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厌氧氨氧化动力学特性解析

环境科学与技术 2024年第S1期47卷 28-37页

作者：孙志华陈翠忠蓝明菊王健康石河子大学水利建筑工程学院新疆石河子832000

厌氧氨氧化是处理污水中氨氮和亚硝酸盐氮的最有效技术之一,但在实际应用中低生长速率和对环境因素的敏感性使得厌氧氨氧化过程多变且不稳定。而动力学模型的研究可以为更好地理解和使用脱氮技术提供有价值的工具,该文对厌氧氨氧化抑制... 详细信息

厌氧氨氧化是处理污水中氨氮和亚硝酸盐氮的最有效技术之一,但在实际应用中低生长速率和对环境因素的敏感性使得厌氧氨氧化过程多变且不稳定。而动力学模型的研究可以为更好地理解和使用脱氮技术提供有价值的工具,该文对厌氧氨氧化抑制、恢复和过程动力学模型进行了综述,阐明修正的Boltzmann模型广泛应用于厌氧氨氧化抑制后恢复性能的描述,并深入探讨不同反应器的动力学过程,认为修正的Stover-Kincannon和Grau二阶模型是最适合不同厌氧氨氧化反应器过程动力学模型,研究结果对厌氧氨氧化工艺环境因素的调控和反应器的优化设计具有一定的指导意义。

关键词：厌氧氨氧化抑制动力学恢复动力学过程动力学

新疆典型地区地表水与地下水重金属分布特征及健康风险评价

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环境化学 2024年

作者：和永贤许鸿王健康李俊峰孙志华薛海斌陈翠忠蓝明菊吴心蓉石河子大学干旱区水资源高效利用重点实验室石河子大学水利建筑工程学院

水源水质是影响社会稳定和经济发展的主要因素.为综合分析评价新疆典型地区地表水和地下水中重金属的分布特征及对人体的健康风险，本研究选取了8处典型流域地表水(404组水环境样品)和7处典型流域地下水(552组水环境样品)中的7种典型重... 详细信息

水源水质是影响社会稳定和经济发展的主要因素.为综合分析评价新疆典型地区地表水和地下水中重金属的分布特征及对人体的健康风险，本研究选取了8处典型流域地表水(404组水环境样品)和7处典型流域地下水(552组水环境样品)中的7种典型重金属元素(As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn)进行统计，分别运用多元统计分析、健康风险评价及其不确定性分析以揭示新疆典型地区地表水和地下水重金属的分布状况和对人体产生的健康风险.结果表明，新疆各研究区域地表水和地下水重金属的平均含量均符合我国现行的饮用水卫生标准.各重金属的含量分布在地表水源中并未表现出明显的地域特征，但在地下水源中主要表现为塔里木盆地As和Cd富集的特点；健康风险评价结果表明，健康风险主要来源于摄入途径且儿童的健康风险较高.非致癌健康风险(HI)主要由金属元素As引起，具体体现在地表水源的博斯腾湖流域和地下水源的奎屯垦区、叶尔羌河流域.其中，地表水源中各重金属对人体非致癌风险的排序为：As>Cr>Cd>Ni>Pb>Cu>Zn；地下水源中的排序为：As>Cd>Cr>Pb>Ni>Cu>Zn.致癌风险评价结果显示，As和Cr是新疆各水源中影响人体健康的主要重金属元素，尤其是地下水源.因此，当地政府在饮用水源的选取过程中，应同时加强对水体中As和Cr的监管和控制.

关键词：地表水地下水重金属健康风险评价

冬灌条件下季节性冻融期农田土壤可培养微生物数量变化及其影响因素

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土壤 2023年第3期55卷 569-577页

作者：杨跃发王春霞梁飞蓝明菊孙开石河子大学水利建筑工程学院新疆石河子832000 现代节水灌溉兵团重点实验室新疆石河子832000 新疆农垦科学院新疆石河子832000

为揭示新疆石河子季节性冻融期不同冬灌定额对农田土壤可培养微生物(细菌、霉菌)数量的影响规律,2021—2022年通过田间微区试验,设置了45、90、135、180mm不同的冬灌定额和不灌水对照处理,对比分析了整个冻融期农田土壤细菌、霉菌数量... 详细信息

