中国畜禽粪便管理变化对温室气体排放的影响

畜禽粪便是重要的温室气体排放源,不同粪便管理方式对温室气体排放的影响差异显著,科学分析我国畜禽粪便管理温室气体排放变化及其影响因素,对提高畜禽粪便管理和推进畜禽粪污资源化利用,实现畜禽低碳养殖具有重要意义。本文分析了我国国家信息通报中报告的1994—2014年畜禽粪便管理温室气体排放变化,结果表明:我国畜禽粪便管理温室气体排放量占农业源温室排放总量的比例逐步提高,2014年占比达到17.7%。基于第一次和第二次污染源普查相关数据,分析结果表明目前我国畜禽规模养殖场清粪方式以干清粪为主,粪便管理以固体粪便贮存、液体粪便贮存和厌氧发酵后沼液还田为主;比较分析了不同清粪工艺和粪便管理方式变化对温室气体排放的影响,提出了通过源头减量-过程控制-末端利用的全链条技术创新建议,以期促进我国畜禽低碳养殖和绿色发展。     

鸭粪替代化肥处理对砀山梨园土壤和梨品质的影响

为探究鸭粪施用对土壤环境质量以及梨品质的影响,促进梨树施肥中鸭粪肥部分替代化肥的科学施用,在等氮量替代条件下,以当地习惯施肥为对照（CK）,设置30%（DM1）、40%（DM2）、50%（DM3）和60%（DM4）共5种鸭粪替代化肥处理,并于4月和7月对25a树龄的砀山酥梨进行两次施肥;于9月采集不同处理组的土壤和梨样品,检测分析土壤环境质量（土壤养分、重金属、抗生素）以及梨品质指标（可溶性固形物、可溶性糖、维生素C）。结果表明：与对照组相比,鸭粪替代组（DM1-DM4）土壤pH提升6%～21%,40-60cm土层有机质得到提升;DM3处理组对土壤中有效磷和速效钾的含量提高最为显著;各处理不同土层重金属含量均符合无公害和绿色食品产地对土壤环境的要求。鸭粪替代化肥施用可提升梨品质,较CK处理梨果中可溶性固形物、可溶性糖、维生素C分别提升5.21%～17.44%、2.50%～8.45%、0.39%～11.01%。比较各处理结果表明,鸭粪50%替代化肥处理对土壤环境质量提升效果较优,而鸭粪30%替代化肥处理对提升梨品质效果较优。     

肉鸭粪肥替代化肥对小白菜及土壤环境的影响

为探究肉鸭粪肥部分替代化肥对小白菜品质及土壤环境的影响,采用盆栽试验的方法,研究了好氧堆肥、异位发酵床、黑膜厌氧塘3种方式腐熟的肉鸭粪肥等氮量替代30%、50%和70%化肥下,小白菜产量、品质及土壤环境的变化情况。结果表明：在38 d的生长期内,配施肉鸭粪肥可显著提高小白菜可溶性糖以及可溶性蛋白的含量,黑膜厌氧塘处理的鸭粪肥30%替代化肥对提升小白菜鲜质量,菜叶中可溶性糖和可溶性蛋白效果最优;肉鸭粪肥部分替代化肥处理相较纯化肥处理可使小白菜中硝酸盐含量下降31.4%~41.1%。配施肉鸭粪肥30%替代化肥处理,小白菜地上部重金属As、Cr、Cd的含量均未超出食品安全相关标准的安全限值;而当好氧堆肥处理后的肉鸭粪肥替代比例为50%和70%时,菜叶中Pb含量超标。在本试验条件下各肉鸭粪肥替代化肥处理均未增加土壤重金属污染等级,但增加了土壤中抗生素的种类,且主要以氟甲砜霉素为主。研究表明,肉鸭粪肥等氮量部分替代化学氮肥施用有助于增加小白菜产量,提升小白菜中可溶性糖和可溶性蛋白含量,降低其硝酸盐含量,对小白菜和土壤中重金属的影响较小,但会增加土壤中抗生素的种类,综合结果表明黑膜厌氧塘处理的肉鸭粪肥30%替代化肥施用效果最佳。     

河北省规模肉鸭场粪污重金属和抗生素调查分析

为探究河北地区典型规模化肉鸭养殖场粪污中重金属和抗生素排放特征,分别于2019年8月（夏季）和10月（秋季）定点监测8家规模化肉鸭养殖场饲料和粪污中的重金属;于2020年4月按养殖方式监测17家规模化肉鸭养殖场（包含地面养殖4家、垫料养殖5家、网上平养8家）的粪污样品中重金属与抗生素。结果表明：肉鸭饲料和粪污中重金属以Cu、Zn为主,含量分布呈现出Zn > Cu > Cr > Pb > As > Cd的特点,饲料与粪污中Zn呈极显著正相关（P<0.01）。依据德国腐熟堆肥限量标准,粪污中存在Cu、Zn、Cr超标。不同养殖模式下,肉鸭粪污中抗生素呈现出四环素类>喹诺酮类,磺胺类与大环内酯类未检测出,粪污中抗生素浓度呈现出地面养殖 > 网上平养 > 垫料养殖的特点。研究表明,垫料养殖是一种环境污染物排放较少的肉鸭养殖模式。     

中试膜生物反应器中猪场沼液部分亚硝化快速启动试验

膜生物反应器(Membrane Bioreactor,MBR)具有出水水质好、污泥龄(Solid RetentionTime,SRT)长等优势,该研究在中试MBR中开展猪场沼液部分亚硝化工艺研究,为部分亚硝化-厌氧氨氧化工艺在实际工程上的示范应用提供技术参数。结果表明,常温状态下控制反应器内溶解氧(Dissolved Oxygen,DO)在0.2～0.5 mg/L,p H值8.0±2.0条件下,成功启动并稳定运行部分亚硝化工艺,亚硝酸盐氮积累率保持稳定,最高达到87.95%,出水的亚硝酸盐氮和氨氮浓度比值稳定在1.1∶1,达到进行厌氧氨氧化反应的基质需求。部分亚硝化过程中,氨氧化细菌活性明显的提高且维持在(0.4±0.02)g/(g·d)。反应器内微生物多样性增加,菌群结构发生明显变化,优势菌门由Chloroflexi(绿弯菌门)、Firmicutes(厚壁菌门)变为Proteobacteria(变形菌门),Nitrosomonas(亚硝化单胞菌)成为反应器内的优势菌属。