肇庆市某污水厂CASS工艺的调试与运行性能

对肇庆市某新建城市污水处理厂进行工艺调试,研究了其CASS系统对进水的处理效果.结果表明,调试阶段,进水COD_Cr、BOD₅、NH₄⁺-N和TP浓度分别为117.3～446.4 mg·L^-1、60.5～225.9 mg·L^-1、7.6～34.3 mg·L^-1和1.85～5.49 mg·L^-1,对应地,出水浓度分别为18.6～63.2 mg·L^-1、8.0～29.2 mg·L^-1、2.0～8.8 mg·L^-1和0.22～0.83 mg·L^-1.正常运行并优化工艺后,出水BOD₅、NH₄⁺-N和TP可达标排放.CASS池微生物数量丰富,正常运行阶段每克干污泥中,细菌、酵母菌和霉菌总数分别高达4.2×10¹⁰±1.8×10¹⁰CFU、2.5×10⁷±1.8×10⁷CFU和3.6×10⁶±2.6×10⁶CFU.     

2005—2007年大兴安岭林火释放碳量

根据野外火烧迹地调查,比较过火前后归一化植被指数的差异,计算2005—2007年大兴安岭林区各种可燃物类型的过火面积、火烧消耗的可燃物量,对森林火烧程度进行分级,并利用植物平均含碳率估算林火释放碳量.结果表明：2005—2007年大兴安岭林区总过火面积为436512.5 hm²,其中轻度、中度和重度火烧面积分别为207178.4、150159.2和79159.4 hm².这些火烧消耗可燃物量为3.9×10⁶ t,释放碳1.76×10⁶ t,其中落叶松林、针阔混交林、阔叶林和草地燃烧释放的碳量分别为0.34×10⁶、0.83×10⁶、0.27×10⁶和0.32×10⁶ t.     

巢湖春夏季节浮游植物的动态变化

2009年3月至8月,利用原位围隔实验和野外调查,研究了巢湖春夏季节浮游植物的动态变化.结果显示:围隔中浮游植物密度和生物量的变动范围分别是(2.95～102.43)×10⁵ cells·L^-1和0.0-7.39 mg·L^-1,优势种类为鱼腥藻属(Anabaena)、梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)和圆筒锥囊藻(Dinobryon cylindricum),其最大生物量分别为0.82 mg·L^-1、0.66mg·L^-1和2.98 mg·L^-1,均出现在3月或4月.在巢湖湖水中,春季(3～5月)浮游植物平均生物量为5.43mg·L^-1,其中绿藻占47.59%、硅藻占40.81%、蓝藻占10.18%,优势种类为盘星藻属(Pediastrum)和梅尼小环藻;而夏季(6～7月)浮游植物平均生物量为7.89mg·L^-1,其中蓝藻占58.7%、绿藻占2.77%、硅藻占11.4%,优势种类为微囊藻属(Microcystis).磷和枝角类滤食对巢湖春夏季节浮游植物的生物量和群落结构有重要影响.     

横岗水库富营养化特征分析

于2005年5月和11月调查了横岗水库的营养盐、叶绿素a(Chl.a)和浮游植物,对水库富营养化特征进行了分析。5月的总氮(TN)平均浓度为3.810mg·L^-1,总磷(TP)平均浓度为0.172mg·L^-1,Chl.a平均浓度为17.888mg·m^-3,综合营养状态指数(TSI_M)为73.3,该水库已达重度富营养化;11月份TSI_M下降到55.6,处于轻度富营养化状态,TN和TP平均浓度分别下降到1.302mg·L^-1和0.096mg·L^-1,Chl.a平均浓度却上升到26.935mg·m^-3,Chl.a浓度的上升与氨氮(NH₃-N)和正磷(PO₄-P)浓度上升以及浮游植物群落组成改变有关。从5月到11月,水库由蓝藻型富营养化水体变为绿藻型富营养化水体。5月浮游植物平均细胞密度高达2.75×10⁸cells·L^-1,优势种为美丽平裂藻和银灰平裂藻,其中平裂藻细胞数约占总细胞数的90%。11月浮游植物平均细胞密度降低到1.27×10⁷cells·L^-1,平裂藻的优势度下降,只占总细胞数的14.89%,绿藻成为主优势类群,其中栅藻是优势种之一,占总细胞数的11.52%。     

