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CO_(2)管道不同相态节流放空特性研究与对比
1
作者 范振宁 梁海宁 +6 位作者 房茂立 赫一凡 于帅 闫兴清 安佳然 乔帆帆 喻健良 《化工学报》 北大核心 2025年第7期3742-3751,共10页
基于工业规模CO_(2)管道放空实验平台,开展了密相和超临界相CO_(2)节流放空实验。通过对放空实验的结果进行分析和对比,揭示了不同初始相态CO_(2)放空过程中,放空管管内CO_(2)的压力、温度和相态的演变规律和差异,为实际工业CO_(2)管道... 基于工业规模CO_(2)管道放空实验平台,开展了密相和超临界相CO_(2)节流放空实验。通过对放空实验的结果进行分析和对比,揭示了不同初始相态CO_(2)放空过程中,放空管管内CO_(2)的压力、温度和相态的演变规律和差异,为实际工业CO_(2)管道放空操作提供直接的数据支持和参考建议。结果表明,密相和超临界相CO_(2)放空过程阀门上游截面和下游截面压力会分别经历快速降压阶段和充压阶段。各截面温度演变过程均会经历两段温降和温升过程。相较密相CO_(2)放空,超临界相CO_(2)放空阀门前后截面的压差更大,这可能会对阀门造成更为强烈的冲击。然而,尽管可能存在上述问题,超临界相CO_(2)放空相较密相CO_(2)放空管内CO_(2)可以更早脱离气液饱和相。因此,超临界CO_(2)放空时管内发生干冰冻堵的风险也相对较低。 展开更多
关键词 安全 二氧化碳 实验验证 CO_(2)管道 放空特性 CO_(2)相态
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MnO_(2)纳米复合材料吸附处理工业废水的应用研究进展
2
作者 王坤 孙海翔 +4 位作者 唐玉朝 黄显怀 张北平 伍昌年 陈伟 《应用化工》 北大核心 2025年第7期1861-1866,1874,共7页
二氧化锰(MnO_(2))作为一种重要的过渡金属氧化物,因其丰富的储量、多样的晶型以及出色的性能而备受瞩目。当MnO_(2)被纳米化处理后,其颗粒尺寸显著减小,比表面积显著增大,进而实现了材料性能的优化,大大拓宽了其应用领域。总结了MnO_(2... 二氧化锰(MnO_(2))作为一种重要的过渡金属氧化物,因其丰富的储量、多样的晶型以及出色的性能而备受瞩目。当MnO_(2)被纳米化处理后,其颗粒尺寸显著减小,比表面积显著增大,进而实现了材料性能的优化,大大拓宽了其应用领域。总结了MnO_(2)纳米复合材料作为吸附剂在工业废水污染物处理中的应用研究进展。通过介绍MnO_(2)纳米复合材料形貌特征及其对重金属、有机污染物和无机污染物的吸附效果,阐述MnO_(2)纳米复合材料吸附剂在处理不同污染物的吸附机理,并展望MnO_(2)纳米复合材料的发展方向。 展开更多
关键词 二氧化锰(MnO_(2)) 吸附机理 制备方法 工业废水
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膜曝气生物膜反应器污水处理过程N_(2)O排放特性及减排策略 被引量：1
3
作者 王亚宜 贺泰来 +3 位作者 李佳 吴巧玉 汪涵 赵立功 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第3期350-358,共9页
膜曝气生物膜反应器(membrane aerated biofilm reactor,MABR)作为一种新型的污水处理技术,因其高效的氮去除能力和较低的N_(2)O排放水平而受到广泛关注。传统污水处理脱氮过程中,硝化反硝化阶段主要通过羟胺氧化、AOB反硝化、异养反硝... 膜曝气生物膜反应器(membrane aerated biofilm reactor,MABR)作为一种新型的污水处理技术,因其高效的氮去除能力和较低的N_(2)O排放水平而受到广泛关注。传统污水处理脱氮过程中,硝化反硝化阶段主要通过羟胺氧化、AOB反硝化、异养反硝化以及化学变化途径产生N_(2)O。MABR处理市政污水较传统曝气方式具有更低的N_(2)O排放潜力,主要得益于MABR特殊的底物异向扩散模式和无泡曝气方式,这会减少N_(2)O产生潜力及排放水平。该文总结了MABR在运行过程中N_(2)O产生与降低途径,讨论了N_(2)O产生和排放的影响因素及控制策略,并对今后研究MABR体系中N_(2)O排放进行了展望,以期说明MABR进一步工程应用在碳减排方面的优势。 展开更多
关键词 膜曝气生物膜反应器(membrane aerated biofilm reactor MABR) N_(2)O 污水处理 温室气体 碳减排 生物脱氮
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纳米TiO_(2)复合膜在食品包装中的应用研究进展
4
作者 范文广 郑海君 +4 位作者 田辉 任海伟 田亚琴 潘立超 杨伟霞 《食品工业科技》 北大核心 2025年第7期425-434,共10页
