氮磷检测器

氮磷检测器
氮磷检测器

氮磷检测器(NPD)是分析微量含氮有机污染物的常用手段。关于NPD使用与维护的文献不多,不同厂家的NPD结构性能也有差异,本文以岛津色谱仪的氮磷检测器为例,依据作者使用经

验,分析介绍NPD使用维护的一些问题。

1 NPD的铷珠

1.1 铷珠老化老化过程也是铷珠损耗过程,尽量减少高温阶段老化的时间,可以减少损耗。(1)在大部分的时间内,保持较低的老化温度和载气流量,当基线相对较为平稳时,再逐步升高温度,直至达到分析所需的温度和载气流量。(2)从老化温度接近分析所需温度时起,间断注入一些高浓度样品,有利于基线迅速平稳,缩短老化时间。

1.2 铷珠加热电流调节氢气流量和铷珠加热电流,可以改变NPD的灵敏度,同时也影响铷珠消耗量。提高加热电流,NPD检测限可以优于厂商给出的技术指标1~2个数量级,但这是以铷珠寿命的损失为代价的,非必要不可如此。加热电流上限:从检测器上面的出气孔看到铷珠由暗红转为全部发红,就达到上限了。如果继续升高加热电流,虽然灵敏度能提高,但会大大增加铷珠消耗速度。从节省的角度,当使用NPD时,调节加热电流使灵敏度达到基本的分析

要求就可以了,不必太高。

1.3 固定相的影响除了含氰固定液伤害铷珠,不可使用外,硅氧烷固定相流失会污染检测器,也不宜使用。在微量组分分析时,常对进样口的玻璃衬管、玻璃柱和石英棉进行硅烷化处理,以减少吸附,提高分离效果。但使用NPD时建议不要这样做,因为流失的硅烷化试剂会污染铷珠,降低NPD的灵敏度。有文献报道,色谱柱和石英棉用H3PO4处理,有利于NPD提高

灵敏度和稳定性。

2 色谱分析系统

2.1 气路系统的稳定性除了对气体纯度的要求之外,在高灵敏度分析时,NPD对气体流量的稳定性有更高的要求。特别要注意的一点是,有些型号的岛津色谱FID是双系统(双气化室!双检测器)结构,供气方式是两系统共用一个流量计并联供气,NPD安装在其中一个FID的基座上,使用其中一组系统。这样,另一闲置的气化室和FID检测器就成为气路系统的漏洞。解决气化室的问题很简单,将其上下端用硅胶塞和封口螺丝堵上就可以了;而闲置的FID检测器漏气的问题因与对仪器内部气路系统的了解与熟悉程度有关,常常不被注意,以致于仪器始终达不到高的灵敏度和稳定性。解决的方法也比较麻烦,要拆开仪器,将通往该检测口的气路堵死。这一点对于NPD和FID经常要互换的仪器来说,很麻烦,但很重要。

2.2 分析系统的洁净

NPD的检测限可达到10-l3~10-14g/s,它对分析系统的洁净有更高的要求。以下几种情况影响灵敏度:(1)高灵敏度和低灵敏度分析共用一根柱,或者在高浓度分析后做低浓度分析。建议在被测组分浓度差异较大时,不用同一根柱子。(2)进样口的进样导孔!硅胶塞和气化室的污染。在分析灵敏度要求较高时,应将进样针导孔浸泡洗净,并更换硅胶塞,在进样次数较多(30~50)或进了高浓度样品后再进低浓度样品,要更换硅胶塞;气化室可以用少量丙酮!乙醇浸湿,用细毛刷刷洗,注意不要伤害响应电路系统。(3)进样针上物质残留。在达到或接近仪器检测限的时候,进样针污染也会成为提高灵敏度的限制因素。在高灵敏度分析之前,要彻底清洁进样针,建议拆下浸泡洗净。(4)NPD长期使用,燃烧产物、高沸点成分或难于挥发的成分在喷嘴处和检测室内残留结垢。清洁喷嘴和底座的方法是拆下检测器头,用软毛刷刷,再用洗耳球吹吸干净。在清洁喷嘴和气化室时,气路中始终要供给较大流量空气,防止清

洗过程污染或堵塞气路。

3 样品处理与分析尽管NPD是选择性的检测器,但是从防止检测器(铷珠)和色谱柱污染的角度,在分析时还是应尽可能对样品进行净化。卤素化合物对NPD分析有影响,注意如果是用氯甲烷提取样品,在最终分析前一定要将其除尽。和其它检测器一样,在一段时间的分析过程中,铷珠的响应值会有变化,影响灵敏度和定量结果,可采取的办法之一是样品和标样间隔

进样。只要谨慎有耐心,NPD是完全可以达到好的灵敏度与稳定性的。

氮磷检测器(NPD),它属于气相离子化检测器范畴,可归为元素选择性检测器,可选择性地检测含磷、含氮有机化合物。氮磷检测器结构与FID喷口和收集器类似,但这种收集器含有一个外涂铷盐(活性元素)用电加热的铷珠,在这种热离子源的情况下,含氮磷的有机分子才能被有效地电离,离子被收集,结果被测定。铷珠的正确使用将直接影响它的寿命,从

以下几个方面来谈谈我们的体会。

1 铷珠表面环境的气体组成

NPD需要氢气、空气和补充气(氮气),但气流要比FID小得多。这是由于NPD信号对气体流速的改变非常敏感,特别是氢气流速和活性元素的加热电流。通常使用氢气流速约为35mL/min,增大氢气流能增加铷珠温度以及增加围绕铷珠活化区的范围,这两个结果将导致响应值的增加,但铷珠的寿命要缩短。对铷珠增加加热电流,也是直接增加其表面温度,使铷珠的寿命缩短。因此,加热电流与合适的氢气流速是相互制约的,电流大所需的氢气流速

小,电流减小则氢气流速相应加大。

一般使用空气流速为100~120mL/min,补充气为30mL/min,增加空气流和补充气流,只是轻微地冷却活性元素的表面温度和减低响应值,减少组分在活化区的出峰滞留时间。

2 为避免铷珠的污染应注意的几个问题

1)使用的玻璃器皿必须很干净。必须避免使用含磷去污剂,用酸洗涤玻璃器皿,然后用

蒸馏水、溶剂冲洗。

2)运行干净的样品,并保持进样口/衬管干净以使污染减少。

3)必须检测溶剂的纯度。含氯溶剂和硅烷化的试剂能够降低铷盐的使用寿命,尽可能在

进样之前除去过量溶剂。

4)其它经磷酸处理的柱子或玻璃毛、聚酰亚胺涂覆柱,或含氮固定液的流失会使铷珠表

面覆盖一层SiO2,会降低离子化效率,增加系统噪音,因此应该避免使用。

3 铷珠的维护安装新的铷珠时,必须保持铷珠的完整性。应缓慢升高铷珠加热电流和检测器温度。快速加热将导致铷珠破碎或裂开,尤其当铷珠在潮湿的环境中贮存时,更是如此。因此,若NPD在较高湿度环境中长期不用,检测器中可能积聚水汽,为了蒸发这些水份,将检测器温度设定在100℃,保持30min,然后设定检测器温度为150℃,并再保持30min。

