黑木耳菌糠与牛粪共堆腐腐殖质组成的变化

黑木耳菌糠与牛粪是典型的农业废弃物,两者共堆腐是其资源化利用的最佳途径。本文采用室内培养法,将黑木耳菌糠与牛粪按照10∶0(Ⅰ)、9∶1(Ⅱ)、7∶3(Ⅲ)、5∶5(Ⅳ)、3∶7(Ⅴ)、1∶9(Ⅵ)和0∶10(Ⅶ)7个质量比混合进行为期90d的共堆腐试验,以水溶性物质(WSS)、胡敏酸(HA)、富里酸(FA)和胡敏素(Hu)的碳含量(CWSS、CHA、CFA、CHu)、HA碱溶液E4/E6以及腐殖化指数(CHA/CFA)为评价指标,筛选最佳原料菌糠、牛粪质量比。结果表明:(1)共堆腐中牛粪比例提高可相应增加堆肥的CWSS、CHA、HA碱溶液E4/E6以及CHA/CFA,使CHu有所降低;(2)随时间的延长,堆肥中的CWSS和CHu含量逐渐下降,Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ和Ⅶ处理堆肥的CHA含量先降低再大幅度提高,而Ⅲ和Ⅴ处理的CHA含量呈逐渐增加趋势变化。在各处理中,黑木耳菌糠与牛粪按照7∶3共堆腐更有利于堆肥中CHA的积累,堆肥中HA经历了"先降解再缩合,最终分子复杂程度增加"的过程,混料中黑木耳菌糠比例提高有利于HA分子的复杂化;(3)随堆腐时间延长,除Ⅲ处理的CHA/CFA逐渐增加外,其余各...     

重庆三峡库区畜禽粪便污染研究

畜禽粪便是三峡库区水质恶化的首要因子,因此该地区畜禽粪便的排放量也越来越受到人们的重视。通过畜禽粪便年排放量的估算方法和畜禽粪便排泄参数的确定,本文估算了重庆三峡库区2001—2005年畜禽粪尿排放量和粪尿中对环境产生污染的主要物质量(氮、磷、COD、BOD),并从时间和空间上分析了变化趋势。结果表明,重庆三峡库区畜禽粪便的排放量呈逐年上升的趋势,且空间分布不平衡。聚类分析的结果显示,万州区、云阳县、丰都县和开县环境污染风险较高。     

重庆市畜禽粪便年排放量的估算研究

畜禽养殖产生的粪便已成为我国农村面源污染的主要来源，因而畜禽粪便的排放量也越来越引起人们的重视。通过对重庆市畜禽养殖业进行调查，结合国内外有关研究，确定重庆市畜禽粪便年排放量估算方法和各种估算参数。以2001年为基准，估算出重庆市主要畜禽(猪、牛、羊、马、兔、家禽等)年粪尿排放量和粪尿中对环境产生污染的主要物质量(有机质、氮、磷、钾)，以便对重庆市畜禽粪便污染作一个定量的认识。估算结果为重庆市2001年畜禽粪尿排放7421万t，其中有机质为806万t，氮42.5万t、磷21.48万t、钾44.98万t。该研究结果可为重庆市工农业生产布局和环境污染治理提供决策依据。     

上海地区畜禽粪便重金属污染特征研究

按照《有机肥料》(NY 525—2012)和台湾省有机肥标准,规模化养殖场畜禽粪便重金属超标率大小依次是锌、铜、砷、汞和镍,超标率达63.1%;不同粪便类型重金属污染情况不一样,猪粪重金属污染程度高低依次为铜、锌、砷、汞铬、镉、铅和镍,禽粪重金属污染程度高低依次为砷、锌、铜、镍、铬和汞铅镉,牛粪重金属污染程度高低依次为铜、锌、砷、镍、铬、镉和汞铅,羊粪重金属污染程度高低依次为汞、锌、铜、镍、铬、镉和砷铅。通过尼梅罗污染指数法计算,猪粪重金属污染程度最严重,其次为禽、羊和牛,猪粪重金属属重污染等级,禽粪便重金属属轻度污染等级,羊、牛粪重金属属警戒级。本文提出科学合理使用饲料添加剂、加强有机肥料科学使用指导工作和逐步建立畜禽粪便重金属、抗生素、致病微生物等有毒有害物质监控体系3项对策措施。     