近年来,纳米材料因其独特的性能在食品包装中具有优势而引起了人们的极大兴趣,纳米二氧化钛(titanium dioxide,TiO_(2))由于其优异的生物相容性、光催化和抗菌性能,被公认为是生物可降解食品包装膜中的功能性纳米填料。本文介绍了纳米Ti... 近年来,纳米材料因其独特的性能在食品包装中具有优势而引起了人们的极大兴趣,纳米二氧化钛(titanium dioxide,TiO_(2))由于其优异的生物相容性、光催化和抗菌性能,被公认为是生物可降解食品包装膜中的功能性纳米填料。本文介绍了纳米TiO_(2)复合膜的制备方法,分析了复合膜在紫外屏蔽、抗菌、乙烯清除、智能响应等方面发挥的多元化功能,总结了在果蔬保鲜和肉类包装领域应用较广泛的纳米TiO_(2)复合膜的最新研究进展,讨论了纳米TiO_(2)应用在食品包装中存在的安全隐患,并对其发展前景进行了展望,以期为纳米TiO_(2)复合膜在未来功能化以及智能化食品包装领域中的研究提供理论参考和新思路。 展开更多
关键词 纳米二氧化钛(TiO_(2)) 复合膜 应用 食品包装
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N_(2)H_(4)强化常温低NH_(4)^(+)-N亚硝化系统的稳定运行研究
5
作者 向韬 褚旭 李军 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第1期279-286,共8页
为获得稳定的亚硝化过程,研究通过投加联氨(N_(2)H_(4))强化了低NH_(4)^(+)-N亚硝化系统在常温下的运行效能,并探究了该策略对硝化过程关联菌群特性的影响。结果显示,在温度由35℃降低至20℃的过程中,NH_(4)^(+)-N转化率(Ammonia-Nitrog... 为获得稳定的亚硝化过程,研究通过投加联氨(N_(2)H_(4))强化了低NH_(4)^(+)-N亚硝化系统在常温下的运行效能,并探究了该策略对硝化过程关联菌群特性的影响。结果显示,在温度由35℃降低至20℃的过程中,NH_(4)^(+)-N转化率(Ammonia-Nitrogen Conversion Rate,ANCR)和亚硝积累率(Nitrite Accumulation Rate,NAR)逐渐降低,分别由60%和31%下降至45%和9.39%。通过投加5 mg/L N_(2)H_(4),可使ANCR和NAR分别提升至61.36%和75%以上。亚硝化主要功能菌-氨氧化菌(Ammonia-Oxidizing Microorganisms,AOB)(Nitrosomonas属)相对丰度提升至15%,干扰-亚硝酸盐氧化菌(Nitrite-Oxidizing Bacteria,NOB)(Nitrospira属)相对丰度被抑制在0.05%以下。AOB活性由(0.39±0.01)mg N/(g VSS·h)上升至(0.42±0.01)mg N/(g VSS·h)。功能基因预测分析发现,AOB的主要功能基因(氨氮加氧酶)相对丰度提升了20百分点,而NOB的功能基因(亚硝酸盐氧化酶)未被预测出,表明投加N_(2)H_(4)促进了亚硝化系统的稳定运行。 展开更多
关键词 环境工程学 生物脱氮 低氨氮 亚硝化 常温 N_(2)H_(4)
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倒置A^(2)/O+A生化法+膜法+磁混凝法污水处理工程实例
6
作者 计建洪 耿学坚 +2 位作者 王丽聪 杭彩云 庄惠生 《印染》 北大核心 2025年第1期64-67,共4页
采用“倒置A^(2)/O+A生化法+膜法+磁混凝物化法”组合工艺处理污水,分析了工艺特点,并详述了主要构筑物及设备参数。该组合工艺处理效果优良,除磷脱氮效果好,出水COD、TP、NH_(3)-N、TN月均值分别为28、0.2、0.3、6.06mg/L,达到了DB32/1... 采用“倒置A^(2)/O+A生化法+膜法+磁混凝物化法”组合工艺处理污水,分析了工艺特点,并详述了主要构筑物及设备参数。该组合工艺处理效果优良,除磷脱氮效果好,出水COD、TP、NH_(3)-N、TN月均值分别为28、0.2、0.3、6.06mg/L,达到了DB32/1072—2018《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》其他区域污染物排放标准,其中COD、TP和NH_(3)-N三个指标达到了GB3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类水排放标准。 展开更多
关键词 废水处理 倒置A^(2)/O 除磷脱氮 磁混凝沉淀 膜法
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水氮耦合对河西灌区滴灌西瓜NH_(3)和N_(2)O排放的影响
7
作者 薛亮 马忠明 +3 位作者 赵安宇 罗双龙 薛莲 Muhammad Ali RAZA 《干旱区地理》 北大核心 2025年第5期801-811,共11页
