结构型含磷氮元素阻燃聚氨酯软质泡沫塑料的研制

以嘧胺、甲醛、三氯氧磷和氧化乙烯类化合物为主要原料，合成出含有三嗪环和环状磷酸酯结构的新型阻燃聚醚多元醇，ＩＲ 谱图证实了其结构。用此阻燃聚醚多元醇与ＴＤＩ通过一步法发泡工艺制成，分子结构型阻燃聚氨酯泡沫塑料，对其配方及性能进行了测试研究，最大极限氧指数达２９．３ ，拉伸强度０．５６ＭＰａ ，伸长率１５８ ％ ，密度３５ｋｇ／ｍ２ ，该软泡沫塑料避免了添加型阻燃软泡沫塑料存在的稳定性差，阻燃剂分布不均等弊病，而且发泡工艺简单，设备投资少，易于操作管理。

青藏高原短穗兔耳草氮磷元素化学计量对不同增温条件的响应

全球气候变化将对全球各地的生态系统产生重大影响,尤其对高山草甸生态系统的影响更加显著,这被认为是最容易受影响的生态系统组成部分之一。然而,气温的升高在不同季节中差异较大,不同季节的增温对氮磷化学计量的影响尚不清楚。因此,为了研究增温对青藏高原高山草甸生态系统中的氮磷元素化学计量的影响,我们在3年的人工增温研究中使用了开顶箱(OTCs)进行增温,研究了短穗兔耳草叶片氮磷化学计量在全年增温、冬季增温、夏秋冬季增温和春夏秋季增温四种增温条件下的变化。结果表明,生长季的增温对氮元素吸收有促进作用,冬季的增温对氮元素的吸收有不同的影响,但不同增温条件对磷元素的化学计量影响较小。但增温对氮元素吸收,可能小于植物对氮元素需求的增加。

剩余污泥在混合碱条件下发酵回收碳源和氮磷元素

在35℃和pH=10的条件下,考察剩余污泥在NaOH,Na3PO4,NaOH+Na3PO4碱性条件下水解和产酸性能,以及剩余污泥发酵液中氨氮和正磷酸盐的回收情况,并计算回收剩余污泥中碳源和氮磷元素的成本。研究结果表明:剩余污泥在这3种碱性条件下具有较为相近的水解和产酸能力。但在NaOH+Na3PO4碱性条件下,剩余污泥发酵液中的磷酸盐和氨氮的摩尔比最接近1:1,因此最适合以磷酸铵镁沉淀的方式回收。使用NaOH+Na3PO4控制污泥的pH发酵,回收发酵液中的氨氮和正磷酸盐的效果与NaOH碱性条件下的相当,但剩余污泥中碳源和氮磷元素的回收成本在3种碱性条件下最低。因此,使用NaOH+Na3PO4控制剩余污泥pH发酵,可以优化回收剩余污泥中碳源和氮磷元素的过程。

猪发酵床垫料中氮、磷、重金属元素含量

发酵床养猪技术是基于控制畜禽粪便排放与污染的一种新的养殖模式,主要是将锯末、稻壳等材料接种生物菌种堆积发酵后用做垫料,在厚的垫料上养猪,使粪便被垫料吸附并被其中的微生物降解,达到降低养殖舍内有害气体浓度和减少养殖污染排放的目的[1-4]。发酵床养猪主要降低了粪便对水源环境的污染。但是,有人认为发酵床养猪法无法降解的有机物及无机物（如磷元素）会沉积在粪床垫料中,

