污泥堆肥过程中N2O形成与释放影响因素及减排机制研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51308403
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E1006.固废资源转化与安全处置
  • 结题年份:
    2016
  • 批准年份:
    2013
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2014-01-01 至2016-12-31

项目摘要

The very sensitive greenhouse gas nitrous oxide (N2O) has a 296 times higher impact than CO2 and is also responsible for ozone depletion. Composting are known to be important sources of N2O emissions. To devise a strategy to mitigate N2O emissions, it is essential to understand its sources in detail and the country specific emission factor(EF). However, the sources of N2O emissions during the sludge composting process are still largely unclear and there is still no country EF report of China. A high-precision analytical technique for determining intramolecular 15N site preference in asymmetric molecules of N2O was developed.The site preference enabled us to identify the source and sinks of N2O in the environment and distinguish the relative contributions of nitrification and denitrification sources to N2O emissions. Thus, molecular analysis of betaproteobacterial ammonia oxidizers and a N2O isotopomer analysis will be conducted to study the sources of N2O emissions during the sludge composting process.On-site monitoring of N2O emission of 3-5 sluge composting plant will be implemented.Lab scale experiment will be conducted to find the proper measurement(C/N ration, dosing of different component, additives, DO, etc.) to reduce the N2O emission. Finally, all the data will be statistically analyzed and the reasonable EF of China will be proposed. The result of this project could provide data for establishing a strategy of mitigating N2O emissions.
污泥堆肥过程中N2O的释放是各国最主要N2O排放源之一,本项目拟针对生物污水厂污泥堆肥工艺过程中N2O产生的影响因素及释放机制不清楚、相关温室气体核算参数缺失、N2O的减排方法不完善等问题,拟针对国内3-5个生活污水污泥堆肥工艺开展各阶段N2O排放监测,获取实测数据;借鉴土壤中N2O 产生和排放的经验与方法,在实验室条件下应用稳定同位素标记法和优先点位值分析法,对污泥好氧堆肥过程氮素迁移转化方式和 N2O 产生机理进行系统研究,利用现代分子生物学方法,研究堆肥中硝化与反硝化微生物的群落变化及其与N2O排放的关系,力图揭示污泥堆肥过程中N2O的形成机制和主要影响因素。最后通过实验室研究,获取堆肥物料配比、供氧方式和时机、添加剂添加方法等N2O减排控制方法,并提出我国的污泥堆肥过程中N2O释放系数的合理范围。为我国污泥堆肥过程中氧化亚氮的核算和减排提供基础数据。

结项摘要

好氧堆肥是我国污泥处理处置的主要技术路线之一。污泥好氧堆肥过程伴随着氧化亚氮的排放,已经成为全球N2O的潜在来源。本项目针对生活污水处理厂污泥堆肥工艺过程中N2O产生影响因素及释放机制不清楚、相关温室气体核算参数缺失的问题。在国内2个污泥堆肥厂进行了N2O的排放监测,数据表明:仓式工艺中,夏季N2O的释放集中于腐熟堆垛区,取样通量分别达到 47.1~863.2 mg N2O-N/ (m2·d)和611.3~890.6 mg N2O-N/ (m2·d),一次堆肥期仅监测到极低的N2O释放。并利用15N同位素比率值方法(δ15N)对N2O的产生机理进行初步探讨。同时利用PCR-DGGE、荧光定量PCR等现代分子微生物学技术,研究堆肥过程中微生物群落的变化及其与N2O释放的关系。在堆肥前期硝化螺旋菌的数量均要明显多于亚硝化侏儒菌,而在堆肥后期亚硝化侏儒菌则成为优势菌群。堆肥10天后,两个对照组中硝化螺旋菌的数量均达到峰值;亚硝化侏儒菌数量则在第18天时达到峰值,分别为9.1×109个/g和9.0×109个/g。堆肥初期硝化作用主要贡献了N2O的释放;而在堆肥腐熟期,亚硝化侏儒菌的数量较多说明此时反硝化作用主要贡献了N2O的释放。添加生物炭可以促进泥堆肥过程中N2O的减排。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(1)
专利数量(0)
Public perceptions and economic values of source-separated collection of rural solid waste: A pilot study in China
农村固体废物源头分类收集的公众认知和经济价值:中国试点研究
  • DOI:
    10.1016/j.resconrec.2015.12.010
  • 发表时间:
    2016-02
  • 期刊:
    《Resources Conservation &Recycling》
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Chao Zeng;Dongjie Niu
  • 通讯作者:
    Dongjie Niu
Research on Landfill and Composting Guidelines in Kigali City, Rwanda Based on China’s Experience
基于中国经验的卢旺达基加利市垃圾填埋与堆肥指南研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    International Proceedings of Chemical, Biological and Environmental Engineering
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Josephine Isugi;Dongjie Niu
  • 通讯作者:
    Dongjie Niu

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其他文献

低温碱性熔体脱氯解毒农药废物及氯盐的富集
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    2018
  • 期刊:
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  • 影响因子:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    牛冬杰
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  • DOI:
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  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李强;戴世金;郑怡琳;牛冬杰;唐武;金顺龙;陈彧;赵由才;林顺洪
  • 通讯作者:
    林顺洪
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  • DOI:
    --
  • 发表时间:
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  • 影响因子:
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  • 作者:
    何冬伟;牛冬杰;赵由才
  • 通讯作者:
    赵由才

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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