NH_(3)和N_(2)O排放是氮素气态损失的主要途径,研究膜下滴灌条件下不同水氮供应量对氮素气态损失的影响对于河西灌区西瓜生产中水氮管理方案的制定具有重要意义。试验采用裂区设计,主处理按田间持水量的80%(I80)、65%(I65)和50%(I50)设... NH_(3)和N_(2)O排放是氮素气态损失的主要途径,研究膜下滴灌条件下不同水氮供应量对氮素气态损失的影响对于河西灌区西瓜生产中水氮管理方案的制定具有重要意义。试验采用裂区设计,主处理按田间持水量的80%(I80)、65%(I65)和50%(I50)设3个灌水下限,灌水上限设为田间持水量的95%,副处理设0(N0)、100 kg·hm^(-2)(N100)、200 kg·hm^(-2)(N200)和300 kg·hm^(-2)(N300)4个施氮水平。试验采用通气法和静态箱-气相色谱法,分析了不同处理下土壤NH_(3)和N_(2)O排放动态变化以及西瓜产量和品质。结果表明:(1)土壤氮素气态排放受水氮共同影响,NH_(3)、N_(2)O排放在施用基肥后1~2 d达到高峰,持续5~7 d,累积排放量在苗期最大,分别占全生育期的33.33%和47.22%;全生育期NH_(3)、N_(2)O累积排放量分别为3.05~15.39 kg·hm^(-2)和0.51~2.00 kg·hm^(-2)。(2)提高水氮供应量均会促使NH_(3)、N_(2)O排放,氮素的作用大于灌水,I80条件下增施氮肥,NH_(3)、N_(2)O累积排放量分别增加了63.86%~285.48%和120.41%~308.82%。(3)处理I65N200的氮素利用率达到32.62%,显著高于处理I80N300,产量和可溶性固形物含量分别为70159 kg·hm^(-2)和11.39%,与处理I80N300差异不显著。综合考虑产量、品质和氮素利用率,在河西灌区西瓜膜下滴灌种植中,将土壤含水量控制在田间最大持水量的65%~95%之间,施氮量优化至200 kg·hm^(-2)时,能够保持较高的产量和品质,并有利于控制NH_(3)和N_(2)O排放。 展开更多
关键词 西瓜 滴灌 水氮耦合 NH_(3)排放 N_(2)O排放
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TiO_(2)/有机氟复合改性丙烯酸酯乳液及其对亚麻织物的多功能整理
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作者 高晓辉 李玉峰 +2 位作者 付鑫鑫 冯峰 赵阳 《材料导报》 北大核心 2025年第11期285-291,共7页
为使整理后的亚麻织物具有拒水、防紫外线等多种功能,使用溶胶-凝胶法制备二氧化钛(TiO_(2))溶胶,采用硅烷偶联剂(KH-570)对其进行改性,制备了可聚合的有机硅改性二氧化钛单体(Si-TiO_(2)),再以甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)为有机氟单体... 为使整理后的亚麻织物具有拒水、防紫外线等多种功能,使用溶胶-凝胶法制备二氧化钛(TiO_(2))溶胶,采用硅烷偶联剂(KH-570)对其进行改性,制备了可聚合的有机硅改性二氧化钛单体(Si-TiO_(2)),再以甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)为有机氟单体,使用无皂乳液聚合法制备了核壳型SiTiO_(2)/有机氟复合改性丙烯酸酯乳液整理剂(TiFAc)。利用FTIR、TEM、XPS等表征了TiFAc乳胶粒的结构;通过SEM和EDS表征了采用轧-烘-焙工艺整理的亚麻织物的表面元素和形貌;分析了Si-TiO_(2)的质量浓度等对整理亚麻织物的拒水性、紫外线防护性能及物理力学性能等应用及服用性能的影响。结果表明:当Si-TiO_(2)的含量达到5%(质量分数)时,TiFAc乳液整理亚麻织物表现出优异的拒水性和防紫外线性能,其水接触角为155.79°,紫外线防护系数(UPF)为106.89。整理亚麻织物的断裂强力和断裂伸长率相比原始亚麻织物有所提升,同时,整理亚麻织物保持良好的透气性能。整理亚麻织物具有良好的耐久性,经过30次皂洗后水接触角仍保持在150.25°,UPF为91.13。TiFAc乳液多功能整理剂有效地提升了亚麻织物在日常及工业上的应用价值。 展开更多
关键词 二氧化钛(TiO_(2)) 有机氟 丙烯酸酯 乳液聚合 亚麻织物 拒水 紫外防护性能
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NH_(4)^(+)和CO_(2)复合胁迫对水蕴草及其生长水体的影响
9
作者 常雅军 王巍 +3 位作者 刘吉祥 李韵涵 孙林鹤 姚东瑞 《植物资源与环境学报》 北大核心 2025年第2期11-21,共11页
为了探究大气CO_(2)浓度升高背景下,水蕴草〔Elodea densa(Planch.)Casp.〕对水体NH_(4)^(+)胁迫的响应机制,设置2个NH_(4)^(+)质量浓度水平(1和6 mg·L^(-1))和3个CO_(2)流量水平(0.0、0.4和1.0 m^(3)·h^(-1),分别对应环境CO_... 为了探究大气CO_(2)浓度升高背景下,水蕴草〔Elodea densa(Planch.)Casp.〕对水体NH_(4)^(+)胁迫的响应机制,设置2个NH_(4)^(+)质量浓度水平(1和6 mg·L^(-1))和3个CO_(2)流量水平(0.0、0.4和1.0 m^(3)·h^(-1),分别对应环境CO_(2)、低流量CO_(2)和高流量CO_(2)),对胁迫0、3、10和17 d时6个处理组的水体物理化学指标及水蕴草的生长量和生理生化指标〔包括叶绿素含量、抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)含量和碳氮代谢关键酶活性〕进行了比较和双因素方差分析。结果显示:与胁迫0 d和NH_(4)^(+)单一胁迫处理组相比,胁迫3、10和17 d时,4个复合胁迫处理组水体的溶解氧含量和pH值显著(P<0.05)下降,而电导率、氧化还原电位、盐度、NH_(4)^(+)含量和HCO_(3)^(-)含量多显著升高,并且,CO_(2)流量对上述水体指标的影响以及NH_(4)^(+)质量浓度对水体NH_(4)^(+)含量的影响在0.001水平具有统计学意义,二者交互作用对水体NH_(4)^(+)含量的影响在0.05水平具有统计学意义。