高寒區(qū)不同牛舍條件下NH 3 排放特征及其驅(qū)動因素研究
發(fā)布時間:2022-02-09 22:54
畜禽養(yǎng)殖業(yè)是農(nóng)業(yè)源氨排放的主要貢獻者(占比50~80%)。隨著我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)的高度集約化發(fā)展,由NH3排放造成的環(huán)境污染問題愈演愈烈。準確評估并有效緩解畜禽養(yǎng)殖尺度的氨排放對提高我國氮素利用效率、減少氮沉降、緩解霧霾污染具有重要意義。本研究選定了河北省壩上高寒區(qū)的兩類(3個)奶牛養(yǎng)殖場(包括一個“全牛舍”式結(jié)構(gòu)和兩個“牛舍+運動場”式結(jié)構(gòu)),采用反演示氣體擴散技術(shù)(bLS)結(jié)合開路式激光儀進行實地測定,同時將飼料及糞污管理信息輸入“氨與溫室氣體智能核算”(AGRIT)軟件進行模型估算,深入分析兩類(3個)奶牛場在不同飼養(yǎng)條件和糞污管理措施下的NH3排放特征與差異。此外,針對“牛舍+運動場”式奶牛場糞污直接露天堆存的處理方式,通過覆蓋醋糟(CZ)和添加磷酸二氫鉀+氯化鎂(TJ)的方式進行野外糞污堆存氨減排模擬探究,在此基礎上對比探究通氣法(VCT)、密閉抽氣法(DCT)和被動采樣法(PST)三種氨揮發(fā)測定技術(shù)的一致性。進一步將測定所得兩類減排措施的減排率輸入“AGRIT”模型,探究“牛舍+運動場”式奶牛場的整體氨減排效果。主要研究結(jié)果如下:(1)“全牛舍”式奶牛場(#1)、“牛舍+運動場...
【文章來源】:河北農(nóng)業(yè)大學河北省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖5奶牛養(yǎng)殖場糞污處理工藝流程圖??Fig.5?Dairy?farms?manure?treatment?process?flow?chart??
?河北農(nóng)業(yè)大學碩士學位(畢業(yè))論文???養(yǎng)殖場相比,“全牛舍”式養(yǎng)殖可能持續(xù)降低nh3排放率。??300????T?250?-?■奶!蹲h_2?*奶物??-〇??I?200?-?】於.06??|?5?15;?-53?:??^?2?llj.66??卜i■’‘?A■丨??Q??^^???冬?季節(jié)season??夏??圖11奶牛養(yǎng)殖場在不同季節(jié)的NH3排放速率??Fig.l?1?Ammonia?emission?rates?for?dairy?feedlots?in?different?seasons??此外,兩類養(yǎng)殖場數(shù)量相差懸殊,但數(shù)量多的奶牛場氨排量反而明顯低于數(shù)量少??的奶牛場,這一結(jié)果除受飼舍結(jié)構(gòu)影響外,還與養(yǎng)殖場的管理模式密切相關。由表??1 ̄3飼料成分觀察可知,奶牛#1粗蛋白含量低于奶牛#2、#3。大量研宄表明降低粗蛋??白含量會抑制尿素氮的生成,進而降低氨排量。此外,最為重要的差異體現(xiàn)在糞污處??理方面。與奶牛#2、#3利用鏟車進行舍內(nèi)清糞(頻率每天1次或每周1次)、產(chǎn)生??的糞污堆存在場內(nèi)空地數(shù)月后售出的管理方式相比,奶牛#1配備舍內(nèi)自動刮糞板將??清糞頻率提升到每小時1次并將產(chǎn)生的糞污進行干濕分離處理。相比之下后者消除了??液體糞污中的大量有機物質(zhì),削弱厭氧微生物的活動,進而減少了氨氣的釋放。對比??兩類養(yǎng)殖場管理方式及氨排放結(jié)果,證實了降低飼料蛋白含量、設計合理的飼料配方,??完善糞污處理設施的配備,提高清糞頻率對降低養(yǎng)殖場氨排放存在重要價值。??2.2.2.4奶牛養(yǎng)殖場NH3排放因子??將上述各奶牛場兩個季節(jié)測定所得的日均氨排放速率作均值后乘上總天數(shù)(365)
?高寒區(qū)不同牛舍條件下NH3排放特征及其驅(qū)動因素研究???80????^?70?-?T??^?60?-?53?77??H"*?立?50?-?44?98?j??||?■??■?■??K丨?*?.?■?.?■?I??奶牛1#?奶牛2#?奶牛3#??圖12奶牛養(yǎng)殖場氨排放因子??Fig.?12?Dairy?feedlot?ammonia?emission?factors??2.2.3溫度與風速對養(yǎng)殖場NH3日排放特征的影響??前文分析表明,溫度與風速對養(yǎng)殖場氨濃度及氨排量緊密相關。本文以“牛舍+??運動潮式養(yǎng)殖場(奶牛#2)為例,探究測定期間冬、夏兩季日均溫度和風速的變化??