人工模拟地质封存CO_2泄漏对土壤酶活性的影响

基于人工控制CO_2泄漏平台,以鄂尔多斯二氧化碳地质储存地的土壤和典型植被玉米、豌豆和黑麦草为研究对象,考察了高浓度CO_2入侵包气带对土壤部分氧化还原酶和水解酶活性的响应规律,旨在为CO_2地质储存的风险评价提供依据。结果表明,当土壤CO_2浓度在900~719 800 mg/m~3范围内时,CO_2浓度增加,对玉米和豌豆试验区土壤过氧化氢酶、脱氢酶、脲酶以及蛋白酶活性有不同程度的促进作用,但对玉米土壤蔗糖酶活性却表现出抑制作用;黑麦草试验区各类酶活性随土壤CO_2浓度增加表现出提高、降低和先提高后降低三种变化趋势;进一步提升CO_2浓度达到作物致死阈值1 655 540 mg/m~3时,豌豆试验区土壤各类水解酶活性均达到最低,而黑麦草试验区土壤氧化还原酶活性和水解酶活性均高于其他试验区;三种作物相比,豌豆对CO_2胁迫的耐受性最弱,玉米次之,黑麦草最强,致死CO_2浓度下存活时间较久。即土壤酶活性不仅受制于高浓度CO_2的胁迫,而且与地表植被的类型等因素相关。     

人工模拟地质封存CO_2泄漏对土壤酶活性的影响

基于人工控制CO_2泄漏平台,以鄂尔多斯二氧化碳地质储存地的土壤和典型植被玉米、豌豆和黑麦草为研究对象,考察了高浓度CO_2入侵包气带对土壤部分氧化还原酶和水解酶活性的响应规律,旨在为CO_2地质储存的风险评价提供依据。结果表明,当土壤CO_2浓度在900⁷19 800 mg/m719 800 mg/m³范围内时,CO_2浓度增加,对玉米和豌豆试验区土壤过氧化氢酶、脱氢酶、脲酶以及蛋白酶活性有不同程度的促进作用,但对玉米土壤蔗糖酶活性却表现出抑制作用;黑麦草试验区各类酶活性随土壤CO_2浓度增加表现出提高、降低和先提高后降低三种变化趋势;进一步提升CO_2浓度达到作物致死阈值1 655 540 mg/m3范围内时,CO_2浓度增加,对玉米和豌豆试验区土壤过氧化氢酶、脱氢酶、脲酶以及蛋白酶活性有不同程度的促进作用,但对玉米土壤蔗糖酶活性却表现出抑制作用;黑麦草试验区各类酶活性随土壤CO_2浓度增加表现出提高、降低和先提高后降低三种变化趋势;进一步提升CO_2浓度达到作物致死阈值1 655 540 mg/m³时,豌豆试验区土壤各类水解酶活性均达到最低,而黑麦草试验区土壤氧化还原酶活性和水解酶活性均高于其他试验区;三种作物相比,豌豆对CO_2胁迫的耐受性最弱,玉米次之,黑麦草最强,致死CO_2浓度下存活时间较久。即土壤酶活性不仅受制于高浓度CO_2的胁迫,而且与地表植被的类型等因素相关。     

不同泥炭配比对盐碱土上草坪草的影响

正在实验室条件下,分析了不同泥炭配比使用后对盐碱土p H值、有机质、碱解氮、速效磷钾、土壤中微生物数量以及草坪草生长量的影响,探讨了施用不同泥炭配比对盐碱土上促进草坪草生长及在园林上的作用。结果表明:施用不同配比泥炭均能改善土壤p H值,增加土壤中有机质、碱解氮、速效磷钾含量以及微生物数量,改善土壤理化性质,尤其是施用20 g/kg泥炭,草坪草的生长量比对照增加1.59倍。     

CO_2入侵包气带对土壤热参数的影响

CO_2地质储存是一种缓减碳排放行之有效的途径,但是逃逸的CO_2入侵包气带将带来土壤热性质的变化。土壤包气带热参数直接控制着大气环境和土壤的热量交换,进而影响土壤的生态环境。为了研究土壤包气带热参数对高浓度CO_2的响应规律,采用人工模拟CO_2在包气带中泄漏的方法,通过检测CO_2在土壤中的扩散规律并通过测试土壤含水率、干容重及热参数来研究CO_2对土壤热性质的影响。结果表明:在实验设定的CO_2浓度范围内,从低区到高区随CO_2浓度升高,包气带热导率平均值由0.9 W/mK减小到0.5 W/mK,体积热容量由1.5减小到1.2 MJ·m~(-3)·K~(-1);低浓度区土壤包气带体积热容量对CO_2的敏感性高于热导率;不同CO_2浓度影响了体积热容量与含水率的线性关系,低浓度区具有最好的线性关系,线性回归相关系数R2为0.741 9。在设定的CO_2浓度梯度内CO_2对土壤包气带热参数的影响有特定的规律,为研究CO_2对土壤包气带热量传递奠定了基础。     