为揭示新疆石河子季节性冻融期不同冬灌定额对农田土壤可培养微生物(细菌、霉菌)数量的影响规律,2021—2022年通过田间微区试验,设置了45、90、135、180mm不同的冬灌定额和不灌水对照处理,对比分析了整个冻融期农田土壤细菌、霉菌数量变化及其影响因素。结果表明:冻结初期,细菌数量与土壤含水量和灌水量呈显著负相关(P<0.05);霉菌数量与土壤pH呈显著负相关(P<0.05);稳定冻结期,细菌数量与土壤平均温度呈显著正相关(P<0.05),与灌水量和土壤含水量呈显著负相关(P<0.05),而霉菌数量与土壤水、热、盐呈弱相关;融化期,细菌和霉菌数量与土壤含水量呈极显著负相关(P<0.01),霉菌数量与土壤平均温度呈显著正相关(P<0.05)。整个季节性冻融期细菌相比霉菌数量较多,细菌在土壤中扮演主要角色,而充足的降雪使冬灌定额对细菌和霉菌的数量影响不明显。

关键词：季节性冻融期细菌数量霉菌数量土壤水热盐分布冬灌定额

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叶片泵相对性能曲线与比转数的理论关系研究

农业机械学报 2013年第9期44卷 46-50页

作者：李明思蓝明菊吕廷波石河子大学水利建筑工程学院石河子832003

为了从理论上探讨比转数对叶片泵水力性能的影响,以叶片泵基本方程为基础,推导出在理想流体条件下的相对扬程-流量方程和相对轴功率-流量方程,并对方程与比转数的关系以及方程的应用意义进行了分析和讨论。分析结果表明:叶片泵相对性能... 详细信息

为了从理论上探讨比转数对叶片泵水力性能的影响,以叶片泵基本方程为基础,推导出在理想流体条件下的相对扬程-流量方程和相对轴功率-流量方程,并对方程与比转数的关系以及方程的应用意义进行了分析和讨论。分析结果表明:叶片泵相对性能曲线方程是高效工况集内关于比转数的泛函数,与穿过额定工况点的等效曲线的斜率有关;相对扬程-流量曲线是关于比转数的二次抛物线;相对轴功率-流量曲线是关于比转数的三次抛物线;当相对流量不等于1时,随着比转数的增大,水泵相对效率降低。比转数越大,穿过额定工况点的等效曲线就越平缓,水泵高效工况区在型谱图中的位置越靠近流量轴,反之,则越靠近扬程轴。

关键词：叶片泵相对性能曲线比转数型谱图

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非饱和土壤中大孔隙流的影响因素研究

灌溉排水学报 2022年第7期41卷 70-77,103页

作者：张锦华李明思韩寒柳幸爽徐强蓝明菊石河子大学水利建筑工程学院新疆石河子832000

【目的】分析非饱和土壤中大孔隙流现象的影响因素及影响特点。【方法】在装有粉砂壤土的土槽中人工造出直径4 mm的通地表和不通地表的孔隙进行滴灌试验,设置3种灌水量:50、60、70 L;3种孔隙长度:50、60、70 cm;3种土壤初始含水率:5.7%... 详细信息

【目的】分析非饱和土壤中大孔隙流现象的影响因素及影响特点。【方法】在装有粉砂壤土的土槽中人工造出直径4 mm的通地表和不通地表的孔隙进行滴灌试验,设置3种灌水量:50、60、70 L;3种孔隙长度:50、60、70 cm;3种土壤初始含水率:5.7%、9.9%、13.3%。通过测定孔隙不同长度处的孔壁土壤含水率及相应长度处基质流区的含水率,并计算其相应的基质吸力,分析孔隙中出现大孔隙流的概率。【结果】土壤中出现大孔隙流的现象具有一定的随机性,孔隙上部(0~30 cm)出现大孔隙流的概率在2.08%~7.14%之间,下部(40~70 cm)出现大孔隙流的概率在14.58%~19.05%之间,上部出现大孔隙流的概率小于下部出现大孔隙流的概率;通地表孔隙出现大孔隙流的概率(13.04%)小于不通地表孔隙出现大孔隙流的概率(27.54%);3种影响因素对出现大孔隙流的影响程度为:孔隙长度最大,初始含水率次之,灌水量最小。【结论】非饱和土壤中,孔隙长度对出现大孔隙流的概率影响较大;大孔隙流现象通常出现在孔隙的下半部分。

