北京地区平养育成鸡舍粉尘浓度分布的测试分析

鸡舍内粉尘浓度过高,会危害饲养员的健康和家禽的生产力,还会对周围环境造成污染。了解鸡舍内粉尘浓度空间分布情况,有助于进一步分析粉尘释放和传播规律,为开发更有效的除尘方法,提供一定的理论支持。该文首次应用恒流量多点粉尘测量仪在横断面处均匀布点,对北京某鸡场平养育成鸡舍的粉尘浓度进行了监测,就温湿度、风速、鸡群活动状况等影响粉尘浓度的相关因素进行了比较分析。结果表明:在日间,影响粉尘浓度的主要因素为动物活动。舍内风速对粉尘浓度的影响不显著(p＜0．05)。     

主动防堵式免耕播种机作业粉尘特性

原茬地免耕覆秸精播机在高速作业过程中，粉尘影响气吸式排种器排种性能，导致播种质量降低。该文对作业粉尘进行物性参数测定，通过理论分析建立粉尘飘移运动学模型，运用CFD-DEM耦合和二次回归正交旋转中心组合试验方法，以作业速度、风向和风速为试验因素，粉尘浓度为评价指标，探究原茬地免耕覆秸精播机作业周围5m空间内的粉尘分布规律。结果表明：风向和风速对粉尘浓度具有极显著影响(P<0.01)，作业速度具有显著影响(P<0.05)，影响主次顺序为风速、风向、作业速度；最小粉尘浓度分布空间为清秸防堵种床整备装置上方对应中间播种行0.32 m³的立方体空间范围。田间验证试验结果表明，虚拟仿真与田间试验粉尘分布范围相对误差小于8.6%，仿真分析方法可行，结果可靠。研究结果可为主动防堵式免耕播种机特别是原茬地免耕覆秸精播机防尘式气吸排种系统设计提供理论参考依据。     

宁夏农田土壤粉尘释放过程试验研究

为揭示农田土壤风蚀引起的粉尘释放特征,以宁夏4种农田土壤为研究对象,通过室内风洞模拟试验的方式,对试验中粉尘释放进入气流的PM10进行实时监测,以PM10浓度和PM10通量为指标分析了风速对粉尘释放的影响,对比了不同土壤的粉尘释放能力。结果表明:农田土壤风蚀中的粉尘释放具有瞬时性特征;各土样的累积最大PM10通量随风速的变化趋势差异较大,土样PL在风速6~9m/s时引起的最大PM10通量变化最大,土样TX和YC在风速15~18m/s时引起最大PM10通量变化最大;各土样的累积平均PM10通量随着风速的变化趋势一致,呈二次函数增大;平均粉尘通量和风蚀量之间呈对数函数关系;在研究所选4种宁夏农田土壤中,粉尘释放能力在风速达到9m/s后表现出一致且明显的差异,从大到小依次为PLTXYCYN。     

畜舍中粉尘及臭味的清除技术

畜舍中的臭味及粉尘既会降低畜禽的低抗力及粉尘的方法，在无窗式鸡舍中试验的结果证明，用水喷雾法对粉尘的清除率为７０－８０％。氨的清除率为５０－７０％，如果增加压力清除率还可提高；用废食用油法时，粉尘清除率为６０％左右。这项技术对于提高畜禽生产辊防止环境污染方面有重要作用。     

鸡舍排出空气过滤清洗装置设计与试验

为降低鸡舍排风对场区环境和生物安全的影响,规模化鸡场开始普遍采用在鸡舍排风机外侧设置过滤网的方式拦截羽毛和过滤粉尘。羽毛和粉尘在过滤网积聚易导致鸡舍通风效率降低,因此需要定期进行人工清洗,既费工费时又危害清洗人员呼吸道健康。为实现鸡舍排出空气的自动化高效净化,该研究设计了一种由过滤机构、清洗机构、驱动机构和控制机构组成的鸡舍排出空气过滤清洗装置,并进行了试验验证和运行能耗及成本核算。根据鸡舍排风污染物特性和过滤清洗需求,确定了过滤网材质及孔径、冲洗杆喷头选型及布置方式,以及驱动小车电机选型和车轮直径等关键参数,编写了装置运行控制程序。该装置通过自走式小车沿导轨往返运动驱动连接在过滤网内外侧竖直布置的冲洗杆和收集槽同步运动,冲洗杆采用喷水反向冲洗的方式,将过滤网内侧积聚的羽毛和粉尘冲洗至收集槽中,再排放至鸡场废水收集系统,从而实现过滤网的定期自动清洗功能,保证过滤效果的同时减少人力投入。试验验证结果表明,该装置运行可靠、控制简单,能够过滤拦截收集鸡舍排出空气中的羽毛,对鸡舍排出空气中粉尘的去除率可达到55.0%;运行能耗及成本核算结果表明,装置耗水量为2.17 L/(次·m^2<...     

