规模化奶牛场育成牛和泌乳牛产排污系数的测算

为了给奶牛场环境工程设施的设计提供基础参数,并为畜禽养殖业环境污染的防治提供科学依据,对黑龙江省规模化奶牛场育成牛和泌乳牛的产污系数和排污系数进行了测算。结果表明:每头育成牛粪便、尿液、化学需氧量(COD)、氮、磷、铜和锌的产污系数分别为15.77kg/d、7.23L/d、2132.49g/d、112.82g/d、50.28g/d、96.04mg/d和461.89mg/d;每头泌乳牛粪便、尿液、COD、氮、磷、铜和锌的产污系数分别为33.47kg/d、16.34L/d、4265.58g/d、270.88g/d、182.99g/d、196.34mg/d和979.09mg/d;每头育成牛COD、氮、磷、铜和锌的排污系数分别为540.39g/d、34.34g/d、13.29g/d、18.37mg/d和91.06mg/d;每头泌乳牛COD、氮、磷、铜和锌的排污系数分别为1000.58g/d、85.29g/d、59.65g/d、39.64mg/d和213.31mg/d;育成牛和泌乳牛的粪便收集率分别为73.31%和69.93%;黑龙江省规模化奶牛场所产生的污染物大约有20%～30%排放到环境中。     

规模化猪场固体粪便收集系数与成分测定

为初步探讨规模化猪场不同饲养阶段固体粪便的实际收集量，该文选择北京一典型规模化猪场，定期对采用干清粪工艺的保育猪、育肥猪、妊娠母猪和分娩母猪的固体粪便日收集系数进行测量和相关成分测定，为估算规模化猪场固体粪便收集量和相关污染负荷提供依据。结果表明：妊娠后期母猪，妊娠前期母猪，分娩母猪、育肥猪和保育猪的固体粪便平均收集系数分别为2.19±1.10， 1.22±0.3， 1.27±0.32， 0.75±0.26 和 （0.47±0.14）kg·d^－1·头^－1；各饲养阶段的新鲜固体粪便的含水率基本一致，平均含水率为66％；保育猪和育肥猪的粪便挥发性固体平均含量（干基）为81.8%，分娩母猪与妊娠前期和妊娠后期母猪固体粪便挥发性固体平均含量为（干基）74.4%；保育猪与育肥猪的固体粪便有机物和大部分重金属含量比妊娠母猪和分娩母猪高。     

规模化猪场固体粪便收集系数与成分测定

为初步探讨规模化猪场不同饲养阶段固体粪便的实际收集量,该文选择北京一典型规模化猪场,定期对采用干清粪工艺的保育猪、育肥猪、妊娠母猪和分娩母猪的固体粪便日收集系数进行测量和相关成分测定,为估算规模化猪场固体粪便收集量和相关污染负荷提供依据。结果表明:妊娠后期母猪,妊娠前期母猪,分娩母猪、育肥猪和保育猪的固体粪便平均收集系数分别为(2．19±1．10),(1．22±0．3),(1．27±0．32),(0．75±0．26)和(0．47±0．14)kg·d~(-1)·头~(-1);各饲养阶段的新鲜固体粪便的含水率基本一致,平均含水率为66％;保育猪和育肥猪的粪便挥发性固体平均含量(干基)为81．8％,分娩母猪与妊娠前期和妊娠后期母猪固体粪便挥发性固体平均含量为(干基)74．4％;保育猪与育肥猪的固体粪便有机物和大部分重金属含量比妊娠母猪和分娩母猪高。     

江苏省太湖地区畜禽业产排污测算

以太湖地区水环境保护为出发点,根据对江苏省太湖地区典型规模化养猪场不同饲养阶段生猪(妊娠母猪、育肥猪和保育猪)的产污监测试验,测算了3种猪粪尿污染物的含量和产污系数,并采用排泄系数法和等标污染负荷法估算了2011年江苏省太湖地区畜禽粪便污染物排放量和水环境等标污染指数,并对污染物和污染来源进行了分析。结果表明,2011年江苏省太湖地区畜禽养殖业总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)的排放总量为2.19×105 t,常州市、苏州市、无锡市的水环境等标污染指数分别为11.54,5.70和6.10,各地区对水体的污染程度存在差异。畜禽养殖业最主要的污染物来源是家禽和猪,其等标污染负荷比分别达到49.52%和44.47%,最主要的污染物是TP,其等标污染负荷比达到67.87%,P素污染应该引起重视。     