6个处理组的水蕴草生长量均为负值;在同一CO_(2)流量下,1和6 mg·L^(-1)NH_(4)^(+)处理组间的水蕴草生长量差异较小,而在同一NH_(4)^(+)质量浓度下,低流量和高流量CO_(2)处理组的水蕴草生长量显著低于环境CO_(2)处理组;并且,仅CO_(2)流量对水蕴草生长量的影响在0.001水平具有统计学意义。4个复合胁迫处理组水蕴草的叶绿素含量均随胁迫时间延长呈现先升高后降低的变化趋势;与环境CO_(2)处理组相比,整体而言,4个复合胁迫处理组水蕴草的超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性在胁迫3 d时显著下降、在胁迫10和17 d时显著升高,过氧化氢酶活性在胁迫3、10、17 d时升高;在同一NH_(4)^(+)质量浓度下,高流量CO_(2)处理组水蕴草的MDA含量在胁迫10和17 d时显著低于低流量CO_(2)处理组。总体来看,在同一NH_(4)^(+)质量浓度下,低流量和高流量CO_(2)处理组水蕴草的谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合酶和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性在胁迫3 d时高于环境CO_(2)处理组,而GS、GDH、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶和碳酸酐酶活性在胁迫10和17 d时低于环境CO_(2)处理组。以上研究结果显示:CO_(2)浓度升高可促进水蕴草的碳氮协同代谢,从而缓解水中NH_(4)^(+)对水蕴草的毒性效应,但随着胁迫时间延长,溶解在水中的HCO_(3)^(-)不断累积,导致水体酸化,反而加剧了NH_(4)^(+)对水蕴草的毒性效应。 展开更多
关键词 水蕴草 CO_(2) NH_(4)^(+) 复合胁迫 双因素方差分析 碳氮代谢
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CO_(2)浓度升高、升温及其交互作用对良星99冬小麦叶片碳氮代谢的影响 被引量：1
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作者 王娇 白海霞 +7 位作者 韩语燕 梁惠 冯雅楠 张东升 李萍 宗毓铮 史鑫蕊 郝兴宇 《作物学报》 北大核心 2025年第4期1061-1076,共16页
单一的大气CO_(2)浓度升高或温度升高均已被证实对小麦的生长和产量产生显著影响,然而,关于CO_(2)浓度和温度共同升高对小麦整个生育期的影响研究很少。本研究以冬小麦品种“良星99”为材料,利用人工控制气候室,设置2种CO_(2)浓度水平(... 单一的大气CO_(2)浓度升高或温度升高均已被证实对小麦的生长和产量产生显著影响,然而,关于CO_(2)浓度和温度共同升高对小麦整个生育期的影响研究很少。本研究以冬小麦品种“良星99”为材料,利用人工控制气候室,设置2种CO_(2)浓度水平(环境大气CO_(2)浓度和环境大气CO_(2)浓度+200μmol mol^(-1))和2种温度水平(环境温度和环境温度+2℃),测定其对冬小麦物候期、光合作用、碳代谢、氮同化和产量的影响。结果表明:大气CO_(2)浓度升高使拔节期、开花期和灌浆期净光合速率和水分利用效率增加,使灌浆期可溶性糖含量升高,虽灌浆期谷氨酰胺合成酶和谷丙转氨酶活性降低,但仍可通过增加穗数,进而使生物量和产量增加32.8%和30.0%。升温会缩短冬小麦全生育期,使拔节期谷氨酸合成酶活性下降,开花期水分利用效率、可溶性糖、淀粉和蔗糖含量、谷氨酸合成酶活性降低,灌浆期蔗糖合成酶和谷氨酰胺合成酶活性下降,生物量降低12.2%,产量无显著影响。大气CO_(2)浓度升高促进升温下冬小麦提前开花,并延长花后籽粒灌浆时间。升温条件下,大气CO_(2)浓度升高通过上调拔节期TaRUBP1的表达进而提高净光合速率,提高拔节期可溶性糖含量和开花期蔗糖含量,从而缓解升温对光合同化的负面影响。升温条件下,CO_(2)浓度升高上调开花期TaGS2和灌浆期TaNR的表达进而增加开花期谷氨酰胺合成酶活性和灌浆期硝酸还原酶活性,缓解升温对氮同化的抑制作用。此外,CO_(2)浓度升高减轻升温对冬小麦生物量的负面影响,并通过增加穗数提高升温条件下冬小麦产量23.9%。总之,CO_(2)浓度通过提高光合能力、增加光合同化物积累、促进氮同化、延长灌浆时间等缓解升温对冬小麦生物量的负效应,并通过增加穗数提高冬小麦产量。 展开更多
关键词 冬小麦 碳氮代谢 生长 产量 CO_(2)浓度升高 温度升高
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绿肥还田条件下减氮对河西绿洲灌区玉米产量及N_(2)O排放的影响 被引量：1
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作者 刘亚龙 王鹏飞 +6 位作者 于爱忠 王玉珑 尚永盼 杨学慧 尹波 张冬玲 王凤 《作物学报》 北大核心 2025年第3期771-784,共14页
