大中型畜禽养殖场沼气工程发展的障碍因素分析

目前我国规模化、集约化畜禽养殖业的发展带来了一系列环境问题,不仅造成水质和空气污染,对大众身体健康造成严重危害,而且直接影响畜禽产品品质、生产成本和效益,成为制约畜禽养殖业可持续发展的关键.本文详细论述了制约大中型畜禽养殖场沼气工程发展的主要因素,主要探讨了工程缺乏规模效益、融资困难、资源的可获得性不稳定、沼气工程副产品的市场需求不足、技术因素以及信息服务障碍等约束因素.针对识别出的障碍因素,本文提出了切实可行的政策建议.     

日光暖棚畜舍的设计及其环境评价

根据不同季节的太阳高度角随地理纬度变化这一原理，确定畜舍塑料暖棚面与地面的最佳夹角，使冬季大寒(最冷)这天正午时分，太阳辐射的入射角与塑料棚面垂直，以其充分利用太阳的辐射热能，提高畜舍内的温度。通过对地处北纬46°霍林郭勒市牧民一户牛舍和一户羊舍的温热环境和舍内空气质量的测定表明，大寒这天舍外气温-24～-10℃下，牛舍内的温度平均8.2℃，羊舍内的温度平均6.1℃，空气质量在卫生要求的范围内，达到了防寒抗灾的目的。     

2016/2017年度冬季气候对农业生产的影响

2016/2017年度冬季,全国平均气温为1961年以来最高值,暖冬明显;全国平均降水量北方偏多、南方偏少;全国平均日照正常,仅长江中游地区阶段性寡照明显.北方冬麦区逐旬平均气温均高于历史同期,大部麦田墒情适宜,利于冬小麦安全越冬和返青生长;西北地区东南部、黄淮返青期比常年偏早3~10d.南方大部冬季光热充足,利于油菜、小麦等作物生长;2月中东部地区遭遇两次大范围降温雨雪天气过程,导致部分油菜、蔬菜等受冻;新疆、东北等地多降雪,不利于农牧业生产.     

PRECIS对未来广西冬季农业气候资源变化的模拟分析

利用英国气象局Hadley中心区域气候模拟系统PRECIS模拟产生的广西区域冬季气候情景数据,以广西区域内92个气象站实际观测资料为标准,以1961-2010年作为订正基准时段,按不同方法对模拟的气温、降水量、辐射数据进行修订。利用修订后的冬季气候情景模拟数据,分析广西冬季气候资源分布随时间的变化,评估和预估过去、当前和未来广西冬季气候资源状况。结果表明：未来广西区内光热资源均呈由南向北减少的纬向分布特征,水分资源均呈由西向东增加的经向分布特征。在IPCC SRES A2与B2情景下,1961-2100年广西区域冬季日平均气温升高趋势分别为0.33℃10a-1和0.29℃10a-1;降水量在A2情景下变化不大,变化趋势为-0.2mm10a-1,但在B2情景下呈现减少趋势,变化趋势为-4.1mm10a-1;日辐射强度在A2与B2情景下均呈增加趋势。预估未来光照和气温条件将给广西冬种开发带来更好的光热条件,而水分条件则将呈不利趋势。     

太阳能光伏环路热管热水系统光电光热性能试验

为减少建筑热水能耗,该文研究了一种新型太阳能光伏环路热管热水系统。该系统将太阳能光伏光热利用与环路热管有机结合,并以电加热为辅助热源制备生活热水。搭建了室外测试平台,对该系统进行了典型工况及全天性能的测试研究,分析了循环工质充注量对系统性能的影响。结果显示,系统在环路热管运行模式下,夏季工况的光热效率和综合能源效率最高,日平均值分别为62.1%和68.1%;冬季工况的光电效率和综合?效率最高,日平均值分别为13.7%和10.9%。整套系统的综合能源效率和综合?效率略高于环路热管模式。30%充注量的工况更有利于系统光热效率和光电光热综合能源效率的提高,40%充注量的工况则有利于系统光电光热综合?效率的提高。该研究表明太阳能光伏环路热管热水系统在寒冷地区运行性能良好,为系统工质充注量的选择提供了参考依据。     