辽宁省畜禽粪便产污系数测算与环境承载力预警分析

  目的  本文通过对辽宁省畜禽养殖产污系数测算及污染负荷空间分布特征的探讨,为降低畜禽养殖造成的环境污染风险和辽宁省农业的可持续发展提供理论依据。  方法  根据2019年辽宁省畜禽粪便及其主要养分参数的周年监测结果,估算各市区畜禽粪便及其主要污染物的产生系数以及单位耕地面积猪当量负荷量,氮（N）、磷（P）负荷量,并对环境承载力现状进行风险评价。  结果  辽宁省畜禽粪便总产量4.65千万t;产污系数最高的是COD,全氮次之。  结论  辽宁省多数市区畜禽粪便单位耕地面积磷耕地负荷低限额,对环境有尚未构成威胁,且负荷预警值在省内存在空间分布不均的特征。     

中国北方地区羊养殖业产污系数测算

为了系统研究中国北方地区规模化羊场的污染物产生特征,构建羊养殖业产污系数体系,在中国东北、华北和西北地区各选取一个典型规模羊场进行定点监测试验。根据不同饲养阶段将羊划分为幼龄期、育肥期、成熟期及空怀期,每组再按照不同羊品种所对应的月龄、性别随机选择5只采食正常、健康、质量相近的试验羊。测定每只羊每天的进食量、饮水量及粪尿排泄量,并连续3d采集饲料及每只羊的粪尿样品来测定物理化学指标。结果表明:东北地区每只辽宁绒山羊、华北地区每只杜泊羊和湖羊杂交一代、西北地区每只滩羊每天进食鲜质量分别为1.45、1.29和2.24 kg,每天饮水量分别为1.82、2.73和0.72 L,每天产粪鲜质量分别为0.69、0.61和0.94 kg,每天产尿液量分别为0.77、1.19和0.42 L。每只羊每天的粪便鲜质量与饲料鲜质量、粪便干质量与饲料干质量、尿液排泄量与饮水量均呈极显著正相关(0.8r1.0,P0.01)。有机质、化学需氧量、总氮、总磷、总钾、铵态氮和硝态氮的产污系数主要与每只羊每天的排泄量有关,铜和锌的产污系数主要与饲料中这2种物质的含量有关。结果为掌握中国北方地区羊养殖业主要污染物产生量及产污规律、选择合理的粪污处理及资源化利用措施提供科学依据。     

规模化猪场机械通风水冲粪式栏舍夏季氨日排放特征

选取长三角地区典型机械通风水冲粪模式养猪场,针对不同生长阶段的肥猪栏舍和不同类型的母猪栏舍排放口氨排放进行同时监测(其中,育肥猪按质量分保育(24 kg)、育肥-Ⅰ(24~60 kg)、育肥-Ⅱ(60~120 kg)3个阶段,母猪分为妊娠猪与分娩猪2种类型),估算各栏舍氨排放通量,分析各栏舍氨排放特征,探讨各生长阶段对氨排放贡献。研究结果表明,保育、育肥-Ⅰ、育肥-Ⅱ、妊娠、分娩栏舍氨质量浓度分别为(0.97±0.40)、(3.37±0.70)、(5.45±2.30)、(2.19±1.06)、(1.44±0.48)mg/m3;各栏舍氨排放具有显著的日变化过程,早晨氨排放呈波动增大趋势,午后开始降低,至夜间保持低值排放;小时氨排放速率与温度呈极显著正相关,与湿度呈显著负相关;各生长阶段氨排放存在差异,保育、育肥-Ⅰ、育肥-Ⅱ、妊娠、分娩栏舍日排放速率分别为0.85、6.53、8.20、10.39和13.86 g/(头·d);保育、育肥-Ⅰ和育肥-Ⅱ阶段对肥猪氨排放的贡献率分别为3.64%、26.11%和70.25%,妊娠猪与分娩猪对母猪氨的贡献率分别为75.32%和24.68%,母猪的氨排放速率是肥猪的1.87倍。     

