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不同硝态氮组成下反硝化过程控制参数pH变化规律 被引量:11
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作者 王少坡 彭永臻 +3 位作者 王淑莹 张艳萍 于德爽 周红星 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2005年第8期91-95,共5页
采用序批式反应器(Sequencing Batch Reactor,SBR)反应器,在(21±1)℃下,以NO3--N和NO2--N为电子受体,在碳源充足的条件下对反硝化过程中的pH变化规律进行了研究.结果表明,反硝化过程中pH曲线上不仅出现了指示反硝化结束的特征点,... 采用序批式反应器(Sequencing Batch Reactor,SBR)反应器,在(21±1)℃下,以NO3--N和NO2--N为电子受体,在碳源充足的条件下对反硝化过程中的pH变化规律进行了研究.结果表明,反硝化过程中pH曲线上不仅出现了指示反硝化结束的特征点,还出现了表示硝酸盐完全还原为亚硝酸盐的特征点.此外,在起始NOx--N(NO2--N+NO3--N)浓度与pH值相同的条件下,起始NO2--N浓度所占的比例越高,反硝化结束时pH曲线上峰点的值越高,在反硝化过程中产生的总碱度却相等.研究分析发现NO2--N所占比例不同,反硝化过程中产生的碱度类型就不同,这是造成pH增量不同的根本原因.这些研究结果为更好地控制污水处理工艺提供了参考数据. 展开更多
关键词 生物脱氮 短程硝化 PH 过程控制 反硝化过程 过程控制参数 变化规律 pH值 硝态氮 序批式应器
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环境中的反硝化微生物种群结构和功能研究进展 被引量:18
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作者 王莹 胡春胜 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1378-1384,共7页
反硝化作用是生态系统氮循环的重要组成部分,与地下水硝酸盐累积和温室气体排放密切相关。种类繁多的细菌、真菌和古菌参与反硝化过程,并在调控反硝化速率和反硝化气体产物比例等方面发挥重要作用。反硝化微生物的种群结构是一系列环境... 反硝化作用是生态系统氮循环的重要组成部分,与地下水硝酸盐累积和温室气体排放密切相关。种类繁多的细菌、真菌和古菌参与反硝化过程,并在调控反硝化速率和反硝化气体产物比例等方面发挥重要作用。反硝化微生物的种群结构是一系列环境影响因素长期作用的结果,反硝化微生物种群对温度、水分、pH、O2含量、资源可利用性和植被类型等因素产生不同的响应。环境因素通过对反硝化微生物的影响来调控反硝化速率和反硝化酶的生成。分子技术的应用为自然环境中反硝化微生物的研究开辟了广阔前景,并为进一步认识反硝化微生物种群结构和功能的相互关系提供了新的发展方向。本文总结了关于环境中反硝化微生物种群的研究结果,并为进一步研究反硝化微生物种群结构和功能的联系提供了总体框架。 展开更多
关键词 反硝化过程 硝化微生物 微生物种群结构 功能基因 分子技术
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次生天然林不同恢复阶段土壤硝化、反硝化功能微生物特征及影响因素分析 被引量:1
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作者 张宇 杨军钱 《福建农业科技》 CAS 2022年第2期63-70,共8页
为了解次生林自然恢复过程中硝化、反硝化微生物功能基因丰度变化规律及影响因素。采用空间代替时间的方法,选取环境条件基本一致的5、8、21、27、40年自然恢复的次生林和大于100年原始林(对照CK)为对象,研究了表层(0~10 cm)土壤中参与... 为了解次生林自然恢复过程中硝化、反硝化微生物功能基因丰度变化规律及影响因素。采用空间代替时间的方法,选取环境条件基本一致的5、8、21、27、40年自然恢复的次生林和大于100年原始林(对照CK)为对象,研究了表层(0~10 cm)土壤中参与硝化过程的功能基因AOA、AOB和反硝化功能基因NarG、NirK、NirS和NosZ丰度变化,以及与土壤理化性质的关系。结果表明:AOA基因主导了恢复阶段土壤的硝化过程,pH和铵态氮含量是影响AOA基因丰度变化的因子,进一步支持了AOA适合低pH和较低浓度NH_(4)^(+)的观点。反硝化功能基因丰度主要受AOB基因和土壤C/N的影响,且(NirK+NirS)/NosZ丰度比小于1,表明自然恢复的次生林能够更好地将氮素保持在土壤中,减少土壤中N_(2)O的排放。随着次生林自然恢复时间推移,氮碳养分的逐渐积累,为微生物活动提供了丰富的底物和能量来源,微生物活动也逐步恢复。以上结果表明,自然恢复的次生林能够更好保持土壤肥力,并且具备更高的生态系统功能。 展开更多
