施肥方式对紫色土农田生态系统N₂O和NO排放的影响     

肖乾颖  黄有胜  胡廷旭  朱波 《中国生态农业学报》2018,26(2):203-213

依托紫色土施肥方式与养分循环长期试验平台(2002年—),采用静态箱-气相色谱法开展紫色土冬小麦-夏玉米轮作周期(2013年10月至2014年10月)农田生态系统N_2O和NO排放的野外原位观测试验。长期施肥方式包括单施氮肥(N)、传统猪厩肥(OM)、常规氮磷钾肥(NPK)、猪厩肥配施氮磷钾肥(OMNPK)和秸秆还田配施氮磷钾肥(RSDNPK)等5种,氮肥用量相同[小麦季130 kg(N)×hm~(-2),玉米季150 kg(N)×hm~(-2)],不施肥对照(CK)用于计算排放系数,对比不同施肥方式对紫色土典型农田生态系统土壤N_2O和NO排放的影响,以期探寻紫色土农田生态系统N_2O和NO协同减排的施肥方式。结果表明,所有施肥方式下紫色土N_2O和NO排放速率波动幅度大,且均在施肥初期出现峰值;强降雨激发N_2O排放,但对NO排放无明显影响。在整个小麦-玉米轮作周期,N、OM、NPK、OMNPK和RSDNPK处理的N_2O年累积排放量分别为1.40 kg(N)×hm~(-2)、4.60 kg(N)×hm~(-2)、0.95 kg(N)×hm~(-2)、2.16kg(N)×hm~(-2)和1.41 kg(N)×hm~(-2),排放系数分别为0.41%、1.56%、0.25%、0.69%、0.42%;NO累积排放量分别为0.57 kg(N)×hm~(-2)、0.40 kg(N)×hm~(-2)、0.39 kg(N)×hm~(-2)、0.46 kg(N)×hm~(-2)和0.17 kg(N)×hm~(-2),排放系数分别为0.21%、0.15%、0.15%、0.17%、0.07%。施肥方式对紫色土N_2O和NO累积排放量具有显著影响(P0.05),与NPK处理比较,OM和OMNPK处理的N_2O排放分别增加384%和127%,同时NO排放分别增加3%和18%;RSDNPK处理的NO排放减少56%。表明长期施用猪厩肥显著增加N_2O和NO排放,而秸秆还田有效减少NO排放。研究表明,土壤温度和水分条件均显著影响小麦季N_2O和NO排放(P0.01),对玉米季N_2O和NO排放没有显著影响(P0.05),土壤无机氮含量则是在小麦-玉米轮作期N_2O和NO排放的主要限制因子(P0.01)。全量秸秆还田与化肥配合施用是紫色土农田生态系统N_2O和NO协同减排的优化施肥方式。  相似文献   

基于IPCC排放因子法估算碳足迹的京津冀生态补偿量化   总被引：1，自引：2，他引：1  

闫丰  王洋  杜哲  陈影  陈亚恒 《农业工程学报》2018,34(4):15-20

构建合理的生态补偿量化标准关系着京津冀区域的健康发展。采用IPCC排放因子法计算京津冀地区2006-2015年的碳足迹,结果表明:10 a间京津冀地区碳足迹变化趋势分为2个阶段,2006到2013呈现快速增长趋势,年增长率约为8.5%,2013年之后基本保持不变;考虑森林、草地、农用地的固碳能力的前提下,测算了京津冀地区2006-2015年的碳承载力,结果表明:2009年京津冀地区的碳承载力有明显增高,之后基本保持平稳,略有提升;为了对比不同区域内(人口和区域面积)碳赤字对生态的影响,提出了碳赤字敏感度,进而利用碳赤字敏感度构建了生态补偿因子的概念,并据此确定京津冀三区生态补偿的量化标准,结果表明:河北和北京每年都应得到天津支付的一定额度的生态补偿,其中河北2012年应获得补偿最多(161亿元),北京2013年最多(61.5亿元)。研究结果对加快建立完善的京津冀横向生态补偿机制有参考意义。  相似文献   