滴水湖及其引水河道沉积物中磷细菌的生态调查

2010年对滴水湖及其引水河道沉积物中可培养有机磷细菌(OPB)、无机磷细菌(IPB)的分布变化规律进行了为期1年的调查.结果表明,闸外引水河沉积物中OPB、IPB年平均含量分别为2.76×10⁴±1.31×10⁴CFU·g^-1和7.19×10³±3.98×10³CFU·g^-1;闸内引水河中分别为1.05×10⁴±3.56×10³ CFU·g^-1和2.54×10³±8.77×10² CFU·g^-1;滴水湖中则为6.69×10³±2.63×10³ CFU·g^-1和1.66×10³±5.83×10² CFU·g^-1.滴水湖及其引水河道沉积物中OPB、IPB数量与水体中磷元素含量密切相关,各采样点OPB、IPB数量与总磷(TP)含量均呈极显著正相关,且均高于与总溶解性磷(TDP)、活性磷(AP)的相关系数.     

欧洲鹅耳枥叶片愈伤组织诱导及培养研究

以欧洲鹅耳枥带芽叶片作为外植体,研究不同激素种类及其配比对愈伤组织诱导、增殖及分化的影响。结果表明：0.2 mg·L^-1 2,4-D的出愈率最高为96.76%;0.5 mg·L^-1 IBA处理的出愈率为97.22%;0.5 mg·L^-1 NAA的愈伤组织诱导率最高为95.03%。而WPM+0.5 mg·L^-1 BA+0.1 mg·L^-1 NAA+0.5 mg·L^-1 IBA的出愈率为92.83%,WPM+0.5 mg·L^-1 BA+0.5 mg·L^-1 NAA+0.01 mg·L^-1 IBA的出愈率为96.44%,而且诱导出的愈伤组织质量要优于单一激素诱导出的愈伤组织,因此最适合作为欧洲鹅耳枥叶片的诱导培养基。WPM+BA 2.0 mg·L^-1+KT 2.0 mg·L^-1+NAA 0.05 mg·L^-1组合愈伤组织增殖效果最好,最适合欧洲鹅耳枥叶片愈伤组织的增殖培养。WPM+BA 0.5 mg·L^-1+NAA 0.1 mg·L^-1+2,4-D 0.1 mg·L^-1组合愈伤组织诱导分化效果最好,分化率达13.54%。     

广梅汕铁路电气化改造的生态足迹分析

根据我国机车能耗统计资料、电力年度统计数据,从生态足迹角度定量地分析了广梅汕铁路电气化改造前后机车牵引能耗、CO₂排放量和能耗生态足迹.广梅汕铁路电气化改造前,采用内燃机车牵引客货列车,每年需要直接耗用柴油1.74×10⁴t,每年向大气排放5.50×10⁴t CO₂,其总生态足迹为1.27×10⁴hm²森林,平均生态足迹为每万吨公里0.018 hm²森林.电气化改造后,每年需耗电1.05×10⁸ kw·h,间接导致火电厂每年排放8.45×10⁴tCO₂,间接导致的火电总生态足迹为1.96×10⁴hm²森林,间接导致的水电总生态足迹为36.37hm²可耕地,平均间接生态足迹为每万吨公里0.021hm²森林和3.91×10^-5hm²可耕地.     

野生红花白芨再生体系的建立和优化

以野生红花白芨成熟蒴果为外植体,建立了白芨植株的再生体系。结果表明：白芨种子萌发最佳培养基为1/2 MS+6-BA 1.0 mg·L^-1+NAA 0.1 mg·L^-1+AC 0.5 g·L^-1;原球茎增殖最适培养基为MS+KT 1.0 mg·L^-1+NAA 0.1 mg·L^-1+AC 0.5 g·L^-1;原球茎分化培养基为MS+6-BA 0.5 mg·L^-1+KT 1.0 mg·L^-1+NAA 0.1 mg·L^-1+AC 0.5 g·L^-1;不定芽增殖最佳培养基为MS+6-BA 0.5 mg·L^-1+KT 1.0 mg·L^-1+NAA 0.1 mg·L^-1+AC 0.5 g·L^-1 +土豆汁150 g·L^-1,30 d后的芽增殖率达343%;最适生根培养基为1/2MS+IBA 0.5 mg·L^-1+AC 0.5 g·L^-1+土豆汁100 g·L^-1,生根率达100%;试管苗移栽的最佳方式是以水苔+树皮+椰糠+锯木粉(2∶2∶1∶1,V/V/V/V)为混合基质进行多株移栽,成活率可达99%。     

