畜禽源氨气排放因子估算方法研究

畜禽养殖过程中产生的氨气(NH_3)在人为源NH_3排放中所占的比重较大,对二次气溶胶的形成起重要作用.由于我国畜禽饲养品种多样,各地气候条件和饲养规模存在较大差异,且影响NH_3排放的因素复杂多变,因此,获得准确的畜禽NH_3排放因子较为困难.本文以山西省太原市及其周边地区典型猪场、鸡场、牛场、羊场为实验场所,以杜洛克猪与长白猪的杂交猪、海兰褐蛋鸡、白羽肉鸡、杜泊羊与晋中绵羊的杂交羊、中国黑白花奶牛、金色阿奎丹与西门塔尔杂交肉牛为研究对象,通过3种方法估算它们的NH_3排放因子.结果表明:基于日粮成分和氮代谢沉积率的粗蛋白估算法过程简单、计算便捷、适合所有种类的畜禽,但未考虑NH_3挥发过程中的吸收转化及施肥利用,因而误差较大;基于排泄物含氮率和NH_3挥发率的物质流法涉及粪肥管理的不同阶段,全面考虑了NH_3产生、损失的全过程,与实际情况接近,但参数较多、周期较长、计算过程复杂;基于畜禽舍内NH_3浓度的直接测量法数据来源可靠、参数少,但只能用于相对封闭的环境,不适合牛场和羊场等敞开或半敞开的圈舍,且该方法没有考虑粪尿离开畜禽舍以后的储藏、还田过程,计算结果偏小.通过3种方法的互相印证和比对,猪、奶牛、肉牛、羊、蛋鸡、肉鸡6种实验动物的NH_3排放因子分别为6.90、36.53、22.99、3.94、0.54、0.46 kg·头(只)~(-1)·a~(-1).本研究可以为我国畜禽源NH_3排放因子的本地化测定提供一定的参考,并为准确估算畜禽NH_3排放量、做好农业源NH_3排放清单编制和污染防治工作提供参考.     

冀东某县农村养殖粪污处理环境风险与对策研究

生猪养殖粪污是农村面源污染来源之一,冀东某县是河北省养猪大县,养殖产生的粪污主要采用能源生态处理方式进行处理与利用,在养殖粪污的现有利用方式中,存在土壤中重金属积累风险、粪便中病菌抗生素风险、生猪散养的环境风险.针对冀东某县生猪养殖粪污处理利用存在的环境风险,对规模化养殖场采用粪便堆肥发酵制有机肥工艺进行处理利用;散养型粪污,依托规模化养殖场进行处理利用;政府依据种养结合的原则,制定养殖规划,确定养殖规模,建立制度化管理,保护农村环境.     

我国畜禽养殖方式的区域性差异及演变过程研究

论文在系统分析我国畜禽养殖方式及其影响因素的基础上,对畜禽养殖方式变化的动力机制和演变过程的阶段性进行了研究;利用构建的逻辑斯蒂函数,对主产区生猪和蛋、肉鸡养殖方式变化进行了定量化模拟。研究结果显示:①畜禽养殖方式的变化一般经历初期低速转变阶段、中期快速转变阶段、后期慢速转变阶段和全面规模化阶段;②目前我国绝大部分生猪主产省的养殖方式仍处于中期快速转变阶段,后期提升幅度最大,而蛋肉鸡和蛋鸡一直处于后期慢速转变阶段,规模养殖业相对发达,但提升幅度偏小;③畜禽养殖方式的快速变化是我国近10 a多来大豆需求快速增加的主要原因;④今后10 a内,我国中西部地区生猪养殖的规模化程度不断提高,同时,各地区的生猪及蛋肉鸡出栏量也将继续增加,因此,在我国大豆生产能力有限的情况下,大豆供求缺口仍将不断扩大。     

三岔湖沉积物揭示的湖泊营养化进程与人类活动的关系

在210Pb和137Cs定年基础上,研究了三岔湖沉积物理化性质的垂直和水平变化格局,揭示了三岔湖沉积物的特性、沉积速率、碳氮磷变化格局与人类活动和湖泊富营养化进程的关系.三岔湖不同时期沉积物的TOC、TN、TP与三岔湖水质呈现同样的变化格局.建库初期三岔湖水质为贫营养状态,随着人类活动的加剧,水质不断恶化.沉积物的沉积速率和碳氮磷含量的变化与人类活动密切相关,工、农、渔业、旅游业等人类活动导致三岔湖湖泊营养化进程加快.控制人类活动的强度是改善湖泊水质的关键.网箱养殖是三岔湖沉积物中磷的最重要来源,停养后沉积物中磷含量的下降将是一个相当漫长的过程.     

好氧颗粒污泥处理畜禽养殖沼液污染物的特性

采用序批式反应器,研究了好氧颗粒污泥处理畜禽养殖沼液中传统和新兴污染物的去除特性,以及系统的微生物群落结构演变情况.结果表明,畜禽沼液所含高浓度污染物不会对好氧颗粒污泥结构产生显著毒性胁迫,好氧颗粒污泥系统可实现对沼液所含有机物和氨氮的稳定去除.系统出水平均化学需氧量和氨氮浓度分别为(267±81) mg·L~(-1)和(62±12) mg·L~(-1),去除效率分别为73%±8%和91%±2%.同时,也可实现对沼液所含四环素类和磺胺类抗生素的有效去除,去除效率分别为65%±16%和98%±2%.但对磷素的去除效率较低,约为16%±2%.好氧颗粒污泥系统处理沼液过程中微生物群落结构稳定,但其中功能微生物菌群丰度会受到水质的作用影响,从毛单胞菌科Comamonadaceae(相对丰度约为16. 66%)为污泥中的主导微生物群落.     