地质封存CO_2泄露对土壤理化性质的影响

以胜利油田正在实施CO2驱的某区块为研究对象,通过室内模拟试验模拟地质封存CO2泄露,考察CO2泄露时间和速率对土壤理化性质的影响,探讨土壤理化性质变化的机理。研究结果表明,地质封存CO2的泄露会对土壤理化性质产生显著影响,随着CO2泄露浓度的增大,土壤p H降低,土壤含水率降低,有机碳含量降低,碳酸氢根离子含量升高,硫酸根离子、电导率、全氮和磷的含量基本不发生变化。     

蚯蚓处理造粒污泥的实验研究

为增加污泥透气性及提高蚯蚓活动范围,促进城镇污泥的降解,利用蚯蚓处理造粒污泥,研究了污泥理化指标和生物稳定化参数的变化。结果显示,蚯蚓在造粒污泥中成活率高,产卵量大,幼蚓生长状况良好;相比对照组,蚯蚓处理产物的电导率,硝酸盐氮,总磷,有效磷含量均显著升高,pH显著下降,但氨氮,亚硝酸盐氮和总氮变化不大。蚯蚓组水溶性有机碳、脱氢酶活性、微生物碳量和有机质显著低于对照组。研究表明,蚯蚓可直接处理造粒污泥,加快污泥降解。     

含腐植酸风化煤对镉污染土壤理化性质及小白菜生理指标的研究

采用盆栽试验,研究含腐植酸风化煤对镉(Cd)污染土壤蔬菜系统,土壤理化性质以及小白菜生理指标的影响。结果显示,含腐植酸风化煤对Cd污染土壤中全氮含量影响不明显;但可以增加速效磷含量和根系阳离子交换量。活化的含腐植酸风化煤可以增加速效钾含量;更有利于增大SPAD值。因此含腐植酸风化煤能改善Cd污染土壤理化性质,促进植株健康生长,以活化含腐植酸风化煤为佳。     

腐肥在我国农业生产中的应用

腐肥是用泥炭、褐煤、风化煤等富含腐植酸的原料或其降解产物,与氮、磷、钾、微等营养元素经化合或混合制成的一类肥料。既含有机物质,又含营养元素,有的称为有机、无机肥料。腐肥中所含的腐植酸与土壤和农家肥料中的腐植酸具有同样性质:可以改善土壤理化性状;增强作物抗逆性能;对无机养分起一定的增效作用;对植物生长有刺激作用等。十年来我国农业科研部门大量试验数据,肯定了上述这些性质。一、用于低产土壤的改良低产土壤在我国现有耕地中占一定比例,影响农业的均衡增产。除大量施用农家肥料,     

含腐植酸褐煤对盐碱土水溶性有机碳及玉米幼苗长势的影响

为探索施用含腐植酸褐煤对重度苏打盐碱土水溶性有机碳及玉米幼苗长势的影响,开展盆栽试验.结果表明,水溶性有机碳含量表现为随着含腐植酸褐煤用量增加而逐渐增加的趋势,土壤pH和电导率(EC值)表现为随着含腐植酸褐煤用量增加而逐渐降低的趋势.添加30％含腐植酸褐煤处理水溶性有机碳含量最高、土壤pH和EC值最低,分别平均为46....     

温度对不同有机质含量土壤CO_2排放速率的影响

在农田生态系统中,植物通过光合作用固定大气中的CO2,同时土壤微生物活动不断的分解土壤有机质,使其一部分成为土壤腐殖质,另一部分则以CO2形式被释放到大气中,因此,土壤中有机碳储量是进入土壤的植物残体量以及在土壤微生物作用下分解损失量相互作用的结果。这个过程受到气候条件、土壤性质、土地利用方式、耕作制度等人为和自然因素的综合影响。而黑土作为重要的农田土壤,无论是农业生产,还是碳素平衡都起着重要的作用,为了有效管理土壤有机碳库的储量,使土壤有机碳成为大气CO2积累的库而不是排放的源,本试验通过培育东北黑土,设置不同有机质含量和温度条件,测定CO2排放速率的变化,明确单一因素温度对不同有机质含量土壤CO2排放速率的影响。     