再力花处理河涌和湖泊水样有机污染物及离子的特性

为了明确河涌和湖泊水样中COD、TP、TN和阴阳离子的植物处理效果,以及含氮污染物的植物转化规律,以前期研究中选育的再力花处理了广州市某河涌和暨南大学明湖水样.结果证明,再力花能有效地促进河涌和湖泊水样中TN、COD_Cr和TP的去除.处理144h后,河涌水样初始浓度为11.15mg·L^-1、45mg·L^-1和1.17mg·L^-1的TN、COD_Cr和TP分别降至3.21mg·L^-1、15.8mg·L^-1和0.53mg·L^-1;湖水初始浓度为4.50mg·L^-1、36mg·L^-1和0.25mg·L^-1的TN、COD_Cr和TP分别降至2.31mg·L^-1、11.7mg·L^-1和0.03mg·L^-1.水样中的微生物和再力花均能去除NH₄⁺,并引起水中还原态氮发生亚硝化和硝化,但是不会明显改变Cl^-、SO₄^2-、Na⁺、K⁺、Mg²⁺和Ca²⁺等离子的浓度.     

DMS对三种水生生物急性毒性的实验研究

研究了DMS对鱼类、藻类及水生甲壳类的毒性,以探讨DMS对海洋生物及海洋环境的影响。结果显示DMS对食蚊鱼(Gambusia affinis)3h、6h、9h、12h、24h半致死浓度(LC₅₀)分别为34.1mg·L^-1、23.4mg·L^-1、22.4mg·L^-1、20.2mg·L^-1和19.1mg·L^-1,对网纹溞(Ceriodaphnia reticulata)6h、9h、12h、24h半效应浓度(EC₅₀)分别为47.4mg·L^-1、21.4mg·L^-1、18.0mg·L^-1、12.3mg·L^-1,DMS对扁藻(platymonas elliptica)96h生长潜力半抑制浓度(IC₅₀)为18.3mg·L^-1。     

新疆三工河流域尾闾绿洲地下水变化与土壤积盐的响应

研究地下水动态和土壤积盐过程有助于了解地下水抬升对土壤积盐的作用规律,合理利用水资源,防止土壤盐渍化。根据1985年、2000年和2005年的地下水等值线图资料,结合研究区1983~2005年水资源利用和0~20cm土壤层总盐数据以及土地利用数据,利用GIS技术和地统计学方法,分析了近23a来地下水动态,以及地下水抬升与地表积盐的关系。结果表明:区域输水灌溉是地下水水位抬升的直接动因。年均地下水水位抬升0.09m,地下水位每抬升1m,造成区域地表积盐区增加144.45hm2,地下水位的抬升对区域灌溉景观的积盐面积的扩张作用要强于非灌溉景观,在灌溉景观中耕地积盐速率最快,达0.43t.hm-.2a-1,23a间,单位面积的积盐量增加了40.04%,在非灌溉景观中,盐碱地的积盐作用较强,积盐速率达0.68.thm-.2a-1。     