关键词：非饱和土壤大孔隙流基质吸力农田排水土壤水分运动

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滴灌加压泵站离心泵并联总流量分析模型

农业工程学报 2012年第13期28卷 72-76页

作者：李明思蓝明菊吕廷波石河子大学水利建筑工程学院石河子832003

为了在滴灌加压泵站设计中,给并联工作离心泵数量的确定提供帮助,该文以并联水泵工况点的求解原理为基础,建立了分析离心泵并联总流量随并联数量的变化模型。模型分析结果显示,单泵工作流量随并联数量的增多而减小,而且减幅降低;离心泵... 详细信息

为了在滴灌加压泵站设计中,给并联工作离心泵数量的确定提供帮助,该文以并联水泵工况点的求解原理为基础,建立了分析离心泵并联总流量随并联数量的变化模型。模型分析结果显示,单泵工作流量随并联数量的增多而减小,而且减幅降低;离心泵并联总流量随并联数量的增多而增加,但是增幅衰减;而且其衰减速度大于单泵流量减幅的降低速度。利用设计实例验证了该模型的应用有效性。该研究可为滴灌灌区泵站设计提供参考。

关键词：滴灌泵站离心泵流量水泵并联模型

膜下滴灌土壤湿润区对田间棉花根系分布及植株生长的影响

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农业工程学报 2011年第8期27卷 31-38页

作者：王允喜李明思蓝明菊石河子大学水利建筑工程学院石河子832003 上海市政工程设计研究总院浙江分院温州325000

滴灌条件下的土壤湿润区与作物根系分布和植株生长之间的关系是确定滴灌湿润比的理论依据。以大田膜下滴灌试验为基础,在灌水量相同的情况下,通过调控滴水流量得到不同的土壤湿润区,对不同土壤湿润区下的田间棉花根系分布及株高和叶面... 详细信息

滴灌条件下的土壤湿润区与作物根系分布和植株生长之间的关系是确定滴灌湿润比的理论依据。以大田膜下滴灌试验为基础,在灌水量相同的情况下,通过调控滴水流量得到不同的土壤湿润区,对不同土壤湿润区下的田间棉花根系分布及株高和叶面积生长均匀性进行了试验研究。结果表明,小的滴水流量形成窄深型土壤湿润区,其土壤水分水平分布均匀性较差,使田间棉花根系分布和植株生长均匀性低;而大的滴水流量形成宽浅型土壤湿润区,其土壤水分水平分布均匀性较好,使田间棉花根系的分布和植株生长均匀性较高;膜下滴灌条件下,宜采用宽浅型土壤湿润区。

关键词：滴灌湿润棉花植物膜下滴灌土壤湿润区根系分布

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富营养化污水灌溉对土壤物理性质的影响研究

富营养化污水灌溉对土壤物理性质的影响研究

作者：蓝明菊石河子大学

学位级别：硕士

城市生活污水用于农田灌溉不仅是水资源有效利用和节约用水的一种途径,也是城市污水处理的一种方式。虽然该技术在国内外得到广泛应用,但是关于污水灌溉对土壤物理特性的影响研究成果并不多。本文通过室内试验,以石河子市富营养化生活... 详细信息