喀斯特地区常见蕨类植物中氮磷元素分布及其与土壤供给的关系

于2019年4月,在贵阳、普定两地,分别采集喀斯特地区常见的蕨类植物毛蕨(Cyclosorus interruptus(Willd.)H.Ito)、剑叶凤尾蕨(Pteris ensiformis Burm.)、贯众(Cyrtomium fortunei J.Smith)、金粉蕨(Onychium japonicum(Thunb.)Kze.)为实验材料。采用钼锑抗比色法测定植株不同器官的磷质量分数、凯氏定氮蒸馏法测定植株不同器官的氮质量分数,采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定土壤有效磷质量分数、采用碱解-扩散法测定土壤碱解氮质量分数;利用统计分析软件进行方差分析,采用最小显著性差异法进行多重比较检验(P=0.05),采用简单相关性分析估算蕨类植物中氮磷与土壤中氮磷的相关性。依据试验数据,分析蕨类植物中氮磷元素分布特征及其与土壤供给的关系,探讨蕨类植物对喀斯特生境的适应性。结果表明:①普定、贵阳样地蕨类植物,地上部分氮质量分数与磷质量分数之比(w(N)∶w(P))分别为10.13∶1.00、13.58∶1.00,这种差异与两个区域土壤养分的供应状况有关,也是植物长期对生境适应的结果。通过与其他喀斯特地区植物w(N)∶w(P)的比较发现,贵阳区域蕨类植物的生长受氮素的限制,普定蕨类植物的生长受到氮、磷的双重限制。②两个研究区域土壤氮、磷质量分数差异明显,且异质性较高。普定样地土壤有效磷、碱解氮质量分数,分别为9.73、366.56 mg·kg^(-1);贵阳样地土壤有效磷、碱解氮质量分数,分别为10.82、270.48 mg·kg^(-1)。与贵阳研究区域相比,普定样地土壤碱解氮质量分数相对较高,但其分布的蕨类植物生长却受到氮、磷的双重限制。这与研究区域土壤有效磷质量分数较低,限制了植物对氮素的吸收有关。③两种生境的蕨类植物,氮、磷素分配特征不同。与普定研究区域相比,贵阳样地蕨类植物,地上部分氮质量分数较高,其中毛蕨、贯众地上部分磷质量分数也较高。④贵阳样地土壤有效磷质量分数,与蕨类植物地上部分磷质量分数呈显著正相关,与地上部分w(N)∶w(P)呈极显著负相关。普定样地蕨类植物地上部分磷质量分数,与土壤有效磷质量分数呈极显著正相关,与土壤碱解氮质量分数呈显著正相关。

陕南秦巴山地农田生态系统氮磷元素化学计量特征

目的分析陕南秦巴山区农田生态系统中土壤与农作物的N,P元素化学计量特征,探讨土壤环境与植被间的N,P元素关系,为研究秦巴山区农田生态系统的养分循环规律提供参考。方法以白菜(Brassica campestris L.spp.Chinese cabbage)、油菜(Brassica campestris L.)、菠菜(Spinacia oleracea L.spinach)3种农田为研究对象,选取自然草地和人工马尾松林(Pinus massoniana Lamb.)为对照,分层采集土样和农作物(植物)叶器官,利用连续流动分析仪(FlowsysⅢ)测定N,P含量。结果 (1)农田生态系统土壤的总氮(total nitrogen简称TN)、总磷(total phosphorus简称TP)垂直分布总体上均表现出随土层深度增加而下降的趋势。3种农田生态系统的土壤TN、TP低于对照自然草地和人工马尾松林,农作物的平均含氮量明显高于对照的自然草和人工马尾松林。(2)农田生态系统的土壤N/P在垂直方向上的变化存在一定差异,3种农田生态系统的土壤N/P均高于对照的自然草地,3种农田作物的N/P均高于草本植物,但低于马尾松林。(3)不同生态系统的土壤和植被平均N/P差异显著(P<0.05),植被N/P和土壤N/P的相关性达到极显著水平(P<0.01),表现为随土壤N/P的增加植被N/P呈现出线性增加的趋势。结论农田生态系统的土壤N/P和农作物N/P显著相关。

大兴安岭森林生态系统氮磷元素对碳循环的影响

结合陆地生物地球化学模型CENTURY,以大兴安岭呼中自然保护区森林生态系统为例,探究大兴安岭生态系统碳循环以及氮磷元素对碳循环的影响.模型模拟达到平衡状态时的植被碳库碳储量为4 874.47g·m-2,在观测值2 430.08~10 001.7g·m-2的范围之内,土壤碳库的平衡值为8 353.42g·m-2,与观测值8 244.23g·m-2差别不大,说明CENTURY模型在研究区域有较好的适用性.但Century模型对营养元素的限制作用模拟过于简单,不能满足动态模拟植物生长状况的要求,因此需要对模型进行改进来达到更好的模拟效果.改进模型中氮磷限制作用产生方案后,模拟的植被碳库、土壤碳库、通量和生态系统碳储量都明显下降.植被碳库受氮磷元素限制作用影响较大,较修改前下降31%以上.土壤碳库中表层(0~10cm)碳库受到的影响程度更大,碳储量约降低33%.氮库在改进限制作用产生方案后,除了表层代谢库有较小的升高趋势外,其余库均呈现出增高趋势;与此相反,土壤磷库则表现出增加趋势,植被磷库表现出降低趋势,综合起来生态系统整体磷库表现出降低趋势,但降低幅度较小,为6%.