4 为延长铷珠使用寿命,使用时应注意的事项

1)在保证NPD的灵敏度和选择性条件下尽量使用低的加热电流,加热电流太大或氢气流

量太大,会使铷珠过热而导致铷盐损失,铷珠加热时有气流通过会使铷盐损失加快。

2)暂时不用时可降低电流,气流要保持稳定。

3)避免在断气流的情况下加热电流,否则铷珠将会永久性损坏。

4)铷珠必须保持干燥,其贮存寿命为6个月。

5 实际分析中出现的问题和解决办法

1)含有不同溶剂的样品进样分析时,往往发现在进样后一分钟左右,铷珠熄灭,新安装的铷珠在使用几次后,也会出现此现象。采取的措施是手动调节电流,激发铷珠,或者关闭氢气阀几秒,再迅速打开氢气阀。当对大量样品进行分析时,此种措施不适用。以上两种措施都将使活性元素的使用寿命缩短。因此,我们根据有机磷农药的特性,选取不同溶剂做萃取剂,色谱仪为HP4890D,使用同一根色谱柱(HP-5 30m×0.53mm×1.5μm),进样口温度为290℃;检测器温度为300℃,柱箱采用程序升温,改变不同的初始柱温30℃,40℃,50℃,

60℃进行试验,电磁阀设定1分钟后打开。

结论:在此条件下,二氯甲烷不适合,选用三氯甲烷、正己烷,铷珠不会熄灭。使用丙

酮时,初始柱温应较低。

2)由于NPD在运行中所需空气流量较大,当使用空压泵供气时,由于空压泵的暂停和启

动,会较严重地影响基线波动,干扰结果的准确测定。而使用高纯度空气钢瓶平稳供气,可

避免这种现象。TID TSD FTD FASD NPD

氮磷检测器(nitrogen phosphorus detector,NPD)是一种质量检测器,适用于分析氮,磷化合物的高灵敏度、高选择性检测器。它具有与FID相似的结构,只是将一种涂有碱金属盐如Na2SiO3,Rb2SiO3类化合物的陶瓷珠,放置在燃烧的氢火焰和收集极之间,当试样蒸气和氢气流通过碱金属盐表面时,含氮、磷的化合物便会从被还原的碱金属蒸气上获得电子,失去电子的碱金属形成盐再沉积到陶瓷珠的表面上。

氮磷检测器的使用寿命长、灵敏度极高,可以检测到5×10(-13次)g/s偶氮苯类含氮化合物,2.5×10(-13次)g/s的含磷化合物,如马拉松农药。它对氮、磷化合物有较高的响应。而对其他化合物有的响应值低10000~100000倍。氮磷检测器被广泛应用于农药、石油、食品、药物、香料及临床医学等多个领域。

氮磷钾肥在植物营养中的作用及现状

《植物营养研究方法》课程论文 氮磷钾肥在植物营养中的作用及现状 学院:资源环境学院 专业:农业资源环境 班级:资环081 姓名:傅菁晶 学号:10

氮磷钾肥在植物营养中的作用及现状 摘要:植物正常生长需要有一个良好的生态环境,而养分条件是其中重要的因素之一。为了获得农产品丰收,施肥是一项不可缺少的措施。但是,正确的施肥必须有所依据,必须在了解植物对养分需求及吸肥规律的基础上才有可能。而氮磷钾肥是现今我国常用的肥料,因此掌握氮磷钾肥对植物的作用与我们息息相关。 关键词:氮;磷;钾;农作物;研究现状;植物营养;施肥; 农作物在其生命活动中,和一切生物一样也需要“食物来满足其生长、发育和繁殖”的需要。但是,作物的特殊功能是除了吸收水分和空气中二氧化碳以获得碳、氢、氧等元素外,还必须从土壤在吸收氮素和其他矿质养分,并在太阳能的帮助下合成有机物质,以建造自己的有机机体。 农作物从土壤在吸收矿物质养分是作物生长发育的物质基础和土壤肥力的核心,也是评价土壤生产力高低的重要标志之一。作物品种不同,发育阶段不同,对土壤矿质养分的种类、数量的要求是不同的。这些矿质养分有的是作物体的组成部分,有的可以调节作物的生命活动,有的或兼备这两方面的作用。因此,了解作物对土壤矿质养分的需要和掌握土壤矿质养分的存在状况和变化规律,对农业生产有重要的意义。 1氮肥对植物的作用 1.1氮的来源 在20世纪以前,土壤中的氮都是在自然氮循环过程中来自大气。大气中含氮78%,主要通过固氮和大气放电固氮进入土壤,被植物吸收利用,还可能进一步成为动物的食粮。动物粪便和植物秸秆是大气—土壤—植物—动物氮循环的环节。现在通过人工合成氨固氮,制造出尿素、碳酸氢铵等一系列含氮肥料,通过土壤施用和叶面喷施加入这一循环中。 动物粪便和植物秸秆这些有机物质进入土壤后,在一系列土壤微生物的作用下,经过一系列分解转化过程。如果碳氮比小于25,会释放出铵态氮在消化细菌的作用下,经过两步变为硝态氮。土壤温度、湿度、通气状况、pH值、微生物种群数量扥条件决定其转化速率和数量。这需要一段较长的时间。碳氮比大于30的有机物质在土壤中要吸收一部分土壤中原有的矿质氮用于微生物分解活动,待碳氮比小于25后再释放氮。有机肥中鸡粪含氮量最高,猪粪次之,植物秸秆含氮量最低。 化肥中的铵态氮也要转化为硝态氮,与有机肥无异。 铵与钾相近,容易被土壤吸附。硝酸根则比较容易随水流失,进入地下水或河流湖海中会造成环境污染。在通气不良、湿度过大的土壤中,硝酸根会产生反硝化作用生成氮氧化物释放到空气中损失掉。 这就形成了土壤和大气中的氮循环。 1.2氮在农作物营养中的作用 氮是植物生长的必需养分,它是每个活细胞的组成部分。植物需要大量氮。

062.湖泊氮磷赋存形态和分布研究进展

湖泊氮磷赋存形态和分布研究进展 许萌萌1,2张毅敏2高月香2彭福全2汪龙眠2吴晗2,3 (1.河海大学环境学院,南京210098,2.环境保护部南京环境科学研究所,南京210042,3. 常州大学环境与安全工程学院213164) 摘要:湖泊水体和沉积物中氮磷等营养盐的生物地球化学循环直接影响着湖泊的富营养化。所以全面了解氮磷等营养盐的含量分布特征及其来源,为湖泊富营养化的成因及氮磷迁移转化提供了科学的依据。目前,很多研究学者采用了野外采样、实验室分析和收集文献资料相结合的方法,研究了氮磷营养盐的形态含量及分布差异。 关键词:湖泊氮磷赋存形态分布特征 Advances in chemical speciation and distribution of nitrogen and phosphorus in lakes Xumeng Meng1,2Zhang Yimin2,Gao Yue Xiang2,Peng Fu Quan2,Wang Long Mian2,Wu Han2,3 Environment Department of Hohai University,Nanjing210098,2.Nanjing Institute of Environmental Sciences of,Ministry of Environmental Protection,Nanjing210042,3.Environmental and Safety Engineering Department of Changzhou University213164) Abstract:The biogeochemical cycles of nitrogen and phosphorus in the lake water and sediment directly affect the eutrophication of the lake.Therefore,a comprehensive understanding of the content distribution and source of nitrogen and phosphorus can provide a scientific basis for the cause of eutrophication and the migration and transformation of nitrogen and phosphorus.Currently,many researchers using a field sampling, laboratory analysis and the collection method of combining literature studied the content and distribution differences of morphology of nitrogen and phosphorus. Keywords:Lakes Nitrogen and phosphorus Chemical speciation Distribution characteristics 随着社会和经济发展,人为活动导致的湖泊污染已经成为当今世界面临的一个严重的环境问题,尤其是浅水湖泊的富营养化日益成为各国的主要环境问题。工农业废水大量排放,湖泊流域的水体及沉积物的污染问题日益突出,养殖水体尤为严重。水体氮磷营养盐含量过高易引发自身及外部水域的富营养化,严重时导致赤潮或水华频发。 沉积物承载着湖泊营养物质循环的中心环节,一方面对上覆水体起到净化水质的作用,另一方面又不断向上覆水释放营养盐发挥着营养源作用。沉积物氮磷主要来源于水体中颗粒有机物的沉降积累。水体中的氮磷进入沉积物都是要经过“沉降-降解-堆积”的3个阶段,自上而下呈现逐渐变小的趋势。但是由于各个地方物质来源组成、水动力环境、生物化学条件及生物种群等不同,使其含量在垂直分布变化上产生波动,从而反映出不同区环境的不同变化。上覆水的氮磷进入到沉积物中后,会发生明显的形态转化和再迁移作用,其“活性”取决于氮磷在沉积物中的形态[1]。当外源负荷受到控制后,沉积物作为内源污染源,其氮磷还可通过间隙水和上覆水进行物理、生物化学交换[2]。因此了解沉积物中的氮磷赋存和分布对防治富营养化,控制内负荷具有重要意义。养殖水域氮磷的赋存形态分布比较复杂,相关的研究很少。由于过量的污染物的排放,在低水位时期会超过洞庭湖湖自身净化的能力而对栖息于湖内的生物造成严重影响并危害到其生存[3]。 根据国内外调查研究的相关文献资料,湖泊流域的氮磷形态研究不仅仅局限在湖泊中,湖泊