探究绿洲灌区玉米产量、N_(2)O排放特征对绿肥还田条件下减量施氮的响应,以期为区域构建稳产减排的施氮制度提供理论依据。基于甘肃农业大学武威绿洲农业试验站开展的田间定位试验,设置绿肥还田条件下传统施氮量(N100)和绿肥还田条件下... 探究绿洲灌区玉米产量、N_(2)O排放特征对绿肥还田条件下减量施氮的响应,以期为区域构建稳产减排的施氮制度提供理论依据。基于甘肃农业大学武威绿洲农业试验站开展的田间定位试验,设置绿肥还田条件下传统施氮量(N100)和绿肥还田条件下减量施氮10%、20%、30%和40%(即N90、N80、N70和N60)处理,分析各处理对玉米产量及N_(2)O排放特征的影响。结果表明,绿肥还田条件下,N100、N90和N80处理的玉米产量无显著差异,但均显著高于N70和N60处理。N_(2)O全球增温潜势(GWP)随着施氮量的降低而减小;N_(2)O排放强度(GHGI)以N80处理最低,较N100处理显著降低14.3%。在玉米生长阶段,N_(2)O排放通量峰值出现在施肥后,且随着施氮量的增加各处理峰值相应增加。与N100处理相比,N90、N80、N70和N60处理N_(2)O累积排放量显著降低;但N90和N80处理较N70处理分别提高18.0%和9.4%,较N60分别提高28.6%和19.3%(P<0.05)。玉米全生育期0~110 cm土壤平均NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N含量随着施肥量的减少而降低。其中N90、N80、N70和N60处理较N100处理平均NH_(4)^(+)-N含量分别降低6.4%、9.9%、15.3%和21.3%,差异显著;平均NO_(3)^(-)-N含量分别降低5.6%、11.5%、9.2%和24.5%,差异显著。相关性分析表明,施氮量、土壤NH_(4)^(+)-N含量、土壤NO_(3)^(-)-N含量和N_(2)O排放量两两之间均呈正相关,施氮量通过影响土壤NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N含量来影响农田N_(2)O排放,是影响农田N_(2)O排放的主要因素。因此,绿肥还田条件下减量施氮20%可作为干旱绿洲灌区发展稳产减排的合理氮肥管理制度。 展开更多
关键词 绿肥 减氮 产量 N_(2)O排放 铵态氮 硝态氮
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毛竹根际沉积碳对根际土壤氮转化的影响——基于原位CO_(2)富集标记 被引量：1
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作者 杨显银 施曼 +5 位作者 张君波 陈浈雄 江明君 裘碧桐 李全 宋新章 《生态学报》 北大核心 2025年第9期4284-4293,共10页
根际沉积碳作为连接植物、土壤和微生物的纽带,在调控根际土壤碳氮转化过程中发挥重要作用,但根际沉积碳如何调控土壤氮的转化仍不清楚。以毛竹(Phyllostachys edulis)为对象,在“一竹一鞭一笋”相连的克隆系统中对母竹树冠进行^(13)CO_... 根际沉积碳作为连接植物、土壤和微生物的纽带,在调控根际土壤碳氮转化过程中发挥重要作用,但根际沉积碳如何调控土壤氮的转化仍不清楚。以毛竹(Phyllostachys edulis)为对象,在“一竹一鞭一笋”相连的克隆系统中对母竹树冠进行^(13)CO_(2)富集标记,探究根际沉积碳的增加对土壤氮转化相关功能微生物的影响。结果表明,树冠^(13)CO_(2)富集增加了根际沉积碳,同时,根际硝化、反硝化微生物功能基因丰度分别增加131.7%—639.7%、79.2%—174.3%。母竹篼根和鞭根的根际沉积碳对土壤氮转化的影响无显著差异。在毛竹快速生长的不同阶段,树冠^(13)CO_(2)富集处理下根际土壤中的^(13)C丰度以及硝化、反硝化相关微生物功能基因丰度均呈先降后升趋势,根际沉积碳对土壤氮转化相关微生物的影响依赖于发育阶段。土壤中δ^(13)C和NH_(4)^(+)为预测根际土壤硝化作用的重要变量,DOC和NO_(3)^(-)含量为预测根际土壤反硝化作用的重要变量。研究可为深入理解植物根际微域的碳氮转化提供科学参考。 展开更多
关键词 根际沉积碳 树冠13CO_(2)富集 氮转化 功能基因 毛竹
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跨临界CO_(2)制冷热泵系统理论研究及应用现状
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作者 舒歌群 王琦 田华 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第9期886-903,共18页
CO_(2)作为大自然存在的物质,在制冷热泵系统中扮演绿色、低成本工质的角色,跨临界CO_(2)系统具有节能潜力高、冷热联供性能出色、安全和变工况适应性强等优势而受到广泛关注,是引领未来制冷热泵领域发展的重要技术之一.本文总结了跨临... CO_(2)作为大自然存在的物质,在制冷热泵系统中扮演绿色、低成本工质的角色,跨临界CO_(2)系统具有节能潜力高、冷热联供性能出色、安全和变工况适应性强等优势而受到广泛关注,是引领未来制冷热泵领域发展的重要技术之一.本文总结了跨临界CO_(2)制冷热泵系统在热力学分析方法、系统动态仿真及实际应用3方面的研究现状,重点分析了循环构型优化的能效提升方案、系统动态控制策略及应用案例.介绍了提升系统能效的关键热力过程优化方法,针对节流、压缩和换热过程,对比了增设引射器、双级/平行压缩机、双温蒸发等提效方案,系统性能系数(COP)提升率为2.8%~63.7%,跨临界CO_(2)冷热联供系统综合COP最高达7.22,可广泛应用于建筑、食品加工等大温差冷热需求场景,但需要考虑系统的经济性.目前跨临界CO_(2)冷热联供系统已有应用案例,随着复杂构型的使用,系统动态控制难度提升显著,跨临界CO_(2)系统应用的优化方法正在向实时算法转变.因此,与储能、清洁能源等结合使用并辅以人工智能控制技术是跨临界CO_(2)系统的主要发展方向. 展开更多
