上推流厌氧反应器连续干发酵猪粪产沼气试验研究

为解决猪粪连续干发酵存在的氨抑制和出料难等难题,在温度(25±2)℃、有机负荷为干物质(TS)4.44 g.(L.d)-1的条件下,采用上推流式厌氧反应器(UPAR)对猪粪进行连续干式发酵试验,研究了猪粪干发酵过程的产气情况、氨抑制现象和出料流动性,并考察了上推流厌氧反应器进行猪粪干发酵的可行性.试验采用4种不同TS质量分数(20%、25%、30%、35%)的猪粪作为原料,经160 d的运行.结果表明,进料TS质量分数对发酵过程有很大的影响,4种不同进料TS质量分数稳定的池容产气率分别为2.40、1.73、0.89、0.62 L.(L.d)-1,进料TS质量分数为20%、25%和30%的产气效率明显优于进料TS=35%的产气效率.随着进料TS质量分数从20%增加到35%,氨氮质量浓度>2 300 mg.L-1会出现明显的产气抑制.在进料TS=35%时,氨氮质量浓度能达到3 800 mg.L-1,产气速率相对于进料TS=20%递减74.1%.当进料TS达到35%、出料TS质量分数达到17.1%、流速<0.002 m.s-1时,UPAR不能顺利出料.     

养猪场恶臭污染的预测模型及感官评估研究

现代化、集约化养殖技术促进了养猪业的高效发展,但养殖过程中产生的恶臭污染对环境的影响也逐渐显露出来.为正确识别养猪场恶臭物质组成、建立基于关键致臭物质的恶臭气体预测模型、感官评估恶臭对人产生的心理影响,对天津市某养猪场母猪舍、育肥舍及舍外的恶臭气体进行采样.应用GC-MS,分析物质组成;根据阈稀释倍数计算结果,确定关键致臭物质;通过研究各组分对复合恶臭的影响,建立复合恶臭气体预测模型;结合臭气浓度与人群实际心理感受,提出养猪场厌恶临界点.结果表明:①该养猪场共检出恶臭物质48种,各类型恶臭物质质量分数大小依次为w（氨）> w（含氧烃）> w（硫化物）> w（烷烃）> w（卤代烃）> w（烯烃）> w（芳香烃）.②该养猪场关键致臭物质为氨与乙醇,其中氨对复合臭气浓度的影响最大.③养猪场复合恶臭气体预测模型为O=0.34I₁+0.75I₂+5.81（其中,O为复合臭气浓度指数,I₁、I₂分别为乙醇和氨的恶臭气体指数）,经实际样品检验该模型具有良好的预测效果.④养猪场气味属厌恶范畴,厌恶程度随臭气浓度的增加而增强.⑤养猪场厌恶临界点为13,即臭气浓度大于13时,就会对人群产生干扰.研究显示,养猪场恶臭气体组成复杂,对人群的干扰可以用愉悦度进行评价,根据关键致臭物质可以预测感官恶臭污染.      

兽用抗生素磺胺二甲嘧啶对麦田NH3挥发的影响

为了研究磺胺类兽药抗生素对麦田NH₃挥发的影响,采用了田间原位观测试验,对比分析了不同浓度磺胺二甲嘧啶（SMZ）在不同氮肥类型条件下对麦田NH₃挥发的影响.试验共设9个处理,分别为：无氮肥无抗生素（CK）;复合肥为基肥,分别加施0,5,15,30mg/kg土的磺胺二甲嘧啶处理（CF、CF+SMZ5、CF+SMZ15、CF+SMZ30）;猪粪为基肥,分别加施0,5,15,30mg/kg土的磺胺二甲嘧啶处理（CM、CM+SMZ5、CM+SMZ15、CM+SMZ30）.所有施肥处理追肥均为尿素.结果表明：基肥阶段各处理之间的NH₃挥发速率无显著差异（P > 0.05）,追肥阶段各处理之间有极显著差异（P<0.01）,中高浓度SMZ表现为明显的促进作用（P<0.05）.整个观测期,CF、CF+SMZ5、CF+SMZ15、CF+SMZ30和CM、CM+SMZ5、CM+SMZ15、CM+SMZ30处理的NH₃-N损失百分比分别为5.5%、6.6%、13.9%、10.7%、11.0%、12.4%、11.9%、16.9%,其中CF+SMZ15、CF+SMZ30和CM+SMZ30处理显著增加了NH₃-N挥发累积量（P<0.05）,其导致的NH₃-N损失比分别是同种基肥零抗生素添加的2.5、2.0和1.5倍,表明磺胺二甲嘧啶与复合肥的混施对土壤NH₃挥发的促进效应要高于与猪粪的同步混施.兽药抗生素对土壤NH₃挥发的影响不容忽视.因此,需大力加强对兽药抗生素的管控,并进一步探明不同兽药抗生素对土壤NH₃挥发的影响机制,为减缓兽用抗生素的环境污染生态效应作支撑.     