生物脱氮除磷原理及工艺

生物脱氮除磷原理及工艺 1 引言 氮和磷是生物的重要营养源,随着化肥、洗涤剂和农药普遍使用,天然水体中氮、磷含量急剧增加,水体中蓝藻、绿藻大量繁殖,水体缺氧并产生毒素,使水质恶化,对水生生物和人体健康产生很大的危害。然而, 我国现有的城市污水处理厂主要集中于有机物的去除,污(废)水一级处理只是除去水中的沙砾及悬浮固体;在好氧生物处理中,生活污水经生物 降解,大部分的可溶性含碳有机物被去除。同时产生N NH -3、N NO --3和- 34PO 和-24 SO ,其中25%的氮和19%左右的磷被微生物吸收合成细胞,通过排泥得到去除;二级生物处理则是去除水中的可溶性有机物,能有效地降低污水中的5BOD 和SS , 但对N 、P 等营养物只能去除10%~ 20% , 其结果远不能达到二级排放标准。因此研究开发经济、高效的, 适于现有污水处理厂改造的脱氮除磷工艺显得尤为重要。 2 生物脱氮除磷机理 2.1 生物脱氮机理 污水生物脱氮的基本原理就是在将有机氮转化为氨态氮的基础上,先利用好氧段经硝化作用,由硝化细菌和亚硝化细菌的协同作用,将氨氮通过反硝化作用转化为亚硝态氮、硝 态氮,即,将3NH 转化为N NO --2和N NO --3。在缺氧条件下通过反硝化作用将硝氮转 化为氮气,即,将N NO -- 2(经反亚硝化)和N NO --3(经反硝化)还原为氮气,溢出水面释放到大气,参与自然界氮的循环。水中含氮物质大量减少,降低出水的潜在危险性,达到从废水中脱氮的目的[1]。 ○ 1硝化——短程硝化:O H HNO O NH 22235.1+→+ 硝化——全程硝化(亚硝化+硝化):O H HNO O NH 22235.1+???→?+亚硝酸菌 3225.0HNO HNO O ??→?+硝酸菌 ○ 2反硝化——反硝化脱氮:O H H CO N OH CH CH HNO 2222333][222+++→+ 反硝化——厌氧氨氧化脱氮:O H N HNO NH 22232+→+ ][35.122233H O H N HNO NH ++→+

氮磷钾元素作用

氮磷钾营养元素的作用 氮 氮是蛋白质、叶绿素、酶等物质的重要组成部分。蛋白质是构成植物细胞原生质的基本物质,原生质是新陈代谢的活动中心。没有蛋白质就没有生命活动。酶是一种生物催化剂,植株体内的生物化学反应都有酶的参与。叶绿素是进行光合作用必不可少的物质,充足的氮能使叶色浓绿,提高光合作用效率,生长健壮,茎叶繁茂。另外,植株体内的核酸、磷脂和某些激素也都含有氮,这些物质也是许多生理生化过程所不可缺少的。可见氮的生理作用是多方面的。 氮不足,叶色转黄,生育延迟,植株瘦弱,抽穗晚,雌穗发育不良,穗小粒少,严重时不结实,形成空杆。缺氮症状先由叶尖变黄开始,沿着中脉向内扩展,严重时叶片变褐枯死,从全株看,先由下部老叶开始变黄,然后扩展到中部和上部叶片,这是因为缺氮时老叶中的氮转移到上部正在生长的幼叶和其它器官的缘故。 玉米对氮的需要量是诸多营养元素之中最大的,占茎叶子实及根系在内的干重的百分比达到1.46%,明显高于其它营养元素,所以在生产中一定要注意氮元素的施用。 磷 磷在植株体内含量虽比氮、钾少(仅占植株干重的0.2%)。但其生理作用确是非常重要的。磷是核蛋白的重要组成成分,核蛋白是原生质、细胞核和染色体的重要组成物质。磷也是核苷酸的主要成分之一。核苷酸的衍生物在新陈代谢中具有极重要的作用,与玉米植株的正常生命活动密切相关。磷在碳水化合物代谢及氮代谢中也都有重要作用,与脂肪代谢的关系也较密切。 磷对玉米植株发育及各生理过程均有促进作用,尤其是在苗期,能促进根的发育,如果供给适量的磷,根系干重可比缺磷的高1倍。对提高粒重、提高品质也有重要作用。 如果缺磷,影响玉米正常生长发育,产量降低。如果发现缺磷,即使再供给充足的磷也难以弥补前期所造成的损失。早期缺磷、幼苗生长缓慢,根系发育差,叶片呈紫红色,严重时叶尖及叶片边缘变成褐色并枯死。中、后期缺磷,花丝抽出晚,雌、雄间隔时间长,影响授粉,果穗缺粒秃尖,成熟延迟,产量降低。在生产中一定注意从苗期开始就供给充足的磷,确保一生对磷的需要。 钾 钾在幼苗植株中的含量较高,仅次于氮(占植株总干重的0.92%),它在玉米生长发育过程中的生理作用是多方面的。 钾能增强植株的抗旱性主要是由于钾是调节植株水分状况的重要元素。气孔开闭与K+含量有很大关系。施钾使叶肉K+细胞充足,气孔开放程度大,使细胞间隙进入的CO多,从而使光合速率增大,能增强光合产物的运输,提高光合速率,使碳氮代谢加强,有更多的碳水化合物往籽粒中输送。增施钾肥能增强作物的抗旱力,是由于钾离子有调节原生质的胶体特性,使胶体保持一定的分散度、水化度和粘滞性等。钾离子可增强原生质的水合作用,而钙能促使原生质浓缩,降低细胞的渗透性。当它们同时存在时,由于拮抗作用,可使胶体保持一定的分散度,又有一定的粘滞性和透性,使水分能顺利地进入细胞,加强了细胞的持水能力,从而增强了作物抗旱能力。 钾素能增强作物的抗病抗倒伏能力,因为钾对茎部纤维素合成有关。钾营养充足时,作物茎叶中纤维素含量增加,促进了作物维管束的发育,厚角组织细胞加厚,茎秆强度增加,植株生长健壮,不仅抗倒伏,也增强对病虫的抵抗能力。

农田氮_磷的流失与水体富营养化(精)