與其氨排放量間的關系(圖13)。結(jié)果表明:隨著溫度與風速的增長,氨排放速率??呈現(xiàn)出指數(shù)增長趨勢(R40.5)。??隨著溫度的升高,促使養(yǎng)殖場內(nèi)各部分的水分蒸發(fā)加快,而水分不斷向上運動會??將NH4+從下墊面深層輸送到表層,增加氨排放速率;其次,溫度升高會加大脲酶活1??性,從而加速尿素、尿酸等含氮物質(zhì)的快速分解,進一步加快了氨揮發(fā)。此外,風速??對氨排放速率的影響即為地表空氣流速對氨排放速率的影響。風速較高會對氨濃度產(chǎn)??生稀釋作用,促使下墊面的氨濃度處于低水平狀態(tài),而下墊面需維持較高的氨濃度梯??度,從而增加了氨氣的排放速率。??23??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]規(guī);B(yǎng)豬場糞污處理與綜合利用綜述[J]. 涂敏. 安徽農(nóng)學通報. 2019(15)
[2]家畜圈舍糞尿表層酸化對氨氣排放的影響[J]. 劉娟,柏兆海,曹玉博,張楠楠,趙占輕,馬林. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報(中英文). 2019(05)
[3]基于不同監(jiān)測方法的太湖地區(qū)水稻穗肥期氨排放研究[J]. 田玉華,曾科,姚元林,尹斌. 土壤學報. 2019(03)
[4]我國農(nóng)業(yè)氨排放估算方法研究進展[J]. 李靜,曾偉斌,周翼飛,陳心宇. 生態(tài)學報. 2018(22)
[5]丹麥畜禽糞肥利用對中國種養(yǎng)結(jié)合循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展的啟示[J]. 隋斌,孟海波,沈玉君,丁京濤,王健. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2018(12)
[6]畜禽場氨減排技術(shù)研究進展[J]. 刁立鵬,張卓毅,吳迪梅,黃鎮(zhèn). 畜牧與飼料科學. 2018(04)
[7]畜禽養(yǎng)殖氨排放核算方法和模型比較[J]. 吳瓊,趙學濤. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報. 2018(04)
[8]農(nóng)牧系統(tǒng)氨揮發(fā)減排技術(shù)研究進展[J]. 曹玉博,邢曉旭,柏兆海,王選,胡春勝,馬林. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2018(03)
[9]2006~2014年江蘇省氨排放清單[J]. 沈麗,于興娜,項磊. 中國環(huán)境科學. 2018(01)
[10]畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用與現(xiàn)代生態(tài)養(yǎng)殖模式[J]. 吳信,萬丹,印遇龍. 農(nóng)學學報. 2018(01)
博士論文
[1]奶牛運動場溫室氣體排放規(guī)律與排放過程模擬研究[D]. 丁露雨.中國農(nóng)業(yè)大學 2016
[2]畜禽生產(chǎn)環(huán)境中主要有害氣體監(jiān)測方法研究[D]. 張石銳.上海交通大學 2014
[3]溫室氣體及其穩(wěn)定同位素排放通量測量技術(shù)和方法研究[D]. 王薇.中國科學技術(shù)大學 2013
碩士論文
[1]上海市典型規(guī);膛霭迸欧盘卣餮芯縖D]. 周忠強.華東理工大學 2019
[2]肉牛養(yǎng)殖場氣體排放及下墊面土壤N素分布研究[D]. 林志.河北農(nóng)業(yè)大學 2015
[3]豬場沼液貯存中的氣體排放研究[D]. 黃丹丹.浙江大學 2013
[4]可調(diào)諧二極管激光吸收光譜技術(shù)測定農(nóng)田氨揮發(fā)的初步研究[D]. 楊淑莉.南京農(nóng)業(yè)大學 2010
[5]基于物質(zhì)流方法的中國畜牧業(yè)氨排放估算及區(qū)域比較研究[D]. 楊志鵬.北京大學 2008
[6]室內(nèi)有毒氣體監(jiān)測系統(tǒng)研制[D]. 溫衛(wèi)敏.西安科技大學 2008
本文編號:3617786
【文章來源】:河北農(nóng)業(yè)大學河北省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖5奶牛養(yǎng)殖場糞污處理工藝流程圖??Fig.5?Dairy?farms?manure?treatment?process?flow?chart??