光伏光热一体机的双光电跟踪太阳控制器研制

针对聚光型光伏光热一体机的太阳跟踪精度和跟踪范围相互制约问题,设计了粗跟踪和精跟踪双光电传感器,由粗跟踪光电传感器大范围捕捉太阳位置,精跟踪光电传感器精确地把聚光光斑锁定在整块光伏电池板上;分析聚光光斑跟踪精度,计算驱动推杆运行频率;采用单片机控制电路,优化跟踪控制策略,使得双光电传感器协调稳定工作。试验研究表明该双光电跟踪太阳控制器用于光伏光热一体机,可实现0°～180°捕捉太阳,且跟踪误差小于0.5°;光伏光热一体机可获得电能和热能的双重效益。     

富平县农业气候资源及灾害天气分析

根据统计资料和实地考察对富平县的农业气候特征进行了综合分析,结果表明:富平县属于半干旱气候区,光热水资源基本同季,光热资源能满足作物一年两熟需要,但降水量不足且年际间变率大,有效降水日数少,限制了光热潜力的发挥.干旱、连阴雨、干热风、冰雹是富平县农业生产的主要灾害气候,对农业生产有较大影响.     

2017/2018年度冬季水热条件特征及其对农业生产的影响

2017/2018年度冬季（2017年12月?2018年2月）,全国平均气温与常年同期持平,平均降水量较常年同期偏少,平均日照时数接近常年同期。北方大部麦田墒情适宜,利于冬小麦冬前分蘖和安全越冬。南方大部地区初冬和冬季后期光热充足,利于小麦、油菜等作物生长。1月中旬东部地区遭受3次较强低温雨雪冰冻天气,2月上旬再次出现阶段低温,南方部分地区油菜、露地蔬菜、经济林果等作物遭受冻害和寒害。东北地区冬季气温持续偏低,为1981年以来第6低值,严寒天气使设施农业和畜牧业生产成本增加。华北东部冬季降水持续偏少,为2000年以来最少,麦田表层墒情持续下降,部分地区不利冬小麦返青。     

2010/2011年度冬季气候对农业生产的影响

2010/2011年度冬季（2010年12月-2011年2月）,平均气温、降水量及日照时数均与常年同期接近,光温条件总体有利于冬小麦、油菜等作物安全越冬和生长。2010年秋季麦田底墒良好,且冬前灌溉范围较大,仅部分灌溉条件较差的麦田出现不同程度的干旱,冬小麦安全越冬受到不利影响;季末冬麦区出现明显降水,大部地区旱情缓解,利于冬小麦返青生长。南方大部冬季中前期多降温、雨雪过程,部分地区出现冻害、寒害,后期光热条件良好,利于冬作物生长和春播。     

2023/2024年冬季气象条件对农业生产的影响

2023/2024年冬季,全国平均气温为-2.8℃,较常年同期（1991-2020年,下同）偏高0.3℃,气温阶段性起伏较大;全国平均降水量为50.8mm,较常年同期偏多19.8%,整体呈北多南少的分布格局,中东部多地降雪日数偏多、累计降雪量偏大、积雪偏深;全国平均日照时数接近常年同期,西南地区东部较常年同期偏多。北方冬麦区大部地区光热充足,多次大范围雨雪天气有利于土壤增墒,土壤墒情为近10a最好,利于冬小麦安全越冬。南方大部地区光热条件良好,利于油菜、冬小麦、冬种作物以及经济林果等生长发育。冬季中东部地区经历3次大范围寒潮天气过程,影响设施农业生产,南方部分省区油菜、露地蔬菜、经济林果等受冻。新疆北部、东北地区多降雪,不利于农牧业生产。     