农田氮、磷的流失与水体富营养化① 司友斌王慎强陈怀满② (中国科学院南京土壤研究所南京210008 摘要农田氮、磷的流失,不仅造成化肥的利用率降低,农业生产成本上升,还对水环境造成污染,引起水体富营养化。本文讨论了农田氮磷流失对水体富营养化的贡献、农田氮磷流失途径及影响因素,提出了减少农田氮磷流失、控制水体富营养化的措施。 关键词农田氮素;农田磷素;淋溶作用;水体富营养化 肥料提供了植物生长必需的营养元素,对保持作物高产稳产起了重要的作用,但是由施肥不当或过量施肥带来的环境污染问题也越来越突出,其中农田氮磷流失引起的水体富营养化问题目前已受到人们的普遍关注。 1水体富营养化的表现及形成原因 水体富营养化通常是指湖泊、水库和海湾等封闭性或半封闭性的水体,以及某些滞留(流速<1米/分钟河流水体内的氮、磷和碳等营养元素的富集,导致某些特征性藻类(主要是蓝藻、绿藻等的异常增殖,致使水体透明度下降,溶解氧降低,水生生物随之大批死亡,水味变得腥臭难闻。引起水体富营养化起关键作用的元素是氮和磷。研究表明,对于湖泊、水库等封闭性水域,当水体内无机态总氮含量大于 0.2mg/L,PO3-4-P的浓度达到0.02mg/ L时,就有可能引起藻华(Algae Bloms现象的发生。 据对我国25个湖泊的调查,水体全氮无一例外超过了富营养化指标,全磷只有2个湖泊(大理洱海和新疆博斯腾湖低于0.02mg/L的临界指标,其余92%的湖泊皆超过了这个标准,比国际上一般标准高出10倍或10倍以上(表1。 表1我国25个湖泊中的全N全P浓度(mg/L及所占比例[1]

全N全P <0.2>1.0>2.0>5.0<0.02>0.1>0.2>0.5 湖泊数 %0 21 84 13 52 5 20 2 8 16 64 12 48 6 24

污水处理工艺脱氮除磷基本原理

污水处理生物脱氮除磷基本原理 国外从六十年代开始系统地进行了脱氮除磷的物理处理方法研究,结果认为物理法的缺点是耗药量大、污泥多、运行费用高等。因此,城市污水处理厂一般不推荐采用。从七十年代以来,国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物脱氮除磷。我国从八十年代开始研究生物脱氮除磷技术,在八十年代后期逐步 实现工业化流程。目前,常用的生物脱氮除磷工艺有A2/O法、SBR法、氧化沟法等。 ?生物脱氮原理 生物脱氮是利用自然界氮的循环原理,采用人工方法予以控制,首先,污水中的含氮有机物转化成氨氮,而后在好氧条件下,由硝化菌左右变成硝酸盐氮,这阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下,由反硝化菌作用,并有外加碳源提供能量,使硝酸盐氮变成氮气逸出,这阶段称为缺氧反硝化。整个生物脱氮过程就是氮的分解还原反应,反应能量从有机物中获取。在硝化和反硝化过程中,影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、PH值以及碳源,生物脱氮系统中,硝化菌增长速度较缓慢,所以,要有足够的污泥泥龄。反硝化菌的生长主要是在缺氧条件下进行,并且要用充裕的碳源提供能量,才可促使反硝化作用顺利进行。 由此可见,生物脱氮系统中硝化与反硝化反应需要具备如下条件: 硝化阶段:足够的的溶解氧,DO值在2mg/L以上,合适的温度,最好在20℃,不能低于10℃,,足够长的污泥泥龄,合适的PH条件。 反硝化阶段:硝酸盐的存在,缺氧条件DO值在0.2mg/L左右,充足碳源(能源),合适的PH条件。 生物脱氮过程如图5—1所示。 反硝化细菌 +有机物(氨化作用)(硝化作用)(反硝化作用)

?生物除磷原理 磷常以磷酸盐(H 2PO 4 -、HPO 4 2-和H 2 PO 4 3-)、聚磷酸盐和有机磷的形式存在于废水中,生物除 磷就是利用聚磷菌,在厌氧状态释放磷,在好氧状态从外部摄取磷,并将其以聚合形态储藏在体内,形成高磷污泥,排出系统,达到从废水中除磷的效果。 生物除磷主要是通过排出剩余污泥而去除磷的,因此,剩余污泥多少将对除磷效果产生影响,一般污泥龄短的系统产生的剩余污泥量较多,可以取得较高的除磷效果。有报道称,当泥龄为30d时,除磷率为40%,泥龄为17d时,除磷率为50%,而当泥龄降至5d时,除磷率达到87%。 大量的试验观测资料已经完全证实,再说横无除磷工艺中,经过厌氧释放磷酸盐的活性污泥,在好氧状态下有很强的吸磷能力,也就是说,磷的厌氧释放是好氧吸磷和除磷的前提,但并非所有磷的厌氧释放都能增强污泥的好氧吸磷,磷的厌氧释放可以分为两部分:有效释放和无效释放,有效释放是指磷被释放的同时,有机物被吸收到细胞内,并在细胞内储存,即磷的释放是有机物吸收转化这一耗能过程的偶联过程。无效释放则不伴随有机物的吸收和储存,内源损耗,PH变化,毒物作用引起的磷的释放均属无效释放。 在除磷系统的厌氧区中,含聚磷菌的会留污泥与污水混合后,在初始阶段出现磷的有效释放,随着时间的延长,污水中的易降解有机物被耗完以后,虽然吸收和储存有机物的过程基本上已经停止,但微生物为了维持基础生命活动,仍将不断分解聚磷,并把分解产物(磷)释放出来,虽然此时释磷总量不断提高,但单位释磷量所产生吸磷能力随无效释放量的加大而降低。一般来说,污水污泥混合液经过2小时厌氧后,磷的释放已经甚微,在有效释放过程中,磷的释放量与有机物的转化量之间存在着良好的相关性,磷的厌氧释放可使污泥的好氧吸磷能力大大提高,每厌氧释放1mgP,在好氧条件下可吸收2.0~2.24mgP,厌氧时间加长,无效释放逐渐增加,平均厌氧释放1mgP,所产生的好氧吸磷能力降至1mgP以下,甚至达到0.5mgP。因此,生物除磷并非厌氧时间越长越好,同时在运行管理中要尽量避免PH的冲击,否则除磷能

湖泊富营养化与氮磷等营养盐之间的关系

湖泊富营养化与氮磷等营养盐之间的关系 姓名:冯涛学号:5802112013 班级:环工121 摘要:本文主要通过对湖泊氮磷的时空特征和富营养化的关系进行分析。主要包括氮磷的时间动态和空间动态,并且对氮磷等营养盐的来源进行详细的分析,探讨富营养化水体中氮磷的去除机理。 关键字: 富营养化氮磷来源和去除时空特征 湖泊富营养化是一个缓慢的自然过程,但人类活动加速了这一过程。人类活动被认为是富营养化频发的诱发主因。湖泊富营养化过程复杂,影响湖泊富营养化的因素很多, LauandLane(2002)认为水体富营养化是非生物和生物相互作用的复杂过程。湖泊富营养化不仅与氮磷含量有关, 而且氮磷比也是一个重要的影响因子, 氮磷比可影响藻类等浮游植物的生长。有关研究发现不同的营养盐比例可以控制藻类的生长, 生物量以及种群结构。因此, 本文将对我国湖泊氮磷的时空特征和湖泊富营养化的关系进行综合分析。一般说来,当天然水体中总磷大于20毫克每立方米,无机氮大于300毫克每立方米时,就可认为水体处于富营养化状态。富营养化水体中的氮、磷促使水中的藻类急剧生长,大量藻类的生长消耗了水中的氧, 使鱼类、浮游生物因缺氧而死亡,他们的尸体腐烂造成了水质污染。因此去除水体中大量的氮磷是治理富营养化污水的根本。我们通过对氮磷的来源的分析来更好的控制源头,对氮磷的去除机理的探讨来缓解富营养化严重的现状。 一、氮磷等营养盐来源分析 1. 营养盐来源按进入途径可分为外源和内源。外源污染又可分为

