基于连续运行条件下的稻秸干法厌氧发酵中试研究

为了探索连续进料运行下秸秆干法厌氧发酵的产气情况,设计了一种适用于稻秸干法厌氧发酵中试系统,研究了牛粪单发酵启动试验、不同进料方式和氮源添加下的产气特征并且进行了技术经济性分析评估。结果表明:中试装置可实现含固率为20%的秸秆物料均匀混合,提高进料效率和实现连续发酵均衡产气。发酵启动试验阶段,牛粪单发酵29 d后具备处理稻秸所需的最佳厌氧微生物体系、适宜的发酵温度等,从而使连续进料阶段快速启动。在连续进料稳定运行阶段,秸秆进料量80 kg·d~(-1)并添加猪粪(干质量)4.54 kg·d~(-1)为补充氮源,单日CH4产气量从137.28 L·kg~(-1)VS达到227.8 L·kg~(-1)VS,并能连续维持20～22 m~3·d~(-1)。对于缺乏猪粪等氮源的地区可采用一次性投加的方式,单次补充68.1 kg猪粪(干质量)且定期补充时间为20 d。研究表明,该适用于稻秸干法厌氧发酵中试系统技术可行且可实现连续进出料和稳定运行产气,并产生可观的经济效益。     

结合态雌激素在堆肥过程中的降解与转化研究

为评价堆肥处理对牛粪中结合态雌激素的降解效果,本文采用微波萃取-固相萃取方法提取目标雌激素,利用高效液相色谱-串联质谱仪(HPLC-MS/MS)建立分析方法,研究了牛粪中15种雌激素类物质在堆肥周期70 d的实际堆肥过程中的降解与转化过程。结果显示:堆肥处理能有效降解牛粪中的E1-3G、E3-3G、OP、BPA、DES和EE2,而对NP的降解效率相对较低,堆肥结束后残留率仍为48.84%。其中,结合态雌激素在堆肥过程中首先水解为以E1为主的自由态,再进一步发生降解。堆肥70 d后E1浓度约为0 d的3倍。葡糖苷酸盐结合态的降解速率普遍高于硫酸盐结合态,降解率均≥98.76%,而硫酸盐结合态相对稳定,3种硫酸盐结合态在堆肥70 d仍能检测到,降解率在92.74%～96.79%。研究发现,最终可能通过有机肥还田过程进入到环境中的雌激素E1-3S、E2-3S、E2~(-1)7S、E2-3G、E2~(-1)7G、NP、E1和E2的浓度分别为1.75、9.5、16.4、3.89、4.44、233.4、69.28μg·kg~(-1)和11.98μg·kg~(-1)。研究表明,堆肥处理可作为畜禽粪便的处理方法,能有效削减粪便中雌激素含量,但直接还田存在一定的环境风险,需进一步对粪肥施用过程进行评价。     

作为土壤污染生物标志物的蚯蚓体腔细胞提取方法比较

比较了纤维针法（FNE）、电压刺激法（EE）、超声波刺激法（UP）、纤维针与超声波刺激结合法（CM）四种蚯蚓体腔细胞提取方法。结果表明：单位体重细胞数由大到小依次为CM〉UP〉EE〉FNE,细胞的成活率由大到小依次为CM〉FNE〉EE〉UP,其中CM法提取的单位体重细胞数（106个）较多（4.638±0.138）且存活率（%）最高（97.258±0.161）。CM法所提取的体腔细胞能满足作为土壤污染风险评估生物标志物的要求,可以为在细胞水平、亚细胞水平和分子水平对污染土壤开展风险评估提供技术支持。     

农业面源污染对上海淀山湖流域水环境的季节性影响

以能够代表上海淀山湖流域农业生产特征和面源污染特征的大莲湖区域为研究对象,在区域农业面源污染特征研究的基础上,通过对大莲湖及其主要入湖河段水质四季监测和分析,得出区域农业面源污染对水环境的季节性影响规律。结果表明,大莲湖水系TN及COD季节变化与区域农业面源污染排放相关性不显著,而水系TP季节变化与面源污染TP季节排放相吻合,且与叶绿素a（Chl.a）值在四季均具有较好的相关性,说明区域TP污染物是影响大莲湖富营养化的限制性因素。由于区域TP在冬季、夏季和秋季80%以上来自于精养鱼塘排水,因此精养鱼塘TP污染物的排放控制应作为区域农业面源污染控制的重点。     

热应激对肉仔鸡生产性能及肉品质的影响

试验选270只28日龄AA肉用公鸡,随机分为3组,每组6个重复,每重复15只鸡.采用配对试验设计,高温组为28～34～28℃日变高温,适温自由采食组和适温配对组都为22℃,适温配对组鸡喂给高温组前1d的饲料采食量.于试验第21天检测各组鸡胸肌和腿肌肉品质.,试验结果表明:1)热应激显著降低肉鸡的采食量和生长速度,降低饲料转化率.2)高温环境显著影响鸡肌肉一些感观指标,使肉品质下降.     