基于LabVIEW平台的蛋鸡舍环境舒适度实时监测系统设计与实现

蛋鸡的环境舒适度是多种因素相互作用的结果,其状况的好坏难以用数值来描述。该研究以蛋鸡为主体,通过文献资料确定影响蛋鸡舍舒适度的各环境因素的阈值,利用模糊数学理论对各环境因素数据进行融合,得到蛋鸡环境舒适评价结果,采用LabVIEW搭建蛋鸡舍环境舒适度实时监测系统,输出实时的环境舒适度评价结果,利用舒适度时间占比法对饲养周期内的数据进行分析。在实验室畜禽物联网平台的基础上,选取黄山德青源种禽有限公司试验鸡舍和中国农业大学上庄实验站试验鸡舍作为系统环境数据获取节点,对系统进行验证。结果显示:采用层次分析法得到冬季鸡舍环境因素(温度、湿度、风速、二氧化碳浓度和氨气浓度)的权重集W冬={0.4286,0.1511,0.0495,0.2828,0.0879},夏季为W夏={0.4326,0.2418,0.1029,0.0813,0.1414};与采用单一环境因素对舍内环境进行评价相比,系统能较全面的反映出舍内的舒适程度;冬季黄山德青源种禽有限公司试验鸡舍环境舒适度要好于中国农业大学上庄实验站试验鸡舍。该研究为蛋鸡舍内综合环境评价提供了一种新的方法,同时也为畜禽物联网实时监测数据的应用提供了一种新的思路。     

半干旱农田地区DPM模型适用性初步研究

DPM模型是根据粉尘释放通量与粉尘跃移通量及跃移颗粒的动能通量成正比的原理,由土壤微团粒跃移模块以及粉尘粒子释放模块构成的。为验证DPM模型在半干旱地区农田的适用性,选取了半干旱地区陕西中北部4种典型土壤类型农田进行野外观测研究,计算分析了各观测区的地表空气动力学粗糙度、表土微团粒粒度、摩阻风速和起动摩阻风速,对比分析了不同土壤类型、不同季节DPM模型模拟的准确性。结果表明,DPM模型可以用于模拟预测我国半干旱区农田不同土壤类型粉尘释放通量,可以较好地用于模拟预测半干旱农田夏冬两季节的粉尘释放通量。     

基于雷达图的蛋鸡舍综合环境舒适度评价及应用

环境是影响蛋鸡健康与生产性能的关键因素,为对蛋鸡舍环境进行综合性的舒适度评价,该研究将除湿热环境之外的空气环境质量也纳入评价指标体系中,采用模糊数学方法,研究了重要环境参数在规模化蛋鸡舍环境舒适度综合评价中的权重,对舍内温度、湿度、CO_2浓度、氨气(NH3)浓度、风速等关键环境参数进行归一化处理,建立了基于多元环境参数的鸡舍综合环境舒适度评价指数(Comprehensive Environmental Index, CEI),并基于LabVIEW软件开发了一套评价系统,可将上述环境参数在雷达图中进行可视化展示,以及对单因素环境参数和环境舒适度进行预警。通过实际使用中鸡舍环境监测数据的分析验证,CEI能够体现舍内整体环境舒适度的变化,对各个时段环境因素间的相互作用做出应答,尤其是温度降低导致空气环境质量影响上升的时段。该研究对于综合评价蛋鸡舍环境条件并进行精准控制,提高环境舒适度,提供了方法支撑。     