两大类: 点源,来自流域的城镇生活污水和工业污染源排放;面源,来自流域的农田径流、畜禽养殖、水产养殖及其他面源。随着点源污染排放的不断达标, 面源污染日益成为水体富营养化的主要来源。内源污染是由于湖底沉积物中液态营养盐向上覆水中释放, 在动力作用下营养盐再悬浮造成的, 在这种因素影响下, 即使大幅度削减外源污染负荷, 在特定条件下( 高温少雨) , 仍可能引起藻类暴发, 所以内源污染成为湖体藻类暴发的关键因素。下面就两类主要的营养盐来源—— 面源和内源分别加以论述。 (1)面源污染 面源污染是继城镇生活污水、工业废水之后的第三大污染源, 而且治理难度比点源治理要复杂得多。我国农业大多数地区还是粗放型管理, 没有达到测土施肥、施药和科学管理的程度。特别是为了取得连续稳定的高产, 耕地的复种指数提高, 化肥施用量激增。另外, 集约化的畜禽养殖和水产养殖, 使大量的动物粪便与饵料残渣进入湖体, 加剧了湖泊的富营养化程度。不断的土地开垦使森林覆盖率下降、湿地面积减少, 水土流失严重。例如巢湖非点源入湖TN, TP 总量占全湖输入量超过68% 和74%。 在诸多面源污染中, 降雨径流污染成为最主要的营养盐来源。大量营养盐在暴雨的冲刷下, 从地表向湖区迁移, 导致径流中的污染物浓度远远超过非暴雨期。以滇池为例, 滇池流域的大清河, 暴雨期悬浮物浓度比平时均值高22 倍, NO-2-N 高达163倍; 宝象河暴雨期最大悬浮物浓度是非暴雨期的106倍。研究者们在这方面做了大量工作,

营养物质氮磷与藻类的关系

氮、磷与藻类间的相互关系 摘要:主要介绍了营养元素氮、磷与藻类间的相互关系,包括:氮、磷对藻类生长氮的重要作用;氮磷比对藻类生长的影响,以及藻类增殖的限制因子;藻类的过度增殖与水体富营养化。 关键词:氮;磷;限制因子,水体富营养化 藻类是原生生物界一类真核生物(有些也为原核生物,如蓝藻门的藻类)。主要水生,无维管束,能进行光合作用。体型大小各异,小至长1微米的单细胞的鞭毛藻,大至长达60公尺的大型褐藻。一些权威专家继续将藻类归入植物或植物样生物,但藻类没有真正的根、茎、叶,也没有维管束。藻类分布的范围极广,对环境条件要求不严,适应性较强,在只有极低的营养浓度、极微弱的光照强度和相当低的温度下也能生活。不仅能生长在江河、溪流、湖泊和海洋,而且也能生长在短暂积水或潮湿的地方。从热带到两极,从积雪的高山到温热的泉水,从潮湿的地面到不很深的土壤内,几乎到处都有藻类分布。 藻类生长受物理、化学、生物等多方面因素的影响[1]。大量营养元素可以促进叶绿素a和浮游藻类生物量的剧增,其中氮、磷是影响水中藻类生长的主要因素,在水生生态系统中,氮磷比作为关键因子,常被用来预测藻细胞密度的变化和季节演替[2]。它同时作为一项指标,能代表营养盐对藻类生长的限制水平。有研究表明,适当的营养盐可以控制藻类的生长,生物量以及种群结构,但就氮或磷哪种营养元素作为浮游植物生长的限制因子,目前尚没有统一的结论。在南太平洋,初级生产者通常被认为是氮限制因子[3]。越来越多的研究表明,在其它生态系统中,如东、西地中海,磷可能是最主要的限制因子[3]。在中国,据调查已经有相当数量的湖泊已处于富营养化水平,如巢湖、太湖等。 1.藻类与营养物质N、P 丹麦著名生态学家Jorgensen(1983年)指出浮游藻类的生长是富营养化的关键过程,因此着重研究氮磷负荷与浮游藻类生产力的相互作用和关系,是揭示湖泊富营养化形成机理的主要途径[4]。通常认为,营养元素P和N能够促进藻类的增殖。而大量的研究也表明,总氮、总磷浓度在一定的范围内,叶绿素a浓度与总氮、总磷浓度呈正相关[5]。

脱氮除磷工艺原理及方法比较

1.水污染现状 自从我们进入和谐社会以来,随着科学和经济的发展,资源严重浪费、环境重度污染等一些问题逐渐突出。由于我国经济发展模式与环境承受能力不相融合,导致现在我国大部分水体造成严重污染。在我国坚持走可持续发展的道路上,水资源的污染和浪费已经成为我国推进现代化建设和可持续发展的绊脚石。防止水资源环境进一步被污染和治理被污染的水资源环境,早就成为我国目前最需要处理的棘手问题之一。水污染的现状也是触目惊心。 2.脱氮除磷工艺原理及方法比较 生物脱氮原理由同化作用、氨化作用、硝化作用、反硝化作用四个步骤组成。在污水生物处理过程中,一部分氮(氮氨或有机氮)被同化成微生物细胞的组分;氨化作用将有机氮化合物在氨化菌的作用下,分解、转化为氨氮;硝化作用实际上是由种类非常有限的自养微生物完成的,该过程分两步:氨氮首先由亚硝化单胞菌氧化为亚硝酸氮,继而亚硝酸氮再由硝化杆菌氧化为硝酸氮;反硝化作用是由一群异养型微生物在缺氧的条件下完成的生物化学过程。生物除磷原理过程中,在好氧条件下细菌吸收大量的磷酸盐,磷酸盐作为能量的储备;在厌氧状态下吸收有机底物并释放磷。 现在,广泛应用的生物脱氮除磷工艺方法有氧化沟法、SBR法、A2/O法等。 ①氧化沟又称连续循环反应器,是20世纪50年代由荷兰的公共卫生所(TNO)开发出来的。氧化沟是常规活性污泥法的一种改型和发展,是延时曝气法的一种特殊形式。其主要功能是供氧;保证其活性污泥呈悬浮状态,是污水、空气、和污泥三者充分混合与接触;推动水流以一定的流速(不低于0.25m/s)沿池长循环流动,这对保持氧化沟的净化功能具有重要的意义。 氧化沟具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、除磷脱氮效率高、污泥易稳定、能耗省、便于自动化控制等优点。但是,在实际的运行过程中,仍存在一系列的问题,如污泥膨胀问题、泡沫问题、污泥上浮问题、流速不均及污泥沉积问题。 ②?间歇式活性污泥法简称SBR工艺,一个运行周期可分为五个阶段即:进水、反应、沉淀、排水、闲置。这种一体化工艺的特点是工艺简单,由于只有一个反应池,不需二沉池、回流污泥及设备,一般情况下不设调节池,多数情况下可省去初沉池。 SBR法?工艺流程:?污水?→?一级处理→?曝气池?→?处理水? 特点有:大多数情况下,无设置调节池的心要;SVI值较低,易于沉淀,一般情况下不会产生污泥膨胀;通过对运行方式的调节,进行除磷脱氮反应;自动化程度较高;得当时,处理效果优于连续式;单方投资较少;占地规模较大,处理水量较小。 ③?A2/O法即厌氧一缺氧一好氧活性污泥法。污水在流经厌氧、缺氧、好氧三个不同功能分区的过程中,在不同微生物菌群的作用下,使污水中的有机物、N、P得到去除。A2/O法是最简单的同步除磷脱氮工艺,总水力停留时问短,在厌?氧缺氧、好氧交替运行的条件下,可抑制丝状菌的繁殖,克服污泥膨胀,SVI一般小于100,有利于处理后的污水与污泥分离,