农业机械污染排放控制技术的现状与展望   总被引：1，自引：7，他引：1  

谭丕强  王德源  楼狄明  胡志远 《农业工程学报》2018,34(7):1-14

农业机械作为一种重要的非道路机械类型,其主要动力源为柴油机,而柴油机固有的燃烧方式会导致其颗粒物(PM)和氮氧化物(NOx)等污染物排放严重,开展农业机械污染排放控制技术的研究对人体健康和环境保护均具有重要意义。该文从农业机械排放法规、降低农业机械污染排放的单项技术路线、满足更高排放限值要求的组合技术路线3个方面进行阐述。农业机械排放法规分析了欧盟、美国和中国法规对排放限值和测试循环的要求以及各国法规的差异。中国目前正在实施的农业机械国III排放标准,与欧盟的Stage IV和美国Tier IV标准相比,排放限值相对宽松;欧盟农业机械排放法规的NRSC测试循环主要包括8工况循环和5工况循环,而中国和美国规定,19 k W以下的非恒定转速的农业机械柴油机也可使用6工况循环进行测试;欧盟和中国规定污染物测量的最终结果为冷启动循环结果的10%和热启动循环结果的90%的加权,而美国将冷启动循环结果的比例调低至5%。单项技术路线对油品技术、机内净化技术和机外排气后处理技术进行了介绍。其中,油品技术包括提升燃油和润滑油品质、采用替代燃料等;机内净化技术包括农业机械柴油机本体优化设计、增压及增压中冷、燃油喷射优化和废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)等;机外排气后处理技术包括柴油机氧化催化转化技术(diesel oxidation catalyst,DOC)、柴油机颗粒捕集技术(diesel particulate filter,DPF)和选择性催化还原技术(selective catalytic reduction,SCR)等。组合技术路线总结了满足国III和国IV阶段以及国外最新排放标准的技术路线。"优化燃烧+SCR"技术路线的柴油机比采用"EGR+DPF/CDPF"技术路线的柴油机节省5%~7%的油耗,若扣除尿素消耗,前者仍有一定节油优势;模块构建和单体式后处理系统等先进的农业机械污染排放控制技术是满足Stage IV/Tier IV和Stage V的重要技术路线。最后,针对农业机械污染排放控制技术研究,进行了总结和展望。为满足未来国IV排放标准,加装机外排气后处理催化器已经成为一种重要手段;开发低成本、高净化效率的集成式机外排气后处理催化器,是未来农业机械污染排放控制的重要研究方向。  相似文献   

天然气HCCI发动机燃烧和排放的CFD研究     

韩健  郎静 《拖拉机与农用运输车》2006,33(5):24-27

利用耦合详细化学反应机理的CFD软件FLUENT对天然气HCC I发动机的燃烧和排放物的生成过程进行了模拟计算,计算的缸内压力和温度与实验值有较好的一致性。计算结果表明,狭缝是缸内碳氢(HC)和一氧化碳(CO)排放的主要来源。HC主要由燃料本身组成;CO和甲醛有相似的生成及分布规律。天然气HCC I稀薄燃烧可以得到极低的NOx排放。  相似文献   

缸套变形对柴油机颗粒物排放影响的试验与模拟   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘捷  付光琦  徐玉梁  孙吉龙  戴茂方 《农业机械学报》2008,39(2):6-10

柴油机缸套的不均匀变形引起机油窜入燃烧室参与燃烧是造成颗粒物排放恶化的重要因素之一.以493型柴油机为研究对象,利用模拟与试验相结合的方法,通过优化冷却水腔结构,均匀冷却介质流场及温度场分布.达到减小缸套变形、降低颗粒物排放的目的,并通过排放试验验证了减小缸套变形对降低颗粒物排放的有效性.试验结果证明,该方法能够在采用其他方法机内降低颗粒物排放出现瓶颈时进一步降低颗粒物.  相似文献   

