江苏省4类主要秸秆和畜禽粪便空间分布及综合利用潜力研究

为明晰江苏省农业废弃物资源分布格局并进行利用潜力评估,推进农业废弃物资源化利用,助力农业全面绿色转型,本研究借助GIS构建数据批处理模型,测算各区县水稻、小麦、玉米和油菜4种作物的秸秆和猪、牛、羊、家禽4种畜禽的粪便产生量,及其在肥料化、能源化方面的利用潜力理论值,并结合热点分析结果为江苏省农业废弃物综合利用提供政策建议。结果表明：2020年江苏省4种主要作物秸秆可收集总量高达3 972.00万t,以水稻和小麦秸秆为主,集中分布在江苏北部和中部。分析其肥料化利用潜力,理论上相当于1 511.89万t有机碳、12.04万t N、1.59万t P、24.49万t K,能源化理论上相当于1 617.52万t标准煤或6.5×10⁹m³沼气;江苏省4种主要畜禽粪便产生总量为4 560.77万t,家禽粪便与猪粪最多,主要分布在东部边界和西北部地区。分析其肥料化利用潜力,理论计算相当于737.00万t有机碳、31.15万t N、29.86万t P和26.89万t K,能源化利用可折算成1 036.95万t标准煤或4.9×10⁹m     

我国水稻全产业链损耗和浪费量的估算及对应策略

目的对我国水稻全产业链损耗及浪费情况进行定量评估,分析产生损耗和浪费的主要原因,提出稻谷减损策略,为制定保障我国粮食安全战略、发展营养导向型农业提供决策参考。方法 采用问卷调查和定性访谈方法,对我国稻谷主产区（四省八县）进行全产业链（包括农业生产、收获后处理、贮藏、加工、流通和消费等6个环节）实地调研。结果 从全产业链来看,水稻损耗和浪费率合计为13.64%,其中全产业链损耗率为8.42%,收割、收获后处理、贮藏、加工、流通各环节的标准化损耗率分别为2.84%、1.85%、1.21%、1.73%、0.79%,消费端浪费率为5.22%。损耗和浪费率每降低1个百分点,可分别满足145.5万人、90.4万人一年的大米需求。结论 我国水稻全产业链损耗处于较高水平,亟需制定有效的减损措施,进一步提高国家的粮食供给水平。     

临沂市有机农业发展现状及其展望

阐述了有机农业、无公害产品、有机食品和绿色食品之间的关系和重要性;介绍了国外有机农业的发展简况;分析了临沂市有机农业发展现状,并对临沂有机农业发展进行了展望。     

Luxus Consumption: Wasting Food Resources Through Overeating

In this paper, we redefine the term luxus consumption to mean food waste and overconsumption leading to storage of body fat, health problems, and excess resource utilization. We develop estimates of the prevalence of luxus consumption and its environmental consequences using US food supply, agricultural, and environmental data and using procedures modeled after energetics analysis and ecological footprint analysis. Between 1983 and 2000, US food availability (food consumption including waste) increased by 18% or 600 kcal (2.51 MJ) per person. This luxus consumption required 0.36 hectares (ha) of land and fishing area per capita, 100.6 million ha for the US population, and 3.1% of total US energy consumption. Luxus consumption increased more for particular foods, such as high fructose corn syrup (HFCS), 22% of which was used in carbonated beverages. As an example, the luxus consumption of sweetened soda, 31.8 l per capita, used 0.8% of the US corn crop (230,555 ha of land); 33.6 million kg of nitrogen fertilizer; 175,000 kg of Atrazine herbicide; 34 million kg of nitrogen fertilizer; 2.44 trillion kcal (10.2 PJ) for production inputs and post-harvest handling; and led to 4.9 million metric tons of soil erosion. Diet soft drink luxus consumption was 43.9 l/capita. Assuming half of US soft drink luxus consumption was bottled in plastic, the energy cost for plastics would have been 2.49 trillion kcal (10.4 PJ) in 2000. Total HFCS availability above baseline in 2000 required 4.6 times the resources used for soft drinks alone. This analysis suggests the utility and applicability of the concept of luxus consumption to environmental analysis and for estimating the effects of excess food utilization. Dorothy Blair, PhD, received her master’s and doctoral degrees in Human Nutrition from Cornell University and is currently a faculty member in the Department of Nutritional Sciences and the Science, Technology, and Society Program at Pennsylvania State University. Her research and teaching focus on food ecology, food and culture, and the food system both nationally and internationally. She has published articles on obesity, energy expenditure, agriculture and food system issues, and community food security. Jeffery Sobal, PhD, earned a doctorate in Sociology from the University of Pennsylvania and a master’s in Public Health from Johns Hopkins University. He is currently a faculty member in the Division of Nutritional Sciences at Cornell University. His research and teaching focus on the application of social science theories and methods to food, eating, and nutrition. He has published material on social patterns and consequences of body weight, the conceptualization of the food and nutrition system, and the process of making food choices.     