氮磷钾对植物分别有什么作用

氮磷钾对植物分别有什么作用 氮肥:能使植物叶子大而鲜绿,使叶片减缓衰老,营养健壮,花多,产量高。生产上常使用氮肥是植物快速生长。所以我们对于叶菜(吃叶子的菜)要多施氮肥。主要磷肥品种有过磷酸钙(普钙)、重过磷酸钙(重钙,也称双料、三料过磷酸钙)、钙镁磷肥,此外,磷矿粉、钢渣磷肥、脱氟磷肥、骨粉也是磷肥,但目前用量很少,市场也少见 磷肥:能使作物代谢正常,植株发育良好,同时提高作物的抗旱性以及抗寒性,提早成熟。我们要使作物提前收获,一般多施用磷肥。 钾肥:能使植物的光合作用加强,茎秆坚韧,抗伏倒,使种子饱满 主要钾肥品种有硫酸钾、氯化钾、盐湖钾肥、窑灰钾肥和草木灰。其中硫酸钾和氯化钾成分较纯,主要成分是化钾,窑灰钾肥和草木灰成分很复杂,市场上流通量较前三种钾肥少。 资料来源《植物生理学》 (1)氮肥:即以氮素营养元素为主要成分的化肥,包括碳酸氢铵、尿素、销铵、氨水、氯化铵、硫酸铵等。 (2)磷肥:即以磷素营养元素为主要成分的化肥,包括普通过磷酸钙、钙镁磷肥等。 (3)钾肥:即以钾素营养元素为主要成分的化肥,目前施用不多,主要品种有氯化钾、硫酸钾、硝酸钾等。

(4)复、混肥料:即肥料中含有两种肥料三要素(氮、磷、钾)的二元复、混肥料和含有氮、磷、钾三种元素的三元复、混肥料。其中混肥在全国各地推广很快。 (5)微量元素肥料和某些中量元素肥料:前者如含有硼、锌、铁、钼、锰、铜等微量元素的肥料,后者如钙、镁、硫等肥料。 (6)对某些作物有利的肥料:如水稻上施用的钢渣硅肥,豆科作物上施用的钴肥,以及甘蔗、水果上施用的农用稀土等。作物必需的营养元素有16种,除碳氢氧是从空气中吸收,其余均不同程度地需要施肥来满足作物正常生长的需要。按照作物对养分需求量的多少分为大量元素肥料,包括氮肥、磷肥和钾肥;中量元素肥料,包括钙、镁、硫肥;微量元素肥料,包括锌、硼、锰、钼、铁、铜肥;此外,还有一些有益元素肥料如含硅肥料、稀土肥料等。 1、氮素化肥氮是蛋白质构成的主要元素,蛋白质是细胞原生质组成中的基本物质。氮肥增施能促进蛋白质和叶绿素的形成,使叶色深绿,叶面积增大,促进碳的同化,有利于产量增加,品质改善。在生产上经常使用的氮素化肥有:①硫酸铵(硫铵):白色或淡褐色结晶体。含氮20%一21%,易溶于水,吸湿性小,便于贮存和使用。硫铵是一种酸性肥料,长期使用会增加土壤的酸性。最好做追肥使用,一般每667平方米施用量为15—20千克。②碳酸氢铵(碳铵):白色细小结晶,含氮17%,有强烈的刺激性臭味,易溶于水,易被作物吸收,易分解挥发。可作基肥或追肥使用,追肥时要埋施,及时覆土,以免氨气挥发烧伤秧苗。 ③尿素:白色圆粒状,含氮量为46%。尿素不如硫铵肥效发挥迅速,追肥时要比硫铵提前几天施用。尿素是固体氮肥中含氮量最高的一种,尿素为中性肥料,不含副成分,连年施用也不致破坏土壤结构。

富营养化水体中氮磷物质与光谱反射率的相关性分析

第8卷第6期 2009年11月杭州师范大学学报(自然科学版)Journal o f Hangzhou N ormal University(Natural S cience E dition)V ol.8N o.6N ov.2009收稿日期:2009 09 01 基金项目:浙江省教育厅计划资助项目(0686XP67).作者简介:王晓玥(1971 ),女,浙江湖州人,副教授,硕士,主要从事污染生态学研究.E mail:w angxy419@https://www.360docs.net/doc/e110063584.html,.文章编号:1674 232X (2009)06 0453 04 富营养化水体中氮磷物质与光谱反射率的相关性分析 王晓玥 (杭州师范大学生命与环境科学学院,浙江杭州310036) 摘 要:利用F ieldSpec H andH eld 地物光谱仪对不同的富营养化水体进行反射光谱测量和同步水质采样 分析,通过研究水体反射光谱的特征,分析了光谱反射率与总氮、总磷浓度之间的关系.结果表明:光谱反射率比 R 640/R 447与总氮浓度、R 703/R 447与总磷浓度的线性相关程度较好,并以此分别建立了两者的反演模型. 关键词:富营养化水体;氮磷浓度;光谱反射率;反演模型 中图分类号:X832 文献标志码:A 随着经济和城市化的迅速发展,水体富营养化趋势日益严重.及时准确地了解水体富营养化的状况及其变化趋势,对于正确评价水体质量,寻求改善生态环境的途径和措施,具有重要意义.国内外大量实践表明,遥感监测因其监测范围广、速度快、成本低、便于长期动态监测等特点,逐渐成为水质监测的有效手段[1 6] . 水质遥感监测是通过研究水体反射光谱特征与水质参数浓度之间的关系,建立水质参数反演算法进行的[7].目前可遥感的水质参数包括叶绿素、悬浮物及与之相关的水体透明度、浑浊度,但对可溶性有机物、化学需氧量、总氮、总磷等富营养化表征参数的光谱特性分析和定量遥感监测研究较少[8].在此选取总氮(T N)、总磷(TP)作为研究对象,旨在通过分析水体光谱反射率特征,建立水体反射率与TN 、T P 浓度之间的反演模型,为水体污染的遥感分析及监测提供理论基础和方法依据.1 采样与分析 研究区域位于杭州市下沙经济开发区.此处汇集造纸、橡塑、食品、制药等众多工厂企业,水体富营养化比较严重.经前期大量采样及水质分析,选取了水质比较稳定的7个采样点,进行水体反射光谱测量和同步水质采样分析.光谱测量采用美国ASD 公司的FieldSpec H andheld 地物光谱仪,在每个采样点进行水面离水辐射率的测定.该光谱仪光谱范围为325~1075nm,光谱采样间隔为1.6nm,分辨率为3.5nm.测量时天气阴,无风,水面基本平静.水面离水辐射率由仪器在距离水面约60cm 处测得,观测平面与太阳入射平面的角度为90度,仪器与水面法线方向的夹角为45度,每一水样在同一波长处扫描15次.每一采样点分别测定水面、天空和参考板的反射率. 在每一采样点使用标准采样器,从水面至水下20cm 处同步进行水质采样.在实验室中分析水样参数,其中TN 采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法、TP 采用钼酸铵分光光度法[9].结果显示,各采样点 TN 浓度变化较大,从1.49~6.95mg /L,T P 浓度为0.22~2.13mg/L,已达中度至重度富营养状态 [10].