利用BP神经网络对江淮地区梅雨季节现代化温室小气候的模拟与分析

为对江淮地区现代化温室内梅雨季节的小气候进行模拟与分析，在建立相应的BP神经网络模拟模型的基础上，进一步研究了外部温度、湿度、风速、太阳总辐射和天窗开度5个因素对温室内温度、湿度、风速的影响。研究发现可以使用BP神经网络对梅雨季节的小气候进行模拟，模型具有较高的精度，是对物理模型的有益补充；梅雨季节室内湿度受室外湿度的强烈影响，在5个输入因素中所占比重为51.7%；室内风速主要受室外风速和天窗开度的共同影响，受室外温度的影响较小，所占比重仅为10%；室内温度主要受室外温度和太阳辐射的影响，二者所占比重分别为46.2%和27.9%。     

密闭蛋鸡舍内NH_3浓度变化规律及其影响因子分析

鸡舍中的NH_3已成为影响人畜健康的重要污染物,为了解蛋鸡养殖环境中NH_3浓度变化规律,采用便携式畜禽舍环境动态监测仪对密闭笼养蛋鸡舍内NH_3浓度和温湿度等指标进行测定,分析其变化规律及其与环境因子之间的相互关系。结果表明:试验鸡舍内日平均温度春季为(20.9±1.3)℃、夏季为(24.3±0.8)℃、秋季为(20.4±0.9)℃、冬季为(14.7±0.9)℃;日平均相对湿度春季为37.7%±4.9%、夏季为70.7%±3.0%、秋季为52.6%±3.4%、冬季为52.6%±1.6%;日平均NH_3浓度春季为(2.46±1.01)mg·m~(-3)、夏季为(0.03±0.02)mg·m~(-3)、秋季为(4.72±1.73)mg·m~(-3)、冬季为(3.05±0.41)mg·m~(-3)。不同季节鸡舍内NH_3浓度与温度和相对湿度均呈现一定的相关性,在高温条件下,鸡舍内NH_3浓度随湿度的升高而增高,而在低温条件下,鸡舍内NH_3浓度则随湿度的升高而降低。研究表明,环境的温湿度对鸡舍内NH_3浓度影响很大,对鸡舍内温湿度的科学管理和合理调节是降低舍内NH_3浓度的关键。     

Concentration and size distribution of airborne particles in a broiler house

Airborne dust particles were sampled in a broiler house using the quartz crystal microbalance cascade impactor designed for the measurement of mass concentration and size distribution from 0.05 to 25 gm. No significant difference was noticed in the dust concentration from morning to evening or at different sampling sites in the broiler house. The concentration of airborne dust particles decreased as the age of the chickens increased. Ratio of dust particles smaller than 0.8 pm to the total dust ranged from 10 to 50%. The highest concentration of dust was in the particle size range of 3.2 μm. The fogging system in use reduced the concentration of larger particles but not that of the smaller particles.     

SE—Structures and Environment: Measurement and Analysis of Dust Spatial Distribution in a Mechanically Ventilated Pig Building

Dust has been implicated as a major contributor to the increased incidence of respiratory disorders among pig workers. Unlike gaseous contaminants, dust is not uniformly distributed within pig buildings. Dust spatial distribution is an important variable in the understanding of dust transportation and the implementation of appropriate control strategies. There is a lack of data on dust spatial distribution in livestock confinement buildings because of a lack of adequate sampling techniques. In this project, a multi-point sampler was used to measure the dust spatial distribution in a mechanically ventilated pig building. Experimental results show that there was a high variation in the dust spatial distribution within the mechanically ventilated pig building. Ventilation rate and diurnal change of weather affect the dust spatial distribution. It was shown that dust source control such as oil sprinkling at regular frequencies was an effective measure to control the dust levels. Room air cleaning such as dedusters can be used to reduce dust concentration and change dust spatial distribution.     