High-solid Anaerobic Co-digestion of Food Waste and Rice Straw for Biogas Production

Anaerobic co-digestion of food waste（FW） and rice straw（RS） in continuously stirred tank reactor（CSTR） at high organic loading rate（OLR） was investigated. Co-digestion studies of FW and RS with six different mixing ratios were conducted at an initial volatile solid（VS） concentration of more than 3 g VS · L-1. The biogas production, methane contents, degradation efficiency of VS, chemical oxygen demand（COD） and volatile fatty acids（VFAs） were determined to evaluate the stability and performance of the system. The results showed that the co-digestion process had higher system stability and higher volumetric biogas production than mono-digestions. Increase in FW content in the feedstock could increase the methane yield and shorten retention time. The efficiency of co-digestion systems mainly relied on the mixing ratios of FW and RS to some extent. The highest methane yield was 60.55 m L· g V· S-1 · d-1 at a mass ratio（FW/RS） of 3 ： 1, which was 178% and 70% higher than that of mono-digestions of FW and RS, respectively. Consequently, the anaerobic co-digestion of FW and RS could have superior stability and better performance than monodigestions in higher organic loading system.     

武汉市有机钾资源调查与利用潜力评价

通过调查武汉市畜禽养殖粪便、作物秸秆和绿肥资源的总量、分布以及目前利用的现状,量化分析相应区域有机资源利用情况,以此为基础衡量武汉市有机钾(K2O)资源总量及其利用现状,总结有机钾资源利用中存在的问题,并提出建议。结果表明,武汉市畜禽粪便、秸秆及绿肥中有机钾资源年产总量约为115 027 t,其中,畜禽粪便中有机钾总量为60 796 t,占有机钾年产量的52.85%;秸秆中有机钾总量为49 657 t,占有机钾年产量的43.17%,绿肥中有机钾总量为4 574 t,仅占有机钾年产量的3.98%。畜禽粪便48.44%直接施入田中,21.74%喂鱼,14.39%做沼气利用,仅17.28%做有机肥;农作物秸秆有60.68%被农民焚烧或是闲置,仅有13.98%还田。现有利用方式造成有机钾资源的严重浪费,应改变现有利用方式,提高有机钾肥的利用率。     

基于粮食生产能力的APEC地区粮食安全评价

 【目的】以具有典型代表性且在世界粮食供给体系中占据重要地位的亚太经合组织（Asia-Pacific Economic Cooperation,APEC）地区为研究区域,开展基于粮食生产能力的粮食安全评价研究。【方法】利用机制法模型测算区域的土地生产潜力和粮食生产潜力,并以此作为粮食安全评价的基础;分别从粮食生产与消费、粮食增产潜力、人口承载等方面建立指标体系,应用层次分析法（AHP）分析APEC各成员体的粮食安全形势。【结果】APEC地区粮食生产潜力总和为17.39亿t,其中中国的潜力总产5.69亿t,为区域内最高。比照当前的粮食现实产量,总体来说,各成员体均具有一定的增产空间,但如果综合考虑人口承载、粮食消费等情况,各成员体的粮食安全形势呈现分化态势,除日本、韩国外,发达成员体总体上略好于不发达成员体。【结论】如何最大限度地挖掘区域粮食生产潜力并有效控制人口增长将是保障APEC地区粮食安全的重要途径和重要挑战。     