生物脱氮除磷大比较

生物脱氮除磷大比较 1.污水生物脱氮除磷的基本原理 在好氧条件下通过硝化反应先将氨氮氧化为硝酸盐,再通过缺氧条件下的反硝化反应将硝酸盐异化还原成气态氮从水中去除。由此而发展起来的生物脱氮工艺大多将缺氧区和好氧区分开,形成分级硝化反硝化工艺,以便硝化与反硝化能够独立进行。 污水生物除磷是通过厌氧段和好氧段得交替操作,利用活性污泥的超量吸磷特性,使细胞含磷量相当高的细菌群体能够在处理系统的基质竞争中取得优势,剩余污泥的含磷量达到3%-7%,进入剩余污泥的总磷量增大,处理出水的磷浓度明显降低。 2.生物脱氮除磷工艺的比较 2.1 AAO工艺 传统的AAO工艺流程是:污水首先进入厌氧池,兼性厌氧菌将水中的易降解有机物转化成VFAS1回流污泥带入的聚磷菌将体内的聚磷菌分解,此为释磷,所释放的能量一部分可供好氧的聚磷菌在厌氧的环境下维持生存,另一部分共聚磷菌主动吸收VFAS,并在体内储存PHB。进入缺氧区,反消化细菌就利用混合液回流带入硝酸盐及进水中的有机物进行反消化脱氮,接着进入好氧区,聚磷菌除了吸收利用污水中残留的易降解BOD外,主要分解体内储存的PHB产生的能

量供自身生长繁殖。最后,混合液进入沉淀池进行泥水分离,上清液作为处理水释放,沉淀污泥的一部分回流厌氧池,另一部分作为剩余污泥排放。 N2 混合液回流 ↑↓ 进水→厌氧池→缺氧池→好氧(硝化)池→沉淀池→出水 ↑↓剩余污泥 AOO工艺流程图 该工艺简洁,污泥在厌氧、缺氧、好氧环境中交替运行,丝状菌不能大量繁殖,污泥沉降性能好。该处理系统出水中磷浓度科达到1 mg/L以下,氨氮也可达到8 mg/L以下。 该法需要注意的问题是,进入沉淀次得混合液通常要保持一定的溶解氧浓度,以防止沉淀池中反消化和污泥厌氧释磷,但这会导致回流污泥和回流混合液中存在一定的溶解氧回流污泥存在的硝酸盐对厌氧释磷过程也存在一定的影响,同时,系统所排放的剩余污泥中。仅有的一部分污泥是经历了完整的厌氧和好氧的过程,影响了污泥的充分吸磷。系统污泥泥龄因为兼顾硝化菌的生长而不可能太短,导致除磷效果难以进一步提高。 2.2改良Bardenpho工艺

氮磷营养高效型小麦品种鉴定

氮磷营养高效型小麦品种鉴定 袁园园1,2董贝1 (1山东省济南市农业科学研究院,济南250316;2山东农业大学农学院,泰安271018)摘要:为了快速筛选氮素和磷素营养高效型小麦品种,以山东省近年来育成的25个小麦品种(系)为材料,通过大田试验,对不同品种的籽粒氮素和磷素利用效率及产量性状进行统计分析。结果表明,在正常氮肥和磷肥水平下,以济麦22为对照,氮素利用效率、磷素利用效率和产量高出10%以上的品种(系)分别有13个、9个和11个;其中山农24、泰农18、山农32(SH5099)和山农29(LS6109)在这3个指标上均比对照高出10%,是营养高效型小麦品种,在生产上具有较高的推广价值。 关键词:小麦;营养高效;产量 小麦是我国主要的粮食作物,2015年种植面积达2.44亿公顷,产量达1.18亿吨。但是在实际生产中,小麦的氮肥和磷肥的利用效率很低,仅有10%左右[1];不能被植物吸收的氮素会污染地下水、增加氧化亚氮等温室气体排放,而过量的磷素也会随雨水冲刷造成水体富营养化[2]。因此,从改善小麦自身对矿质营养的利用效率出发,筛选和培育营养高效型的作物品种,是解决上述问题更经济环保的途径。 作物的营养效率包括吸收效率和利用效率2个方面[3]。而营养利用效率反映了作物内部矿质营养元素的循环再利用能力,通常用作物单位矿质营养含量所产生的生物学产量或经济产量或CO2固定量来评价,即营养元素浓度的倒数[4]。与作物外部营养吸收效率相比,内部的营养利用效率在培育营养高效型品种方面更有价值[8]。很多研究表明,在矿质营养效率方面,小麦存在着显著的基因型差异。张锡州等[5]发现,同一供氮水平下供试小麦在氮素积累量、氮素利用效率等方面均存在基因型差异;杜宝见等[6]发现,扬麦16和鉴76为正常供氮和高氮条件下的氮高效型品种,皖麦68、F60501-4、鉴62和安农1026为高氮条件下的氮高效型品种。在磷素利用效率方面,柏栋阴等[7]筛选出徐麦856、徐麦270、徐麦3-54、小偃54等4个磷高效品种。但是,同时鉴定小麦氮素和磷素利用效率品种差异的研究却很少。 近年来,各育种单位积极作为,育成了一批高产、抗倒、优质小麦品种和优良品系。特别是小麦主推品种济麦22,全国累计推广面积已达2亿多亩。但是,这些品种(系)的氮素和磷素利用效率如何,却鲜有报道。本研究选用山东省近年来育成的25个小麦品种(系),以济麦22为对照品种,采用大田随机区组试验,在正常氮营养水平下,对氮素和磷素利用效率及产量等农艺性状进行了综合鉴定和评价,拟筛选出氮磷高效型小麦品种,以指导生产。 基金项目:济南市农业科技创新项目(201313,201404);济南市科技计划项目(201401103) 1材料与方法 1.1试验材料以山东省近年来育成的25个小麦品种或品系为材料,其中以济麦22为对照(表1)。