半阶梯式笼养蛋种鸡舍冬季日间空气污染物排放特征

蛋鸡舍空气颗粒物、空气微生物和氨气等污染物的排放不但影响场区生物安全,更会造成环境污染问题。该文采用直线多点均匀采样新型系统,对北京地区某半阶梯式笼养蛋种鸡舍冬季空气颗粒物、微生物和氨气3种污染物的日间排放进行监测和分析,研究半阶梯式笼养蛋种鸡舍冬季日间空气污染物排放特征。结果表明,该蛋种鸡舍试验期间舍内温度保持在18.0~20.0℃;间歇性通风条件下,风机的开启时长和舍外温度具有正相关关系(P0.05,R2=0.883 7);在冬季8:00-18:00期间,空气颗粒物的排放质量浓度为0.5~0.8 mg/m~3,每只鸡排放量为1.0~1.5 mg/h;空气微生物的排放浓度为4.0~4.5 log10CFU/m~3,每只鸡排放量为4.3~4.8 log10 CFU/h;氨气排放浓度为7.6~14.3 mg/m~3,每只鸡排放量为8.1~13.7 mg/h。试验期间,舍外温度低于舍内温度,试验鸡舍通风量及波动范围小,空气颗粒物、空气微生物和氨气的排放浓度、排放量与舍外温度、通风量、舍内相对湿度之间均未发现相关关系(P0.05)。该研究结果可为中国蛋鸡舍空气污染物排放特征提供参考。     

内旋流加速旋风集尘器混流区与中心旋流区的流场分布

混流区和中心旋流区是内旋流加速旋风集尘器的主要特征之一。该文研究了内旋流加速旋风集尘器混流区和中心旋流区的流场分布,计算出各旋流区的速度,导出流场分布的空间向量。实验表明混流区的切向速度分布为准自由涡形式,准自由涡指数为０．５,在加速气流作用下,混流区切向速度显著增加,最大切向速度２２．６ｍ／ｓ,加速了粉尘分离;混流区轴向速度沿径向递增,最大轴向速度在外边壁处（１．５１ｍ／ｓ）,径向速度为向心向;中心旋流区切向速度为强制涡,轴向速度高达４０ｍ／ｓ,径向速度较小且为离心向。     

Wind erosion in agricultural soils: an example of limited supply of particles available for erosion

Soil erosion by wind is a complex process since many interacting factors are involved. In addition, wind erosion can show a considerable spatial and temporal variability associated with changes in soil surface conditions. During a wind erosion experiment conducted in August 1995 within an agricultural field of Central Aragón (NE Spain) [López, M.V., Sabre, M., Gracia, R., Arrúe, J.L., Gomes, L., 1998. Tillage effects on soil surface conditions and dust emission by wind erosion in semiarid Aragón (NE Spain). Soil Tillage Res. (in press)], a decay in dust emission (vertical dust flux) with an increase in wind speed was observed at the end of the experimental period. A further analysis of the evolution of the vertical flux with time in response to changes in soil erodibility is shown in the present study. The analysis is based on the comparison of the measured flux with the potential flux predicted for identical wind conditions assuming that the supply of erodible material at the soil surface was unlimited. The potential flux was estimated by using the dust emission model developed by Marticorena and Bergametti [Maticorena, B., Bergametti, G., 1995. Modeling the atmospheric dust cycle: 1. Design of a soil-derived dust emission scheme. J. Geophys. Res. 100, pp. 16415–16430]. The model is based on the parameterization of the threshold wind shear velocity as a function of the aggregate size distribution and the roughness length of soil surface. The results indicate that the observed reduction in soil erodibility with time was probably due to variations in the aggregate size distribution and, more precisely, to a limited supply of erodible particles at the soil surface. This study underlines the need to consider the temporal variability of the surface conditions in wind erosion research and derived models.     

On the Use of 99Mo/99mTc Generators in the Analysis of Low Levels of 99Tc in Environmental Samples by Radiochemical Methods

The results of spatial and temporal distribution of acidic and basic air pollutants in ambient air around Hsinchu Science-Based Industrial Park (SBIP), Taiwan during August 2000 to October 2001 are presented. The sampling was performed on 13 different sites around the SBIP for 12 hrs each every month, and a total of 195 samples were collected. The effect of geographical and meteorologicalconditions, and production volume of the SBIP on the variation of pollutant's concentration was investigated. The spatial distribution shows that comparatively higher concentration of pollutants was found on the sites, which are either low in altitude such as the WS (west-southern) part of SBIP, in the downwind location or close to the factories. In case the wind velocity was low, i.e. below 2 m s^-1, the concentration of pollutant tended to increase and became uniformly distributed around the science park. The temporal distribution shows a decrease in ambient concentration of pollutants from February to June 2001, mainly due to the decline in the production volume of the SBIP in this period. During the whole period of investigation, the concentration of most of the species (except HF) was found to be lower than the factory-surrounding air quality standard of Taiwan, but in some cases it was higher than the AALG.     

