膜下滴灌微咸水棉花临界氮稀释曲线模型与氮肥用量推荐

为了优化膜下滴灌微咸水条件下棉花生产氮素管理,该研究于2017—2019年在新疆库尔勒市开展3 a定位施氮试验。以新陆中棉花为试验材料,设置施氮水平0(NF0)、150(NF1)、250(NF2)、300(NF3)、350(NF4)、450(NF5)kg/hm^(2),各试验处理灌水量均为487.5 mm,分析施氮量对棉花地上部干物质量、氮素累积吸收量、产量和氮肥利用效率的影响,构建了膜下滴灌微咸水棉花临界氮浓度稀释曲线模型。结果表明:棉花氮素累积吸收量随生育期进程的推进而增大,棉花临界氮浓度与最大地上部干物质量符合幂函数关系。氮肥农学利用率和表观利用率均与施氮量呈二次多项式关系,氮肥生理利用率和偏生产力均与施氮量呈线性关系。NF1、NF2和NF3处理的氮素营养指数均小于1,表明氮素营养供应不足,棉花生长受到氮素限制。NF4和NF5处理的氮素营养指数接近于1,说明棉花氮素营养状况较好,但NF5产量和氮素利用效率较低,NF4获得最高产量和较高的氮素利用效率。因此,南疆膜下滴灌微咸水棉花生育期推荐施氮量为350 kg/hm^(2)。该研究构建的临界氮浓度稀释曲线模型对田间施氮管理具有重要意义。

以新发展理念对接“一带一路”——评《全球空间与“一带一路”研究》

2022年3月,陕西师范大学曹小曙教授、中山大学詹小美教授和王天琪副研究员联合主编的《全球空间与“一带一路”研究》丛书(以下简称“丛书”),由陕西师范大学出版社付梓。丛书包括五卷,陆港卷分析了经济走廊、中欧班列、“丝绸之路经济带”的发展现状,解读了全球城市发展背景和物流绩效特征,探究了中国陆港空间格局及建设模式;海港卷探讨了全球港口体系架构及海运物流体量,阐明了中国港口体系布局及其在全球化进程中的发展变化;总之陆港和海港两卷剖析了基于陆海两条通道的互联互通空间纽带作用。

改性分散性土边坡稳定性离心模型试验

【目的】模拟并研究改性分散土边坡的稳定性,为分散性土质边坡的工程安全提供技术支持。【方法】对黑龙江省胖头泡蓄滞洪区堤防工程筑堤土料的分散性进行鉴定,通过针孔、碎块等室内试验提出堤防表层土改性方案,并对表层改性的分散性土边坡进行离心模型试验,将模拟30 m高堤防边坡模型的离心加速度从0逐渐加到50 g,稳定运行20 min后,分析离心加速阶段和匀速运行阶段边坡的变形规律,研究胖头泡蓄滞洪区堤防工程改性分散土与分散性土结合的稳定性。【结果】边坡模型离心加速阶段结束时最大沉降量为1.3 mm,沉降率为0.22%;离心匀速运行阶段结束时,整体最大沉降量为1.74 mm,沉降率为0.29%;整个边坡模型在表层土改性后沉降量较小,改性分散土层和分散性土层未发生大的错动、滑移以及脱空变形等现象。【结论】胖头泡蓄滞洪区堤防工程改性后的分散性土能够与分散性土层良好结合,可有效改良堤防工程土质。

碳氮比对好氧流化床生物膜反应器氮去除机制研究

以好氧流化床生物膜反应器为研究对象,探究了不同碳氮比条件下系统运行过程中污染物的去除效果,解析了24 h内不同时间氮的去除规律,旨在深入完善该系统的脱氮机制。研究发现,碳氮比显著(P<0.01)改变了总氮(TN)、氨氮(NH_(4)^(+)-N)和总磷(TP)的去除效果,去除率分别可达84.22%、84.83%和87.33%;低碳氮比条件(C/N=4.8)下NH_(4)^(+)-N的质量浓度呈降低趋势(t<10 h),当运行时间t≥10 h,其含量基本稳定不变;在较高碳氮比(C/N≥9.5)时,随着运行时间的增加NH_(4)^(+)-N质量浓度呈现逐渐降低的趋势,且高碳氮比增加了NH_(4)^(+)-N的去除。合适的碳氮比有助于改善处理污水中脱氮过程的进行。

