浓度为8 mmol/L时取得最大优势。因此,增加土壤铵氮浓度,在一定程度上可促进毛竹幼苗的生长及种间竞争优势。

生物炭负载NH_(4)^(+)-N对烤烟农艺性状与氮素吸收利用的影响

利用生物炭进行面源污染水体NH_(4)^(+)-N农田回用,对于化学氮肥减施意义重大。本研究通过土柱试验,探讨了等氮量(90 kg/hm2)条件下不同比例生物炭负载NH_(4)^(+)-N替代化肥氮(生物炭负载NH_(4)^(+)-N分别占总氮的0%、20%、40%、60%、80%、100%)对烤烟农艺性状和烤烟氮素吸收利用的影响。结果表明:60%替代比例最有利于改善烤烟农艺性状,其茎围最大、有效叶片数最多、最大叶长和最大叶面积最高;同时,60%替代比例可显著提高烤烟生物量、氮肥表观利用率、氮肥农学效率、氮肥生理效率和氮肥偏生产力。可见,生物炭负载NH_(4)^(+)-N不能完全替代普通化学氮肥,以60%为最佳替代比例。

(3R,4R)-N,4-二甲基-1-(苯基甲基)-3-哌啶胺盐酸盐的制备

以a-乙酰-γ-丁内酯为起始原料与碘甲烷反应合成化合物II;化合物II与氢溴酸反应水解溴代化合物III;化合物III再与溴素反应得到二溴代产物IV;化合物IV与苄胺关环得到化合物V;化合物V在转氨酶作用下,甲胺作为氨源,得到ee值99.5%以上的化合物I。考察催化剂、酶催化剂、物质的量比、反应温度对反应的影响,考察氢溴酸、溴素的回收利用情况。结果表明:化合物II的最佳工艺条件为碳酸钠为催化剂,碘甲烷为甲基化试剂,化合物III的最佳工艺条件氢溴酸既做反应试剂同时也作为溶剂;化合物IV最佳工艺条件酸性条件下溴素溴代得到二溴产物;化合物V的最佳工艺条件是与苄胺直接反应得到产物;化合物I的最佳工艺条件是常温下酶转化得到手性产品。

不同灌溉方式对稻田土中NH_(4)^(+)-N迁移转化途径的影响

为探究不同灌溉方式对稻田土壤中NH_(4)^(+)-N迁移转化途径的影响,采用自制装置模拟稻田,测定土壤施入尿素后在不同灌溉方式下稻田氨挥发量以及土壤、淋溶液中NH_(4)^(+)-N浓度及相关指标的变化.结果表明,常规淹灌方式下,施肥后15 d内以淋溶途径损失的NH_(4)^(+)-N量约为湿润灌溉方式下的2.7倍;湿润灌溉方式下,施肥后15 d内以氨挥发、硝化反应途径损失的NH_(4)^(+)-N量分别约为常规淹灌方式下的16.5倍和2.02倍.研究结果表明,常规淹灌方式下施肥后15 d内NH_(4)^(+)-N主要以淋溶途径进行迁移转化;湿润灌溉方式下施肥后15 d内NH_(4)^(+)-N的迁移转化途径主要为氨挥发.通过分析不同灌溉方式下土壤中NH_(4)^(+)-N的迁移转化途径可为合理灌溉及控制农田面源污染提供技术参考.

不同NO_(3)^(-)-N/NH_(4)^(+)-N配比对丹江口水库脆杆藻生长和叶绿素荧光的影响

通过模拟丹江口水库总氮浓度1.5 mg/L,以硝酸钠和氯化铵作为氮源,研究了硝铵配比为0∶100、25∶75、50∶50、75∶25、100∶0条件下脆杆藻细胞密度和叶绿素荧光参数的变化。结果表明:随着硝氮比例的增加,脆杆藻的藻细胞密度呈逐渐增高的趋势,且100∶0组的比生长速率(0.174)明显大于其他各组(p<0.05)。F_(v)/F_(m)、α、ETR_(max)值均表现出高比例硝氮组大于低比例硝氮组,与其生长趋势较为一致。研究表明,在1.5 mg/L总氮浓度下提高硝氮比例可促进脆杆藻的生长以及提高其对光能利用效率。