农业面源污染对上海淀山湖流域水环境的季节性影响

以能够代表上海淀山湖流域农业生产特征和农业面源污染特征的大莲湖区域为研究对象,在区域农业面源污染特征研究的基础上,通过对大莲湖及其主要入湖河段水质四季监测和分析,得出区域农业面源污染对水环境的季节性影响规律。结果表明,大莲湖水系TN及COD季节变化与区域农业面源污染排放相关性不显著,而水系TP季节变化与面源污染TP季节排放相吻合,且与叶绿素a（Chl.a）值在四季均具有较好的相关性,说明区域TP污染物是影响大莲湖富营养化的限制性因素。由于区域TP在冬季、夏季和秋季80%以上来自于精养鱼塘排水,因此精养鱼塘TP污染物的排放控制应作为区域农业面源污染控制的重点。     

基于文献计量的畜禽养殖废弃物新污染物研究态势分析

近年来畜禽养殖行业抗生素、激素等新污染物受到广泛关注,本研究利用CiteSpace软件对畜禽养殖废弃物新污染物的研究动态进行文献计量分析,得出了该领域的研究态势、热点和知识主题演化历程等,并提出下一步研究的重点方向与控制对策建议。研究发现,畜禽养殖废弃物新污染物的相关研究近年来呈现出发文量高速增长的趋势,我国和美国在该研究领域影响力表现突出;以抗生素和激素类为主的新污染物的来源、环境行为归趋和分析检测技术等方面是该领域主要的研究热点;新污染物的潜在生态环境与健康风险研究将成为未来重点关注的方向;在污染防控方面,建议强化对养殖业投入品使用和养殖废弃物处置及排放的监管,并对畜禽养殖新污染物减排和控制关键技术及工程应用的研究加大投入。     

基于农田氮磷养分平衡的奶牛场污水生态还田工程应用研究

根据玉米-花菜轮作田作物氮磷养分需求,对上海市崇明北八滧奶牛养殖小区污水生态还田工程进行工艺设计和施工建造,匹配农田选择场区东侧田块35 hm~2,以确保能够完全消纳奶牛场液肥,并采用压力喷灌系统进行灌溉或沟灌,田间均匀布置喷灌栓15个,工程总投资74.62万元(人民币,下同),年运行费用约2.74万元。工程实践表明:在确保作物正常产量的同时,奶牛场污染物减排TN 9.01 t/a、TP 0.65 t/a、COD 64.66 t/a;匹配农田节省尿素和过磷酸钙分别为13.07 t/a和55.99 t/a,折算减少投入0.33万元/(hm~2·a),环境和经济效益显著。     

基于水环境功能区划的农业面源污染源解析及其空间异质性

通过清单分析方法和等标污染负荷法,以乡镇为单元研究了上海市化肥施用、有机肥施用、农作物秸秆、畜禽养殖、水产养殖、农村生活污水等农业面源污染来源化学需氧量（COD）、总氮（TN）、总磷（TP）等污染物的排放量及其贡献率,并根据各区域水环境功能区划分别在区县尺度和乡镇尺度分析了农业面源污染程度及其区域分布。结果表明,上海市农业面源污染COD、TN、TP实物排放量分别为4.42×104、1.13×104、0.44×104 t/a,相应的等标排放量分别为0.16×104、0.93×104、1.65×104 m3/a,最主要污染源为畜禽养殖,其等标污染负荷比达到66.31 %,最主要污染物为TP,其等标污染负荷比达到60.32 %。各区县因农业面源污染引起的COD、TN、TP排放质量浓度分别为4.16～40.91、1.30～8.71、0.23～4.94 mg/L,各区县农业面源污染水质平均指数在0.67～5.91之间,主要污染乡镇分布在上海南部以及崇明岛等农业产值相对较高且距离水源保护区较近的远郊区域。     

典型季节规模化猪场氨排放特征研究

为探求典型季节规模化猪场主要污染环节的氨排放特征,通过高分辨率在线监测设备对上海典型某规模化猪场的肉猪养殖棚舍与堆粪棚的氨浓度进行连续监测,获取主要环节典型季节的氨排放通量水平。研究结果表明,肉猪养殖棚舍夏秋两季平均氨浓度水平分别为3.31±0.31 mg·m~(-3)和4.91±0.56 mg·m~(-3),而堆粪棚夏秋两季氨浓度水平分别为6.26±1.57 mg·m~(-3)和3.19±0.61 mg·m~(-3)。肉猪棚舍夏秋两季氨浓度日小时范围分别为2.9～3.7 mg·m~(-3)和3.8～5.5 mg·m~(-3),即夏季肉猪棚舍氨浓度呈先上升后下降的趋势,主要受温度、畜禽活动强度的影响;秋季肉猪棚舍氨浓度变化趋势为先下降后上升,主要受9:00—15:00机械通风运行模式的影响。肉猪养殖棚舍夏秋两季的氨排放通量分别为10.12±0.96 g·d~(-1)·头~(-1)和7.07±1.58 g·d~(-1)·头~(-1),堆粪棚夏秋两季氨排放通量分别为2.99±0.69 g·d~(-1)·头~(-1)和0.89±0.31 g·d~(-1)·头~(-1)。相关性分析表明,在夏季,通风量是影响肉猪养殖棚舍氨排放通量的主导因素,而在秋季,氨排放通量则更多地受到温度与湿度的影响。