太湖流域农村生活垃圾产排污系数测算研究

选取太湖流域典型农村9户农户（高、中、低收入水平各3户农户）作为研究对象,采用现场监测及入户调查的方法对农户生活垃圾污染物产排系数进行为期一年的系统定量研究,结果表明：收入水平对农户总垃圾、有机垃圾、有机垃圾TN、TP产排污系数及可回收垃圾产污系数影响极显著（P〈0.01）,具体表现为高收入农户〉中收入农户〉低收入农户,但对农户有害垃圾产排污系数及可回收垃圾排污系数无显著性影响（P〉0.05）。因此,除有害垃圾产排污系数及可回收垃圾排污系数外,农户总垃圾、有机垃圾、有机垃圾TN、TP产排污系数及可回收垃圾产污系数可按收入水平划分。各收入水平农户有机垃圾占总垃圾比例超过80%,表明有机垃圾的综合利用效率特别是畜禽养殖率是影响生活垃圾污染物排放系数的主导因素,而农业收入水平则对这种因素影响显著。     

生猪养殖全生产周期氮排泄参数及全国生猪粪尿氮排泄研究

为完善生猪养殖氮排泄参数体系,准确计算生猪养殖粪尿氮排泄量,本研究通过对生猪养殖全生产周期(繁殖—断奶—生长—育肥)持续开展285d的全收粪尿法代谢试验,每天记录采食量、粪尿产生量,采集样品测定水分和氮含量,系统性获取了能繁母猪空怀期、妊娠前期、妊娠中期、妊娠后期和哺乳期,以及生长肉猪保育期、生长前期、生长后期和育肥期氮的摄入与排泄参数,并结合生猪生产性能参数计算生猪氮年排泄系数。并基于中国各省生猪养殖统计数据和耕地面积,核算2000—2018年生猪养殖粪尿氮产生量变化及区域分布情况。结果表明:生猪不同生长生理阶段氮摄入量和排泄量差异显著,其中空怀期母猪为72.32 g·d~(–1)和49.42 g·d~(–1),妊娠前期为55.79 g·d~(–1)和45.36 g·d~(–1),妊娠中期为56.25 g·d~(–1)和22.27 g·d~(–1),妊娠后期为72.41 g·d~(–1)和26.36g·d~(–1),泌乳期为114.28g·d~(–1)和38.84g·d~(–1),商品猪保育期为22.86g·d~(–1)和10.96g·d~(–1),生长前期为34.87 g·d~(–1)和18.34g·d~(–1),生长后期为54.67 g·d~(–1)和34.50 g·d~(–1),肥育期为55.15g·d~(–1)和35.79 g·d~(–1)。而且各阶段尿氮排泄量都比粪氮高。商品肉猪和能繁母猪年排泄系数分别为9.00kg·头~(–1)·a~(–1)和11.75kg·头~(–1)·a~(–1)。2000—2018年,我国生猪养殖粪尿氮排泄总量呈先增后缓慢下降的趋势,而单位猪肉产品氮排泄量逐年下降,商品肉猪氮排泄量占生猪养殖粪尿氮排泄总量比重达84.03%。四川、河南、湖南、山东是我国生猪养殖氮排泄总量最大的4个省,占全国生猪养殖氮排泄总量的33.67%;而单位耕地面积生猪养殖氮承载负荷最大的省份是福建、广东、湖南、北京、上海。因此,在生猪生产中应根据群体结构和相应的氮排泄系数科学核算其氮排放量,在产业发展规划时要充分考虑环境承载力。     

大狼把草对猪场废水中污染物的净化效果

为了考察湿地植物大狼把草对猪场废水中污染物的净化能力,采用基质栽培法研究了大狼把草在猪场废水中的生长特性及其对氮、磷的去除率。结果表明：该植物在氨氮浓度100 mg/L左右的废水中能正常生长,单株植物的干质量达到245.8 g,其氮、磷积累量分别为5.63和0.42 g,在每株植物处理水量9 L、水力停留时间（HRT）7 d时,大狼把草在营养生长期和花果期对废水中氨氮、总氮及化学需氧量CODCr的平均去除率都在80%以上,对总磷的平均去除率在60%以上。由此可见,大狼把草对猪场废水有较强的耐污能力和较好的净化效果,可用于人工湿地处理畜禽养殖废水。     