利用轻烧镁回收水中氮磷元素的研究

采用磷酸铵镁(MAP)沉淀法,先向模拟磷废水中投加65%低品位轻烧镁粉,再利用除磷后的沉淀物处理氨氮废水,研究pH值、氨氮质量浓度、投加量和反应时间等对氮元素去除效果的影响。结果表明,65%轻烧镁粉处理含磷废水沉淀物在质量浓度50 mg/L、投加量9 g/L、pH值为2、反应时间15 min的试验条件下,沉降2 h,氨氮的去除率达到65.03%。利用低品位轻烧镁粉进行MAP结晶沉淀法可有效回收废水中的氮磷元素,制备氮磷缓释肥,在资源回收利用和环境保护方面具有广阔的应用前景。

投加生物促生剂对底泥微生物群落及氮磷的影响

采用室内静态试验,考察投加生物促生剂(BE)时,底泥微生物群落特征变化规律,进而分析其对底泥氮磷元素迁移转化的影响,以期为河道生态修复提供理论支持.结果表明:底泥微生物对河道修复效果有重要影响.相对于未处理组,投加BE情况下,底泥微生物FDA活性和Shannon指数分别提高了36.4%和5.1%.底泥微生物活性及多样性的升高有助于TOC的降解及氮磷元素的同化.投加BE情况下,底泥TOC降解率达到13.7%,显著高于未处理组(P<0.01);底泥全氮、全磷的含量从大到小分别为投加生物促生剂组>背景值>未处理组.投加生物促生剂时氨氮、磷酸盐释放量低于未处理组,但COD释放量为25.5g高于未处理组的17.0g.底泥微生物群落是推动氮磷循环转化的主要因素.微生物群落活性及多样性的升高有助于氮磷元素的固定以及河道自净能力的提高,增强其对外来氮磷污染的耐冲击能力.

土壤氮磷化学计量特征对小麦光合气体交换参数和叶绿素荧光参数的影响

选取‘镇麦168’为实验对象,采用盆栽实验,设置16个不同土壤氮磷梯度,测定不同土壤氮磷化学计量比处理下小麦叶片叶绿素含量、光合气体交换参数和叶绿素荧光参数的响应特征,以揭示不同土壤氮磷化学计量关系对小麦叶片光合特性影响的生理生态机制。结果表明:(1)不同生育期内小麦叶片叶绿素含量均随土壤速效N或速效P含量的增加而增加。(2)随着土壤化学计量比N∶P下降,小麦叶片净光合速率(Pn)在土壤中低氮水平(≤258.4mg·kg^(-1))下持续增加,在高氮水平(308.4mg·kg^(-1))下则呈现先增后降的趋势。(3)在土壤速效N相同水平处理下,土壤化学计量比N∶P的降低显著提高了小麦叶片叶绿素荧光参数最小荧光(F0,7.27%~20.00%)、最大荧光(Fm,5.28%~16.15%)、光化学猝灭系数(qP,6.64%~20.92%)及实际光化学效率(ΦPSⅡ,6.95%~18.82%),显著降低了非光化学猝灭系数(NPQ,7.42%~25.63%,P<0.05)。研究认为,在中、高氮磷养分水平下,土壤化学计量比N∶P为2.88时,‘镇麦168’叶片净光合速率和实际光化学效率均达到最高水平,表现出较强的光能利用能力。

哈素海湖底沉积物氮磷分布特征及潜在的资源化利用探讨

为了探讨沉积物中氮磷的分布特征及其资源化利用潜力,采集了哈素海湖底的20个沉积物样品,并进行了相关的分析和研究。结果表明:哈素海湖底各采样点表层沉积物中全氮、碱解氮、全磷、有效磷分别为0.15～2.14 g/kg、49.01～177.14 mg/kg、0.30～0.45 g/kg、11.91～23.53 mg/kg,其空间分布特征和变化趋势差异表现较大。从垂向分布特征来看,全氮、碱解氮含量呈现随沉积物深度的增加而减少的趋势,与近年来向湖泊水体中输入的氮量明显增加有关,而全磷、有效磷含量在垂向分布上并无明显变化,表明近年来外源输入的磷没有明显增加的趋势。与其他湖泊对比分析,哈素海湖底泥资源化利用潜力较大,具有一定的农业价值。