间歇式潜流人工湿地中COD、NH_4-N动态变化特征

采用酸化、两段间歇流人工湿地处理生活污水。废水经酸化预处理后 ,COD平均去除率 30 % ,NH4 N平均去除率 13 6 3%。第 1段人工湿地为潜流 ,周期 12h ,进水 6h ,排水 6h ,水力停留时间 (HRT) 3d ,COD去除率 6 0 %～ 80 % ,最高达 88 5 6 % ;NH4 N去除率 5 0 %～ 70 %。第 2段人工湿地为下行流 ,周期 2 4h,进水 12h ,排水 12h ,HRT 1d ,COD平均去除率 5 3 2 % ;NH4 N平均去除率大于 99%。对第 1段湿地中COD、NH4 N空间变化的研究表明 ,间歇运行所产生的大气复氧对COD、NH4 N的去除具有明显的强化作用。COD的去除基本不受温度影响 ,而NH4

温度和盐度对几种大型海藻生长率和NH_4-N吸收的影响

温度和盐度对细基江蓠繁枝变型 (Gracilariatenuistipitatavar.liui)、孔石莼(Ulvapertusa)和蜈蚣藻 (Grateloupiafilicina)生长率及细基江蓠繁枝变型NH4-N吸收的影响进行了实验研究 .结果表明 ,温度和盐度对上述 3种海藻生长率及NH4-N吸收均有显著影响 .3种海藻的生长适宜温度和盐度范围分别为细基江蓠繁枝变型 2 0～ 30℃ ,1 5～ 30 ,孔石莼 1 5～ 2 5℃ ,1 5～ 40 ,蜈蚣藻 2 0～ 2 5℃ ,2 5～ 35 ;最大日特定生长率 (SGR)分别为 8 6 6 % ,1 2 2 8% ,2 2 4% ;N饥饿细基江蓠繁枝变型对NH4-N的吸收存在短期的快吸收 .细基江蓠繁枝变型NH4-N吸收的最适温度和盐度范围分别为 1 5～ 2 5℃ ,1 0～ 2 5 .生长率及NH4-N吸收速率与温度和盐度之间分别存在以下关系 :SGRG .t.=0 873(S - 5 487) (T - 9 0 0 7)e(-0 0 70 8S -0 0 745T) ;SGRU .p .=0 2 2 2 (S - 2 6 6 5 )e-0 0 47S(T - 9 98)e-0 0 0 0 5 7(T -9 98) 2 7;SGRG .f.=2 6×1 0 -4 (S - 1 0 85 6 ) (T - 1 1 70 4)e0 15 6T -3 36× 10 -6STe0 2 19T;Vupt=1 1 81 2 (S - 4 0 81 )(T - 9 2 2 1 )e-0 1S -0 14 8T.

弹性填料微孔曝气生物膜法修复污染水源除NH_4^+ -N

采用弹性填料微孔曝气生物接触氧化法对受污染的水源进行修复除NH4+ N效果研究 .结果表明 ,在正常水温 2 0℃～ 2 7℃条件下 ,当污染水源CODMn7～ 1 4mg L ,NH4 + N 0 7～ 2 0mg L和生物修复工艺运行参数HRT为1 4h ,气∶水 =0 5∶1 ,DO为 7～ 9mg L时 ,生物修复工艺可去除水源中的NH4 + N为 64%～ 95% ;在较低水温 7℃～ 1 2℃条件下 ,当污染水源CODMn6～ 1 1mg L ,NH4 + N 1 2～ 8 0mg L和生物修复工艺运行参数HRT为 1 4h ,气∶水 =0 5∶1 ,DO为 8～ 1 0mg L时 ,生物修复工艺可去除水源中的NH4+ N为 4 0 %～ 63% .

