典型覆盖物对堆存牛粪氨气和温室气体排放影响研究
发布时间：2021-02-06 23:13
养殖场粪污的大面积堆积造成了大量氨气（NH3）与温室气体的排放,引发的环境污染问题和温室效应成为当今全球的研究热点。快速准确检验不同管理方式对养殖场粪尿气体排放的影响是筛选高效管理措施、降低养殖业环境影响的重要环节。对养殖场粪污氨减排技术进行筛选,有利于养殖业粪污统一高效管理,以及相关控制政策和减排技术标准制定。本研究利用自动化控制技术,将气体浓度在线检测（Innova1412i）和传统动态箱技术相结合,加上气体自动采集系统,构建了养殖场废弃物气体排放自动监测系统;结合牛粪存储过程中碳氮比（C/N）、氮磷比（N/P）等指标的变化,利用该系统分三个系列试验分别探究了覆盖不同厚度（0.5 cm、1.0 cm和2.0 cm）的秸秆（JG）、糠醛渣（KZ）和醋糟（CZ）分别对牛粪堆存过程中的NH3和温室气体排放的影响,并用醋糟冲洗后的固液部分模拟了降雨冲刷对醋糟减排能力的影响。主要结论如下:（1）JG、KZ、CZ试验的空白（CK）处理,即自然堆放牛粪NH3排放速率峰值均在第一天就达到,分别为207.88、112.77和93.67...
【文章来源】：河北农业大学河北省
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
牛粪氨挥发测定系统示意图
总体变化趋势看来，CK组NH3排放速率初期呈明显的下降趋势，第一天就到达207.8mg·m-2·h-1的峰值，随后迅速降低，第五天降至 58.43 mg·m-2·h-1，之后呈现出一定的波动性。三个秸秆覆盖组的牛粪 NH3排放速率第一天均较低，在 10~12 mg·m-2·h-1之间，2 cm 覆盖组第二天继续下降至 2.01 mg·m-2·h-1，随后缓慢升高，第四天后即趋于平稳，波动较小，且试验期内无明显峰值。0.5 cm 和 1 cm 覆盖组牛粪 NH3排放速率前三天快速升高，均在第三天达到峰值，分别为 134.44 和 75.89 mg·m-2·h-1，随后迅速降低，第五天分别降至 65.54 和 51.69 mg·m-2·h-1，之后均趋于平稳，后期出现波动整体变化趋势来看，从第 6 天往后，所有处理的牛粪 NH3排放速率变差异较小，但覆盖组基本上一直低于 CK 组。CK 组前 8 天、0.5 cm 和 1 cm 覆盖组 3~12 天内，牛粪 NH3排放速率呈指数规律递减，其拟合优度 R2分别为 0.8603、0.8729 和 0.9172。根据各处理牛粪 NH3排放速率变化趋势，鉴于不同厚度的醋糟覆盖影响 NH3排放的时段长短不同，分 1~6 天和 1~21 天两个时间段计算了各组 NH3累积排放量（表3）。两个时段的 NH3累积排放量均随秸秆覆盖厚度增加而明显降低，且各组间差异显著（P＜0.05）。各组 NH3减排率随牛粪堆放时间增加而逐渐降低，0.5 cm、1 cm和 2 cm 三个覆盖组的牛粪 NH3减排率分别从 6 天的 37.36%、61.49%和 87.21%，降低至 21 天的 25.78%、46.14%和 70.17%。
典型覆盖物对堆存牛粪氨气和温室气体排放影响研究3.1.1.2 覆盖秸秆对牛粪 CO2排放的影响试验期内整体变化趋势来看，各处理组牛粪 CO2排放特征类似，但排放速率相差较大，且排放速率随秸秆覆盖厚度增加呈现出明显下降趋势（图 3）。CO2排放速率受温度影响明显，CK 组、1 cm 覆盖组 CO2排放速率同牛粪温度之间均呈现出极显著相关性（P＜0.01），0.5 cm 覆盖组 CO2排放速率同牛粪温度之间呈现出显著相关性（P＜0.05）。第 1 天温度较高，CK 组和 0.5 cm、1 cm、2 cm 三个覆盖组 CO2排放速率分别高达 4480.06 和 3516.06、4001.25、3137.13 mg·m-2·h-1。随温度的降低，第 2~3 天迅速降低，之后基本上随温度变化而波动。但后期温度增高时，各组排放速率均呈现出下降的趋势。如第 17 天温度升至 22.51℃，但各组排放速率分别低至2797.68、2404.88、2594.87 和 1819.28 mg·m-2·h-1。试验期间，牛粪 CO2累积排放量随秸秆覆盖厚度增加而降低（表 3），三个覆盖组的牛粪 CO2减排率分别为 12.44%、31.87%和 33.93%，且 1cm 和 2cm 覆盖组显著低于 CK 组和 0.5 cm 覆盖组（P＜0.05），但 0.5 cm 覆盖组和 CK 组之间没有显著差异（P＞0.05）。说明覆盖厚度在 1 cm 以上时才对 CO2有明显的减排效果。