氮磷复合肥投加量对厌氧生物制氢发酵类型的影响

采用连续流厌氧产氢发酵反应器研究了氮磷复合肥对厌氧生物制氢产酸发酵类型的影响。试验过程中有机负荷保持不变(21.8 kgCOD/m3.d),复合氮磷肥投加量从高到低先后为40、20、10和0 mg/L进行变化,试验开始20 d后反应器的发酵类型就从原先的丁酸型转变为乙醇型,在此期间气体的总产量变化不大,但氢气含量和产量明显上升。结果表明,营养元素是厌氧发酵法生物制氢反应器运行过程中影响产酸发酵类型的重要因素,投加氮磷复合肥达到10 mg/L就足以影响发酵类型稳定性,高于10 mg/L时易于形成丁酸型发酵,低于10 mg/L时易于形成乙醇型发酵;营养物质的投加量对于系统的pH和ORP值没有明显影响;在生物制氢反应器中,尽管特定微生物群落是形成特殊产酸发酵类型如丁酸型或乙醇型的前提条件,但其它生态因子如营养元素等对于发酵类型的最终形成也具有重要的影响。

原位化学处理对沉积物-水系统氮磷影响研究

为研究原位处理技术对沉积物-水系统中氮磷元素的影响,采用了硝酸钙、硫酸铝、硫酸铁和锁磷剂4种原位处理剂处理底泥,测定了沉积物-水系统中氮磷的形态和含量。结果表明:4种原位处理剂都使间隙水中总磷和溶解性磷浓度显著降低;硫酸铝使上覆水中总磷和溶解性磷浓度降低,硝酸钙使上覆水中磷含量升高;4种处理剂对沉积物中磷形态变化影响显著,硝酸钙使松散态磷和氧化还原敏感磷含量升高,硫酸铝和硫酸铁分别增加了金属氧化物结合磷和氧化还原敏感磷含量,锁磷剂使较易释放的磷转变为较稳定的形态;硫酸铁和硫酸铝的使用使上覆水中pH降低,这几种处理剂都会使沉积物-水系统中氨氮和总氮含量有所升高。综合以上结果,硫酸铝原位处理效果最好,锁磷剂可降低沉积物中磷释放的风险,但只有在剂量足够时,才具有去除上覆水中磷的能力。

应用CNMM-DNDC模拟小流域土壤水力侵蚀和颗粒态碳氮磷迁移

水力侵蚀是我国分布最广、危害最严重的水土流失类型,由此导致的土壤和生源要素流失会引起土壤质量下降、河流湖泊富营养化等生态环境问题。水文生物地球化学模型水力侵蚀过程的优化,对定量评估水力侵蚀强度并识别其空间分布特征具有重要意义。因此,本研究以土壤水力侵蚀物理模型ROSE为基础,在分布式流域水碳氮耦合模型CNMM-DNDC中拓展了土壤水力侵蚀流失和颗粒态碳氮磷元素富集模块。以川中丘陵区盐亭截流紫色土农林复合小流域(简称“截流小流域”)为例,开展了地块尺度验证和小流域尺度的土壤水力侵蚀和颗粒态碳氮磷流失的高时空分辨率模拟应用。结果表明:增加了土壤水力侵蚀和颗粒态碳氮磷富集模块的CNMM-DNDC模型,能够较好地模拟截流小流域玉米-小麦轮作径流小区产沙量和颗粒态氮流失量的季节动态特征,模型验证阶段模拟值和观测值均表现出显著线性拟合关系(R^(2)分别为0.83和0.85),改进的CNMM-DNDC模型能够用于模拟评估流域水土流失和颗粒态碳氮磷流失强度空间分布。截流小流域由地表径流引起的土壤水力侵蚀、颗粒态碳氮磷流失强度与土地利用和地形特征密切相关,其中坡耕地和居民区土壤水力侵蚀最严重,同时也是截流小流域颗粒态碳氮磷流失的主要来源。模型的模拟结果显示,2004—2006年截流小流域栅格尺度土壤侵蚀模数均值分别为400 t∙km^(−2)∙a^(−1)、701 t∙km^(−2)∙a^(−1)和1550 t∙km^(−2)∙a^(−1),属于轻度水力侵蚀区域。2004—2006年截流小流域由水力侵蚀引起的颗粒态碳年总流失量的平均值分别为63.9 kg(C)∙hm^(−2)∙a^(−1)、107.2 kg(C)∙hm^(−2)∙a^(−1)和200.2 kg(C)∙hm^(−2)∙a^(−1),同期颗粒态氮年总流失量的平均值分别为6.3 kg(N)∙hm^(−2)∙a^(−1)、10.5 kg(N)∙hm^(−2)∙a^(−1)和19.5 kg(N)∙hm^(−2)∙a^(−1),颗粒态磷年总流失量平均值分别为0.9 kg(P)∙hm^(−2)∙a^(−1)、1.5 kg(P)∙hm^(−2)∙a^(−1)和2.8 kg(P)∙hm^(−2)∙a^(−1)。本研究拓展了CNMM-DNDC模型对土壤水力侵蚀产沙和随之的颗粒态碳氮磷迁移的模拟功能,为水土流失和面源污染的研究和防控提供先进的模型工具。

