作者：李晶

单位：西安建筑科技大学

文献来源：西安建筑科技大学发表时间：2015-06-01

• 摘要：微生物燃料电池(MFC)可通过微生物电子传递机制将有机物的化学能转化为电能，被认为是集污水处理与能源再生于一体的生物电化学系统。然而目前MFC最大输出电压和电流都仍较低，难以满足实际需要。要实现MFCs大规模实际应用还有很多理论和技术难题需要研究解决。由于在MFC系统中产电微生物是最为核心的要素，在有机废物的处理过程中，有机物作为底物被发酵细菌和产电细菌利用，阳极生物膜上的群落结构和种群类型对于有机物的降解和电能的产生有着极大的影响，因此开展产电微生物的代谢机制研究和阳极室的群落结构解析显得尤为重要。实验采用两瓶型微生物燃料电池(MFC)，以葡萄糖为基质，对MFC内的发酵产物和参与的细菌进行了分析，探讨了微生物发酵与产电之间的关系。与此同时解析了种泥、电极生物膜、阳极液微生物的群落结构，最后分析了MFC产电机制。论文获得的主要研究结果如下：(1)为快速启动反应器，以驯化多年的高活性厌氧污泥为接种微生物，阴极以50m M的铁氰化钾为电极受体，经过约20天的时间启动成功，最高电压约为570m V，并对培养条件进行简单优化得，基质COD浓度为1000 mg?L-1、温度为35℃时是该反应器的较优条件。(2)以葡萄糖为基质产电的过程中，葡萄糖被发酵成乙酸、丙酸、乳酸三种主要产物。乙酸和丙酸都可以直接被微生物利用产电，乙酸更易被产电微生物利用，且能产出较高电压；乳酸需经过进一步发酵转化为丁酸、丙酸和乙酸，丁酸经进一步代谢为乙酸和丙酸后才能被用于产电。(3)阳极液中的氧化还原电位(ORP)分为三个阶段：第一，当氧化还原电位开始下降时，微生物开始发酵有机物，但是代谢产物含量并不高，此时电压处于起始阶段；第二，氧化还原电位开始升高，电压也开始升高，发酵代谢产物较多，产电微生物利用挥发性有机酸使电压也开始升高；第三，氧化还原电位升高，电压开始下降，此时COD下降，挥发性有机酸也相应下降。(4)阳极表面生物膜里紧密聚集着大量杆菌，主要有Klebsiella sp.(克雷伯氏菌属)、Citrobacter sp.(柠檬酸杆菌属)、Lactococcus sp.(乳球菌属)、Enterobacter sp.(肠杆菌属)及Proteobacterium近缘菌，而培养液底泥中的优势菌为Yokenella sp.(预研菌属)、Eubacterium limosum(粘液真杆菌)、Firmicutes bacterium(厚壁菌门)近缘菌。这些与接种污泥中的优势菌Lactococcus sp.(乳球菌属)、Peptostreptococcaceae(消化链球菌)、Clostridiales(梭菌目)、Salmonella sp.(沙门氏菌属)近缘菌有所不同。(5)MFC产电是由发酵菌联合产电菌通过梯次降解基质、分步利用、协同代谢的结果。产电菌的复配及产电菌与非产电菌之间的优化组合可为提高MFC产电提供方向。在种泥和阳极生物膜的优势菌中均包括乳球菌(Lactococcus sp.)。该菌在非MFC系统中和MFC系统后的呼吸方式是否存在差异，对该问题的揭示将有助于今后人们对产电呼吸的认识。(6)阳极液中的微生物参与电子介体的分泌可以提高生物膜与电极之间的电子传递效率。运用三维荧光(3DEEM)对阳极液进行扫描发现，主要存在的是溶解性微生物代谢产物、腐殖酸类物质，且大致趋势都是先降低再升高再降低的，与电压先升高，保持一段时间的高电压平台再降低的的总趋势具有一定的相关性。其中腐植酸可以促进底物释放出的电子向阳极电极转移。