长期施用有机肥和过磷酸钙对潮土有效磷积累与淋溶的影响

利用20年定位试验研究了施用化肥和有机肥对潮土耕层土壤有效磷（Olsen-P）含量与作物产量的关系及土壤Olsen-P积累和垂直移动规律的影响.结果表明：土壤Olsen-P含量在10～40 mg·kg^-1能保证小麦、玉米有较高的产量,土壤Olsen-P含量大于40 mg·kg^-1发生显著淋溶,轻壤质潮土Olsen-P发生淋溶的阈值为40 mg·kg^-1.连续施用化肥（NPK）和秸秆还田处理（SNPK）施磷量在77～90 kg·hm^-2,平均每100 kg P·hm^-2使耕层土壤Olsen-P提高0.63～0.72 mg·kg^-1,每年提高0.49～0.65 mg·kg^-1,达到淋失阈值需要45～60年.有机肥与化肥结合（MNPK、MNPK2和1.5 MNPK）,年施磷量为210 kg·hm^-2时,土壤Olsen-P（Y）与施肥年度（x）的关系为：Y_{1.5 MNPK}=4.506x+6.4464 (R²=0.8862),平均每年增加4.5 mg·kg^-1,连续施用8年可使耕层土壤Olsen-P达到淋失阈值;年施磷量为125和140 kg·hm^-2时,土壤Olsen-P与施肥年度的关系为：Y_MNPK2=2.4765x+13.563 (R²=0.9307)和Y_MNPK=3.1097x+6.9615 (R²=0.8562),平均每年增加2.47和3.1 mg·kg^-1,连续施用11年可使耕层土壤Olsen-P达到淋失阈值.有机无机肥结合处理土壤Olsen-P积累速度是化肥处理的3.5倍,过量施用有机肥增加了土壤Olsen-P的积累和淋失.     

膜下滴灌技术生态-经济与可持续性分析——以新疆玛纳斯河流域棉花为例

利用2000、2004、2006和2009年玛纳斯河流域的调查数据,以棉花为例,从生态、经济和社会可持续发展三个角度对比分析了膜下滴灌技术的应用效果.生态效益主要表现为,采用膜下滴灌比沟灌平均节水41.92％,流域内农业节约水量约为多年河道来水的9.34％,基本满足河道最小生态需水;采用膜下滴灌比沟灌节约化肥用量18.38％,节约农药用量17.00％.经济效益主要表现为,采用膜下滴灌棉花(籽棉)单产提高23.15％,水分利用效率(WUE)提高70.70％.社会效益主要表现为,采用膜下滴灌农业管理效率提高3-4倍,节约了农业劳动力.采用Bossel理论综合评价膜下滴灌技术的社会可持续性性,结果为良好.总体分析结果表明,采用膜下滴灌技术有利于区域社会经济的发展和生态环境的保护.本文的研究结果可为今后膜下滴灌技术的推广应用提供参考.     

宁夏平原北部地下水埋深浅地区不同灌木的水分来源

宁夏平原北部引黄灌区地下水埋深浅是该地区土壤盐碱化的主要原因, 种植耐盐植物可以吸收利用地下水, 在降低地下水位的同时可以减少对地面灌溉的依赖。为了分析银川平原北部4种灌木对不同水源的利用特征, 于2010年生长季测定了灌溉前后20年生多枝柽柳(Tamarix ramosissima)、3年生多枝柽柳、3年生宁夏枸杞(Lycium barbarum)和3年生四翅滨藜(Atriplex canescens)木质部水及不同潜在水源稳定氧、氢同位素组成(δ¹⁸O和δD), 应用IsoSource同位素线性混合模型估算了不同灌木对不同水源的利用率。同时测定了0-200 cm土壤剖面的全盐含量、含水量和pH值以及灌溉前后光合气体交换参数。结果表明: 不同深度土壤水δ¹⁸O和δD值存在较大差异, 并呈规律性变化。土壤水δ¹⁸O和δD值随深度加深呈逐渐降低的趋势。灌溉后80 cm以上土壤水δ¹⁸O和δD值低于灌溉前。无论灌溉前还是灌溉后, 20年生多枝柽柳与3年生灌木相比具有更低的δ¹⁸O和δD值。灌溉前, 3年生多枝柽柳、宁夏枸杞和四翅滨藜主要利用表层土壤水(70.1%、52.3%和48.9%); 20年生多枝柽柳对地下水的利用率最高(21.5%)。灌溉后, 3年生多枝柽柳和宁夏枸杞对80-140 cm土壤水利用率较高(59.5%和58.8%)。20年生多枝柽柳对地下水的利用率最高(18.3%)。灌溉前, 20年生多枝柽柳净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著高于其他3种灌木, 灌溉后3年生四翅滨藜净光合速率最高。灌溉对3年生多枝柽柳和宁夏枸杞的净光合速率和气孔导度有显著影响。无论灌溉前还是灌溉后, 3年生四翅滨藜瞬间水分利用效率均高于其他3种灌木。研究表明, 不同灌木在不同水分条件下水分利用策略不同, 这主要与植物种类及树龄有关。灌溉前幼龄多枝柽柳凭借其对干旱较强的忍耐能力利用浅层不饱和土壤水, 灌溉后其又转而利用中层土壤水, 表现出潜水湿生植物的特征, 主要吸收利用深层土壤水分, 对灌溉反应不明显。     