复混肥料氮磷钾在检测过程中应注意的问题

通过对复混肥料氮磷钾检测过程中存在的不稳定性进行探讨,采用实验分析的方法对检测过程中出现偏差的原因进行分析,规范和明确检测操作流程中容易被忽视的环节,提高复混肥料氮磷钾检测结果准确性,从而保证复混肥料肥效与正确施用,为农事生产活动的顺利进行提供保障。

降雨径流对大连复州河流域氮磷变化影响研究

本文基于2019年8月大连地区强降雨事件,对径流量、降雨量以及氮磷浓度进行同步监测,分析降雨径流对复州河流域氮磷元素变化特征、迁移规律以及污染的影响。结果表明:氮磷元素在降雨初期随冲刷作用迁移,降雨后期总磷随侵蚀泥沙再次迁移,总氮则随壤中流迁移;氮磷通量主要受径流量影响,降雨径流是氮磷污染负荷的主要驱动力。该研究旨在为复州河流域氮磷面源污染防控提供科学依据。

中国草地样带植物根系N、P元素特征及其与地理气候因子的关系

在横穿内蒙古和青藏高原长达4000km的中国草地样带中,设置了132个采样样地,采集到120个植物根系样品,对样品进行了化学元素测定。在此基础上,分析了植物根系N、P元素的基本特征,空间分布格局以及其与气候因子的关系。研究结果表明,草地植物根系P元素含量的变异系数大于N元素,而青藏高原地区植物根系N、P含量的变异系数均高于内蒙古地区。植物根系N和P元素含量之间的相关性明显,同时,P与N/P的相关关系比N与N/P的相关关系更为明显。在草地类型上,高寒草甸类植物根系的N含量最低,而温性草原最高。在与生境因子的关系上,草地植物根系N含量具有随着海拔增加而降低,随年均温的增加而增加,随年均降水量的增加而降低的趋势,但其相关程度都较弱,这说明植物根系的元素含量可能受到植被组成、环境因素等多方面的综合影响。对草地植物根系元素化学计量学特征的研究,有助于为全球气候变化条件下草地的C、N、P元素循环研究以及草地生态系统对全球气候变化的响应和适应研究提供依据,同时也可为相关生态模型提供基础数据。

含磷、氮元素结构型阻燃聚氨酯的合成与发泡研究

在合成聚氨酯(PU)阶段在结构上引入阻燃元素,从而提高PU的阻燃性能。通过在多元醇上引入氮、磷元素,从而在不添加阻燃剂的情况下提高PU泡沫塑料的氧指数。结果表明:随着磷、氮元素含量的增加,PU泡沫塑料的氧指数大幅提高,密度、压缩强度等在一定范围内也有不同程度的提高。当发泡温度为70℃,基础PU树脂为11 g,匀泡剂为5%,水为10%,发泡剂8%时,泡沫的综合性能最佳。

新型无机磷源的发展趋势

本文综述了磷酸氢钙Ⅲ型、磷酸一铵和多组分复合磷酸盐等新型无机磷源产品的特点以及在畜禽上的使用效果,为饲料中无机磷源的开发和高效利用提供参考依据。

浅水湖泊平面二维水质模型研究

磷氮元素在水体中迁移对湖泊富营养化研究具有重要性。采用有限元伽辽金加权余量法建立了简单的二维水质模型,并计算了在风场作用下的苏州市澄湖丰水期和枯水期的氮磷的分布以及输移。计算中引入了可由实测资料率定的可为正负的综合衰减参数,综合考虑了氮磷元素的沉降速率和释放速率,这样减少了水质多参数难确定的困难。计算的结果表明,流态与实际情况吻合较好,氮磷元素的浓度计算值与实测值相差不大。