?河北農(nóng)業(yè)大學碩士學位(畢業(yè))論文???養(yǎng)殖場相比,“全牛舍”式養(yǎng)殖可能持續(xù)降低nh3排放率。??300????T?250?-?■奶!蹲h_2?*奶物??-〇??I?200?-?】於.06??|?5?15;?-53?:??^?2?llj.66??卜i■’‘?A■丨??Q??^^???冬?季節(jié)season??夏??圖11奶牛養(yǎng)殖場在不同季節(jié)的NH3排放速率??Fig.l?1?Ammonia?emission?rates?for?dairy?feedlots?in?different?seasons??此外,兩類養(yǎng)殖場數(shù)量相差懸殊,但數(shù)量多的奶牛場氨排量反而明顯低于數(shù)量少??的奶牛場,這一結(jié)果除受飼舍結(jié)構(gòu)影響外,還與養(yǎng)殖場的管理模式密切相關。由表??1 ̄3飼料成分觀察可知,奶牛#1粗蛋白含量低于奶牛#2、#3。大量研宄表明降低粗蛋??白含量會抑制尿素氮的生成,進而降低氨排量。此外,最為重要的差異體現(xiàn)在糞污處??理方面。與奶牛#2、#3利用鏟車進行舍內(nèi)清糞(頻率每天1次或每周1次)、產(chǎn)生??的糞污堆存在場內(nèi)空地數(shù)月后售出的管理方式相比,奶牛#1配備舍內(nèi)自動刮糞板將??清糞頻率提升到每小時1次并將產(chǎn)生的糞污進行干濕分離處理。相比之下后者消除了??液體糞污中的大量有機物質(zhì),削弱厭氧微生物的活動,進而減少了氨氣的釋放。對比??兩類養(yǎng)殖場管理方式及氨排放結(jié)果,證實了降低飼料蛋白含量、設計合理的飼料配方,??完善糞污處理設施的配備,提高清糞頻率對降低養(yǎng)殖場氨排放存在重要價值。??2.2.2.4奶牛養(yǎng)殖場NH3排放因子??將上述各奶牛場兩個季節(jié)測定所得的日均氨排放速率作均值后乘上總天數(shù)(365)
?高寒區(qū)不同牛舍條件下NH3排放特征及其驅(qū)動因素研究???80????^?70?-?T??^?60?-?53?77??H"*?立?50?-?44?98?j??||?■??■?■??K丨?*?.?■?.?■?I??奶牛1#?奶牛2#?奶牛3#??圖12奶牛養(yǎng)殖場氨排放因子??Fig.?12?Dairy?feedlot?ammonia?emission?factors??2.2.3溫度與風速對養(yǎng)殖場NH3日排放特征的影響??前文分析表明,溫度與風速對養(yǎng)殖場氨濃度及氨排量緊密相關。本文以“牛舍+??運動潮式養(yǎng)殖場(奶牛#2)為例,探究測定期間冬、夏兩季日均溫度和風速的變化??與其氨排放量間的關系(圖13)。結(jié)果表明:隨著溫度與風速的增長,氨排放速率??呈現(xiàn)出指數(shù)增長趨勢(R40.5)。??隨著溫度的升高,促使養(yǎng)殖場內(nèi)各部分的水分蒸發(fā)加快,而水分不斷向上運動會??將NH4+從下墊面深層輸送到表層,增加氨排放速率;其次,溫度升高會加大脲酶活1??性,從而加速尿素、尿酸等含氮物質(zhì)的快速分解,進一步加快了氨揮發(fā)。此外,風速??對氨排放速率的影響即為地表空氣流速對氨排放速率的影響。風速較高會對氨濃度產(chǎn)??生稀釋作用,促使下墊面的氨濃度處于低水平狀態(tài),而下墊面需維持較高的氨濃度梯??度,從而增加了氨氣的排放速率。??23??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]規(guī);B(yǎng)豬場糞污處理與綜合利用綜述[J]. 涂敏. 安徽農(nóng)學通報. 2019(15)