河南省新乡市农业循环经济体系构建路径的选择

新乡市作为国家粮食生产核心区和河南省重要的畜禽养殖基地,农业废弃物产生量大.在分析新乡市农业循环经济发展现状的基础上,遵循循环经济和生态农业理念,以农业废弃物资源化为核心,以减少资源消耗、降低废物排放、提高资源利用效率为目标,提出了构建新乡市农业循环经济体系的理念和模式,从发展节约型农业、实施养殖业清洁生产等几个方面提出了具体的措施.     

德庆县松脂收购—贮存—加工系统模拟

本文使用计算机模拟的方法对广东省德庆县的松脂收购—贮存—加工系统进行模拟仿真,试图为松香生产管理及有关工艺设计提供数量化的依据。本研究发现广东省德庆县林化厂在松脂收购季节内松脂的日收购量的统计分布符合二阶爱尔朗分布,其分布概率密度为: f(I)=0.0016 Ie~(?) 这一统计分布规律对我国南方省区县级松香厂的工艺设计有一定的参考价值。通过模拟可知:该厂按现有松脂资源的情况下生产,在松香生产季节内设备利用率只有50％左右;如果将该县松脂资源在现有的基础上增加80％,在松香生产季节内该厂每日仍生产75t松香时。其设备利用率可达93％。     

不同原料配比对餐饮废弃物高温厌氧发酵的影响

【目的】探索不同原料配比对餐饮废弃物高温厌氧发酵的影响,为餐饮废弃物最大资源化利用提供理论依据。【方法】用环境监测布点法检测陕西杨凌餐饮废弃物的有机成分含量,根据检测结果,采用农业部西北沼气分中心自行设计的厌氧发酵装置,选取产气量和甲烷含量作为指标,于55 ℃下考察不同原料配比对餐饮废弃物厌氧发酵的影响。【结果】各处理组产气特征差异明显。发酵第1～3天,第6组(m(米饭)∶m(餐巾纸)∶m(熟肉)=3∶4∶3)累计产气量最高,为5 410 mL,第11组最低,为3 150 mL;发酵第2天,第3组(m(米饭)∶m(餐巾纸)∶m(熟肉)=2∶4∶4)甲烷含量最高,为16.7%,第29组最低,为1.3%。发酵总过程中第10组的累计产气量、产气率和稳定产气阶段甲烷含量最高,分别为8 400 mL、140.94 mL/g和49.9%,表明餐饮废弃物高温厌氧的最佳原料配比为m(米饭)∶m(餐巾纸)∶m(熟肉)=4∶4∶2。【结论】确定了餐饮废弃物高温厌氧发酵中不同原料的最优配比,通过合理调控初始配比,可以实现对餐饮废弃物资源的最大化利用。     

四川省秸秆和畜禽粪便县域分布特征和资源化利用潜力

为明晰四川省近年秸秆和畜禽粪便分布格局和特征,基于2018年四川省县域尺度主要粮油作物产量和畜禽出栏量,通过空间分析明确四川主要粮油作物秸秆(水稻、小麦、玉米、油菜)和畜禽粪便(牛、羊、猪、家禽)资源分布状况及聚集区,探讨各县秸秆和畜禽粪便循环利用潜力和途径。结果表明：四川省2018年秸秆可收集总量为2 808.55万t,呈现“一个中心,东密西疏”的分布规律,秸秆种类以玉米和水稻秸秆为主;畜禽粪便总量为8 162.02万t,呈现“三个中心,外密内疏”的分布规律,猪粪占绝对优势,占比高达57.8%。2018年四川省秸秆肥料化理论上可节约当年全省7.4%氮肥和5.0%磷肥投入,可全量替代当年全省钾肥用量,秸秆能源化可替代1 422.71万t标准煤或6.22×10⁹m³沼气。2018年四川省畜禽粪便全部肥料化可节约当年全省42.6%氮肥投入,可全量替代当年全省磷肥和钾肥用量,畜禽粪便能源化利用可折算成835.19万t标准煤或4.15×10⁹m³沼气。99%、95%和90%置信区间秸秆热点县分别有30、40...     