本文编号：3021238
【文章来源】：河北农业大学河北省
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
牛粪氨挥发测定系统示意图
总体变化趋势看来，CK组NH3排放速率初期呈明显的下降趋势，第一天就到达207.8mg·m-2·h-1的峰值，随后迅速降低，第五天降至 58.43 mg·m-2·h-1，之后呈现出一定的波动性。三个秸秆覆盖组的牛粪 NH3排放速率第一天均较低，在 10~12 mg·m-2·h-1之间，2 cm 覆盖组第二天继续下降至 2.01 mg·m-2·h-1，随后缓慢升高，第四天后即趋于平稳，波动较小，且试验期内无明显峰值。0.5 cm 和 1 cm 覆盖组牛粪 NH3排放速率前三天快速升高，均在第三天达到峰值，分别为 134.44 和 75.89 mg·m-2·h-1，随后迅速降低，第五天分别降至 65.54 和 51.69 mg·m-2·h-1，之后均趋于平稳，后期出现波动整体变化趋势来看，从第 6 天往后，所有处理的牛粪 NH3排放速率变差异较小，但覆盖组基本上一直低于 CK 组。CK 组前 8 天、0.5 cm 和 1 cm 覆盖组 3~12 天内，牛粪 NH3排放速率呈指数规律递减，其拟合优度 R2分别为 0.8603、0.8729 和 0.9172。根据各处理牛粪 NH3排放速率变化趋势，鉴于不同厚度的醋糟覆盖影响 NH3排放的时段长短不同，分 1~6 天和 1~21 天两个时间段计算了各组 NH3累积排放量（表3）。两个时段的 NH3累积排放量均随秸秆覆盖厚度增加而明显降低，且各组间差异显著（P＜0.05）。各组 NH3减排率随牛粪堆放时间增加而逐渐降低，0.5 cm、1 cm和 2 cm 三个覆盖组的牛粪 NH3减排率分别从 6 天的 37.36%、61.49%和 87.21%，降低至 21 天的 25.78%、46.14%和 70.17%。
典型覆盖物对堆存牛粪氨气和温室气体排放影响研究3.1.1.2 覆盖秸秆对牛粪 CO2排放的影响试验期内整体变化趋势来看，各处理组牛粪 CO2排放特征类似，但排放速率相差较大，且排放速率随秸秆覆盖厚度增加呈现出明显下降趋势（图 3）。CO2排放速率受温度影响明显，CK 组、1 cm 覆盖组 CO2排放速率同牛粪温度之间均呈现出极显著相关性（P＜0.01），0.5 cm 覆盖组 CO2排放速率同牛粪温度之间呈现出显著相关性（P＜0.05）。第 1 天温度较高，CK 组和 0.5 cm、1 cm、2 cm 三个覆盖组 CO2排放速率分别高达 4480.06 和 3516.06、4001.25、3137.13 mg·m-2·h-1。随温度的降低，第 2~3 天迅速降低，之后基本上随温度变化而波动。但后期温度增高时，各组排放速率均呈现出下降的趋势。如第 17 天温度升至 22.51℃，但各组排放速率分别低至2797.68、2404.88、2594.87 和 1819.28 mg·m-2·h-1。试验期间，牛粪 CO2累积排放量随秸秆覆盖厚度增加而降低（表 3），三个覆盖组的牛粪 CO2减排率分别为 12.44%、31.87%和 33.93%，且 1cm 和 2cm 覆盖组显著低于 CK 组和 0.5 cm 覆盖组（P＜0.05），但 0.5 cm 覆盖组和 CK 组之间没有显著差异（P＞0.05）。说明覆盖厚度在 1 cm 以上时才对 CO2有明显的减排效果。
本文编号：3021238
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