移动床生物膜反应器启动及污水处理效果研究

采用快速排泥法对小试规模的移动床生物膜反应器(MBBR)进行启动运行,并探究水力停留时间(HRT)和碳氮比(C/N)对污水处理效果的影响。结果表明,反应器启动后12 d污水处理效果基本达到要求,COD和NH4+-N去除率分别为82.9%±4.4%和69.4%±2.0%;COD与TP去除率随HRT延长先增大后减小,在HRT为10 h时去除效果为佳,分别达到86.4%±0.8%和75.6%±2.2%;随HRT的增加,出水中NH4+-N含量先减小后趋于稳定,去除率在HRT为10 h可达73.7%±3.5%。C/N对TP和NH4+-N的去除影响较为明显,高C/N下污水的处理效果较优,在进水COD/ρ(TN)=12时COD、TP及NH4+-N的去除率分别达到89.7%±1.6%、82.5%±1.5%和92.0%±2.0%。

MABR技术在污水处理中的应用及研究进展

膜曝气生物反应器(MABR)是一种膜材料与生物膜技术相结合的新型污水处理技术。综述了该技术的原理,即氧气分子透过膜材料进入生物膜,在生物膜内部形成浓度梯度变化,污染物从污水中扩散到生物膜内部,与氧气分子形成异向传质并在生物膜内不同的区域被去除,从而实现同步脱氮除碳;详细地阐述了用于MABR的膜材料种类、膜组件形式及应用现状、系统所形成的生物膜的结构特点及功能分层情况,并对MABR技术在黑臭水体治理、生活污水及工业废水处理中的应用现状进行了总结,指出了限制其大规模应用的众多不足之处;最后,对该技术未来的研究进行了展望,并指出了其下一步的具体研究方向,以期为未来MABR技术的应用提供参考。

在线絮凝控制技术在给水和废水处理中的应用

基于近年来在线絮凝工艺的发展,叙述了在给水和污水处理中现有主流的在线絮凝控制技术,分析了其作用机理及应用情况,为该技术的进一步发展与有效应用提供思考线索;并依据专利应用效果对具有代表性的在线絮凝控制技术进行整理与分析。

水文变异对深度学习模型训练性能的影响研究

受气候变化和人类活动的双重影响,黄河流域水文情势发生剧烈演变,水文序列颠覆传统的“一致性”假设。为使深度学习模型更好适应于变异水文序列预测,采用Mann-Kendall检验方法确定径流时间序列变异点,对基于LSTM模型的k-fold交叉验证方法进行改进,提出考虑变异点的k-fold交叉验证方法,分析水文变异对深度学习模型训练的影响。选取黄河支流渭河华县站和黑河祁连山站为研究对象,对比分析不同变异程度的中长期水文序列预测结果。结果表明:渭河华县站的径流时间序列变异发生在1986年和2008年,黑河祁连山站径流时间序列变异发生在1988年;LSTM模型在中长期径流预测中,模型性能主要受时间序列长度的影响,其次受水文变化趋势及变异的影响。

河湖长制工作实践归宿探究

当前,河湖长制从工作责任机制转入法定长效机构的途径问题已引起学术界普遍探讨。针对制定相关法律法规构建实体运行机构途径中最为关键的河湖长制实践最终归宿问题,从河湖长制发展历程出发,联系道洛维茨和马什的政策转移理论,分析总结河湖长制特点及实践不足,并就在河湖管理保护工作取得预期成效后,河长办归于水利部门还是成立新的权利机构进行了比较探讨。

