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。

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。

淹水条件下不同渗漏强度对稻田地表水NH_4^+-N影响研究

基于蒸渗仪中淹水稻田不同渗漏强度控制试验,研究了稻田施肥后和各生育阶段不同渗漏强度条件下地表水中NH4+-N浓度变化。结果表明:分蘖肥施用后,稻田地表水NH4+-N浓度大幅升高,并随时间上升;稻田补水会扰动土壤,使吸附在土壤表层的NH4+-N重新溶于水中,导致稻田地表水中NH4+-N浓度升高;高温和淹水会加速稻田土壤中NH4+-N的释放;水稻各生育期,不同渗漏强度对地表水中NH4+-N浓度影响不显著。这些研究为制定稻田控制排水策略提供了科学依据。

控制排水条件下淹水稻田田面及地下水氮浓度变化

为了在减少农田面源污染,提高氮肥的利用效率。该文通过蒸渗测坑进行淹水稻田不同渗漏强度控制试验,研究了稻田施肥后NH4+-N、NO3--N浓度变化及各生育阶段不同渗漏强度稻田水NH4+-N、NO3--N浓度变化。结果表明:施分蘖肥后,地表水及地下水NH4+-N浓度急剧升高而后回落,均在施肥后第5天出现峰值,分别为17.75和10.34mg/L;地表水NO3--N浓度短暂升高后便回落,在施肥后第2天出现峰值,但地下水NO3--N浓度急剧上升而后回落,在施肥后第5天出现峰值(3.25mg/L),6d上升了249.4%。稻田补水会扰动土壤,促进土壤表层吸附的NH4+-N的释放及硝化进程,使地表水中NH4+-N和NO3--N浓度升高,随着淹水时间的延长,NH4+-N和NO3--N浓度会随之降低。不同渗漏强度(2和4mm/d)对稻田水氮素变化有一定影响,但各处理之间差异不显著。因此,施肥后应该避免排水,应避免雨后和灌水后立即进行地表排水。

高浓度铵离子对莴笋生长及其体内养分含量的影响

采用水培法研究了NO3--N和高浓度NH4+-N对莴笋生长及其体内营养元素含量的影响。结果表明:1) 生长在用自来水配制的高浓度NH4+-N营养液中的莴笋后期才受到铵胁迫的影响,同时NH4+-N处理下莴笋对介质中原有的少量NO3--N的吸收率均高于NH4+-N;2) 在NH4+-N的供给量高于植株的需氮量时,莴笋吸收的NH4+-N并不随介质中NH4+-N浓度的升高而增加;3)供给NO3--N 增加了植株对磷、钾、铁、锰的累积量,减少了对氮、钙的吸收量。吸氮量下降与光照较弱、气温较低有关,钙累积量下降可能与自来水含有较多的HCO3-有关;4) 莴笋根、茎、叶柄、叶片4个器官中养分含量基本上不受NH4+-N 浓度的影响,但与氮素形态关系密切。

土壤浸提液放置过程中铵浓度的变化

对土壤浸提液、蒸馏水、1mol.L-1KCl及含铵溶液等四种溶液不同保存方式下NH4+-N浓度的变化进行了试验。结果表明室温时暴露在空气中的蒸馏水、1mol.L-1KCl及含铵溶液,三天之内NH4+-N均呈现上升趋势,而土壤浸提液在一定浓度范围内NH4+-N也为上升趋势,但当原有NH4+-N达到一定浓度时则表现为下降趋势;将以上四种溶液保存在5℃的冷藏柜中,一个月之内NH4+-N浓度基本稳定。

长期不同施肥红壤性稻田水稻产量和氨挥发的变化

采用密闭室法测定长期不同施肥制度下双季稻田氨挥发速率及其影响因素,并分析双季稻田氨挥发与产量的关系。结果表明:节肥型有机无机结合农业施肥处理(JF处理)的水稻产量与全肥型有机无机结合农业施肥处理(OM处理)和单施无机肥(NPK处理)的差异不显著,显著高于单施化学氮钾肥(NK处理)的产量;双季稻氮素农学利用率(NUEA)以JF处理的最高,早稻和晚稻分别为17.4和8.9 kg.kg-1,显著高于NK处理;双季稻氨挥发累积量以OM处理最高(86.2 kg.hm-2),NK处理次之(78.2 kg.hm-2),显著高于JF处理(60.7 kg.hm-2);氨挥发速率主要受田面水NH4+-N质量浓度的影响。由于气温和降雨的影响,施早稻分蘖肥后氨挥发速率显著高于施基肥后的,而施晚稻基肥和分蘖肥后的没有差异。因此,JF处理在稳定产量的基础上,能够减少氨挥发量,并且提高了土壤中有机质和全氮含量。