对虾单养和对虾-罗非鱼混养试验围隔氮磷收支的研究

采用18个36 m2的围隔进行对虾单养和对虾-罗非鱼混养试验,研究其氮磷收支的差异.各围隔放养对虾(全长为0.045 cm)均为3 000尾,放养罗非鱼((201±25)g/尾)分别为0尾(F组)、4尾(A组)、8尾(B组)、12尾(C组)、18尾(D组)、24尾(E组),试验期间各围隔均不进行水交换,试验周期为70 d.结果表明,饲料和水环境调控剂是输入氮磷的主要来源,两者在对虾单养组中占氮磷总输入的87.8％和97.9％,在对虾混养组中占氮磷总输入的81.8%～91.9％和96％～98.7％.养殖生物和底泥沉积是氮磷输出的主要渠道,对虾单养组养殖生物占氮磷总输出的23.4％和10.5％,底泥沉积占氮磷总输出为50.5％和80％;对虾混养组中养殖生物占氮磷总输出的36％～47％和14.8％～18.1％,底泥沉积占氮磷总输出的28.1％～39.4％和72.3％～78％.C组为效果最佳组,养殖生物对氮磷的利用率分别为47％和18.1％,其中对虾对氮磷的利用率分别为36.9％和16％,均大于其他混养组,且显著大于单养组(p＜0.05).研究表明,对虾与罗非鱼混养明显提高了养殖生物对氮磷的利用,减少了氮磷在池塘底部的沉积,凡纳滨对虾(8.3×105尾/hm2)和罗非鱼(3 320尾/hm2)混养可取得较好生态效益和经济效益.     

海水养殖室内培育场出水的处理及终水回用的探讨

鱼、虾、贝等人工育苗场的出水中含有大量的排泄物、残饵、残余药物及病原微生物,但目前国内几乎所有的鱼苗场的出水均采用直接排海的办法,对近海生态环境的破坏日益严重,妨碍水产养殖的可持续发展。育苗场内用水一般经过热处理,其出水直接排海浪费大量热能,所以出水的处理及终水回用的研究应该引起重视。     

云南旅游循环经济发展中的地热能利用技术——以邦腊掌旅游区为例

丰富的地热能资源、相对成熟的地热能利用技术为云南旅游循环经济的发展提供了得天独厚的条件。地热利用技术对降低旅游产业能耗、改善局部环境质量、推进旅游循环经济发展具有积极意义。旅游区(点)建设中应在能源系统、体验系统、制冷系统和其它系统中充分利用地热发电、制冷、温室、养殖、烘干及地源热泵技术。     

近30年来高邮湖(含邵伯湖)自然水域面积变化及其影响因素

湖泊水域面积变化特征反映气候与人类活动对湖泊生态系统结构与功能的影响,对湖泊健康评价与水生态修复有重要指导价值.以1988-2015年8期Landsat TM/ETM+遥感影像为数据源,综合运用目视解译法与比值阈值法提取了研究区高邮湖（含邵伯湖）及其围网养殖区的边界信息,分析了研究区水域面积变化特征及其影响因素.结果表明:①1988-2015年研究区自然水域面积呈现前期持续缩小、近期部分恢复的阶段性变化趋势.其中,1988-2000年自然水域面积缓慢缩减,平均减小速率为4.08 km2/a;2000-2011年迅速缩减,平均减小速率为12 km2/a;2011-2015年迅速增长,自然水域面积增加108 km2;1988年自然水域面积最大（716 km2）,2011年最小（535 km2）,2015年部分恢复（643 km2）.②1988-2015年流域内年均降水量先减后增,年均气温逐渐升高.年均气温升高与自然水域面积变化具有相关性（R2=0.472）;年均降水量则与自然水域面积变化无明显关联（R2=0.118）.③1988年和1992年研究区内未见明显的围网养殖,2000年围网养殖区面积仅为45 km2,2011年最大,达199 km2.2000-2009年和2009-2015年围网养殖区面积平均增长速率分别为15.56和9.00 km2/a;北部湖区围网养殖集中,自然水域面积变化最为显著,东西湖区次之.研究显示,1988年以来,年均气温和围网养殖对高邮湖自然水域产生了显著影响,湖区北部湿地侵占严重,湿地生态屏障功能下降.      

我国直辖市畜禽养殖排放类固醇激素特征及其潜在污染风险

通过对北京、天津、重庆及上海4个直辖市畜禽养殖的统计分析,借鉴英美等发达国家的相关研究,估算了各直辖市畜禽养殖业类固醇雌激素和雄激素的年排放量,并初步探讨了各市单位耕地面积的类固醇雌激素承载量及类固醇雌激素对地表水体的潜在污染风险.结果表明,4个直辖中,重庆市的雌激素和雄激素年排放量处于4个直辖市之首,2008年两类激素的排放量分别达到1283.0和136.1 kg.北京和上海市类固醇激素总排放量均较10年前有所减少,尤其是上海市,10年间类固醇激素排放量减少了1/3.相反,天津市和重庆市的畜禽养殖业类固醇激素排放量却在增长.北京市单位耕地面积畜禽粪便类固醇雌激素的承载量最大,且明显增大,2008年达到839.1 mg·hm-2,是1998年的1.5倍.根据英国环保署(Environment Agency,United Kingdom)建议的最低可观测效应浓度10 ng·L-1,北京市和天津市的畜禽养殖排泄物有可能对当地地表水系统产生生态危害.在3种类固醇雌激素中,雌酮的排放对耕地承载的贡献最大.因此,各直辖市尤其是北京市和天津市亟需加强规模化养殖业管理,加强畜禽养殖业排污中类固醇激素的去除,保障城市的耕地及地表水生态安全.