关键词 CO_(2) 跨临界系统 部件 动态控制 应用
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尿素配施硝化抑制剂DMPP对菜地土壤氮转化及N_(2)O排放的影响
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作者 岩双 闫辉 +4 位作者 王炽 蒋存征 李文明 陈安强 张丹 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第7期1943-1954,共12页
在高肥力菜地土壤上确定合理的硝化抑制剂添加量,对提高氮肥利用效率,减少氮流失和温室气体排放具有重要意义。本文以洱海周边长期种植蔬菜的土壤为对象,添加常规施氮量(300 kg·hm^(-2))0.5%、1%、3%、5%和10%的硝化抑制剂3,4-二... 在高肥力菜地土壤上确定合理的硝化抑制剂添加量,对提高氮肥利用效率,减少氮流失和温室气体排放具有重要意义。本文以洱海周边长期种植蔬菜的土壤为对象,添加常规施氮量(300 kg·hm^(-2))0.5%、1%、3%、5%和10%的硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP),通过室内培养试验,研究培养过程中不同形态氮浓度变化和N_(2)O排放。结果表明:与对照处理(CK)相比,添加DMPP使得铵态氮(NH_(4)^(+)-N)在菜地土壤中滞留时间延长至10~15 d,降低了10.87%~16.21%的硝态氮(NO_(3)^(-)-N)和42.13%~52.99%的亚硝态氮(NO^(-)_(2)-N)含量,但不同添加量DMPP处理间差异不显著。添加DMPP降低了菜地土壤净氮矿化速率、净氮硝化速率和净氨化速率,但对净同化速率无显著影响。添加DMPP降低了菜地土壤N_(2)O排放通量和N_(2)O累积排放量,二者分别下降了40.77%~45.32%和49.06%~56.96%,但不同添加量DMPP处理的土壤N_(2)O排放量差异不显著。添加DMPP显著降低了土壤AOB和Comammox基因丰度,二者分别下降了48.43%~67.90%和21.82%~47.27%,随着DMPP浓度的增加其抑制效果呈现出先减弱后增强的变化趋势。添加DMPP促进了土壤AOA基因丰度,其增幅为55.61%~163.16%,随DMPP浓度的增加其促进作用更加显著。因此,添加DMPP有效抑制了NH_(4)^(+)-N向NO_(3)^(-)-N和NO^(-)_(2)-N的转化,降低了土壤氮转化速率,但对土壤氮净同化速率无显著影响。同时,添加DMPP显著降低了土壤AOB基因丰度,促使N_(2)O排放量减少,因此是N_(2)O减排的有效措施。基于培养期间的抑制效果,高肥力菜地土壤中添加施氮量为1%的DMPP是经济可行的措施。 展开更多
关键词 硝化抑制剂 土壤氮转化速率 N_(2)O排放 氨氧化微生物
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沸石分子筛用于CO_(2)-N_(2)-CH_(4)筛分分离的研究进展
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作者 唐轩 白晓炜 +2 位作者 张飞飞 李晋平 杨江峰 《化工进展》 北大核心 2025年第7期3938-3949,共12页
面对能源短缺与温室效应加剧的全球性挑战,开发基于分子筛分原理的气体分离技术对降低能源消耗和缓解温室效应具有重要意义。这种筛分技术在烟气中实现CO_(2)捕集以及从天然气中脱除N_(2)方面展现出较大潜力,由于CO_(2)、N_(2)和CH_(4)... 面对能源短缺与温室效应加剧的全球性挑战,开发基于分子筛分原理的气体分离技术对降低能源消耗和缓解温室效应具有重要意义。这种筛分技术在烟气中实现CO_(2)捕集以及从天然气中脱除N_(2)方面展现出较大潜力,由于CO_(2)、N_(2)和CH_(4)分子之间的物理性质相似,实现这3种气体的有效分子筛分充满挑战。本文基于沸石骨架(包括刚性骨架和柔性骨架)的灵活性及其筛分特征,将分子筛分归纳为3种分离机制:尺寸筛分机制(基于分子尺寸差异最常见的筛分方式)、分子陷阱门机制以及骨架呼吸-门控阳离子协同机制。本文全面阐述了沸石骨架类型、骨架刚(柔)性以及孔隙阻塞基团(包括平衡阳离子的类型、数量和位置)和其与CO_(2)、N_(2)和CH_(4)气体筛分分离性能之间的构效关系。 展开更多
关键词 分子筛 分离 二氧化碳 氮气 甲烷
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城市河渠-人工湖连通系统表层溶存N_(2)O浓度及排放通量研究
