微压流化式复合生物反应器的同步脱氮

通过对曝气系统的调节,微压流化式复合生物反应器（MP-FHBR）内可以实现好氧区和缺氧区共存,利用这一特点和MP-FHBR中同时存在的活性污泥﹑悬浮生物膜复合生物体系,进行了同步脱氮的试验研究。结果表明,MP-FHBR在好氧-缺氧条件下,实现了同步脱氮过程,TN和COD的平均去除率分别达到77.5%和98.3%。降低DO质量浓度使反应器内形成完全缺氧环境,对MP-FHBR同步脱氮效果没有显著影响,但会降低系统去除COD的效果;而提高DO质量浓度使反应器内形成完全好氧环境,MP-FHBR同步脱氮效果显著下降。在一定范围内提高进水COD/TN有利于提高MP-FHBR同步脱氮效果,COD/TN 由2升高到10,TN平均去除率由58.4%提高到78.8%,而继续提高COD/TN对系统同步脱氮效果的影响并不明显。在反应器允许的条件下,提高污泥质量浓度(MLSS)有利于提高系统反硝化脱氮效果,TN去除率随MLSS的增加而提高。     

氮气、氧气和空气水合物的合成及其拉曼光谱特征

在-20℃和不同的压力下,在实验室内分别合成了氮气水合物(16MPa)、氧气水合物(13MPa)和空气水合物(15MPa),并对其N—N和O—O键伸缩振动的拉曼光谱特征进行了研究。结果表明,人工合成的水合物中的N—N和O—O键的拉曼位移与天然的空气水合物中的数据十分接近。在氮气水合物和空气水合物中,N—N键的拉曼峰值均为2322.4cm-1;O—O键的拉曼峰值在氧气水合物和空气水合物保持一致,均为1547.8cm-1。空气水合物分解的拉曼谱图表明,它不是氮气水合物和氧气水合物组成的混合物,而是由氮分子和氧分子共同生成的单一水合物,氮分子和氧分子同时进入水合物的大笼和小笼中。与空气中的氮、氧比例相比,水合物中氧分子明显富集,氮分子和氧分子的比例为2.4∶1。     

强水动力湖泊夏季分层期氮的生物地球化学循环初步研究:以贵州红枫湖南湖为例

湖泊在夏季由于藻类生长而消耗大量硝酸盐,水体硝酸盐含量一般要低于春季。而红枫湖南湖水体硝酸盐含量却高于春季(比平均含量高0.83mg/L),说明尚有其他重要的硝酸盐来源。据估算,南湖水体硝酸盐含量升高0.83mg/L约需要1.66×105kg硝酸盐,另外有约10.1×105kg硝酸盐随下泻水输出南湖,再加上夏季藻类生长(生产的chla量约为640kg)所消耗的硝酸盐3.52×105kg,共消耗硝酸盐15.28×105kg。扣除河流输入的4.42×105kg硝酸盐,南湖尚存在约10.86×105kg硝酸盐的亏空。利用氮稳定同位素示踪技术,结合硝酸盐及叶绿素a(chla)含量、溶解氧(DO)等的变化,认为这部分硝酸盐来自湖泊中下部(斜温层)有机质的大量矿化(硝化),是水动力驱动高DO的上部水体下沉从而引起下部有机质(硝化)的结果。南湖这种强水动力湖泊整个夏季分层期氮的生物地球化学循环是斜温层有机质矿化(硝化)释放硝酸盐和变温层藻类生长同化硝酸盐为有机质同时发生的特殊类型。     

南阳凹陷原油含氮化合物组成及其控制因素

原油的含氮化合物总量及其组成特征不仅受原油运移距离影响,而且还受成油母质类型和成熟度影响.对南阳凹陷27个原油含氮化合物的研究表明,其油气运移指向的规律性不强,原因主要是由于原油运移距离较短,地质色层效应不明显.魏岗南部和北部原油的成熟度差异较大,但含氮化合物组成特征总体上非常相似,表明南阳凹陷原油的含氮化合物总量及其组成主要受控于成油母质类型.     

Drivers of ecosystem and climate change in tropical West Africa over the past ∼540 000 years

A paucity of empirical non‐marine data means that uncertainty surrounds the impact of climate change on terrestrial ecosystems in tropical regions beyond the last glacial period. The sedimentary fill of the Bosumtwi impact crater (Ghana) provides the longest continuous Quaternary terrestrial archive of environmental change in West Africa, spanning the last ～1.08 million years. Here we explore the drivers of change in ecosystem and climate in tropical West Africa for the past ～540 000 years using pollen analysis and the nitrogen isotope composition of bulk organic matter preserved in sediments from Lake Bosumtwi. Variations in grass pollen abundance (0?99%) indicate transitions between grassland and forest. Coeval variations in the nitrogen isotopic composition of organic matter indicate that intervals of grassland expansion coincided with minimum lake levels and low regional moisture availability. The observed changes responded to orbitally paced global climate variations on both glacial–interglacial and shorter timescales. Importantly, the magnitude of ecosystem change revealed by our data exceeds that previously determined from marine records, demonstrating for the first time the high sensitivity of tropical lowland ecosystems to Quaternary climate change.