多孔碳结构调控及其在二氧化碳吸附领域的应用

CO_2大量排放引发的温室效应已成为当今世界面临的重要环境问题。燃煤发电厂是CO_2的集中排放源,其排放量约占总排放量的42%,因此,燃煤发电厂烟道气中CO_2的高效捕集迫在眉睫。吸附技术操作简便、能耗低,易于实际应用,被认为是最具前景的烟道气CO_2捕集技术。近年来,多孔碳吸附剂因原料来源广、理化特性可控性强以及目标吸附质适应性高等优点,成为当前CO_2捕集技术的研究热点。综述了近年来多孔碳的制备方法,物理活化法、化学活化法、炭气凝胶法和模板法等,以及制备方法对孔径结构、杂元素掺杂缺陷和多孔碳表面性能的调控;并阐述了孔径结构、元素掺杂和表面官能团改性对CO_2吸附量、循环稳定性、烟道气中CO_2吸附选择性的影响,归纳了多孔碳吸附在实际应用中亟需解决的问题和关键技术。可进一步深入研究机理,协同制备出更高效且适用于CO_2吸附的多孔碳。     

大豆基碱性多孔碳材料的制备与性能研究

介绍了一种简单快速,低成本的制备碱性掺氮多孔碳材料的方法。以富含蛋白质的天然大豆为碳源和氮源,经过碳化和水蒸气活化制备出了碱性多孔碳材料。采用N2物理吸附,扫描电镜,Boehm滴定,傅里叶变换红外以及CO2-TPD,元素分析等技术对所得碳材料进行了表征。结果表明,大豆中蛋白质氨基酸的氮元素在制备过程中被原位保留下来,使制得的活性炭表面具有较大量的碱性基团。并且碱性基团的含量随着活化时间的延长逐渐增加。当活化温度为800℃,活化时间为20 min时,所得活性炭的碱性基团含量达到5.496mmol/g。所得碳材料用于低浓度CO2的吸附,研究发现样品BC-sa-800-5对CO2和N2混合气体具有很好的分离效果,分离因子达到8.334。     

Nutrient evolution in soil and cereal yield under different fertilization type in dryland

Under semiarid conditions the response of crops to synthetic fertilizers is often reduced. Organic fertilizers can be used to provide a continuous source of nutrients for the crops. The soil nitrogen and crop yield in a rotation of durum wheat (Triticum durum)–fallow-barley (Hordeum vulgare)–vetch (Vicia sativa) were studied during 4 years when synthetic fertilizer (chemical), compost (organic) or no fertilizer (control) were applied in a field with high initial contents of soil NO₃–N (> 400 kg N ha⁻¹), phosphorus (22 mg kg⁻¹) and potassium (> 300 mg kg⁻¹). Changes in soil organic matter, phosphorus and potassium were also measured. During the crop period, chemical fertilization significantly increased the content of soil NO₃–N in the first 0.30 m of soil with respect to organic fertilization and the control. The yield of wheat and barley was not increased after applying chemical or organic fertilizer with respect to the unfertilized plots. The estimated losses of nitrogen were similar for the three types of fertilization, as well as the uptake of nitrogen for the total biomass produced. The initial levels of organic matter and phosphorus were maintained, even in the plots that were not fertilized, while the potassium decreased slightly. Thus, the rotation and burying of crop residues were enough to maintain the crop yield and the initial content of nutrients.     

序批式活性污泥法处理德士古气化废水

采用SBR(序批式活性污泥法)工艺对德士古气化工艺废水处理,结果表明:在碳、氮、磷比例理想的情况下,达到了既去除有机物又能脱氮的效果。当总停留时间控制在5～9 h、污泥负荷为0.41～0.96 kg BOD5/(kgMLSS.d)时,出水BOD5浓度为0～30 mg/L,去除率达88%～89%;出水COD浓度为10.7～32.2 mg/L,去除率达87%～89%;出水NH3-N浓度为2.83～9.23 mg/L,去除率达95%～97%。     

固定分离CO2离子液体的合成进展

因具有性质稳定、无挥发、CO2溶解能力强、产物易于分离、循环使用性高等特点,离子液体可望替代传统有机吸收剂用于气相CO2的固定分离.在简述其应用概况的基础上,主要综述了近期国内外此类离子液体(主要分为常规型和功能型两种)的合成方法的研究进展,并对功能型离子液体和相关材料的绿色合成方向进行了展望.     

煤化工行业CO_2的排放及减排分析

简述了CO2减排研究现状,分析了我国煤化工行业煤焦化和煤气化过程中CO2排放问题,估算了未来我国煤化工行业的CO2排放量,提出CO2减排对策:CO2转化固化、CO2工业循环利用和CO2埋存等。指出采用地下埋存的方法是目前减少CO2排放的唯一有效途径,根据我国煤化工行业分布特点,分析了CO2埋存技术在煤化工行业应用的区位优势。并对CO2埋存技术在中国应用前景进行了比较,指出了CO2强化煤层气开采技术的开发更具意义。     

Phosphorus speciation and transformation in long-term fertilized soil: evidence from chemical fractionation and P <Emphasis Type="Italic">K</Emphasis>-edge XANES spectroscopy