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作者 陈凡 池善庆 +7 位作者 林财强 俞伯林 谢蓉蓉 李家兵 黄翔峰 张海平 刘佳 吴乔枫 《生态环境学报》 北大核心 2025年第10期1598-1608,共11页
研究受居民用排水影响的城市水体溶存N_(2)O的产排特征及影响因子对控制城市水域温室气体具有重要意义。选择福州城区自然河流-排污渠-人工湖连通系统,研究居民用排水影响下典型城市水体的表层溶存N_(2)O的日变化及季节变化过程,并识别... 研究受居民用排水影响的城市水体溶存N_(2)O的产排特征及影响因子对控制城市水域温室气体具有重要意义。选择福州城区自然河流-排污渠-人工湖连通系统,研究居民用排水影响下典型城市水体的表层溶存N_(2)O的日变化及季节变化过程,并识别主要的环境影响因子。结果表明,1)研究区域表层溶存N_(2)O浓度为中等水平(11-476 nmol·L^(-1)),但排放通量低于大多数城市河流(5-763 nmol·m^(-2)·h^(-1)),与河湖连通系统减缓温室气体产排有关。2)排污渠表层溶存N_(2)O浓度显著高于自然河流和人工湖,主要受高氮环境以及pH、溶解氧(DO)的影响,各季节的日变化均显著;自然河流和人工湖溶存N_(2)O仅在秋季18:00时出现浓度小高峰。3)排污渠表层N_(2)O排放通量也显著高于自然河流和人工湖,各点位均有显著日变化;受风速和氮元素的影响,除秋季城市河渠在13:00达到峰值外,其余季节均于18:00达到排放峰值;流经城市的自然河流(R1)主要受到氮元素和风速的显著影响;流经林地和公园的自然河流(R3)与环境因子的相关性小;排污渠和人工湖的环境影响因子介于R1和R3之间。该研究为城市河湖系统的N_(2)O温室气体分布格局、排放特征及环境影响因子研究提供了重要的理论依据。 展开更多
关键词 城市河湖连通系统 溶存N_(2)O 排放通量 时空变化 氮元素
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CO_(2)浓度升高下冬小麦-土壤碳氮化学计量特征
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作者 鲍秀蕊 白家韶 +2 位作者 韩雪 居辉 张馨月 《麦类作物学报》 北大核心 2025年第5期688-696,共9页
为探究CO_(2)浓度升高下冬小麦-土壤碳(C)、氮(N)化学计量特征及其关联关系,依托北京昌平试验站长期开放式CO_(2)浓度升高试验平台(FACE),测定和分析了常规CO_(2)浓度(aCO_(2):400μmol·mol^(-1))和高CO_(2)浓度(eCO_(2):550μmol&... 为探究CO_(2)浓度升高下冬小麦-土壤碳(C)、氮(N)化学计量特征及其关联关系,依托北京昌平试验站长期开放式CO_(2)浓度升高试验平台(FACE),测定和分析了常规CO_(2)浓度(aCO_(2):400μmol·mol^(-1))和高CO_(2)浓度(eCO_(2):550μmol·mol^(-1))条件下冬小麦不同器官(叶片、茎秆、籽粒)和土壤的C、N元素含量。结果表明,冬小麦植株和土壤C、N元素含量及计量比对CO_(2)浓度升高的响应不一致。冬小麦各器官C、N含量、C∶N不受CO_(2)浓度升高的影响;CO_(2)浓度升高后土壤全碳(TC)含量显著增加,全氮(TN)含量和全碳氮比(TC∶TN)未发生显著变化。冬小麦-土壤C、N化学计量特征在小麦生育期的变化程度高于CO_(2)升高的影响。从拔节至成熟期,叶片和茎秆C∶N不断增加,籽粒C∶N则从灌浆至成熟期显著降低。冬小麦整体C元素的内稳性高于N元素,不同器官元素内稳性存在一定差异,表现为籽粒的元素内稳性高于叶片和茎秆。aCO_(2)处理下,土壤与冬小麦叶片或茎秆C、N计量特征间存在强烈的相关关系,但eCO_(2)处理下土壤与冬小麦叶片和茎秆间关联关系消失或削弱,说明未来气候变化可能导致小麦地上-地下关系的不确定性增加。 展开更多
关键词 CO_(2)浓度上升 冬小麦 碳氮化学计量 农田生态系统
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页岩超低温液氮辅助CO_(2)吞吐试验研究
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作者 万涛 王波 +3 位作者 王伟 康振 刁广智 王斌 《石油钻探技术》 北大核心 2025年第2期151-158,共8页
页岩储层岩石致密、孔喉细小、渗透率极低,明确页岩渗流机理是提高页岩油气采收率的关键。为此,进行了页岩岩心液氮(LN2)低温处理试验和循环注CO_(2)吞吐试验,分析了页岩经液氮低温处理后不同注气压力循环注气吞吐对页岩油采收率、岩心... 页岩储层岩石致密、孔喉细小、渗透率极低,明确页岩渗流机理是提高页岩油气采收率的关键。为此,进行了页岩岩心液氮(LN2)低温处理试验和循环注CO_(2)吞吐试验,分析了页岩经液氮低温处理后不同注气压力循环注气吞吐对页岩油采收率、岩心物性和油气两相相对渗透率的影响,明确了处理前后微观孔隙结构的变化特征。试验结果表明,LN2注入页岩后可产生313.5 MPa热应力,诱导形成微裂缝。LN2气化体积膨胀作用和循环注CO_(2)吞吐能够在形成的微裂缝中形成再加压机制,扩展诱导裂缝,提高渗流能力。CO_(2)吞吐采收率与注入压力成正比,超临界态CO_(2)首轮吞吐采收率和3轮吞吐累计采收率比亚临界态CO_(2)高32.4%和34.9%,提高幅度达154.6%和101.7%。高压注CO_(2)所需的吞吐次数减少,产出油量主要来源于前2轮吞吐。与初始页岩岩心相比,超临界态CO_(2)循环吞吐后岩心平均孔径增大176%,最大油、气相对渗透率分别提高了1.8倍和2.3倍。研究结果对页岩油气增产具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 页岩 二氧化碳吞吐 液氮 孔隙结构 微裂缝