柴油机排放控制策略的研究     

陈燕 《拖拉机与农用运输车》2005,(5):11-12

介绍了合理组织燃烧、改善燃料品质、进行废气再循环等减少柴油机燃烧时有害成分的措施;介绍了催化转换器、颗粒过滤器等排气后处理措施。  相似文献   

通用小型四冲程汽油机排放性能   总被引：6，自引：0，他引：6  

徐澍敏  刘胜吉  尹必峰  王建 《农业机械学报》2006,37(5):41-44

以168F型汽油机为例,引入排放物单工况分担率的概念,分析讨论了通用小型四冲程汽油机CO、HC、NOx排放物的生成特点。研究结果表明分担率能明确给出各工况的CO、HC、NOx排放值对整机比排放的影响,指出通用小型四冲程汽油机需在控制产品质量的前提下,通过优化汽油机整机与化油器的匹配,各工况点选用合适过量空气系数来优化燃烧过程,能够满足美国和欧洲现行第2阶段排放限值。  相似文献   

水力停留时间对ABR反应器处理印染废水的影响   总被引：4，自引：0，他引：4  

孔火良  吴慧芳 《中国沼气》2008,26(3):15-18

应用折流式水解反应器（ABR）对印染废水进行了处理研究。结果表明,在不同水力停留时间（HRT）下,ABR格室中pH值的变化总体趋势为上升,且HRT越长,pH值的变化越大;而氧化还原电位（ORP）总体随格室依次下降;ABR处理印染废水色度去除效果显著,当HRT大于8 h时,达到《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287-92）的一级排放标准（色度≤40倍）;而从提高出水的可生化性及有效利用反应器容积考虑,处理该废水的适宜停留时间为6-8 h。  相似文献   

柴油机有害排放物及其抑制研究     

李俄收  吴社强 《中国农机化》2010,(1):79-83,87

基于柴油机有害排放物的种类、危害及形成机理,对柴油机在不同部位抑制排放措施的研究表明,只有综合利用改善燃油品质、优化燃烧室结构等方法,才能达到减少有害排放,减低污染的目的。  相似文献   

水肥气一体化灌溉对温室辣椒地土壤N2O排放的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

雷宏军  刘欢  刘鑫  潘红卫  陈德立 《农业机械学报》2019,50(3):262-270

采用水肥气一体化灌溉可改善土壤的通气状况,影响土壤碳氮循环过程,进而影响土壤N_2O的排放。为明确施氮、增氧和灌水对温室辣椒地土壤N_2O排放的影响,设置了施氮量(300、225 kg/hm~2)、溶氧量(40、5 mg/L)和灌水量(1. 0W、0. 6W,W为充分灌溉时的灌水量) 3因素2水平试验,采用静态箱-气相色谱法监测N_2O排放通量,系统研究了水肥气一体化灌溉对温室辣椒地土壤N_2O排放的影响,并通过结构方程模型分析各影响因子对N_2O排放的定量贡献。结果表明,增氧处理、施氮量和灌水量的增加可增加温室辣椒地土壤N_2O的排放通量峰值、排放总量和单产排放量。试验中增氧条件下N_2O排放总量较对照增加了31. 90%;充分灌溉较非充分灌溉增加了43. 22%;常量施氮较减量施氮增加了33. 01%。增氧处理和灌水量的增加可提高温室辣椒的氮素利用效率,而施氮量的增加降低了温室辣椒的氮素利用效率。综合考虑作物产量、氮素利用效率和单产N_2O排放量,减量施氮非充分灌溉增氧处理是推荐的水肥气管理方案。通过结构方程模型的路径分析,土壤温度、充水孔隙度和NO3--N含量可分别解释N_2O排放的42%、60%和58%,是影响水肥气一体化灌溉的主要影响因子。  相似文献