宁夏引黄灌区秸秆还田对麦田土壤硝态氮淋失的影响

以宁夏引黄灌区为例,探索秸秆还田条件下冬小麦土壤硝态氮淋失规律。试验设置常规施肥(CK)、常规施肥条件下施用4500kg/hm2(T1,半量还田)和9000 kg/hm2(T2,全量还田)秸秆3个处理。利用树脂芯法吸附10、20、30、60cm和90cm土层的硝态氮流失量。结果表明:硝态氮(纯N)淋失量6.26—12.85 kg/hm2,是冬小麦施用化肥氮量的2.78%—5.71%。与对照CK相比,T1和T2在10cm土层减少0.09%和3.97%;20cm土层减少8.51%和9.81%;30cm土层减少2.25%和10.34%;60cm土层减少23.85%和13.08%;90cm土层减少27.65%和20.73%。10cm和20cm土层,处理与对照以及处理之间均未到显著性差异(P0.05);30cm处理,T1与CK以及T1与T2未达到显著性差异,但T2与CK达到显著性差异表明全量还田效果最好;60cm土层,处理与对照、以及处理之间均达到显著性差异;90cm土层,处理与对照之间达到显著性差异,处理之间未达到显著性差异。硝态氮淋失主要发生在冬小麦返青至灌浆期间,占全生育期淋失量的52.95%—67.79%。T1、T2冬小麦产量增产率分别为10.11%与11.51%。可见,稻秆还田能够减少灌区土壤硝态氮淋失量。     

盐渍化灌区土壤盐分的时空变异特征及其与地下水埋深的关系

土壤盐分空间变异特征和地下水埋深状况是指导灌区合理用水和防治土壤盐碱化的重要依据。运用经典统计学和地质统计学方法,结合GIS技术,分析了河套灌区沙壕渠灌域0-20 cm、20-40 cm、40-60 cm土壤EC值的空间变异特征及地下水埋深对土壤盐分分布的影响。结果表明:沙壕渠灌域土壤盐分Cv值在不同灌溉时期和不同土壤深度均大于36%,表现为强变异特征;各灌水时期和不同土壤深度土壤EC值均表现为中等强度的空间自相关性,表层0-20 cm土壤空间自相关程度最高;秋浇前不同层次土壤EC值的空间分布在灌域内从南到北呈增大趋势,秋浇后土壤含盐量的高值区在西北部或东北部;土壤盐分受地下水埋深影响显著,灌域内地下水埋深南深北浅,土壤盐分随地下水埋深的增大而减小,二者之间满足指数关系。因此,应采取合理措施控制地下水埋深,防止区域土壤盐渍化加剧。     

不同水分和氮素处理对寒地水稻生育及产量的影响

为了探讨不同水分和氮素处理对寒地水稻生长发育及产量的影响,以水稻品种空育131、龙粳21为试验材料,于2010—2011年度在黑龙江建三江进行水分、氮素处理大田试验,水分为雨养、间歇灌溉、水层灌溉3个水平,氮素为不施氮、常规施氮(112—135 kg/hm2)、高氮(142—173 kg/hm2)3个水平。结果表明:与水层灌溉相比,雨养水稻生育期缩短1—5 d,生长指标明显降低,产量显著降低,间歇灌溉水稻生育期、生长指标与其相似,产量差异不显著。与常规施氮相比,不施氮生育期缩短2—5 d,高氮条件下延长2—4 d;施氮量增加,生长指标增大,产量显著增加;低氮条件下,水分不足的限制作用明显,高氮能一定程度弥补水分的限制,促进水稻生长。增加施氮量及灌溉水平可以显著地提高有效穗数、每穗粒数。在试验条件下,水氮互作效应不显著。间歇灌溉及高氮管理具有较好的增产效应及资源利用率,研究可为寒地水稻生产进行水氮科学管理、实现高产高效提供理论依据。     