关键词：微生物燃料电池；氧化还原电位；代谢产物；种群分析；产电机制

作者：张海东

单位：吉林大学

文献来源：吉林大学发表时间：2015-06-01

• 摘要：三江盆地位于我国黑龙江省东部，大地构造位置处于中亚蒙古构造域和东北亚环西太平洋构造带的复合部位，是以陆相沉积为主、海相和海陆过渡相为辅的中新生代含油气盆地，由于其构造环境及沉积特征的特殊性，三江盆地在我国中生代地层研究中占有重要地位。本文在前人研究成果的基础上，充分利用野外露头剖面以及录井、测井、地震资料，通过室内镜下观察、样品分析测试，结合有机地球化学、薄片鉴定等多种有效的分析手段，对三江盆地西部绥滨坳陷上侏罗‐下白垩统地层的石油地质特征进行了研究。 首先对绥滨坳陷上侏罗统‐下白垩统主要目的层段沉积特征进行了研究，结果表明：绥滨坳陷主要发育冲积扇相、(扇)三角洲相、湖泊相、湖底扇相、海相共5种沉积相、13种亚相、23种微相；中、晚侏罗世，绥滨坳陷发生广泛的海侵，海水由北向南侵入，沉积了一套以海相沉积为主的绥滨-东荣组地层，地层发育具有北部厚、南部薄的特点；早白垩世初期，海水开始退出，沉积了一套以三角洲相为主、滨浅湖相为辅的城子河组地层，沉积中心与沉降中心均位于坳陷西部偏南；至早白垩世中期，海水完全退却，沉积了一套以湖泊相为主的穆棱组地层，沉积、沉降中心仍位于坳陷西部偏南。 其次，对绥滨坳陷烃源岩层、储集层、盖层进行了综合评价，结果表明：研究区主要发育城子河组、穆棱组两套烃源岩。城子河组暗色泥岩为好-较好烃源岩，有机质类型为腐殖-腐泥腐殖(Ⅱ2-Ⅲ)型，有机质多处于过成熟阶段；穆棱组暗色泥岩为较好烃源岩，有机质类型以腐殖型(Ⅲ)为主，有机质多处于成熟-高成熟阶段。综合分析认为研究区烃源岩生烃能力较好，以生气为主；储层主要分布在城子河组、穆棱组中，储层类型以三角洲前缘亚相的水下分流河道砂体为主，其次为湖底扇砂体。砂岩碎屑类型以长石、岩屑为主，石英含量较低。储层砂岩发育粒间孔等原生孔隙及粒间溶孔、粒内溶孔等次生孔隙。城子河组砂岩储层成岩阶段为中成岩阶段B期-晚成岩阶段，穆棱组岩储层成岩阶段为中成岩阶段；城子河组储层孔隙度与渗透率均非常低，为超低孔-超低渗储层，穆棱组储层性能优于城子河组，为特低孔-超低渗储层。综合分析表明绥滨坳陷储集层为较差储层；研究区发育城子河组、穆棱组两套区域性盖层，盖层类型以泥岩盖层为主，局部发育凝灰岩盖层。泥岩盖层在宏观上具有分布范围广、横向连续性好的特点，微观上具有孔隙度低、毛细管力大的特点，综合评价表明泥岩盖层封盖能力强，既是研究区主要的区域性盖层，又可作为局部盖层；凝灰岩盖层多与泥岩呈互层状产出，封盖能力强，为局部盖层，盖层发育具有西部好、东部差的特点。 最后，对绥滨坳陷生储盖组合进行了归纳总结：生储盖组合主要分为以下三种类型：自生自储型、下生上储型以及上生下储型。

