生物转盘高效脱氮的实验研究

采用单轴三级生物转盘(RBC),在水力停留时间(HRT)为5、8、12h时,总氮(TN)去除率分别为30.94%、51.52%、58.67%。证明了生物转盘具有同步硝化反硝化的功能。增加硝化液回流系统后,在温度为15℃、回流比为200%时,TN去除率为74.57%。改变转盘的转速及水温,在试验中水温30℃、生物转盘转速10r/min时,转盘对TN的去除率达到最大值为85.35%。实验结果表明,生物转盘在污水脱氮上有较好的应用前景。     

K2S2O8-离子色谱法测定水中总氮量

在不锈钢蒸汽消毒器中用K2S2O8将水中含氮物质中的N氧化为NO3-,用离子色谱测定,从而测定水中总氮量。实验对K2S2O8氧化液用量及反应时间等进行探讨,并对长江水中总氮量进行了测定。实验结果表明测定最佳条件是氧化时间10 min以上、氧化剂用量为理论用量的5倍;长江水(武汉段)总氮量为2.09 mg/L,测得的总氮量与文献报道的基本吻合。     

不同溶解氧水平上覆水中DOM荧光特性及总氮含量评估

采用荧光光谱技术研究不同溶解氧(DO)水平下二十埠河底泥上覆水中溶解性有机物(DOM)转化特性及类蛋白荧光强度与总氮浓度的关系。三维荧光光谱显示：上覆水中DOM主要由三种类蛋白物质(高激发波长类酪氨酸、低激发波长类酪氨酸、低激发波长类色氨酸)和两种类富里酸物质(紫外区类富里酸、可见区类富里酸物质)组成,类蛋白物质是上覆水中DOM的主要成分。经过曝气后类蛋白荧光强度均存在明显降低,其中低激发波长酪氨酸和低激发波长色氨酸相对于高激发波长酪氨酸更易被微生物降解。而类富里酸荧光强度则均呈现增强趋势,表明类富里酸物质属于难降解有机物。上覆水中DOM荧光指数介于1.65~1.8之间,表明上覆水体DOM既有陆源又有生物源但以生物源为主。荧光指数随DO增加而增大,说明随着DO增加微生物量及微生物活性逐渐增加,微生物代谢功能增强,使得上覆水中DOM的生物源成份加大。在较高的溶解氧水平下,即DO分别为2.5,3.5和5.5 mg·L-1时,高激发波长类酪氨酸峰A的荧光强度与上覆水中总氮浓度有良好的相关性,相关系数(r2)分别为0.956,0.946,0.953,说明可以通过三维荧光技术监测高激发波长类酪氨酸峰A的荧光强度而快速分析上覆水中总氮浓度,为河道水体诊断、治理及修复提供快速有效的技术参考和理论支持。     

亚热带红壤全氮的高光谱响应和反演特征研究

利用高光谱遥感技术反演土壤性质已经成为土壤学和遥感科学研究领域的新手段,特别对土壤化学元素含量的高光谱反演,已成为土壤元素快速监测方法的的研究热点。以往研究往往关注不同类型土壤的化学元素光谱响应特征模型,以试图找到普适性的元素-光谱反演模型。由于成土因素的复杂性,土壤类型及其化学元素分布具有明显的空间异质性特征,宏观尺度上的土壤-光谱统计反演模型客观上具有较大的不确定性。若范围缩小到同一个气候带,土壤生物地球化学反应过程较相似,土壤化学元素-光谱反演模型的不确定性相对较小。以福州市为研究区,采集福州市典型红壤样品135个,研究土壤全氮含量的高光谱响应特征,对土壤样品在350～2 500 nm的光谱反射率分别进行倒数对数、微分等五种变换,分析变换后的光谱信息与土壤总氮含量的相关性,筛选出强相关敏感波段,通过设计不同的建模和验证样品比例,用逐步多元线性回归获得福州土壤的氮元素高光谱反演优化模型。结果表明：亚热带红壤全氮的敏感光谱波段为：可见光634～688 nm和红外872,873,1 414和1 415 nm;亚热带沿海地区土壤全氮—高光谱反演的优化模型为: Y=5.384X664-1.039(决定系数R2为0.616,均方根误差为0.422 mg·g-1,检验R2为0.608,均方根误差为0.546 mg·g-1),该模型可以用于福州地区土壤全氮的光谱快速监测。     

近红外光谱技术实时测定土壤中总氮及磷含量的初步研究

及时、准确探测土壤中的氮、磷含量,有利于精准施肥决策,提高肥料利用率。研究表明近红外技术能够探测土壤的物理和养分状况。针对不同土地利用类型,在北京大兴地区采集85份土壤样品,测定土壤氮、磷养分及其近红外漫反射光谱,并利用傅里叶变换光谱技术和偏最小二乘回归法建立了土壤总氮(N)和总磷(P)的近红外光谱校正模型。所建模型的交叉检验决定系数(R2_CV)分别为0.862 6(N),0.668 5(P)。用未参与建模的10个样品对模型进行外部检验,总N、总P的预测相关系数(r)分别为0.969 8,0.830 7,预测标准误差(RMSEP)分别为0.009 5%(N),0.008 6%(P),RPD值(检验集样品化学测定值标准差/预测标准误差)分别为3.78(N),1.69(P)。结果表明,采用适当的光谱分析方法可以实现用近红外技术对土壤总N的精确探测及对土壤总P的粗略估测。     

水质中总氮测定的影响因素分析

采用碱性过硫酸钾消解―紫外分光光度法对水质中总氮含量进行测定,分析影响总氮测定结果的各种因素。实验结果显示,测定水中总氮过程中,实验所用纯净水、过硫酸钾纯度及碱性溶液存放时间对空白吸光度有明显影响,消解时间和冷却放置时间也会影响测定的空白吸光度和相对误差。在实验确定的最佳条件下对样品进行测定,结果准确可靠。     

酚二磺酸光度法测定水中总氮

在酚二磺酸光度法测定水中总氮量的方法中,用高压反应釜代替比色管,改进了样品的碱性过硫酸钾消解效果,避免了样品消解不彻底,氧化剂分解不完全及样品中铵氮以氨气形式逸出等.标准曲线的线性范围在0.02～1.90 mg·L-1之间,检出限(3σ)为0.02 mg·L-1.按此方法测定了6种水样中的总氮量,测定值的相对标准偏差(n=6)均小于3.5%.用标准加入法对方法的回收率作了试验,测得结果在98%～102%之间.     

总氮测定中空白值的影响因素及其控制方法

用紫外可见分光光度法测定水样中总氮时,经常出现空白值偏高的情况,这将直接加大了分析测试的系统误差。为了保证总氮分析测定的精密度和准确度,以满足总氮测试的技术要求,对总氮测定中影响空白值的主要因素———玻璃器皿的洁净度、实验室环境、碱性过硫酸钾的纯度和放置时间、实验室用水、消解时间和温度及自然冷却时间等进行了研究,并定量分析了相应影响因子对空白值的影响程度,通过多组实验数据的比对分析,提出了有效控制空白值的最佳实验条件,以指导实验操作。