土壤温度、水分和NH_4^+-N浓度对土壤硝化反应速度及N_2O排放的影响

硝化反应是土壤、特别是干旱半干旱地区农业土壤N2O产生的重要途径之一。但是,目前环境条件对硝化反应中N2O排放的影响研究较少,而在国内外通用的几个模型中均用固定比例估算硝化反应过程中N2O的排放。本文通过砂壤土培养试验,研究了土壤温度、水分和NH4+-N浓度对硝化反应速度及硝化反应中N2O排放的影响,并用数学模型定量表示了各因素对硝化反应的作用,用最小二乘法最优拟合求得该土壤的最大硝化反应速度及N2O最大排放比例。结果表明,随着温度升高,硝化反应速度呈指数增长;水分含量由20%充水孔隙度(WFPS)增加到40%WFPS时,反应速度增加,水分含量增加到60%WFPS时反应速度略有降低;NH4+-N浓度增加对硝化反应速度起抑制作用。用米氏方程描述该土壤的硝化反应过程,其最大硝化反应速度为6.67mg·kg?1·d?1。硝化反应中N2O排放比例随温度升高而降低;随NH4+-N浓度增加而略有增加;20%和40%WFPS水分含量时,硝化反应中N2O排放比例为0.43%～1.50%,最小二乘法求得的最大比例为3.03%,60%WFPS时可能由于反硝化作用,N2O排放比例急剧增加,还需进一步研究水分对硝化反应中N2O排放的影响。

长江三角洲地区雨水中NH_4^+-N/NO_3^--N和δ^(15)NH_4^+值的变化

2003年6月至2005年7月,利用自行设计的雨水收集器对位于长江三角洲地区的常熟、南京和杭州3个观测点进行了全年性雨水观测,分析了雨水中NH4+-N/NO3--N和铵态氮自然丰度(δ15NH4+)值的变化.结果表明:研究区3个观测点雨水中NH4+-N/NO3--N和δ15NH4+值均呈相似的季节性变化规律,两者的规律性变化在以田间农事耕作为主的常熟观测点尤其明显,而位于市区的南京观测点和位于城乡结合部的杭州观测点的规律性次之;雨水中NH4+-N/NO3--N的峰值出现在6月下旬到8月上旬,然后逐渐下降,冬季降到最低;雨水中δ15NH4+值在6月下旬到8月中旬为负值,在8月下旬到11月中下旬为正值,12月至翌年3月又变为负值,5至6月中旬又转变为正值.雨水中NH4+-N/NO3--N和δ15NH4+值的季节变化与不同作物生育期间氮肥的施用、当地气候的季节性变化以及其他NH3释放源的NH3挥发有关(人和动物排泄物、氮污染水体及有机氮源中的氨挥发),其对大气湿沉降中NH4+的来源、形态组成及陆地不同NH3排放源的强度具有明显的指示意义.

不同前处理条件对土壤NO_3-N、NH_4-N含量影响的研究

采用大棚土壤,研究了土样预处理方式、KCl浸提液浓度和液土比对用连续流动注射分析仪测定的土壤NO3-N、NH4-N含量的影响。结果表明,土壤预处理方式、KCl浸提液浓度和液土比都不同程度影响土壤NO3-N、NH4-N的含量测定结果。风干、烘干的土样预处理方式对土壤NH4-N、NO3-N含量测定有显著影响,表现为新鲜土<风干土<烘干土;用2mol/LKCl溶液作为浸提液,液土比5∶1(V∶V)测定大棚NO3-N含量,测定结果稳定。

浒苔对NH_4^+-N与NO_3^--N吸收的相互作用

在国内首次研究了大型海洋绿潮藻浒苔(Ulva prolifera)对NH4+-N与NO 3--N两种氮源的选择吸收作用。结果表明:当两种氮源等浓度比例存在时,随着NH4+-N与NO3--N浓度升高,藻体对NH4+-N的吸收速率逐渐升高,而对NO3--N吸收受到抑制;当NO3--N和NH 4+-N高浓度比存在时,藻体对NH4-N的吸收速率随着NO3--N/NH4+-N比例的升高和NH4-N浓度的下降而降低;当NO3--N和NH4+-N低浓度比存在时,藻体对NH+4-N保持较高的吸收速率,而对NO3--N的吸收效率随着NO3--N浓度的降低而降低;浒苔具有同时利用水体中较高浓度的NH+4-N和NO3--N的能力,只有当NH4+-N或NO3--N浓度较低时,才以吸收相对应的氮源为主。这说明浒苔能够快速、大量地吸收水体中氮源,为爆发性增殖贮备物质条件。同时,即便两种氮源同时存在,浒苔对NH+4-N的吸收速率也远高于对NO3--N的吸收速率,因此,控制NH4+-N的大量输入仍是预防浒苔绿潮爆发的关键。