冷应激对断乳仔猪ACTH及皮质醇的影响

断乳仔猪在-3~3℃低温条件下冷暴露24h,然后在15~18℃室温条件下恢复,检测血浆促肾上腺皮质激素(ACTH)和皮质醇的动态变化.结果表明,仔猪血浆中ACTH和皮质醇含量随冷暴露时间延长而逐渐升高,冷应激6h时,ACTH含量高于冷应激前的水平(P<0.05);冷应激12h时,ACTH和皮质醇含量与冷应激前比较均有极显著升高(P<0.01);冷应激24h时,两激素含量与冷应激前无显著差异.终止冷暴露后0.5h,ACTH和皮质醇含量均高于冷应激前水平(P<0.05,P<0.01);3h时两激素水平基本恢复正常,但6h时两激素水平再次升高(P<0.01),呈波动性变化.表1参10     

好氧高温堆肥处理对猪粪中重金属形态的影响

用 Tessier 连续提取法研究了好氧高温堆肥处理对猪粪中重金属结合形态变化的影响.结果表明,经过好氧堆肥处理,猪粪中 Pb、Cu、Zn、Ni、Cr、Cd、As 的总浓度升高;碳酸盐结合态 Ni、Zn 的浓度降低,其余 Pb、Cu、Cr、Cd 的浓度都升高;硫化物及有机结合态、残渣态重金属的浓度普遍升高,仅有硫化物及有机结合态 As 和 Zn 的浓度下降;可交换态 Cu、Zn、Cr、As 的浓度显著降低.堆肥处理可以降低可交换态和碳酸盐交换态 Pb、Ni、Cu、Cr、Zn、As 和铁锰氧化物结合态 Pb、Cu、Cr、As 的分配系数,因此可以降低猪粪中重金属的有效性.堆肥处理有利于降低猪粪土地利用中重金属污染的风险.     

畜牧业清洁生产的生态服务价值评估及补偿模式研究——以山东省规模养猪场为例

本文运用市场价值法、有效成本法、避免成本法,以山东省为例对规模养猪场清洁生产生态服务价值进行了评估,并探讨了清洁生产生态服务价值的补偿模式。结果表明:山东省规模养猪场清洁生产生态服务总价值为140.804亿元,其价值构成为绿色产品供给价值(84.22%)>气体调节价值(10.66%)>资源化利用价值(2.23%)>水质保护价值(1.96%)>土壤保护价值(0.92%)>水源节约价值(0.01%),说明清洁生产带来的尚未被养殖主体、政府和公众重视的生态服务价值巨大,同时也说明清洁生产具有极强的正外部性。为实现清洁生产生态服务价值,构建了政府补偿、市场化补偿和社会补偿协同作用的多元化生态补偿模式,其中政府补偿模式以资金补偿、政策补偿、技术补偿和智力补偿为主,市场化补偿模式主要表现为排污权交易和生态标记,社会补偿模式以自力补偿为主、相关企业参与为辅。     