[2]家畜圈舍糞尿表層酸化對氨氣排放的影響[J]. 劉娟,柏兆海,曹玉博,張楠楠,趙占輕,馬林. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報(中英文). 2019(05)
[3]基于不同監(jiān)測方法的太湖地區(qū)水稻穗肥期氨排放研究[J]. 田玉華,曾科,姚元林,尹斌. 土壤學報. 2019(03)
[4]我國農(nóng)業(yè)氨排放估算方法研究進展[J]. 李靜,曾偉斌,周翼飛,陳心宇. 生態(tài)學報. 2018(22)
[5]丹麥畜禽糞肥利用對中國種養(yǎng)結(jié)合循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展的啟示[J]. 隋斌,孟海波,沈玉君,丁京濤,王健. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2018(12)
[6]畜禽場氨減排技術(shù)研究進展[J]. 刁立鵬,張卓毅,吳迪梅,黃鎮(zhèn). 畜牧與飼料科學. 2018(04)
[7]畜禽養(yǎng)殖氨排放核算方法和模型比較[J]. 吳瓊,趙學濤. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報. 2018(04)
[8]農(nóng)牧系統(tǒng)氨揮發(fā)減排技術(shù)研究進展[J]. 曹玉博,邢曉旭,柏兆海,王選,胡春勝,馬林. 中國農(nóng)業(yè)科學. 2018(03)
[9]2006~2014年江蘇省氨排放清單[J]. 沈麗,于興娜,項磊. 中國環(huán)境科學. 2018(01)
[10]畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用與現(xiàn)代生態(tài)養(yǎng)殖模式[J]. 吳信,萬丹,印遇龍. 農(nóng)學學報. 2018(01)
博士論文
[1]奶牛運動場溫室氣體排放規(guī)律與排放過程模擬研究[D]. 丁露雨.中國農(nóng)業(yè)大學 2016
[2]畜禽生產(chǎn)環(huán)境中主要有害氣體監(jiān)測方法研究[D]. 張石銳.上海交通大學 2014
[3]溫室氣體及其穩(wěn)定同位素排放通量測量技術(shù)和方法研究[D]. 王薇.中國科學技術(shù)大學 2013
碩士論文
[1]上海市典型規(guī);膛霭迸欧盘卣餮芯縖D]. 周忠強.華東理工大學 2019
[2]肉牛養(yǎng)殖場氣體排放及下墊面土壤N素分布研究[D]. 林志.河北農(nóng)業(yè)大學 2015
[3]豬場沼液貯存中的氣體排放研究[D]. 黃丹丹.浙江大學 2013
[4]可調(diào)諧二極管激光吸收光譜技術(shù)測定農(nóng)田氨揮發(fā)的初步研究[D]. 楊淑莉.南京農(nóng)業(yè)大學 2010
[5]基于物質(zhì)流方法的中國畜牧業(yè)氨排放估算及區(qū)域比較研究[D]. 楊志鵬.北京大學 2008
[6]室內(nèi)有毒氣體監(jiān)測系統(tǒng)研制[D]. 溫衛(wèi)敏.西安科技大學 2008
本文編號:3617786
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