城市生活污水用于农田灌溉不仅是水资源有效利用和节约用水的一种途径,也是城市污水处理的一种方式。虽然该技术在国内外得到广泛应用,但是关于污水灌溉对土壤物理特性的影响研究成果并不多。本文通过室内试验,以石河子市富营养化生活污水为水样,对壤土和沙土进行污水灌溉试验,并与清水灌溉作对比,对污水灌溉前后的土壤物理学特征参数、土壤力学性质、土壤水动力学性能等进行了观测、分析和研究,得出了如下研究结论：(1)富营养化污水灌溉使两种土壤的有机质含量增加,灌污水50次后,沙土有机质含量由0.85g/kg增至1.16g/kg,增幅为36.5%;壤土有机质含量由2.73g/kg增至5.38 g/kg,增幅为97.1%。(2)富营养化污水灌溉后,两种土壤的干容重随灌污水次数增加而增大,壤土比沙土增大的程度大。灌污水后,两种土壤孔隙度先呈指数形式增加,而后保持稳定。沙土在第15次灌污水后其孔隙度增长了3.7%,并稳定在这个水平上,而壤土在第25次灌污水后其孔隙度增长了4.0%后稳定。与沙土相比,富营养化污水灌溉后壤土孔隙度达到稳定所经历的时间长,但是两者的孔隙度增加幅度基本相等。(3)富营养化污水灌溉使两种土壤的持水能力都增大,但是对壤土的影响大于对沙土影响。两种士壤的田间持水率均随污水灌溉次数的增加呈“S”型增大。灌污水的沙土的田间持水率由26%增大到28.5%后保持稳定,增长幅度为7.7个百分点。灌污水的沙土田间持水率比灌清水的沙土田间持水率最终大了1.9个百分点。灌污水后,壤土田间持水率由27.5%增大到31.6%后保持稳定,增长幅度为15个百分点。灌污水的壤土田间持水率比灌清水的壤土田间持水率最终大了3.5个百分点。(4)富营养化污水灌溉使两种土壤的液塑限增大,但塑性指数基本不变,这意味着士壤适耕的含水量范围增加,宜耕期增长。灌污水后壤土的抗剪强度增大,而沙土抗剪强度基本没有变化。(5)污水灌溉使两种土壤的基质势吸力增加,表现为土壤水分特征曲线上相同吸力条件下,土壤含水量增大。清水和污水在壤土中入渗时,饱和导水率Ks分别0.0019cm/min.0.0024cm/min;清水和污水在沙土中入渗时,饱和导水率Ks分别0.0049cm/min.0.0104cm/min;污水在壤土中的饱和导水率几乎小于污水在沙土里的饱和导水率1个数量级。

关键词：富营养化污水污水灌溉土壤物理性质土壤力学性能土壤环境

排水暗管滤层土工布的水力性能与其孔隙结构关系的研究

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灌溉排水学报 2020年第12期39卷 87-96页

作者：谢中意李明思韩寒蓝明菊石河子大学水利建筑工程学院新疆石河子832003

【目的】探讨土工布水力性能与孔隙结构之间的关系。【方法】选取了针刺短丝、聚酯长丝、超薄型3种类型共10个规格的土工布,分别用显微观测技术、渗透技术、变角排水技术和改进砂芯漏斗技术,观测了土工布孔隙结构、饱和渗透特性、非饱... 详细信息

【目的】探讨土工布水力性能与孔隙结构之间的关系。【方法】选取了针刺短丝、聚酯长丝、超薄型3种类型共10个规格的土工布,分别用显微观测技术、渗透技术、变角排水技术和改进砂芯漏斗技术,观测了土工布孔隙结构、饱和渗透特性、非饱和持水特性等指标;建立了评估土工布孔隙结构的模型;并在此基础上分析了土工布水力性能与其孔隙结构之间的关系。【结果】①土工布的平面孔隙率和空间孔隙率都与其体积密度呈负相关关系;短丝和长丝类型的土工布的纵向孔隙率与其体积密度之间呈正相关关系;超薄型土工布的纵向孔隙率随着体积密度的增大先增大后减小。②各类土工布的垂直渗透性能都与土工布的纵向孔隙率呈正相关关系。③短丝和长丝类型的土工布的饱和度均随着土工布放置角度由小(0°)变大(90°)而降低;体积密度更大的土工布的持水能力更强;在同一饱和度下,这2种类型土工布的吸力与其厚度之间呈正相关关系。【结论】土工布的纵向孔隙率对其渗透能力和持水能力的影响相反。

关键词：暗管排水土工布孔隙结构渗透性持水性