关键词 次生天然林 硝化过程 反硝化过程 功能基因丰度 自然恢复
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秸秆-钢渣混合填料对低C/N比污水脱氮研究
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作者 葛冠华 潘达鑫 +4 位作者 郑勇 熊兴军 林杉 王砚 胡荣桂 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期906-915,共10页
为探讨作物秸秆和钢渣对低C/N比污水脱氮的影响,本研究分别以空白(CK)、小麦秸秆(W组)、水稻秸秆(R组)、小麦秸秆+钢渣(WF组)、水稻秸秆+钢渣(RF组)、钢渣(F)为填料,在厌氧循环系统中对C/N比为0.23~0.93的污水进行处理,探究6种不同的填... 为探讨作物秸秆和钢渣对低C/N比污水脱氮的影响,本研究分别以空白(CK)、小麦秸秆(W组)、水稻秸秆(R组)、小麦秸秆+钢渣(WF组)、水稻秸秆+钢渣(RF组)、钢渣(F)为填料,在厌氧循环系统中对C/N比为0.23~0.93的污水进行处理,探究6种不同的填料-系统对NO3-N的去除效果。结果表明:W组、R组、WF组和RF组的NO_(3)^(-)-N去除率分别为94.99%、86.70%、98.75%和94.70%;相比于WF组和RF组填料系统,纯秸秆填料系统(W组和R组)对污水中NO_(3)^(-)-N的去除速度更快,但在处理过程中的可溶性有机碳(DOC)浓度更高;WF组和RF组钢渣中含铁化合物的释放及转化会消耗有机质,因此其DOC浓度保持在较低水平,避免了因DOC浓度过高而引起的二次污染问题。综合考虑,小麦秸秆+钢渣混合填料在脱氮过程中能够在保持高效脱氮的同时避免出水二次污染问题,更适用于低C/N比污水的脱氮。 展开更多
关键词 秸秆 钢渣 脱氮 反硝化过程
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作物根系对根际土壤N_(2)O产生与排放的调控机制研究进展 被引量:3
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作者 张玉铭 邢力 +4 位作者 李晓欣 秦树平 李燕楠 韩建 胡春胜 《中国生态农业学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1322-1329,共8页
农田土壤是大气N_(2)O的重要排放源。农田土壤N_(2)O排放不仅受农业管理措施影响,还与作物根系生长密切相关,根系自身代谢对农田土壤N_(2)O生成与还原产生影响,进而影响农田N_(2)O排放。根际是根系-土壤-微生物相互作用的重要界面,是根... 农田土壤是大气N_(2)O的重要排放源。农田土壤N_(2)O排放不仅受农业管理措施影响,还与作物根系生长密切相关,根系自身代谢对农田土壤N_(2)O生成与还原产生影响,进而影响农田N_(2)O排放。根际是根系-土壤-微生物相互作用的重要界面,是根系影响土壤N_(2)O排放最直接、最强烈的关键场所,也是农田土壤N_(2)O产生的热点区域,在农田N_(2)O排放中所占份额不容忽视。因而根系对根际N_(2)O排放的影响机制研究普遍受到重视。本文以国内外相关研究为基础,综合梳理了有关作物根系生长对农田土壤N_(2)O排放的影响强度以及对根际微域N_(2)O产生与排放的调控机制方面的研究进展,剖析了作物根系影响根际微域土壤N_(2)O产生与排放研究中存在的难点,并对未来相关研究工作进行了展望。根系对农田N_(2)O排放的影响过程复杂,涉及因子颇多。大量研究表明,施肥量及肥料种类,土壤氮素含量与形态、温湿度、光强等因素可通过调控根系生长来影响作物从土壤中汲取水分和营养以及光合产物向根系的传导与分泌,改变根际微域通气状况以及微生物赖以生存的碳氮源等营养成分,进而影响根际微生物的群落结构、数量和活性以及在土壤中的分布,由此介导根际微生物的硝化、反硝化过程,影响根际土壤N_(2)O生成、还原与排放。鉴于众多因素的影响,作物根系生长对土壤N_(2)O的生成与排放的影响具有促进或抑制双重作用,其作用方向与强弱将影响农田生态系统中N_(2)O的总体排放预算。因此,研究作物根系对土壤N_(2)O排放的调控作用及其对全球变暖的反馈机制势在必行,对减少全球N_(2)O排放预测的不确定性、减缓人类活动对全球变化的影响意义重大。 展开更多
关键词 作物根系 根际土壤 N_(2)O排放 硝化-反硝化过程 根系分泌物
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生物质炭对酸性菜地土壤N_2O排放及相关功能基因丰度的影响 被引量:18
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作者 李双双 陈晨 +2 位作者 段鹏鹏 许欣 熊正琴 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期414-423,共10页