渭河流域水体细菌群落的环境响应及生态功能预测

流域水体中细菌群落多样性及其代谢功能研究对流域水污染整治及生态修复和水体健康评价具有重要价值.基于Illumina MiSeq高通量测序技术研究渭河流域陕西境内综合治理后水体中细菌群落分布特性,利用冗余分析(redundancy analysis,RDA)方法分析了水体细菌群落与水环境因子的相关关系,并采用PICRUSt (phylogenetic investigation of communities by reconstruction of unobserved states)方法预测和评价了渭河流域细菌群落生态功能.研究结果显示,变形菌门、放线细菌门、蓝藻门和拟杆菌门细菌是水体细菌群落中的主要菌门,占整个细菌群落的相对丰度高达85%,这类细菌与水体中的TP、NO2^--N、NO3^--N和TN呈显著的正相关关系(P=0. 02 <0. 05);灞河入渭口下游(S5)细菌群落丰度最高,皂河(S4)细菌群落丰度最低;渭河流域水体致使人类患传染性疾病的可能性较大,且对生物体内分泌系统有较大的影响.本研究成果可为渭河流域水环境健康有序发展提供理论基础.

缓冲液盐度对热提取活性污泥胞外聚合物的影响

采用热提取法提取污泥中微生物细胞外的胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substance,EPS),分析了不同提取时间、提取温度、缓冲液盐度对污泥中EPS提取效果的影响,并采用平行因子模型(PARAFAC模型)分析了不同缓冲液盐度下EPS的荧光组分及特性,探究了缓冲液盐度对热提取污泥EPS的影响.结果表明,缓冲液盐度对热提取EPS的组分和荧光物质的强度均产生影响,0.50%的氯化钠缓冲液盐度条件下松散型EPS(loosely bound EPS,LB-EPS)组分含量及荧光物质最佳,0.05%氯化钠缓冲液盐度条件下紧密型EPS(tightly bound EPS,TB-EPS)的提取效果最佳;当提取时间为40 min,提取温度为70℃时,总EPS含量达(93.26±2.07)mg·g^(-1)(以VSS计);三维荧光结果显示,不同缓冲液盐度条件下污泥中EPS均包含类蛋白质(C1:λ_(Ex)/λ_(Em)=290 nm,302/350 nm)、类色氨酸(C2:λ_(Ex)/λ_(Em)=278 nm,340 nm)、类胡敏酸(C3:λ_(Ex)/λ_(Em)=310 nm,410 nm)和类腐殖酸(C4:λ_(Ex)/λ_(Em)=380/420 nm,474/514 nm)4类荧光组分峰,在溶解性EPS(SMP)和LB-EPS中类色氨酸的荧光强度最高,TB-EPS中类蛋白质荧光强度最高.因此,合适的热提取缓冲液盐度,有利于污泥EPS中各组分的高效提取.

变气量下空气-水气力提升系统水力特性数值模拟研究

气力提升泵作为一种开采提升的理想新型方法之一,具有结构简单和安全可靠等明显优点,研究其具有重要的科学价值和工程意义。根据气力提升系统结构特性,利用Gambit软件构建气液两相流二维气力提升泵模型并进行网格划分;基于fluent仿真软件,利用欧拉模型和SSTk-ω湍流模型,借助UDF自编程序讨论变气量,线性开启、线性关闭、阶梯式分段充气和正弦充气四种方式对空气和水气力提升泵水力特性的影响。研究结果表明:在气流线性开启方式下,液体提升流量增加,提升管内气体体积分数升高,总压降减小。在气流线性关闭方式下,液体提升流量减少,提升管内气体体积分数降低,总压降增加。在气流量阶梯式和正弦式变化时,提升管内的提升液体流量、气体体积分数和总压降随着气体速度周期性波动;周期越长,波动幅度越小,越稳定。这些研究成果为气力提升技术在河道清淤、污水处理和石油开采等领域的应用奠定了理论基础。