Optimization and evaluation of an air-recirculated stripping for ammonia removal from the anaerobic digestate of pig manure

An air-recirculated stripping involved two processes and did not require any pretreatment. First, stripping CO₂ decreased the buffer capacity of the anaerobic digestate, thereby reducing the amount of lime used to achieve a high pH. Second, lime was added to increase pH and remove ammonia from the anaerobic digestate of pig manure. pH increased from 8.03 to 8.86 by stripping CO₂ in the first process (gas-to-liquid ratio = 180) and further reached 12.38 in the second process (gas-to-liquid ratio = 300). During process optimization, the maximum ammonia removal efficiency reached 96.78% with a lime dose of 22.13 g. The value was close to 98.25%, which was the optimal result predicted by response surface methodology using the software Design-Expert 8.05b. All these results indicated that air-recirculated stripping coupled with absorption was a promising technology for the removal and recovery of nitrogen in the anaerobic digestate of pig manure.     

Local and Landscape Correlates of Primate Distribution and Persistence in the Remnant Lowland Rainforests of the Upper Brahmaputra Valley,Northeastern India

Habitat fragmentation affects species distribution and abundance, and drives extinctions. Escalated tropical deforestation and fragmentation have confined many species populations to habitat remnants. How worthwhile is it to invest scarce resources in conserving habitat remnants within densely settled production landscapes? Are these fragments fated to lose species anyway? If not, do other ecological, anthropogenic, and species‐related factors mitigate the effect of fragmentation and offer conservation opportunities? We evaluated, using generalized linear models in an information‐theoretic framework, the effect of local‐ and landscape‐scale factors on the richness, abundance, distribution, and local extinction of 6 primate species in 42 lowland tropical rainforest fragments of the Upper Brahmaputra Valley, northeastern India. On average, the forest fragments lost at least one species in the last 30 years but retained half their original species complement. Species richness declined as proportion of habitat lost increased but was not significantly affected by fragment size and isolation. The occurrence of western hoolock gibbon (Hoolock hoolock) and capped langur (Trachypithecus pileatus) in fragments was inversely related to their isolation and loss of habitat, respectively. Fragment area determined stump‐tailed (Macaca arctoides) and northern pig‐tailed macaque occurrence (Macaca leonina). Assamese macaque (Macaca assamensis) distribution was affected negatively by illegal tree felling, and rhesus macaque (Macaca mulatta) abundance increased as habitat heterogeneity increased. Primate extinction in a fragment was primarily governed by the extent of divergence in its food tree species richness from that in contiguous forests. We suggest the conservation value of these fragments is high because collectively they retained the entire original species pool and individually retained half of it, even a century after fragmentation. Given the extensive habitat and species loss, however, these fragments urgently require protection and active ecological restoration to sustain this rich primate assemblage. Correlaciones Locales y de Paisaje de la Distribución y Persistencia de Primates en los Bosques Lluviosos Remanentes en el Valle del Alto Brahmaputra, Noreste de India     

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.      

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     

猪粪及奶牛粪中温厌氧发酵对Cu和Zn的影响

以猪粪和奶牛粪为发酵原料,在中温〔(37±2)℃〕条件下采用完全混合式厌氧反应器进行了158 d的室内试验研究,分析厌氧发酵过程中Cu和Zn在沼液中质量浓度的变化及其在沼渣中的赋存形态. 结果表明:①猪粪沼液中ρ(TCu)和ρ(TZn)(TCu和TZn分别为总Cu和总Zn)随发酵时间的增加逐渐升高,而奶牛粪沼液中二者变幅不明显. ②整个发酵过程中,猪粪沼液中ρ(TCu)和ρ(TZn)的平均值极显著低于进料(P<0.001),降幅分别为80%和43%;而奶牛粪沼液中二者降幅分别仅为11%和13%. ③猪粪和奶牛粪沼液中ρ(溶解性Cu)占ρ(TCu)的53%和43%,与进料相比有小幅降低;而猪粪和奶牛粪沼液中ρ(溶解性Zn)占ρ(TZn)的35%和19%,极显著高于进料(P≤0.01),增幅分别为109%和37%. ④猪粪和奶牛粪沼渣中Cu主要以可氧化态存在,Zn主要以残渣态和酸溶态/可交换态存在. 中温厌氧发酵对猪粪和奶牛粪中溶解性Cu和Zn的削减效果有限,并且沼渣中残渣态Cu和Zn的减少可能增加二者的生物有效性,因此不利于农田的直接利用.      