限水灌溉冬小麦冠层氮分布与转运特征及其对供氮的响应

以高产冬小麦品种周麦18为材料,在大田春灌1水条件下,设置不同供氮水平和氮肥运筹处理试验,研究并探讨了在华北地区限水灌溉条件下氮肥施用对冬小麦冠层叶片氮素时空分布与转运及氮肥利用的影响。结果表明,冬小麦适量施氮可显著增产,2008-2009年以施氮量180 kg/hm²时(N21)产量最高,为8749 kg/hm²;2009-2010年以施氮量270 kg/hm²时(N32)产量最高,但施氮量210 kg/hm²(N22)处理与N32处理产量无显著差异,分别为8340 kg/hm²和8558 kg/hm²。氮肥利用效率和氮肥偏生产力均随施氮量增加而降低;氮肥利用率与氮肥农学效率均随施氮量的增加呈先升后降的趋势,分别在N21和N22处理时最高。冠层叶片氮素含量和积累量随叶层层次自上而下降低而下降,垂直梯度分明,各时期冠层叶片氮素垂直梯度随施氮量的增加总体呈先增大后减小的趋势。冠层叶片氮素转运量、转运率和对籽粒的贡献率均呈现为:第1层>第2层>第3层>第4层。相关分析表明,冠层叶片氮素梯度与叶片氮素转运率呈显著正相关关系(R²=0.722^*),与贡献率呈极显著正相关关系(R²=0.975^**)。适量施氮(120-210 kg/hm²)增大了叶层间氮素垂直分布梯度,促进了氮素在植株内的运移分配,有利于叶片氮素向外转运,提高了叶片氮素转运量和对籽粒贡献率,保持了较高的氮素利用率。施氮过多(330 kg/hm²)减小了叶层间氮素垂直分布梯度,减弱了氮素在植株内的再利用,叶片氮素转运不畅,导致叶片氮素转运量和对籽粒贡献率下降,氮素利用率显著降低。连续两年试验结果显示,通过适量氮肥调控可以增大冠层叶片氮素垂直梯度,有利于叶片中的氮素输出,促进氮素的再分配、再利用,从而提高氮素利用率,并可获得较高的籽粒产量和蛋白质含量。     

三种集约化种植体系氮素平衡及其对地下水硝酸盐含量的影响

选取中国北方3种重要的集约化种植体系小麦玉米轮作、大棚蔬菜和果园,研究了3种体系年度氮素输入输出关系、土壤硝酸盐的累积、不同体系地下水硝态氮含量的动态变化.结果表明,大棚蔬菜年度化肥氮、有机肥氮、灌水带入的氮和总氮输入量分别为135.8、1881、402和36.56kg·hm^-2,分别为小麦玉米田的25、37.5、83.8和5.8倍,为果园的2.1、10.4、6.82和4.2倍.不同系统降水输入的氮在142～189kg·hm^-2之间.3个体系氮输出量分别为280、329和121kg·hm^-2.氮素年度盈余分别为349、332.7和74.6kg·hm^-2.0～90cm土层硝态氮累积量分别为22.1～2.75、1173和613kg·hm^-2,90～180cm土层硝态氮累积量分别为2.13～2.42、10.32和976kg·hm^-2.在0～180cm剖面中,小麦玉米田各层土壤硝态氮处于相对均一分布,大棚蔬菜以表层最高,30cm以下各层也远高于大田,果园土壤硝态氮累积随土壤深度而增加.3种体系均表现出硝酸盐的明显淋洗.大棚蔬菜区浅井地下水硝态氮含量99%超过了10mg·L^-1.而大棚深井和果园浅井超标率均为5%,小麦玉米深井为1%.大棚蔬菜区地下水硝态氮含量与井深呈指数函数降低关系.     

基于最小数据方法的甘南藏族自治州生态补偿标准

生态补偿标准的确定是生态补偿机制建立的难点和重点.根据1987-2007年甘南州气象站和2007年甘南藏族自治州的社会调查资料,采用最小数据方法、社会调查法、降水储水量法对草地生态系统服务的供给曲线进行模拟.结果表明：2007年,甘南藏族自治州年实施生态补偿的机会成本为503.6 yuan·hm^-2,草地生态系统提供的单位水源涵养量为1110.7 m³·hm^-2,补偿标准为788.6 yuan·hm^-2,草地生态系统提供的总水源涵养量为2.56×10.9 m³.