【目的】生物质炭显著影响土壤氧化亚氮(N_2O)排放,但关于其相关微生物机理的研究相对匮乏,尤其是生物质炭对酸性菜地土壤N_2O排放的微生物作用机理。本文通过研究氮肥配施生物质炭对酸性菜地土壤N_2O排放以及硝化和反硝化过程相关功能... 【目的】生物质炭显著影响土壤氧化亚氮(N_2O)排放,但关于其相关微生物机理的研究相对匮乏,尤其是生物质炭对酸性菜地土壤N_2O排放的微生物作用机理。本文通过研究氮肥配施生物质炭对酸性菜地土壤N_2O排放以及硝化和反硝化过程相关功能基因丰度的影响,探讨酸性菜地土壤N_2O排放与功能基因丰度的关系,阐释生物质炭对酸性菜地土壤试验N_2O排放的微生物作用机理。【方法】在田间一次性施入生物质炭40 t/hm^2,试验连续进行了3年,共9茬蔬菜。设置4个处理:对照(CK)、氮肥(N)、生物质炭(Bc)和氮肥+生物质炭(N+Bc)。在施用后第三年,采集土壤样品进行室内培养,应用荧光定量PCR技术检测硝化过程氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)功能基因amo A和反硝化过程亚硝酸还原酶基因(nir K、nir S)以及N_2O还原酶基因(nos Z)等相关功能基因丰度,同时监测土壤p H值、无机氮(铵态氮、硝态氮)含量及N_2O排放。【结果】与CK相比,生物质炭(Bc)处理的土壤有机碳(SOC)提高了27.1%,总氮(TN)提高了8.2%,amo A-AOB基因丰度显著降低了11.0%,nos Z基因丰度增加了21.2%(P<0.05),N_2O排放没有显著变化(P>0.05)。与CK相比,施用氮肥(N)显著降低土壤p H(P<0.05),显著增加土壤无机氮含量、nir K、nir S和nos Z功能基因丰度以及土壤N_2O累积排放量(P<0.05)。与N处理相比,生物质炭与氮肥联合施用(N+Bc)处理显著增加amo A-AOA、amo A-AOB、nir K、nir S和nos Z基因丰度,增幅分别为68.1%、39.3%、21.1%、19.8%、48.4%(P<0.05),但(nir K+nir S)/nos Z的比值降低,同时N_2O累积排放量显著降低33.3%(P<0.05)。室内培养期间N_2O排放峰出现在1~5 d,N和N+Bc处理排放速率分别为N 1.70×10~3和1.76×10~3 ng/(kg·h)。相关分析结果显示,N_2O排放速率与氧化亚氮还原酶的标记基因nos Z基因拷贝数(P<0.05)、NH4+-N含量(P<0.01)呈显著正相关,与p H呈显著负相关(P<0.01)。【结论】在菜地生态系统中氮肥和生物质炭联合施用可以有效缓解菜地土壤酸化,减少菜地土壤N_2O排放,主要归因于反硝化作用nos Z基因丰度增加,(nir K+nir S)/nos Z比值降低。 展开更多
关键词 菜地土壤 N_2O排放 生物质炭 硝化过程功能基因 反硝化过程功能基因
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污水生物脱氮除磷工艺优化技术综述 被引量:33
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作者 鲍任兵 高廷杨 +4 位作者 宫玲 徐健 万年红 雷培树 镇祥华 《净水技术》 CAS 2021年第9期14-20,共7页
通过分析城镇污水处理厂普遍存在的运行难点和升级改造需求,针对城镇污水厂二级处理工艺,从进水水质特征和生化池各反应区运行优化方式入手,深度挖掘生化池处理潜能,提出针对不同进水水质条件和排放要求下的污水处理厂提标改造工艺路线... 通过分析城镇污水处理厂普遍存在的运行难点和升级改造需求,针对城镇污水厂二级处理工艺,从进水水质特征和生化池各反应区运行优化方式入手,深度挖掘生化池处理潜能,提出针对不同进水水质条件和排放要求下的污水处理厂提标改造工艺路线。结合相关技改案例,探究针对氮、磷等污染物的工艺改造对策和优化建议,以全面提升氮、磷等污染物的去除性能,实现二级处理出水稳定达到或优于一级A排放标准,为高排放标准下新建污水处理厂及现有污水厂提标改造提供技术支撑。 展开更多
关键词 污水处理 脱氮除磷 硝化过程 反硝化过程 释磷过程
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美国农业科学的基础研究项目
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作者 高明尉 《世界农业》 1984年第3期44-45,共2页
美国农业部提出的1983年的基础研究项目,包括两个方面的内容:一是植物生物科学;二是人类营养。其中植物生物科学的基础研究项目直接与今后农业生产的发展有关,反映了美国在当前农业科学上亟待解决的关键问题,同时也指出了美国农业科学... 美国农业部提出的1983年的基础研究项目,包括两个方面的内容:一是植物生物科学;二是人类营养。其中植物生物科学的基础研究项目直接与今后农业生产的发展有关,反映了美国在当前农业科学上亟待解决的关键问题,同时也指出了美国农业科学研究近期的发展方向。本文就这一方面作一简要介绍。 展开更多