兽用抗生素磺胺二甲嘧啶对稻田N2O排放的影响及其微生物机制

为研究磺胺类兽用抗生素对稻田N_2O排放的影响及其微生物机制,采用田间原位观测试验,对比分析不同浓度磺胺二甲嘧啶(sulfamethazine,SMZ)对稻田N_2O排放及硝化反硝化过程底物和相关功能基因丰度的影响.本试验共设5个处理,分别为:无肥料无抗生素(CK);猪粪为基肥,尿素为追肥,分别添加0、5、15和30 mg·kg~(-1)的SMZ处理(SMZ0、SMZ5、SMZ15和SMZ30),在整个水稻生长季定期采集和分析土壤和气体样品.结果表明,不同浓度SMZ均未改变稻田N_2O排放的季节性规律,整个观测期N_2O排放通量,与SMZ0处理相比,SMZ15有显著差异(P 0. 05),SMZ30和SMZ5无显著差异(P 0. 05).中、高浓度处理SMZ15和SMZ30在均值水平上增加了N_2O累积排放量,分别是SMZ0处理的3. 47和4. 67倍,且增加了土壤NO_3~--N含量.与SMZ0处理相比,中、高浓度处理对土壤总细菌16S rRNA基因丰度、硝化过程中氨氧化古菌AOA amoA和氨氧化细菌AOB amoA基因丰度以及反硝化过程中的nirK、nirS和nosZ基因丰度均有明显的激活作用(P 0. 05),低浓度处理SMZ5对各基因丰度则有轻微抑制作用.具体表现为SMZ30、SMZ15与SMZ0处理的16S rRNA、AOA amoA、AOB amoA以及nirK、nirS、nosZ基因丰度比值的平均值分别为:1. 58、1. 77、2. 15、1. 38、1. 33、1. 42和1. 24、1. 37、1. 08、1. 65、1. 11、1. 64,而SMZ5与SMZ0处理的6个上述基因丰度比值均小于1,仅分别为0. 80、0. 99、0. 92、0. 76、0. 76和0. 77. N_2O排放通量与nir K基因丰度呈极显著正相关(P 0. 01),表明SMZ通过影响反硝化菌活性进而对N_2O排放产生作用.因此,兽用抗生素对农田的污染不可忽视,应从源头上合理控制使用,以减少其环境生态风险.     

南方农村集约化养猪场污染及其防治

应用生态农业原理，分析了集约化养猪场的主要环境污染问题，并厚得种养有限公司大型养猪场所采用的“三段利用两步净化”方法工艺流程及其环境经济效益进行了剖析。     

土霉素残留对猪粪堆肥过程中理化性质的影响

为探讨土霉素残留对猪粪堆肥过程的影响,以猪粪和锯末为原料,设置土霉素初始残留质量浓度分别为0、10、50、100、150 mg/kg的5个处理,进行为期30 d的好氧堆肥,研究土霉素对堆肥过程中温度、含水率、水溶性NH4+-N、水溶性NO3- -N、水溶性有机碳(DOC)的变化影响.结果表明:(1)土霉素残留加速了温度的下降,不利于温度的上升.(2)土霉素初始残留质量浓度为100、150 mg/kg不利于堆肥过程中水分的散失,并且会造成堆肥结束后堆体的高含水率.(3)土霉素抑制了堆肥过程中微生物对有机氮的分解及硝化细菌的硝化作用,其中150mg/kg处理的土霉素抑制作用最显著.(4)堆肥结束后,0、10、50、100、150 mg/kg处理的DOC分别为3 815.65、3 461.88、3 429.28、3 231.18、2 782.09mg/kg.0 mg/kg处理的DOC高于其他4个处理,且与150 mg/kg处理之间差异显著,表明土霉素抑制了堆肥过程中微生物对有机碳的利用,其中150 mg/kg处理的土霉素抑制作用最显著.     

不同原料厌氧发酵及其微生物种群的研究

使用PCR-DGGE技术,对以鸡粪、猪粪、牛粪、秸秆为发酵原料的发酵体系的微生物群落多样性进行了研究.在发酵不同时间取样,进行了日产甲烷量、日产甲烷浓度的变化分析和DGGE分析.结果表明,日产甲烷量整体趋势为猪粪>鸡粪>秸秆>牛粪,日平均产甲烷量分别为2.67、2.24、0.99、0.49L;猪粪、鸡粪、秸秆的日产甲烷浓度在整个发酵周期大多可维持在50%以上,牛粪的日产甲烷浓度大部分时间低于30%;细菌的优势菌群有拟杆菌属(Bacteroidetes)、密螺旋体属(Treponema)、厌氧绳菌科(Anaerolineaceae)等,新增优势菌群有梭菌属(Clostridium)、脱硫叶菌属(Desulfobulbus)、毛螺旋菌科(Lachnospiraceae)、醋弧菌属(Acetivibrio);古菌的优势菌群有甲烷鬃菌属(Methanosaeta)、甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)、甲烷八叠球菌目(Methanosarcinales),新增优势菌群有斯氏甲烷球菌属(Methanosphaera stadtmanae).     

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.