     

利用扫描电镜、压汞法、氮气吸附法评价近海黏土孔隙特征

近海地区黏土的微观结构单元--黏土畴中含有大量的粒内孔隙,其孔径小至纳米级,这部分孔隙对黏土的物理指标、水稳性、膨胀性、收缩性等具有重要影响,一般方法很难准确地描述其孔隙特征。试验利用扫描电镜、压汞法、氮气吸附法对湛江黏土的微观孔隙特征及其孔隙发育的控制因素分析,建立微观结构与物理指标、力学行为的相互关系与灵敏性分析。结果表明,湛江黏土具有不良物理性质和良好力学特性指标的异常组合,是一种高灵敏性的强胶结结构性黏性土,其机制主要是：湛江黏土的微观结构为带有胶质联结特性的、定向性无序的开放式絮凝结构,孔隙结构为具有较高的强度和空间稳定性的边－面－角联结的空间网架系统。由于特殊的孔隙网架结构以及“墨水瓶”型孔隙的存在,导致退汞过程出现滞留现象及产生吸附回线。研究表明,联合扫描电镜、压汞法、氮气吸附法能够准确、完整地对近海地区黏土孔隙体系特征进行定性与定量的评价。     

鄂尔多斯盆地陇东地区三叠系延长组长3油层组石油运移与充注研究

鄂尔多斯盆地是我国第二大沉积盆地,中生界延长组富含丰富的油气资源。陇东地区位于鄂尔多斯盆地西南部,延长组长3段是该区重要的含油层系。在长3油层组原油特征和油源条件分析的基础上,对长3原油中含氮化合物组成和分布进行了探讨,结合成藏期分析,研究了鄂尔多斯盆地陇东地区长3油层组石油运移特征和注入方向。结果表明,长3油层组原油含氮化合物的分布与组成在纵向和横向上均存在明显的运移分馏效应,较好地指示了该区石油的运移。晚侏罗世至早白垩世,鄂尔多斯盆地延长组长7优质烃源岩进入生烃门限,并开始大量生烃,且以垂向、侧向、垂向-侧向交替式混合运移的方式,从盆地中心和生烃中心向西部和西南侧向运移和充注,油气充注点位于M18、Z71和Z49等井区周边区域。     

穿越采空区氮气钻井工艺应用研究

以寺河矿区穿越采空区氮气钻井试验为背景,通过分析煤层取心测试数据,指出钻井穿越3号煤层采空区抽采9+15号煤层瓦斯的必要性。利用“三带”理论明确了3号煤层采空区顶板以上74.4 m及底板以下22.73 m为钻井漏失带,采用氮气钻井穿越该层段有助于安全高效施工;优化了穿越采空区氮气钻井的三开井身结构;根据穿越采空区氮气钻井工艺需要,配套设计了地面钻井工艺流程。氮气钻井工艺在寺河矿区试验的成功,证明该工艺的可行性,对穿越采空区钻井技术的研究和推广应用具有重要的指导意义。     

喀斯特山区溪流上覆水—孔隙水—沉积物中不同形态氮的赋存特征及其迁移——以麦西河为例

选取贵州百花湖入湖支流麦西河为对象,研究了上覆水—孔隙水—沉积物体系氮的形态差异,结果表明:麦西河上覆水中,以硝态氮(NO-3-N)为主,氨态氮(NH+4-N)次之,亚硝态氮(NO-2-N)最低;孔隙水中,溶解无机氮中以NH+4-N为主, NO-3-N次之, NO-2-N最低;沉积物中,总氮(TN)的含量为1110.67～4413.16mg/kg;固定态铵含量为34.56～170.05mg/kg,占TN的1.47%～6.25%;可交换态氮以NH+4-N为主, NO-3-N次之, NO-2-N最低。孔隙水NH+4-N是上覆水NH+4-N的2.65～19.51倍,上覆水NO-3-N是孔隙水NO-3-N的7.14～20.43倍。沉积物TN与孔隙溶解水无机氮(DIN)、孔隙水NH+4-N、沉积物可交换态氮和沉积物可交换性NH+4-N呈显著正相关;在沉积物中,可交换性NO-3-N与可交换性NH+4-N及可交换态氮呈显著正相关,可交换性NH+4-N与可交换态氮呈极显著正相关;孔隙水溶解无机氮与孔隙水NH+4-N呈极显著正相关。麦西河不同介质中氮的迁移关系则表现为:由于浓度梯度,上覆水中的NO-3-N扩散到孔隙水中,进而累积到沉积物中;沉积物的可交换性NH+4-N,进入孔隙水,最终扩散到上覆水中。      

1994-2006年长江三角洲和东北平原酸性气体浓度变化

 利用长江三角洲和东北平原地区大气本底站的二氧化硫（SO2）和氮氧化物（NOx）历史资料和近期取得的观测数据,探讨两个地区人为排放对这些气候相关酸性气体的不同贡献。从两种酸性气体过去和现在的浓度水平,估算了它们在两个地区的增长率,比较了NOx与SO2比值的不同变化趋势。结果表明,早在20世纪90年代中期,长江三角洲酸性气体污染水平已经较高,其后主要是NOx浓度显著升高,从而使该地区成为硫和氮污染并重的地区;东北平原酸性气体过去浓度很低,但这些气体以很高的速率增长,虽然目前浓度水平仍然比较低,但未来形势不容乐观。