规模化养殖场畜禽粪污处理综合评价指标体系构建与应用

该研究针对当前规模化养殖场畜禽粪污处理技术模式区域差异大、缺乏综合效益评价等问题,以规模化畜禽养殖场为研究对象,从规划布局、粪污收储运、高效处理转化、农田利用的全链条出发,应用层次分析法构建了一套全面衡量畜禽粪污处理的综合评价指标体系,涵盖技术、经济、环境3个方面,包括3个一级指标、6个二级指标和15个三级指标,并运用该指标体系对中国3个主要奶牛养殖区6种粪污处理技术模式进行评价比较。结果表明:东北地区宜采用前分离肥料模式和前分离垫料模式,西北地区宜采用肥料模式和前分离垫料模式,华北地区宜采用厌氧发酵模式。进一步以河北某规模化奶牛养殖场为例进行应用分析表明,该养殖场的粪污处理水平达到了良好水平,与实际情况相符。该指标体系能够客观评价规模化养殖场畜禽粪污处理的综合效益,且能根据评价情况给出优化改进建议,具有实践指导性和可操作性,可为粪污处理工程建设和综合效益评价提供方法体系和理论支撑。     

2021/2022年冬季气象条件对农业生产的影响

2021/2022年度冬季,全国平均气温为-3.2℃,接近常年同期,季内气温冷暖起伏显著,前冬暖后冬冷;冬季全国平均降水量为52.5mm,较常年同期偏少25%;全国平均日照接近常年,四川盆地东部较常年同期偏多。北方冬麦区大部光热条件好,多次出现大范围雨雪天气,大部墒情适宜,小麦安全越冬、黄淮南部正常返青;南方前冬大部光热充足,利于油菜、小麦、冬种作物以及经济林果等生长发育。1月下旬−2月,南方低温阴雨雪寡照严重,平均气温为2009年以来同期最低,降水量为1961年以来同期最多,持续低温雨雪冰冻寡照天气对油菜、露地蔬菜稳健生长不利,部分地区出现大到暴雪、1～3d日最低气温＜0℃的低温霜冻,造成部分简易设施温棚受损,作物受冻,经济林果的成熟采摘也受到影响。     

2014/2015年冬季气候对农业生产的影响

2014/2015年冬季（2014年12月-2015年2月）,全国大部地区气温接近常年或偏高,呈现前冷后暖的特点;全国平均降水量接近常年同期或偏少,其中内蒙古东南部、东北、新疆东南部、云南、华南南部及西藏中部等地降水偏多,中东部以降水偏少为主,其余大部降水接近常年或偏少。北方冬麦区冬前降水奠定了土壤底墒,入冬后冬小麦抗旱锻炼充分,后期温度升高、雨雪补充及时,利于冬小麦安全越冬和返青生长,冬小麦长势良好。南方光热充足,降水及时,利于在地作物和经济林果等稳健生长,以及春耕和设施农业生产。但2014/2015年冬季,南方多低温雨雪冰冻天气,部分油菜、露地蔬菜和经济作物受冻;北方部分农牧区出现多次较强降雪过程,畜牧业和设施农业受灾;陕西关中等地降水持续偏少,部分地区出现旱情。     

2015年夏收粮油作物全生育期农业气象条件评价

2014/2015年冬小麦全生育期内,主产区大部光、温、水气象条件匹配较好,干旱、干热风等农业气象灾害发生范围小、影响程度轻。油菜全生育期内,主产区大部光热较充足,土壤墒情适宜,冬季阶段性低温雨雪天气使部分地区油菜受冻,但总体影响偏轻。全生育期内气象条件整体利于冬小麦、油菜生长发育及产量形成。     