旱涝交替胁迫下稻田水氮素流失规律

以农田水位作为水稻旱涝交替胁迫调控指标,在蒸渗测坑进行水稻拔节孕穗期和抽穗开花期的旱涝交替胁迫试验,研究了旱涝交替胁迫下稻田水NH_4^+-N,NO_3^--N的流失规律.结果表明:NH_4^+-N是稻田地表水、地下水氮素的主要形式;旱涝交替胁迫对稻田水NH_4^+-N,NO_3^--N浓度变化影响明显,FDTF较FFTD的稻田水平均NH_4^+-N、平均NO_3^--N浓度都高,FDTF和FFTD均能降低地表水NH_4^+-N,NO_3^--N浓度,FDTF和FFTD涝水胁迫下的地下水平均NH_4^+-N、平均NO_3^--N浓度高于干旱胁迫下;此外,在干旱胁迫后进行涝水胁迫可以显著增加地下水NH_4^+-N,NO_3^--N浓度.因此,应避免旱后复水稻田的排水.

稻虾共作模式下秸秆还田对稻田氨挥发的影响

稻虾共作模式是我国长江中下游地区一种新兴的稻田复合种养生态模式。基于田间试验,采用通气法研究冬泡无秸秆还田、冬泡+秸秆还田和冬泡+秸秆还田+养虾处理对稻田氨挥发损失的影响,以期为评估稻虾共作模式稻田氮素损失提供数据支撑。结果表明,水稻季氨挥发量占当季施氮量的5.84%~6.49%,主要发生在水稻基肥期和分蘖肥期,且以分蘖肥期氨挥发损失占分蘖肥比例为最高;相对于冬泡秸秆不还田处理,冬泡+秸秆还田处理增加了基肥期氨挥发通量和氨挥发损失量,但在分蘖肥期和穗肥期的氨挥发损失量有降低趋势;在冬泡+秸秆还田基础上养殖克氏原螯虾,基肥期氨挥发损失量降低15.01%,但穗肥期氨挥发损失量增加29.09%,且差异均达到显著水平(P<0.05),但氨挥发总损失量与冬泡+秸秆还田处理之间差异未达显著水平;氨挥发通量与田面水NH 4^(+)-N浓度、田面水pH均呈极显著正相关(P<0.01)。可见,稻虾共作模式下秸秆还田虽然未降低氨挥发总量,但改变了不同施肥期氨挥发特点,这为优化稻虾共作模式下施肥方式和降低稻田氨挥发提供了数据支撑。

瞬时NH_(4)^(+)-N冲击对微压反应器污染物去除效果的影响

探究NH^(+)_(4)-N冲击对微压反应器(MPR)污染物去除效率的影响,通过提高单周期瞬时进水NH^(+)_(4)-N浓度至40,50 mg/L,对MPR进行冲击。结果表明:常规负荷下,MPR具有良好的污染物去除效果。冲击周期降解历时数据显示,在进水40 mg/L NH^(+)_(4)-N冲击周期内进水ρ(COD)、ρ(NH^(+)_(4)-N)、ρ(TP)分别为192.58,40.96,2.52 mg/L,出水分别为38.16,0.70,0.26 mg/L,去除效果无显著变化,出水TN浓度上升至16.04 mg/L。增加NH^(+)_(4)-N冲击浓度至50 mg/L,冲击周期内NH^(+)_(4)-N降解速率不变,反硝化速率提高,出水ρ(NH^(+)_(4)-N)、ρ(TN)升高至4.95,17.62 mg/L,TN降解主要受碳源不足影响;TP去除效果无变化,冲击后57个周期内除磷系统受到影响,出水TP出现较大波动,最高浓度达到2.6 mg/L。以上结果表明,MPR系统受到NH^(+)_(4)-N冲击后1个周期内,脱氮性能即可恢复,说明冲击对脱氮系统造成了可逆的短期影响,但对除磷系统造成不可逆的长期影响。