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MUCT和A^(2)O工艺处理低C/N废水效能及微生物学机制研究
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作者 李越 白春学 +3 位作者 阎春荣 蔡建军 谢昊 张捍民 《水处理技术》 北大核心 2025年第6期87-92,98,共7页
本研究利用MUCT工艺反硝化聚磷菌在交替厌氧、缺氧/好氧条件下处理低C/N废水实现高效脱氮除磷同步进行,克服了A^(2)O工艺微生物竞争碳源以及硝态氮影响聚磷菌的弊端。实验重点研究了HRT、C/N、N/P以及MLSS对MUCT工艺脱氮除磷性能的影响... 本研究利用MUCT工艺反硝化聚磷菌在交替厌氧、缺氧/好氧条件下处理低C/N废水实现高效脱氮除磷同步进行,克服了A^(2)O工艺微生物竞争碳源以及硝态氮影响聚磷菌的弊端。实验重点研究了HRT、C/N、N/P以及MLSS对MUCT工艺脱氮除磷性能的影响以及微生物群落结构组成变化。结果表明,在MLSS=4500 mg/L、HRT=8 h、C/N=5∶1、N/P=2∶1时,MUCT工艺具有最佳去除性能,COD去除率为86.1%,NH_(4)^(+)-N去除率为89.0%,TP去除率为83.2%。细菌多样性结果表示,好氧池主要硝化菌Blastocatellaceae、Saccharimonadales和Caldilineaceae在MUCT中相对丰度高于A^(2)O工艺。Microscillaceae和Azospira在MUCT缺氧池I中相对丰度分别为8.9%和4.4%,高于A^(2)O工艺缺氧池6.4%和4.3%,主要参与反硝化和反硝化吸磷过程。Candidatus Moranbacteria、Comamonadaceae作为吸磷菌参与磷的代谢,在MUCT工艺缺氧池Ⅰ、缺氧池Ⅱ相对丰度分别为1.5%、1.4%和0.9%、0.7%,在A^(2)O工艺缺氧池相对丰度仅为0.6%和0.4%。 展开更多
关键词 MUCT A^(2)O 反硝化除磷 低碳氮比 功能菌
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大气CO_(2)浓度和温度升高下小麦季施用缓释氮肥对大豆季N_(2)O排放的后效作用
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作者 韩语燕 白海霞 +5 位作者 段若男 郝兴宇 张东升 宗毓铮 史鑫蕊 李萍 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期498-507,共10页
农田N_(2)O排放是当今气候变化研究的一个热点问题,气候变化和农田管理措施是影响N_(2)O排放的关键因素。本研究以环境CO_(2)浓度和温度为对照(CK),在控制气室中设置两个温度(环境温度和环境温度+2℃)和两种CO_(2)浓度[400μmol·mo... 农田N_(2)O排放是当今气候变化研究的一个热点问题,气候变化和农田管理措施是影响N_(2)O排放的关键因素。本研究以环境CO_(2)浓度和温度为对照(CK),在控制气室中设置两个温度(环境温度和环境温度+2℃)和两种CO_(2)浓度[400μmol·mol^(−1)(环境CO_(2)浓度)和600μmol·mol^(−1)],并在小麦-大豆轮作小麦季各环境处理下设置两种肥料处理(常规尿素和缓释尿素),大豆季不施肥;对大豆季整个生育期N_(2)O排放、鼓粒期和成熟期土壤铵态氮和硝态氮含量以及硝化和反硝化相关酶活性进行测定,探讨未来气候变化背景下小麦-大豆轮作系统中前茬作物施用缓释肥对后茬作物N_(2)O排放的影响。结果表明:N_(2)O排放主要集中在大豆生育后期。与施用常规尿素相比,小麦季施用缓释肥在升高温度(ET)处理下,N_(2)O排放总量降低38.46%,CK、升高CO_(2)浓度(EC)以及CO_(2)浓度和温度协同升高(ECT)处理下施用缓释肥时N_(2)O排放总量分别增加80.76%、82.35%和11.96%。与CK处理相比,ET处理加快了大豆鼓粒期土壤中铵态氮向硝态氮的转化,提高了硝酸还原酶活性,增加了N_(2)O排放;EC处理对N_(2)O排放无显著影响。ECT处理土壤硝态氮含量在鼓粒期和成熟期略有增加,铵态氮含量在成熟期显著增加,在鼓粒期,主要是硝酸还原酶活性的增加促进了N_(2)O排放,成熟期是硝态氮和铵态氮的增加促进了N_(2)O排放。在施用常规尿素时,ECT与ET处理N_(2)O排放量无显著差异。总之,在未来气温增加时,N_(2)O排放量增加,合理施用缓释肥可以降低N_(2)O排放。 展开更多
关键词 小麦-大豆轮作 大豆季 温度升高 CO_(2)浓度升高 缓释肥 土壤氮素 N_(2)O排放 酶活性
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