餐厨废弃物厌氧发酵工艺优化

[目的]考察温度、有机负荷、接种量3个关键参数对餐厨废弃物厌氧发酵过程的综合影响。[方法]采用正交试验法综合考察了批量式发酵过程餐厨废弃物产沼气及降解效果,并进行了验证试验。[结果]温度是影响餐厨废弃物厌氧发酵的显著因素;最佳发酵条件为温度35℃、接种量350 g、有机负荷40 g,在此条件下发酵产气中平均CH4含量可达68.75%,TS产气率及VS产气率分别为661.96和708.97 m L/g,能源转化效率可达79.92%。[结论]可为以餐厨废弃物为原料的沼气工程提供技术参考。     

有机负荷对餐厨垃圾单相厌氧发酵的影响

[目的]为实现餐厨垃圾资源化利用提供依据。[方法]在中试规模条件下,以餐厨垃圾为底物,研究有机负荷对餐厨垃圾单相厌氧发酵的影响。[结果]低有机负荷[0.75~1.25 g/（L.d）]时,发酵过程的pH、氨氮、可溶性化学需氧量SCOD维持相对稳定,提高有机负荷有利于提高沼气产量和产率,而当有机负荷达到一定高度[1.50 g/（L.d）]时,发酵过程的pH下降,氨氮和SCOD含量上升,说明单相厌氧发酵工艺对餐厨垃圾的处理能力较低。餐厨垃圾中的氮含量高,发酵前应调节碳氮比。沼气中甲烷浓度都在50%~75%,不受有机负荷影响。[结论]低有机负荷[0.75~1.25 g/（L.d）]有利于餐厨垃圾单相厌氧发酵。     

广西畜禽粪便产生量估算及对环境影响评价

【目的】通过对广西主要畜禽粪便产生量及其污染物含量进行估算,了解畜禽粪便污染现状,为广西畜禽养殖业污染治理提供参考。【方法】收集2010年广西畜禽养殖量数据,利用各类畜禽粪便排泄系数,估算广西主要畜禽粪便及其污染物产生量,在此基础上计算畜禽粪便耕地负荷量和畜禽粪便污染物流失量,评估广西畜禽养殖污染对环境造成的生态压力。【结果】2010年广西畜禽粪便产生量及其养分量分别为：畜禽粪便9141．30万t、总氮（TN）42．07万t、总磷（TP）13．62万t,畜禽粪便及其中的N、P纯养分耕地年负荷值分别为21t／ha、98kg／ha、32kg／ha;畜禽粪便污染物BOD5、CODG和NH3-N产生量分别为：383．43、435．42和42．08万t,按30％流失率计,COD。和NH3-N流失量均超出工业及生活废水排放量之和。【结论】广西畜禽养殖业对土壤环境影响较小,但对水体环境已构成严重威胁。     

1990～2008年福建省农业废弃物产生量估算

利用福建统计年鉴数据对福建省农业废弃物产生量进行估算.结果显示:1990～2008年,福建省秸秆资源总量呈下降的趋势,产生量为805.09～1 077.41万t,其中粮食作物(谷类)秸秆产量下降幅度最大,稻秸产量下降了30.42％,麦秸下降了95％,经济作物(除甘蔗外)的秸秆产量呈上升趋势,从1990年到2005年上升...     

西安市农业有机废弃物资源化利用现状及分析

农业生产过程中有机废弃物数量庞大,是影响环境、制约农业绿色发展的重要问题之一。农业有机废弃物的资源化利用是减少农业废弃物污染、减轻农业面源污染的主要途径,其利用程度关系到可持续发展的快慢。根据国家关于深化循环农业经济发展,建立循环型农业生产方式,加强有机废弃物资源化利用发展规划,通过对西安市农业有机废弃物的分布、产量及其资源化利用情况的调研及计算分析,总结西安市农业有机废弃物资源化利用现状及存在问题,为探索适合西安市农业有机废弃物实现最大化利用提供理论依据。     