关键词：绥滨坳陷；石油地质特征；沉积特征；生储盖组合

作者：李思佳

单位：吉林师范大学

文献来源：吉林师范大学发表时间：2015-06-01

• 摘要：经济社会的不断发展给作为老工业基地的东北地区的水资源带来了严重影响。遥感技术是一种具有诸多优势的监测手段，在湖库等水资源的水质监测评价中发挥了重要作用。但对于湖库等II类水体，要想得到高精度的水质参数反演结果，必须加强区域性水体光学特性的研究，在一定理论基础上，发展半分析/分析水质参数反演模型。本文以吉林省查干湖、松花湖、石头口门水库和新立城水库为研究区域，结合实测光谱数据和室内实验数据，分析主要水质参数(叶绿素a、总悬浮物和透明度)与水体特征波长处总吸收系数之间的关系；详细探讨了各水色物质(总悬浮颗粒物、非藻类颗粒物、色素颗粒物和CDOM)的吸收特性、来源和季节性差异；并以此研究为基础，校正和验证Qaa_v5算法反演总吸收系数的精度。本研究结果表明查干湖、石头口门水库水体为富营养化，松花湖和新立城水库水体为中营养化。总体上，石头口门水库水体中叶绿素a的浓度相对高于其他水体，而本研究的所有水域中，秋季水体中叶绿素a的浓度都要显著高于夏季。随着总悬浮物浓度的增加，水体遥感反射率在整个研究波段也在不断升高，但各波段增幅不同。同时，叶绿素a浓度的升高，使色素反射率谷明显。松花湖夏季水体、查干湖和石头口门水库水体中总悬浮颗粒物的吸收光谱曲线均表现出以非藻类颗粒物吸收为主的光谱特征，松花湖秋季水体和新立城水库水体则以色素颗粒物的吸收为主。各水域中ad(440)值的大小整体表现为查干湖＞石头口门水库＞新立城水库＞松花湖，而石头口门水库夏季水体中ad(440)为最高。通过对水体色素的比吸收系数(蓝红比aph440/aph675)分析发现浮游植物色素以Chl-a为主。不同水体中，各水色物质对非水光吸收值的贡献率不同，查干湖中以非藻类颗粒物为主，在50％以上；松花湖中以CDOM为主，在70％以上；新立城水库中以色素颗粒物颗粒物为主；石头口门水库夏季以非藻类颗粒物为主，秋季以CDOM为主。总体上，石头口门水库中水体ag(440)夏季最高，其次为松花湖、查干湖和新立城水库。查干湖、松花湖、石头口门和新立城水库水体CDOM吸收曲线光谱斜率(Sg值)、CDOM波段比(M250/365)变化趋势均一致，但与ag(440)相反。根据Sg值和M250/365大分子量不同水体中的变化趋势可以推测查干湖水体中的CDOM组分更趋向于具有小分子量的富里酸等物质，而松花湖和石头口门水库水体中的CDOM组分更趋向于具有大分子量的腐殖酸等物质。通过延长参考波长，改善后的Qaa_740算法具有更好的反演效果，但同时也增加了算法的不确定性，表现为RMSE和aPD的增大。Qaa_740算法可应用于查干湖和石头口门水库总吸收系数的反演，但均表现为低估的现象，尤其是短波段。松花湖水体更适用于Qaa_700算法，反演效果较其他水体较好，尤其是夏季水体。

关键词：QAA算法；固有光学特性；生物光学模型；吸收特性；遥感反射率

作者：卢斌

单位：中国科学院研究生院(渗流流体力学研究所)

文献来源：中国科学院研究生院(渗流流体力学研究所)发表时间：2015-06-01

• 摘要：库车坳陷是塔里木盆地油气勘探的重要阵地之一，具备良好的油气成藏条件，拥有丰富的油气资源。本次研究主要利用地球化学理论和方法，辅助以沉积学特征研究，开展了对库车东部中生界烃源岩、天然气以及原油地球化学特征进行了研究，并开展了油气源对比研究。在对油气源对比、油气成藏特征、成藏期次、运聚特征等方面深入分析的基础上，预测了有利勘探区带。侏罗系和三叠系两套煤系泥岩是库车东部的主力烃源岩，两套烃源岩成因类型相似，常规的分析方法和地化指标难以区分。本文利用烃源岩生物标志化合物指标对库车东部烃源岩进行了重新认识，研究发现，侏罗系和三叠系烃源岩均为典型的陆相烃源岩，形成于淡水-微咸水的弱氧化沉积环境，两套烃源岩差异较小，识别难度大。针对库车东部侏罗系和三叠系两套烃源岩类型相似难以区分的问题，本次研究采用烃源岩热模拟的方法来进行判识。烃源岩热模拟轻烃分析发现，库车东部烃源岩热模拟轻烃中的支链烷烃与芳香烃相对含量存在一定差异，并由此建立了该区烃源岩轻烃判识图版，为气源对比提供了新的手段。利用轻烃判识图版，并结合同位素等地球化学参数，对库车东部开展了油气源对比，初步认为库车坳陷东部天然气主要为高成熟演化阶段煤型气，并混有少量油型气，迪北和迪那地区的天然气主要来源于三叠系烃源岩；库车坳陷东部地区原油主要来源于侏罗系烃源岩，油源岩主要为腐殖型烃源岩，以陆相生物有机质输入为主，成烃古环境偏氧化环境。库车坳陷东部气藏为两期成藏，早期以液态烃充注为主，晚期以气态烃充注为主，储层致密时间早于气态烃充注时间，即先致密后成藏，表现为致密气藏的特征。迪北斜坡带和吐格尔明构造带均为大型构造斜坡带，并具有源储大面积叠置连片分布、源充足、储相对致密的特征，具备致密砂岩气藏发育的有利条件，是库车东部目前有利的现实勘探区带。本次研究对于库车坳陷东部侏罗系油气勘探具有重要的理论意义和应用价值，将深化对库车坳陷东部油气富集规律的认识，指导该地区油气的进一步勘探。