植物缺少氮磷钾等营养元素的症状

植物缺少氮磷钾等营养元素的症状 (一)氮 根系吸收的氮主要是无机态氮,即铵态氮和硝态氮,也可吸收一部分有机态氮,如尿素。 氮是蛋白质、核酸、磷脂的主要成分,而这三者又是原生质、细胞核和生物膜的重要组成部分,它们在生命活动中占有特殊作用。因此,氮被称为生命的元素。酶以及许多辅酶和辅基如NAD+、NADP+、FAD等的构成也都有氮参与。氮还是某些植物激素如生长素和细胞分裂素、维生素如B1、B2、B6、PP等的成分,它们对生命活动起重要的调节作用。此外,氮是叶绿素的成分,与光合作用有密切关系。由于氮具有上述功能,所以氮的多寡会直接影响细胞的分裂和生长。 当氮肥供应充足时,植株枝叶繁茂,躯体高大,分蘖(分枝)能力强,籽粒中含蛋白质高。植物必需元素中,除碳、氢、氧外,氮的需要量最大,因此,在农业生产中特别注意氮肥的供应。常用的人粪尿、尿素、硝酸铵、硫酸铵、碳酸氢铵等肥料,主要是供给氮素营养。 缺氮时,蛋白质、核酸、磷脂等物质的合成受阻,植物生长矮小,分枝、分蘖很少,叶片小而薄,花果少且易脱落;缺氮还会影响叶绿素的合成,使枝叶变黄,叶片早衰甚至干枯,从而导致产量降低。因为植物体内氮的移动性大,老叶中的氮化物分解后可运到幼嫩组织中去重复利用,所以缺氮时叶片发黄,由下部叶片开始逐渐向上,这是缺氮症状的显著特点。 氮过多时,叶片大而深绿,柔软披散,植株徒长。另外,氮素过多时,植株体内含糖量相对不足,茎秆中的机械组织不发达,易造成倒伏和被病虫害侵害。 (二)磷 磷主要以H2PO4-或HPO42-的形式被植物吸收。吸收这两种形式的多少取决于土壤pH。pH<7时, H2PO4-居多;pH>7时,HPO42-较多。当磷进入根系或经木质部运到枝叶后,大部分转变为有机物质如糖磷脂、核苷酸、核酸、磷脂等,有一部分仍以无机磷形式存在。植物体中磷的分布不均匀,根、茎的生长点较多,嫩叶比老叶多,果实、种子中也较丰富。 磷是核酸、核蛋白和磷脂的主要成分,它与蛋白质合成、细胞分裂、细胞生长有密切关系;磷是许多辅酶如NAD+、NADP+等的成分,它们参与了光合、呼吸过程;磷是AMP、ADP和ATP的成分;磷还参与碳水化合物的代谢和运输,如在光合作用和呼吸作用过程中,糖的合成、转化、降解大多是在磷酸化后才起反应的;磷对氮代谢也有重要作用,如硝酸还原有NAD+和FAD的参与,而磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺则参与氨基酸的转化;磷与脂肪转化也有关系,脂肪代谢需要NADPH、ATP、CoA和NAD+的参与。 由于磷参与多种代谢过程,而且在生命活动最旺盛的分生组织中含量很高,因此施磷对分蘖、分枝以及根系生长都有良好作用。由于磷促进碳水化合物的合成、转化和运输,对种子、块根、块茎的生长有利,故马铃薯、甘薯和禾谷类作物施磷后有明显的增产效果。由于磷与氮有密切关系,所以缺氮时,磷肥的效果就不能充分发挥。只有氮磷配合施用,才能充分发挥磷肥效果。总之,磷对植物生长发育有很大的作用,是仅次于氮的第二个重要元素。 缺磷会影响细胞分裂,使分蘖分枝减少,幼芽、幼叶生长停滞,茎、根纤细,植株矮小,花果脱落,成熟延迟;缺磷时,蛋白质合成下降,糖的运输受阻,从而使营养器官中糖的含量相对提高,这有利于花青素的形成,故缺磷时叶子呈现不正常的暗绿色或紫红色,这是缺磷的病症。

藻类对氮磷的吸收作用综述

湖南农业大学课程论文 学院:资源环境学院班级:08级环境工程一班姓名:潘玲学号:200840408114 课程论文题目:藻类对氮磷吸收作用的综述 课程名称:课程论文设计(环工) 评阅成绩: 评阅意见: 成绩评定教师签名: 日期:年月日

藻类对氮磷吸收作用的综述 学生:潘玲 (资源环境学院环境工程一班,学号200840408114) 摘要:利用藻类处理污水具有低成本、高效率、无二次污染等特点,具有广阔的前景。本文归纳分析国内外利用藻类吸收氮磷的相关研究数据和结果,综述了国内外利用藻类吸收氮磷的现状和发展方向,为以后的研究提供借鉴作用。 关键词:发展及现状藻类发展前景去除 前言 本文针对各种藻类对氮磷的吸收效果进行总结概括,为以后该方面的研究奠定一定的基础。随着工业进步和社会发展,水污染现象日趋严重。目前,废水二级处理后出水的进一步脱氮和除磷问题已成为国内外研究的热点。传统的生化二级处理除磷工艺使大量的磷从污水中转移到剩余污泥中,不能从根本上消除磷对生态环境的影响。藻类为自养型生物,其生长对废水中的营养要求较低,主要以光能为能源,利用N、P等营养物质合成复杂的有机质,因此藻类可降低水体中氮磷的含量[1]。 一、藻类技术的发展及现状 引用藻类进行水质净化的研究,自20世纪50年代起,至今已有近60年的历史[2],早期主要是应用微型藻悬浮培养技术进行污水处理,相关技术有藻菌氧化塘、高效藻类塘,活性藻[3]等。由于微型藻悬浮培养技术在实际应用中不易捕捞,仍在水体有残余,更多的焦点集中在固着藻类的研究与应用上,如固定化藻类技术[4]与藻菌生物膜技术。 DaCosta[5] 的研究结果证明,固定化藻类不但能有效去除污水中的氮磷营养,对去除镉和锌等重金属离子也效果显著。由于受限于固定藻类用载体的成本较高,以致该项技术仅停留在实验室规模的研究和探索阶段,至今未见大规模实际应用的报道。 二、典型性的藻类 (一)小球藻 小球藻是一种理想的蛋白质资源,富含蛋白质、氨基酸、不饱和脂肪酸、维生素、矿物质和色素等,是一种重要的微藻资源,具有增强免疫力、降血脂和抗原微生物等保健作用。

氮磷污染对生物多样性的影响

氮磷污染对生物多样性的影响 摘要:研究水体氮磷污染及相关治理技术已成为国内外研究的热点,尤其氮磷污染所引起的水体富营养化的研究。本文简要阐述了氮磷污染的现状及危害,重点分析了氮磷污染对水生生物多样性的影响,包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性的影响,探讨了氮磷污染对水生生物多样性的各种可能影响机制。针对两者之间的相互关系,本文提出了不同生活型的水生植物在富营养化水体生态修复中的具有的重要意义。 关键词: 氮磷污染;富营养化;生物多样性; 引言:随着工农业生产的快速发展,人口的急剧增加和化学肥料使用量的增加及生活污水的直接排放, 河流、湖泊等地表水体的氮磷污染有加重趋势。据水利部最新的全国淡水资源质量评价,我国131个大型湖泊中达富营养化程的湖泊67个。有关部门近年对100余座水库的水质评价表明,13座水库为富营养性。主要河湖富营养化严重, 而氮磷是引起水体富营养化的主要营养盐。富营养化进一步导致水体生物多样性的丧失。生物多样性不仅直接关系到水体生态环境的稳定性和可持续性,更能直接或间接地影响生态系统的生产力。本论文综述了氮磷污染对水生植物的各种影响来分析恢复氮磷污染的影响。 1氮磷污染来源 水体中的氮磷来源很多,其中有外源性负荷和内源性负荷。外源性的氮磷有面源污染和点源污染。面源污染主要来源于农业,点源污染主要来源于生活污水和工业废水。内源性负荷有沉积物中氮和磷的释放、水生动植物新陈代谢分解。 近年来,我国农村施肥结构不合理,农田施肥中化学肥料使用量剧增,从而导致土壤物理性状的恶化、土块板结和土壤通透性降低、地表径流加大、大量养分流失,造成水体富营养;生活污水经过污水处理厂的一级、二级处理后,仍含有大量无机营养物氮磷,这些物质排放到自然水体可以直接被藻类利用。 工业废水中过去人们一直认为工业点源是造成水污染的主要原因,重点治理工业点源污染。但治理实践表明,单纯控制点源污染,仍然不能消除水体污染,因为除了点源外,大量的非点源污染物分散地不间断地进入水体。调查显示,农业所产生的污染已经远远超过城市点源产生的污染量。其中主要是农业生产过程中化肥、农药的不当使用导致的污染,禽畜养殖业的过度发展导致的污染,水土流失与土壤侵蚀导致的污染,农业生产和农村生活垃圾导致的污染。 2氮磷污染标准 水体污染中最严重的是氮磷污染。我国大淡水湖泊和城市湖泊均为中度污染。通常用总磷浓度0.02mg/L的标准来衡量水体是否具有富营养化水平的磷污染状况,而发生富营养化的总氮临界值为0.2mg/L,因此这里可以用地表水的氨氮、总磷标准来衡量水体是否发生氮磷污染。

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