泥沙含量对盐液示踪法经验系数影响的研究

示踪法经验系数可能受坡度、水流速度、流量等多种因素的影响，该文经过流量法和盐液示踪法的实验结果比较发现：泥沙含量较低时，随流速增加而增大，泥沙含量较高，其值基本不变，但经验系数与速度的相关性都较差，而各种坡度下测量经验系数的平均值与泥沙含量具有较好的正相关性，泥沙含量是影响经验系数的主要因素。     

规模化畜禽养殖粪便主要污染物产生量预测方法研究进展

合理估算和预测畜禽粪便中有机质、氮、磷等主要污染物的浓度及产生量对于有效预防和控制畜禽粪便对环境的污染,实现其资源化和无害化利用具有重要意义。通过综述近几年国内外关于畜禽粪便主要污染物产生量预测方法的研究进展,分别对产污系数法和数学模型法进行了归纳,重点讨论了各预测方法的主要特点、预测精度及适用范围,提出了今后我国畜禽粪便主要污染物产生量预测方法需要加强的几方面内容。     

辽西春季解冻期褐土工程堆积体坡面产流产沙模拟试验研究

为揭示春季解冻期工程堆积体土壤侵蚀过程机理,以辽西地区的开挖河道工程堆积体为研究对象,采用室内模拟放水冲刷试验对春季解冻期褐土工程堆积体坡面侵蚀过程进行研究。结果表明:各解冻坡面径流量随着放水冲刷量的增加而增加,并且在相同放水冲刷量下,坡面径流量整体呈现未解冻坡面>解冻2 h坡面>解冻4 h坡面>对照;解冻时间越长,坡面对径流的延迟作用越明显;解冻时间越长,坡面侵蚀越严重。在相同放水冲刷量下,堆积体坡面总产沙量整体呈现解冻4 h坡面>解冻2 h坡面>未解冻坡面>对照。相较于对照,受冻融作用影响的坡面平均产沙率增加7.90%~44.76%。不同解冻时间及放水量条件下工程堆积体坡面径流量、产沙量与放水流量均呈线性关系变化,随着放水流量增加,径流量、产沙量均线性增加;相较于自然土壤,工程堆积体更容易发生土壤侵蚀。     

Zinc Toxicity Thresholds for Reclamation Forb Species

Intensive animal farming has resulted in overproduction of manure in parts of the industrialized world. The localized excessive nutrient emission has detrimental effects on both ecology and economy. In response to European guidelines, Flanders (Belgium) has imposed obligations on the agricultural sector to process a portion of the produced animal manure. To achieve the stringent criteria for discharge of processed waste water, overly expensive engineering techniques are currently required (mostly membrane technology). This paper examines the potential of more economic physico-chemical techniques for P-removal from pre-treated liquid animal manure. Two techniques for dephosphatation were performed sequentially: (i) the use of flocculants (FeCl₃, FeCl₂, FeClSO₄, Poly Aluminium Chloride (PAC), Na Aluminate) and subsequently, (ii) the use of substrates to further reduce P-levels by adsorption or precipitation (expanded clay (argex), Fe-oxide powder, clay, calcinated clay, alganite, sand). The P-removal efficiencies obtained in this research are promising to consider implementation of physico-chemical P-removal as an intermediary step in animal manure processing after secondary pre-treatment in an activated sludge reactor and before tertiary treatment.     

Determination of runoff coefficient (C) in catchments based on analysis of precipitation and flow events

Runoff coefficient (C) values are tabulated and enshrined in hydrological engineering. These values are considered to be constant although they may not correspond to reality. In the same catchment, they may vary according to intensity, temporal and spatial distribution of precipitation events, humidity conditions, soil and land use. This study aimed to analyze extreme events of precipitation and their corresponding flows to obtain experimental runoff coefficients (C) and compare them with the tabulated values. The study was conducted in five experimental catchments in the state of São Paulo, Brazil, with different land uses. The runoff coefficients (C) were obtained from the analysis of hydrograms and using a digital filter, which made it possible to separate the direct runoff from the total flow. We observed a different variation in runoff coefficient values between catchments compared to those obtained from the tables. The runoff coefficients had a high correlation with land use. In catchments with original vegetation cover, such as Cerrado and forest, they varied little among the events analyzed, unlike the catchments where land use is diversified, with predominantly agricultural and urban occupation.     