中国近30年畜禽养殖量及其耕地氮污染负荷分析

为准确掌握近年来中国畜禽养殖发展的区域差异及畜禽粪便对环境的污染威胁,该研究利用年平均增长率方法,揭示畜禽养殖量及其氮污染的增长率的区域差异和时序变化规律,分析耕地的畜禽污染负荷。结果表明,近些年中国畜禽养殖业发展迅速,各地区的猪、羊、家禽养殖量的年平均增长率都普遍较高,增幅甚至超过12%;牛和羊的年平均增长率的区域差异较大。畜禽养殖发展基本可分为3个阶段:稳步发展阶段(1980-1995年),全面发展阶段(1996-2006年),现代化发展阶段(2007年-至今)。华北、华中、华南、西南地区畜禽氮污染产生量都较大,华北和东北各省的年平均增长率相对较高,其中河南、四川、山东三省的畜禽养殖的增幅较快、养殖量较大、耕地的氮污染负荷较重。全国平均单位耕地面积的畜禽氮污染负荷达138.13kg/hm2,其中四川等6省市已达202.98kg/hm2以上。该研究为全国和各省区农业发展规划和畜禽养殖结构调整提供参考。     

现代畜禽舍通风控制技术

随着饲养密度的提高,畜禽舍通风控制技术对舍内环境的调控作用越来越大。为此对国内外畜禽舍通风工艺进行了总结和分析。正压送风工艺可很好地与控温设备配套,但设备投资大,运转费用高,横向负压通风存在气流死角多和分布不均现象,纵向负压通风风量大,气流均匀,但在冬季的适用性较差。另外,对各种通风工艺在使用时的注意事项作了说明。     

现代畜禽舍通风控制技术

随着饲养密度的提高,畜禽舍通风控制技术对舍内环境的调控作用越来越大。为此对国内外畜禽舍通风工艺进行了总结和分析。正压送风工艺可很好地与控温设备配套,但设备投资大,运转费用高,横向负压通风存在气流死角多和分布不均现象,纵向负压通风风量大,气流均匀,但在冬季的适用性较差。另外,对各种通风工艺在使用时的注意事项作了说明。     

不同来源畜禽粪中磷铜锌化学形态及释放潜力研究

对分别采自规模化养殖场和农户散养的牛粪、猪粪、鸡粪等6种畜禽粪的化学组成分析表明,规模化养殖场畜禽粪中磷、铜和锌含量明显高于农户散养的相应畜禽粪,而磷素含量一般是鸡粪>猪粪>牛粪;畜禽粪中磷、铜和锌主要以可提取态存在,具较高的生物有效性;畜禽粪中可提取态磷、铜和锌占总磷、铜和锌的比例一般是规模化养殖场的高于农户散养.用去离子水连续提取表明,规模化养殖场畜禽粪中水可提取的磷、铜和锌的浓度及其占总含量的比例均明显高于相应的农户散养畜禽粪.结果表明,与农户散养的畜禽粪相比,农田施用由规模化养殖场产生的畜禽粪更易导致磷、铜和锌的流失.     

塑料温室生态环境调控技术的研究

研究了塑料温室温度、湿度的变化规律及其与光照强度的相互关系，结果表明人工合理调控温室温度、湿度和光照条件，可改善温室生态环境，促进冬季和早春蔬菜的生长发育，抑制病虫害发生和蔓延。     

沼气工程对畜禽粪便污染环境成本的控制效果

沼气工程是治理畜禽粪便污染的主要方法,可提供清洁能源,减少温室气体排放,减轻环境污染,具有良好的环境效益。本研究以湖南省洞庭湖区为例,利用《气候变化框架公约》清洁机制执行理事会批准的方法(ACM0010)和环境成本估算方法,分析了沼气工程对畜禽粪便污染的环境成本的控制潜力。结果表明,在湖南省洞庭湖区的畜禽粪便均采用沼气项目进行污染治理条件下,年出栏5 000头以上的生猪规模养殖场均进行沼气发电,其他畜禽养殖场的沼气全部用于畜禽养殖场及周边居民的供热和照明使用,则2006年可减排温室气体2 891 614 t CO2当量,减少温室气体排放环境成本为4.52亿元;同时,可减排水体污染、土壤污染、微生物污染控制的环境成本分别为4.56亿元、1.69亿元、5.32亿元。因此,要支持和鼓励养殖户利用沼气工程处理畜禽粪便,实现畜禽粪便污染治理环境效益、经济效益和社会效益的有机统一。