秸秆还田过程中挥发性有机物释放研究

来源 :安徽师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yangchuan2ll
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
挥发性有机污染物(Volatile Organic Compounds,VOCs)对大气化学反应具有重要贡献,是近地面大气臭氧和二次有机气溶胶的重要前体物,也是破坏臭氧层、影响全球辐射平衡和气候变化的重要因素。陆地植物是大气VOCs最主要的来源,已有大量报道。相对活体植物,有关植物残体特别是作物秸秆分解过程中VOCs排放通量和排放规律研究欠缺。  本研究以安徽省芜湖市的农田土壤和小麦秸秆为对象展开了秸秆还田的模拟实验,研究分析了在淹水和非淹水条件下秸秆还田过程中VOCs的组成特征、排放通量、排放规律以及影响因素。研究结果可为完善全球VOCs排放清单和估算秸秆还田对全球VOCs收支贡献提供基础数据,在认识VOCs生物地球化学循环方面也有一定理论意义。得到主要结论如下:  1、秸秆还田过程中释放出来的VOCs主要包括非甲烷碳氢化合物、含硫化合物和含氧化合物(醇、酮、醛和酯)三类物质。在非淹水和淹水条件下秸秆还田56天VOCs累积排放量分别为7.15mg kg-1和7.24mg kg-1,其中含氧化合物的排放量占绝对优势,累积排放量分别为6.69mg kg-1和6.98mg kg-1,占对应两个水分条件下VOCs总排放量的93%和95%。  2、秸秆还田过程中释放的非甲烷碳氢化合物(NMHCs)包括了五种烷烃和五种烯烃,烯烃是主要组分,在非淹水和淹水条件下分别占总NMHCs排放量的70%和62%。其中,乙烯是最主要的化合物,在非淹水和淹水条件下秸秆还田56天累积排放量分别为84.2μgkg-1和70.7μg kg-1,占NMHCs总排放量的24.2%和33.5%。10种NMHCs的排放速率随还田时间变化而变化,分别在0-24天和24-56天时间段内会出现1-2个峰值。不添加秸秆的对照组释放的NMHCs中,烷烃是主要化合物,说明秸秆还田能够增加烯烃的释放量并且改变NMHCs的组成比例。  3、秸秆还田过程中释放的含硫化合物(VSCs)包括了四种物质:二甲基硫醚(DMS)、二甲基二硫醚(DMDS)、二甲基三硫醚(DMTS)和二硫化碳(CS2)。其中,DMS是最主要的化合物,在非淹水和淹水条件下秸秆还田56天累积排放量分别为93.8μgkg-1和58.2μg kg-1,占总含硫化合物排放量的68.3%和52.7%。四种含硫化合物基本在前30天释出来,并在10天左右达到峰值。  4、秸秆还田过程中释放的含氧化合物(OVOCs)包括了醇类、醛类、酮类、酯类和呋喃类物质,一共34种。其中酮类排放最多,在非淹水和淹水条件下降解56天累计排放量分别为5.54 mg kg-1和4.82 mg kg-1,分别占对应条件下OVOCs总排放量的82.7%和69.1%。在非淹水条件下,大部分的含氧化合物基本在前30天释放出来,在淹水条件下会在20-30天范围内出现峰值。  5、秸秆还田过程中,水分含量对VOCs的释放量有重要影响,整体上来说淹水条件下总VOCs的排放量基本大于非淹水条件下的排放;同时VOCs的排放通量与微生物指标呈现不同程度的相关性,表明释放受到微生物活动的影响;与元素的相关性表明VOCs释放与底物的理化性质也有一定联系,也间接反应了与微生物活动的关系。  6、据初步估算,秸秆还田过程大部分 VOCs的排放量远低于全球人为源和自然源排放量数据,说明秸秆还田对这些VOCs全球排放贡献较小;但是,部分VOCs如DMS和丙酮则与其生物质燃烧和植物残体来源排放相当,说明秸秆还田释放对全球DMS和丙酮排放有一定的贡献。
其他文献
学位
我国社会经济的不断发展,对企业会计工作提出了更高的要求,企业会计工作的职能也发生了一定的转变.现代化企业的财务会计工作人员不仅需要计算企业的财务数据,还要承担更多责
市场竞争压力越来越大,导致企业的经营风险也越来越高,凸显了注册会计师审计工作的重要性.注册会计师的审计工作对社会公众和企业的利益相关者都会有比较大的影响.本文通过分
近年来,蓝藻水华的暴发已成为世界性的环境灾害,我国长江中下游地区许多湖泊、水库等均发生严重水华现象,藻类水华的形成,不仅影响了水生态系统的健康发展,也给人类生存带来极大的
市场经济快速发展,促使各类企业层出不穷,更使其在推进我国社会经济稳定发展的过程中,扮演了极为重要的角色.国家为帮助这些企业更好地发展,往往在税收方面给予了更多的政策
In order to study the free radical scavenging capacity and molecular structures of baicalein and scutellarein,the structure-activity relationship of these two m
Fe_3Al金属间化合物的抗氧化、硫化性,抗硝酸腐蚀性以及高温强度、高温蠕变性能都优于大部分金属材料,而导热性与塑性好于非金属材料,是介于合金与陶瓷之间的一种新型廉价材料。Fe_3Al金属间化合物独特的长程有序结构使其位错运动和原子扩散困难,导致其塑性较差,对其作为高温结构材料的应用有一定的局限性,但是在摩擦磨损应用场合下,由于材料受力多为压力,对其塑性的要求不是十分苛刻,关键是材料的硬度、强度以
质子交换膜燃料电池(PEMFC)作为一种高效、环境友好的发电装置,得到各国政府和研究机构的重视。在PEMFC的各组件中,炭纸作为气体扩散层(GDL)的基底材料,不仅起着支撑催化剂层,稳定电极结构的作用,还承担着为电极反应提供气体通道、电子通道和排水通道等多重任务,是影响电极性能的关键部件之一。因此,研究和制备高性能的炭纸,对提高PEMFC的工作效率和加快其商业化进程均有重要意义。本实验以干法制备的
钛酸钡(简称BT)是电子陶瓷工业领域一种重要的基础材料,由于其具有高介电常数,良好的铁电、压电、耐压及绝缘等性能,被广泛地用于制作多层陶瓷电容器(简称MLCC)、热敏电阻、
磷矿石是一种以氟磷灰石为主,伴生氟、碘、稀土等重要元素的不可再生资源。它主要用作磷酸和磷肥的生产原料。目前在硫酸分解磷矿生产磷酸工艺中,磷矿伴生资源的分布及提取技术的研究已有较为成熟的发展。然而,硝酸并不同于硫酸分解磷矿,它具有反应温度低,氧化性以及冷冻结晶除钙等工艺特点,而且硝酸分解磷矿生产磷肥工艺中对磷矿共伴生资源分布及提取技术研究较少。因此,本文针对硝酸磷肥工艺控制参数范围内,探讨磷矿共伴生