考虑雷诺数和形状影响的坝岸根石水平水流拖曳力系数修正

对于水利工程坝岸散抛根石冲揭失稳,水流作用下根石的拖曳力是重要的力学分析参数。该文基于黄河坝岸散抛根石的形状参数特征,利用水槽试验量测球体及不同形状块体受水流作用的水平拖曳力,研究雷诺数、物体形状指标与拖曳力相关关系及变化规律,明确影响因素,率定双因素影响下块体的拖曳力系数函数。结果表明,水下球体或近似球状物体的拖曳力系数,基本不受水流及物体形态影响,拖曳力系数趋于0.40～0.56;有棱角块体的水流拖曳力系数,块体雷诺数小于3×104的影响区域,系数函数呈双曲线趋势变化;块体雷诺数大于3×104的影响区域,迎水面宽高比不大于侧立面长高比,拖曳力系数趋于0.80～0.90,迎水面宽高比大于侧立面长高比,拖曳力系数趋于1.00～1.10。进一步通过试验修正了水流作用下不同形态物体的水平拖曳力系数,提出了块体雷诺数、形状参数双因素影响下物体水平拖曳力系数函数,得到了以不同物体来流方向投影响面积为基准的水平拖曳计算公式,经拟合公式的合理性分析与验证,拖曳力系数拟合优度达到0.90以上,平均相对误差为8.7%;修正后拖曳力平均相对误差仅为7.5%,公式计算效果良好,更准确地反映散抛根石的水下受力特征,为分析水下抛石受水流冲击离散形态提供理论依据。     

四川某电站库区泥石流流量的计算方法研究

泥石流流量是泥石流防治工程设计的基本参数,对泥石流危害性的评价研究具有重要意义。结合四川某电站库区一典型泥石流沟的泥石流流量进行研究,采用有压管水力计算公式和洪水计算手册推荐的洪水流量计算公式分别对该泥石流沟上下两个清水动力区的洪水流量进行计算。然后根据雨洪修正法和泥痕调查法对该沟的泥石流流量进行研究,研究结果与实际情况较为吻合。     

江苏省畜禽粪便污染现状与防治对策

根据2000年以来江苏省畜禽饲养状况的有关资料,利用各类畜禽粪便日排泄系数估算畜禽粪便量,在此基础上计算江苏省各地畜禽粪便污染负荷量。研究发现,江苏省畜禽养殖业产生的粪便及各类污染物数量巨大,盐城市产生的粪便及各类污染物居全省首位,南通市次之;江苏省畜禽粪便污染负荷量平均为16.5t/(hm~2·a),南通市畜禽粪便污染负荷量最高,达26.7t/(hm~2·a)。全省畜禽粪便污染负荷最高的县是南通市的海安县,其次是盐城市的盐都县。最后本文分析了畜禽粪便污染环境的主要原因并提出了畜禽养殖污染防治的对策。     

内蒙古河套灌区灌溉入渗对地下水的补给规律及补给系数

为准确估计内蒙河套灌区灌溉水入渗补给地下水量,采用试验研究与数值模拟相结合的方法,分别根据灌水前后地下水位变化和土壤含水率变化计算了灌溉水入渗补给地下水系数,并依据土壤水动力学原理,采用数值模拟验证,得到作物生育期灌溉补给地下水系数为0.15,秋浇灌溉补给地下水系数为0.3。河套灌区地下水位埋深相对较浅,通过灌水前后的土壤含水率变化情况和数值模拟结果显示,灌水2～4 d补给地下水量达到最大,8～10 d后即完成对地下水的入渗补给,不同灌水量灌溉水入渗规律基本一致,入渗补给量和入渗时间与灌溉水量直接相关。研究结果将为确定维持灌区生态环境良性发展的引水量阈值提供参考。