6种蔬菜对施用含砷禽畜粪土壤中砷的吸收

由于现代集约化养殖业普遍使用有机胂制剂,禽畜粪中往往含有一定的砷(As).在水稻土中分别以2%和4%(w/w)比例施入含As鸡粪和猪粪及无机肥(N:0.2g·kg-1;P2O5;0.1g·kg-1;K2O:0.15g·kg-1(以干土计)),以不施肥为对照进行菜心、小白菜、油麦、茼蒿、苋菜和通菜6种蔬菜盆栽试验,研究比较含As禽畜粪施入土壤后蔬菜对土壤中As的吸收累积情况.结果表明,1)整体上施用鸡粪处理蔬菜生物量高于无机肥处理,而施用猪粪处理除通菜外5种蔬菜生物量均低于无机肥处理.2)施肥可降低除通菜外的5种蔬菜As含量,而施用鸡、猪粪可显著提高通菜As含量.3)菜心、小白菜、油麦和茼蒿地上部As含量与其生物量呈显著负相关(p<0.05,p<0.01);苋菜也表现为负相关,但未达到显著;通菜则表现为显著正相关(p<0.01).4)菜心、小白菜、油麦和茼蒿As吸收量整体表现为施用鸡粪>无机肥>猪粪≈不施肥;苋菜表现为无机肥>不施肥>鸡、猪粪;通菜则表现为鸡、猪粪>无机肥≈不施肥.整体上通菜As吸收量高于其他5种蔬菜.5)施肥可降低除通菜外5种蔬菜As吸收系数,而施用鸡、猪粪可显著提高通菜As吸收系数.建议含As禽畜粪在通菜上尽量少施.     

重金属在猪粪堆肥过程中的化学变化

运用DTPA浸提、化学分级提取、透析及G-75凝胶色谱分离等方法研究不同堆肥工艺及不同原料对猪粪混合堆肥重金属化学形态的影响及其机理.结果表明,堆肥后,树叶+翻DTPA-Cu、DTPA-Zn、DTPA-Pb浓度占其金属总浓度比例的减少量分别为3.36%、8.63%和4.68%,木糠+通翻分别为3.35%、7.45%和4.36%,均显著大于木糠+翻;树叶+翻有机态Cu的增加量为4.49%,木糠+通翻残渣态Zn的增加量为8.42%,均显著大于木糠+翻;木糠+翻及树叶+翻两处理<8000Da组分Zn增加,>25000Da组分Zn减少,而木糠+通翻的变化正好相反;Cu更易与大分子腐殖质组分结合,而且结合较紧密;Zn更易与小分子腐殖质组分结合,但结合不紧密.总的来说,加入树叶或采用强制通风结合翻堆的通风方式有助于降低猪粪堆肥的重金属活性.     

循环经济在养猪业污染及生态修复中的应用

循环经济在发达国家已取得成功经验,我国则更多地停留在概念层次上.简要介绍福建省规模化养猪场带来的环境污染问题以及造成污染的生产结构原因,并以循环经济理念提出目前可行的生态修复防治与利用措施,它是利用生态系统原理,在大的范围内组织和实施的一项生态工程,系统中物流、能流、经营、组织、管理和所渗透的技术上更加高效,是当前和将来养猪业污染综合治理的重要途径之一,实践了生态的闭合循环,具有很大发展潜力.      

混合堆肥过程中容重的层次效应及动态变化

城市污泥、猪粪混合堆肥表明:升温期和高温期堆体容重分别为0.82g·cm^-3和0.66g·cm^-3,堆体内的氧气仍能满足微生物生长所需;降温期容重为0.58g·cm^-3,通气较充分;腐熟期容重为0.54g·cm^-3,通风充分.升温期和高温期仓门附近堆料的容重具有层次效应,降温期大部分堆料的容重具有层次效应,腐熟期堆体容重的层次效应减弱.升温期堆体中轴线附近、高温期仓内壁附近、降温期整个堆体、腐熟期仓门和中轴线附近,堆体深度对容重具有显著影响.升温期和腐熟期,仓门对容重产生显著影响.各堆肥期堆体的容重随深度的增加而呈增大的趋势,容重与堆肥时间满足二级动力学方程.