关键词 基础研究项目 农业科学 交互作用 光合作用 技术与方法 反硝化过程 研究植物 生物固氮 生物科学 生物因子
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AOBR工艺的活性污泥系统模型建立
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作者 崔维 李坚 +4 位作者 龙祎 邸胜娟 张东旭 张楠 刘思岐 《水工业市场》 2018年第3期61-62,共2页
对AOBR工艺的活性污泥系统采用数学模型描述生活污水处理过程,结合活性污泥与生活污水反应过程原理,对AOBR工艺的各过程如水解过程、硝化过程、反硝化过程、除磷过程等定量描述,将每个过程的速率及其涉及的反应物质类型与反应物质的... 对AOBR工艺的活性污泥系统采用数学模型描述生活污水处理过程,结合活性污泥与生活污水反应过程原理,对AOBR工艺的各过程如水解过程、硝化过程、反硝化过程、除磷过程等定量描述,将每个过程的速率及其涉及的反应物质类型与反应物质的量用化学计量方程表达,结合环境学理论、动力学理论与微生物学理论,找出化学计量方程中各参数的模型表达和数学关系。 展开更多
关键词 活性污泥系统 模型描述 工艺 反硝化过程 污水处理过程 过程 生活污水 化学计量
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Enhanced Performance of Denitrifying Sulfide Removal Process by 1,2-Naphthoquinone-4-Sulphonate 被引量:2
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作者 Liu Chunshuang Han Kang +4 位作者 Zhao Dongfeng Guo Yadonag Liu Lihong Liu Fang Zhao Chaocheng 《China Petroleum Processing & Petrochemical Technology》 SCIE CAS 2016年第1期22-28,共7页
The denitrifying sulfide removal(DSR) process with bio-granules comprising both heterotrophic and autotrophic denitrifiers can simultaneously convert nitrate, sulfide and acetate species into di-nitrogen gas, elementa... The denitrifying sulfide removal(DSR) process with bio-granules comprising both heterotrophic and autotrophic denitrifiers can simultaneously convert nitrate, sulfide and acetate species into di-nitrogen gas, elemental sulfur and carbon dioxide, respectively, at high loading rates. This study has determined that the reaction rate of sulfide oxidized into sulfur could be enhanced in the presence of 1,2-naphthoquinone-4-sulphonate(NQS). The presence of NQS mitigated the inhibition effects of sulfide species on denitrification. Furthermore, the reaction rates of nitrate and acetate to nitrogen gas and CO_2, respectively, were also promoted in the presence of NQS, thereby enhancing the performance of DSR granules. The advantages and disadvantages of applying the NQS-DSR process are discussed. 展开更多
关键词 denitrifying sulfide removal NQS inhibition bio-granules
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