基于电子鼻和GIS的大型生活垃圾堆肥厂恶臭污染源测定

堆肥能够在有效地处理有机生活垃圾的同时生产肥料产品,但堆肥过程中产生的恶臭气体是影响环境的重要因素,严重影响了该项技术的推广应用。为确定堆肥厂恶臭来源和强度,进而为进一步治理提供参考。笔者通过先期调查对堆肥厂存在的恶臭污染释放点进行了初步确定,利用GPS(global position system)定位技术进行网格化布点。在为期30 d的调查过程中,通过电子鼻检测手段分别对堆肥厂厂区和周边环境的恶臭污染状况进行检测。在获得大量现场检测数据的基础上选择GIS(geographic information system)技术中的张力样条法对调查区域进行插值运算,依据生成的数值绘制该区域恶臭污染的等强度曲线。通过作图能够直观地了解恶臭污染分布及浓度梯度下降趋势。对厂区的调查结果作图表明在堆肥厂厂区主要存在着2个主要的恶臭污染释放点源,一个位于发酵车间前段渗滤液抽排外运出口,电子鼻检测数值显示2465,另一个位于与生物滤池附近,电子鼻检测数值显示2913,通过折算臭气浓度分别为840和2191。其中发酵车间附近渗滤液抽排外运出口的取样点邻近与填埋场划定的厂界,其数值远远超过恶臭污染排放标准(GB14554-1993)规定的无组织排放厂界臭气浓度值。2个污染释放源的恶臭强度均达到5级水平。通过对周边环境的更大范围内的恶臭状况检测与比较分析,可以确定堆肥厂的恶臭污染是影响周边环境的首要恶臭因素。     

基于CLM4.5土壤风蚀模型的河北省土壤释尘量模拟

为了定量评价大气污染物中由于土壤风蚀而形成的PM_(10)释放量,基于美国大气研究中心的CLM4.5土壤风蚀模型,运用遥感数据、地面气象监测数据、陆面数据同化系统数据和陆表特征参量产品数据,建立土壤风蚀释尘量的参数体系,模拟2013年河北省的土壤风蚀粉尘中PM_(10)的释尘量。结果表明:2013年河北省PM_(10)的年释尘通量为1.02 t/hm~2,其中,3月份释尘通量最高,为0.28 t/hm~2,占全年释尘量的27.6%,7月份释尘通量最低,仅占全年的0.2%。春季的释尘通量最高,为0.55 t/hm~2,冬季次之,为0.28 t/hm~2,秋季再次之,为0.18 t/hm~2,夏季的释尘通量最低,为0.015 t/hm~2,呈现明显的春高夏低的季节性变化规律。全省土壤风蚀尘中PM_(10)释尘量区域分布差异明显,释尘量最大的区域是沧州滨海平原和坝上高原,其次是冀东滨海平原和冀西北间山盆地。     

基于“3S”的广西典型岩溶区土壤厚度空间格局研究

运用地统计学与GIS技术,将室内布点和实地监测相结合,对广西典型岩溶区果化示范区土壤厚度的空间格局进行了研究。结果表明:果化示范区土壤厚度的空间分布存在正向的全局空间自相关,其空间自相关尺度为2 200 m。土壤厚度以“低—低”型空间集聚为主要分布类型,其空间结构在1～2 200 m区间内为空间集聚;而在2 200～2 800 m区间内为空间孤立。土壤厚度的半方差函数模型符合球状模型,最小空间变程为500.0 m,该变程可作为区内土壤厚度样点间隔的布设依据。土壤厚度空间分布不均匀,主要呈条带状、弧状和少量斑状分布,分布梯度较为明显。本研究可为果化示范区及相似岩溶峰丛洼地的农业生产、石漠化治理和生态重建提供参考。     

基于GRNN网络模型的土壤重金属空间分布的研究

以江苏省南通市为研究区,利用采样点实测数据,借助GRNN神经网络模型并结合3S技术对农田土壤重金属的空间动态分布进行了深入研究。结果表明,GRNN神经网络模型能够智能地学习各个采样点的空间位置与该点各重金属含量之间的映射关系,并能够稳健地对各个空间插值点处的土壤重金属含量进行预测;结果显示南通市农田土壤重金属污染总体较轻,但也存在局部地区的严重污染。在运用GRNN神经网络模型进行空间插值了解重金属空间动态分布的基础上,可以根据污染的状况确定农产品的生产布局和规划。