关键词：库车坳陷；烃源岩；地球化学特征；油气源对比；油气成藏

作者：戚圣琦

单位：清华大学

文献来源：清华大学发表时间：2015-06-01

• 摘要：截至2013年，中国已有75个饮用水厂采用臭氧-生物活性炭工艺对水进行深度处理。然而，在臭氧接触池的设计和运行中，普遍存在臭氧总投加量和三段式臭氧投加比确定不合理的问题。因此，研究基于臭氧接触池的臭氧接触氧化模型，对臭氧接触池中臭氧的传质和反应进行模拟，具有重要的实际意义。本文建立了基于鼓泡柱的臭氧接触氧化模型，并通过研究臭氧在地下水和腐殖酸配水中的传质和氧化效果对模型进行了验证。在此基础上，建立了基于臭氧接触池的臭氧接触氧化模型，并提出了优化臭氧投加比和总臭氧投加量的方法。研究表明：(1)基于双膜理论和臭氧反应动力学，分别在臭氧降解为一级反应和非一级反应两种情况下，建立了臭氧接触传质模型。当反应符合一级反应时，得到了模型的解析解；当反应不符合一级反应时，分别基于有机物消耗和臭氧消耗，得到了模型的数值解。(2)分别以地下水和腐殖酸配水作为水源，对该模型进行验证。结果表明，以地下水作为水源时，该模型能准确预测出水液相臭氧浓度和尾气臭氧浓度，误差不超过20％；出水液相臭氧浓度随着进气浓度、进气流量和水深的增加而增加，随着进水流量的增加而减少，在相同条件下逆向流比同向流传质效率更高。当以腐殖酸配水为水源时，臭氧的降解过程不符合一级反应动力学。此时，若以基于臭氧消耗的臭氧反应动力学模型对臭氧消耗曲线进行拟合，其中的臭氧反应速率常数和臭氧消耗量之间呈指数关系，此时对不同臭氧投加量下出水液相臭氧浓度进行拟合，拟合效果较好，误差小于18％。(3)建立了基于臭氧接触池的臭氧传质氧化模型，并分析了其灵敏度。在此基础上，对臭氧接触池进行优化。此时，需要首先在某一个臭氧总投加量下，根据臭氧利用率最高，确定三段的臭氧投加比。在此基础上，根据出水中余臭氧浓度调整总臭氧投加量。结果显示，对于三种不同性质的水，随着水质消耗臭氧速率从慢到快，其臭氧投加比分别为7：3：0，4：4：2和4：3：3，总臭氧投加量分别为0.9~1.1 mg/L，1.1~1.3 mg/L和1.5~1.7 mg/L。在本文中，通过测定某水质的臭氧衰减曲线，可以确定臭氧接触池总臭氧投加量和三段式臭氧投加比，对水厂的臭氧接触池优化运行具有一定的指导意义。

关键词：臭氧；传质系数；反应动力学；臭氧接触池；臭氧利用率

作者：胡满杰

单位：安徽省地质矿产勘查局三一二地质队

文献来源：宿州学院学报发表时间：2015-06-01

• 摘要：为探讨超声时间、振幅、功率密度、能量密度等超声条件以及污泥浓度对污泥絮体破碎及物质溶出的影响规律，采用超声破碎仪处理生活污水处理厂二沉池的剩余污泥，然后用岛津V-CPN型分析仪测定总有机碳(TOC)，用改良苯酚-硫酸法测定多糖，用改良福林-酚法测定蛋白质和腐植酸，用二苯胺法测定DNA，最后采用Varian Cary Eclipse荧光光度计进行三维荧光光谱分析。结果表明：较高的功率密度和超声时间均会显著增加功的耗散而降低能效；在相同的功率密度下低振幅则具有更高的能效；对不同的超声目的，可以通过控制能量密度来实现，如使污泥EPS中的物质溶出的最佳能量密度约为26kJ/L。