法国梧桐落叶与厨余垃圾、牛粪混合厌氧发酵产沼气试验研究

研究了法国梧桐树落叶在中温(35℃)条件下与厨余垃圾、牛粪混合厌氧发酵产沼气的特性。固定发酵液C/N为25~30、落叶质量含量为16.7%,落叶:厨余垃圾:牛粪的质量比分别为:1∶2∶3、1∶3∶2,发酵液总固体物(TS)质量分数分别为2%、4%和6%。采用批式发酵,研究了发酵过程中pH值、日产气量和甲烷含量等参数的变化情况,得到了混合底物在不同厌氧消化条件下的产沼气特性。结果表明,落叶:厨余垃圾:牛粪质量比为1∶3∶2,TS为4%时,3种原料混合厌氧发酵效果最好。其甲烷产率达201.8 mL·g~(-1),甲烷平均含量达45.3%,发酵周期为59 d。     

象山港网箱养殖鲈鱼残饵和排粪情况初步研究

通过对象山港典型网箱养殖区,养殖鲈鱼投饵、摄食情况的研究,推算残饵和排粪情况。结果表明,鲈鱼年平均摄食率以饵料湿重计为2.6%,以饵料干重计为0.6%。全年投入象山港养殖网箱中的饵料以湿重计为143335.5 t,平均每天投392.7 t,以干重计为31 045.5 t,平均每天投85 t。鲈鱼的排粪率以颗粒有机碳POC干重计平均为6.5%,象山港网箱养殖鱼类每天排粪量干重为7.5 t,全年为2 737.5 t。鲈鱼对饵料的平均利用率为71.8%,全年网箱养鱼的残饵量湿重为43 252.5 t,每天平均118.5 t;以干重计为9 548.4 t,平均每天为26.16 t。显示残饵和排粪量对养殖区底质和水质污染比较严重。     

象山港网箱养殖鲈鱼残饵和排粪情况初步研究

通过对象山港典型网箱养殖区,养殖鲈鱼投饵、摄食情况的研究,推算残饵和排粪情况。结果表明,鲈鱼年平均摄食率以饵料湿重计为2.6%,以饵料干重计为0.6%。全年投入象山港养殖网箱中的饵料以湿重计为143335.5 t,平均每天投392.7 t,以干重计为31 045.5 t,平均每天投85 t。鲈鱼的排粪率以颗粒有机碳POC干重计平均为6.5%,象山港网箱养殖鱼类每天排粪量干重为7.5 t,全年为2 737.5 t。鲈鱼对饵料的平均利用率为71.8%,全年网箱养鱼的残饵量湿重为43 252.5 t,每天平均118.5 t;以干重计为9 548.4 t,平均每天为26.16 t。显示残饵和排粪量对养殖区底质和水质污染比较严重。     

基于LMDI模型的我国省域粮食生产变化影响因素分析

从耕地利用角度对影响粮食生产变化的因素在时间和空间上产生的影响进行科学分析;应用对数平均迪氏分解法(Logarithmic mean weigh division,LMDI)将影响1980—2010年我国省域粮食生产变化的因素分为粮食单产、复种指数、耕地面积和粮作比例;对粮食生产及其分解因素的统计指标在省级层面进行分析。结果表明:1980—2010年我国粮食产量增加22 592.3万t,粮食生产格局重心由南重北轻逐渐演变为北重南轻;4个因素中粮食单产对粮食产量变化起到最显著的促进作用,但增产作用逐年降低,并被复种指数和粮作比例所替代;耕地面积减少在一定程度上限制了我国粮食产量的持续增加;全国各省域之间粮食生产变化的分解因素效应有比较显著的空间差异,河北、湖北、新疆等14个区域的粮食单产和复种指数效应的叠加效应使得其粮食生产增加显著,而上海、浙江、福建等复种指数与粮作比例的叠加效应对粮食增产的影响最大。粮食单产效应的逐渐减小与耕地面积累积效应起负面作用表明我国粮食生产增加主要是粮食单产作用,且正逼于其上限,耕地利用中要严格保护数量,提升耕地质量。