Knowledge of speciation and transformation of phosphorus (P) in soil following high application rates of chemical and organic fertilizers is essential for improving P management in Chinese agricultural ecosystems because P fertilizers have been increasingly overapplied in China. Phosphorus speciation of the soil in three long-term fertilization experiments established in 1990 was investigated jointly with a sequential fractionation scheme and P K-edge X-ray absorption near edge structure (XANES) spectroscopy. Both chemical fractionation and XANES spectroscopy confirmed that P species in the topsoils (0–20 cm) were mainly composed of iron phosphate, calcium phosphate and organic P, regardless of soil pH and mineralogy. The continuous application of nitrogen, phosphorus and potassium fertilizers (NPK) had little effect on the distribution of P species in the topsoils compared with that in the control and 1990 baseline topsoils. In contrast, the application of NPK plus organic manures (MNPK) changed significantly the speciation distribution of P by increasing distinctly available P in the soil. The transportation and transformation of P species depended on soil properties including P levels, organic carbon concentrations and mineral types. The long-term application of MNPK facilitated the transportation of P into lower horizons and the accumulation of organic P in the soil. The XANES results provided spectroscopic support for the P species identified by the fractionation scheme, and the combination of the two techniques provided complementary information on the speciation and transformation of P in soil.     

封存CO2的泄漏过程预测与泄漏速率的影响因素特性

地下封存CO₂泄漏的评估方法和风险控制是碳捕集和封存（CCS）技术亟待解决的核心问题。为了揭示封存CO₂泄漏过程的影响因素及其特性,本文建立两相流驱替过程数学模型描述封存CO₂的泄漏过程,采用COMSOL Multiphysics 3.5a软件进行数值模拟。通过对基准问题及其解的拓展,分别对注入井与泄漏通道之间距离、泄漏通道半径、泄漏通道渗透率、CO₂注入速率和CO2注入深度等因素对封存CO2泄漏过程的影响特性进行研究,通过过程模拟和数据分析得到了影响因素的定量函数关系。研究表明：封存CO₂的渐近泄漏速率与注入井与泄漏通道之间距离倒数呈对数线性关系,与泄漏通道半径呈抛物线型关系,与注入速率呈线性关系;泄漏通道的绝对渗透率是CO₂泄漏速率控制的关键因素,而CO₂注入深度的增加并不能有效地降低CO₂泄漏速率。本文的计算模型和数值模拟结果不仅揭示了地下封存CO₂泄漏过程的影响因素与泄漏速率之间的定量关联规律,还可为地下封存CO₂的封存地点选择、泄漏速率估计和泄漏风险评估提供工程分析方法和计算工具。     

CO2在仿生物型吸收剂和其他吸收剂中的溶解度

引　言本文提出一种仿生物型ＣＯ2 吸收方法 ,试以生物体内控制呼吸作用的呼吸酶中的关键核心基团为基础 ,合成出的物质作为ＣＯ2 吸收剂 ,通过测定ＣＯ2 在包括仿生物型吸收剂在内的几种典型吸收剂中的溶解度 ,说明仿生物型ＣＯ2 吸收剂的热力学特性及其潜在的工业应用前景 .1　原　理ＣＯ2 在物理溶解时气液平衡符合Ｈｅｎｒｙ定律ＰＡ =ＨＡｃＡ (1)　　伴有化学反应的吸收[1] 较为复杂 ,其气液平衡关系既服从相平衡关系 ,又要服从化学平衡关系 .但总的来说 ,都可以表示为ＣＯ2 (Ａ)与吸收剂中活性组分Ｂ之间的作用ＣＯ2 +Ｂ ＣＯ2 ·Ｂ …     

木炭水蒸气催化气化制取合成气

以木炭为原料,选用KOH、K₂CO₃、KHCO₃、KNO₃为催化剂,在上吸式固定床气化炉中,进行水蒸气催化气化制取合成气实验。考察了不同催化剂、催化剂用量、水蒸气流量、气化温度对木炭水蒸气气化的炭转化率、产氢率、气体组成体积分数和H₂/CO值的影响。实验通过炭吸收催化剂溶液来负载催化剂,实验结果表明：4种催化剂都可提高木炭气化效率,在浸渍相同质量分数的催化剂溶液下,催化活性顺序为KOH>K₂CO₃>KHCO₃>KNO₃。碳转化率及产氢率都随着催化剂溶液浓度的增加而增大,但浓度过高增加趋势逐渐变缓,催化剂溶液质量分数在4%~6%较为合适。增加水蒸气流量,气体产物中H₂体积分数增大,H₂/CO值增大。升高温度可促进炭气化反应,950℃时碳转化率和产氢率分别达到98.7%和145.23g/kg。实验可得到H₂/CO比1.53~4.09范围间的合成气,可用于合成甲醇、甲烷、二甲醚等燃料。