关键词：剩余污泥；超声处理；功率密度；能量密度；胞外聚合物

作者：付天岭

单位：贵州大学

文献来源：贵州大学发表时间：2015-06-01

• 摘要：煤炭等能源矿产及多种金属矿产资源的开发利用是当今世界社会经济发展的必要支柱,在带来巨大学经济效益的同时,也产生了严重的环境污染和生态破坏。值得注意的是,在矿产资源开采、加工、利用过程中会产生大学量的尾矿和废石,它们的堆放会占用大学量土地,产生扬尘、有毒气体、废水等污染环境,特别是其中的金属硫化物氧化后引起污染物的大学量释放。这种在产酸微生物作用下的风化过程一旦开始,往往可自行维持几个世纪甚至上千年的时间,在地表径流作用下,由污染物释放迁移形成的酸性矿山废水,由于其明显的酸度、盐害并富含铁锰重金属的典型特征,已成严重制约地区可持续发展及区域生态安全的重大学问题之一,并受到国际科学界的广泛关注。自然植被作为...

关键词：煤矸石;含硫尾矿;生物地球化学;风化;恢复植被;产酸微生物

作者：王静雯

单位：四川农业大学

文献来源：四川农业大学发表时间：2015-06-01

• 摘要：本研究针对沼液连年农用的安全性问题,利用以通威饲料饲养的大学型养猪场的猪粪尿为原料进行厌氧发酵的沼液,开展田间试验,设置不同的沼液施用量,以清水和常规化肥为对照,在四川省邛崃市黄壤性水稻土上进行大学田水稻-油菜轮作,以轮作三年后0-20cm、20-40cm、40-60cm、60-80cm、80-100cm土层土壤为研究对象,研究沼液连年施用对土壤剖面物质运移的影响。主要研究结果如下：一、沼液施用可一定程度增加土壤0-80cm粘粒含量；沼液施用量增加对深层土壤机械组成的影响增加,化肥对土壤机械组成的影响主要在A、B层土壤。二、施用沼液和化肥均能促进土壤＞0.25mm水稳性团聚体形成,对0-80cm土...

关键词：沼液;土壤;机械组成;团聚体;pH;盐基离子;重金属;污染指数

作者：沈仕洲

单位：中国农业科学

文献来源：中国农业科学院发表时间：2015-06-01

• 摘要：当前我国利用养殖粪污厌氧发酵后产生的沼液进行灌溉的农田面积越来越大,虽然实现了养殖粪污的循环利用,但是不合理的沼液灌溉也带来了诸多环境问题。前人已研究了沼液灌溉对土壤、地下水和作物的影响,但沼液灌溉对农田土壤温室气体排放的影响研究很少。因此,本文通过大田试验,运用静态箱-气相色谱法,研究牛场沼液灌溉条件下冬小麦-夏玉米轮作农田土壤CO2和N2O排放特征,同时监测了空气和土壤温度、土壤含水量、土壤硝态氮和铵态氮、土壤可溶性有机碳(DOC)等影响温室气体排放的环境因子以及作物产量。分析了牛场沼液灌溉条件下土壤CO2和N2O的短期排放特征及影响因子,探讨了冬小麦-夏玉米轮作系统农田土壤CO2和N2O...

关键词：小麦-玉米轮作;沼液;灌溉;CO2;N2O

作者：熊璐

单位：四川农业大学

文献来源：四川农业大学发表时间：2015-06-01

• 摘要：沼肥是农业科技发展,大学力推广农村沼气工程的附产物,是生物有机肥的一种,富含多种养分。施用沼肥会对土壤微生物群落结构造成影响,其中微生物多样性的改善和促进作用对土壤生态环境来说是有利的。本文通过在成都崇州进行野外田间试验,设计了6个处理：不施肥对照(CK)、单施化肥(NPK)、沼肥和化肥混施(NG)、沼肥低量(G1)、沼肥中量(G2)和沼肥高量(G3)。测定了5种土壤酶活性,土壤微生物量碳(Soil Microbial Biomass Carbon、土壤微生物量氮(Soil Microbial Biomass Nitro gen、可培养微生物数量,并对可培养细菌的进行分离纯化后,研究了不同处理土...

关键词：土壤微生物特性;土壤酶活性;土壤微生物生物量;遗传多样性