NH_4^+-N部分代替NO_3^--N对番茄生育中后期氮代谢相关酶活性的影响

采用砂培实验研究NH4+-N部分代替NO3--N对番茄的影响,结果表明:与全硝处理(100%NO3-)相比较,增铵处理(NH4+∶NO3-=25%∶75%)下番茄鲜果重显著提高;同时叶片内NO3--N含量随增铵而显著降低,叶片与果实内NH4+-N含量及果实的可溶性蛋白含量随增铵而升高;增铵条件抑制了叶片和果实的硝酸还原酶(NR)活性,提高了叶片和果实的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPcase)活性及叶片谷氨酰胺合成酶(GS)活性,但对果实的谷氨酰胺合成酶(GS)活性影响不大。上述结果表明,NH4+-N部分代替NO3--N可增加番茄产量,提高集约化基地的生产量。

振荡浸提时间对不同保存方式土壤NO_3-N和NH_4-N含量测定值的影响

[目的]研究振荡浸提时间对土壤NO3-N、NH4-N测定结果的影响,为土壤氮素研究提供分析测定的理论依据.[方法]采集高、中、低三种肥力灰漠土,2 mol/L KCl溶液作浸提剂,以不同振荡的时间浸提鲜土、冷藏土和冷冻土,用连续流动注射分析仪测定浸提液中NO3-N、NH4-N含量.[结果]不同肥力土壤以不同方式保存后,振荡浸提时间对土壤硝态氮、铵态氮测定结果有明显的影响,鲜土、冷冻土测定结果比冷藏土稳定.振荡浸提30 ～ 60 min时,NO3-N和NH4-N的测定值相对稳定.[结论]从经济、可靠的角度衡量,无论是新鲜土壤,还是冷藏或冷冻土壤,测定土壤矿质氮含量的振荡浸提时间为30 min即可.对于土壤矿质氮含量极高的土壤,振荡浸提时间应延长至60 min.

饮用水生物处理小试工艺中NH4^＋-N的非硝化去除途径分析

通过计算N和DO的质量平衡,研究饮用水生物处理小试工艺中是否存在NH4+-N的非硝化去除途径,并探讨其可能机制.结果表明,当生物流化床和生物滤池进水NH4+-N浓度大于2 mg/L时,前者进水的NH4+-N、NO2--N和NO3--N之和比出水高出0.91 mg/L,后者理论上消耗的DO比实际多约2.90 mg/L,说明这2种工艺中均有氮亏损现象发生,一部分NH4+-N通过与DO无关的非硝化作用被去除.对非硝化去除途径的分析表明,因为反应器对磷元素和有机物的利用不随氮亏损发生变化,可以排除掉同化作用和反硝化作用;因为反应器进水低碳高氮的特性和NO2--N的积累与发生氮亏损的废水生物处理系统相似,据此提出在生物膜缺氧内部发生、通过短程硝化和厌氧氨氧化的偶联(或OLAND反应)将NH4+-N和NO2--N同时转变为N2脱除的自养脱氮是饮用水生物处理中氮亏损的可能途径.

鄱阳湖南矶山自然保护区沼泽湿地土壤对NH_4^+-N吸附能力的研究

湿地土壤能有效地对营养物质滤过截留,是氮素和磷素的储藏库,能减轻水体由于氮素和磷素过高而引起的富营养化,通过土壤样品的吸附试验,研究了位于鄱阳湖南部的南矶山自然保护区沼泽湿地土壤对NH+4-N的吸附能力。结果表明,供试土壤对NH+4-N的吸附符合Langmuir、Freundlich、Temkin方程,最大吸附量为222.22mg·kg-1土,吸附常数为0.5294,最大缓冲容量(MBC)为117.65mg·kg-1土。其较强的吸附能力,使它在稳定整个鄱阳湖生态系统中发挥巨大作用。另一方面,它储存的营养物质也将为湿地中生物群落所利用,对湿地生态系统的生产力影响突出。因此,加强保护湿地土壤对鄱阳湖生态系统的稳定非常重要。