畜禽粪便高温堆肥生物化学变化特征研究

采用静态条跺堆方式肥研究了畜禽粪便高温堆肥生物化学变化特征。结果表明,随着堆肥的进行,全碳、全氮含量及碳氮比有所下降,3项指标分别由堆制前的149.7gkg-1、12.5gkg-1,12.6gkg-1下降至117.8gkg-1、10.6gkg-1、12.0gkg-1;过氧化氢酶活性也呈下降趋势,降幅达56%;pH值和电导率则有所提高,分别由堆制前的7.60、2147mScm-1增加至8.74、2470mScm-1.使用本研究中的堆肥材料和工艺进行高温堆肥,经过30d可达基本腐熟程度。     

呼和浩特地区农田畜禽粪便负荷量调查研究

用猪粪当量负荷及有效耕地面积对呼和浩特各旗县区农田畜禽粪便负荷量进行了全面统计,从而获得了可比性较强又较符合实际的农田畜禽粪便负荷量。并且,对各地区畜禽粪便负荷量进行比较分析,进而为呼和浩特畜禽养殖企业的合理布局及畜禽粪便处理利用规划提供科学依据。     

我国畜禽粪便处理设备的研究现状及其发展趋势

对我国用于畜禽粪便处理的输送、分离、干燥及发酵设备的研究开发现状进行了分析和评述,指出了目前存在的问题和今后的发展方向。认为,畜禽粪便的处理和利用应结合中国国情,走综合利用的道路,向能源化、饲料化和肥料化等方向发展。     

我国畜禽粪便处理设备的研究现状及其发展趋势

对我国用于畜禽粪便处理的输送、分离、干燥及发酵设备的研究开发现状进行了分析和评述,指出了目前存在的问题和今后的发展方向。认为,畜禽粪便的处理和利用应结合中国国情,走综合利用的道路,向能源化、饲料化和肥料化等方向发展。     

畜禽粪便堆肥腐熟度评价指标体系研究

以牛粪和猪粪两种畜禽粪便分别与秸秆混合堆肥,全面考察了堆肥过程中与腐熟度有关的理化指标和生物指标变化。结果表明,在3个月的堆肥熟化试验考察期内,堆肥初期堆体升温迅速,50℃以上高温持续时间累计超过15d;物料pH值先升后降,60d后稳定在8.0左右;含水率和C/N持续下降,C/N60d后接近20;氨氮含量呈先升后降趋势,胡敏酸和富里酸比值则先降后升;Solvita腐熟等级、种子发芽势和根系建成指标不断升高,而作物生长指标则无显著变化。由腐熟度指标相关性分析表明,最能体现堆肥腐熟程度的Solvita腐熟等级与C/N、种子发芽势、根系建成指标呈高度相关,与含水率和腐殖酸呈低度相关。据此,结合常规温度指标建立了堆肥腐熟度评价指标体系,用于科学指导农牧业废弃物堆肥质量控制。     

畜禽粪便堆肥高温保氮菌 Aliibacillus thermotolerans BM62的筛选及复壮

氨氧化细菌可以将 NH 3氧化成 NO 2-，从而减少堆肥过程中的氨挥发，是畜禽粪便堆肥中的理想保氮微生物。本实验在堆肥高温期样品中分离得到一株高温微好氧氨氧化细菌，经鉴定此菌株为芽孢杆菌科( Bacillaceae)的一个新属，命名为 Aliibacillus thermotoleransBM62。在后续研究中由于反复迭代等原因，发现其氨氧化能力有所衰退。菌株 BM62可适应堆肥高温阶段微好氧环境进行氨氧化作用，该特性使其在堆肥保氮中具有较高的理论研究价值和实际生产意义，因此对该菌株氨氧化能力的复壮研究十分必要。本实验以 Aliibacillus thermotolerans BM62为研究对象，以来源环境堆肥为基础，添加不同营养因子(牛肉膏、蛋白胨)作为复壮培养基，考察不同复壮载体对菌株复壮效果的影响。实验结果表明，菌株 BM62在不加任何外源有机物的堆肥原环境复壮培养基的复壮效果最佳，经复壮培养后，该菌株氨氧化活性为 34.7～ 36.5mg/L，与其退化前氨氧化能力(35.0mg/L)相当。     

典型河源区畜禽粪便农田施用的环境承载力研究

畜禽粪便作为农业面源污染的主要来源之一,对农田土壤质量及河源区水质安全存在严重威胁.本研究选取东辽河源区东辽县畜禽粪便为研究对象,通过分析其重金属与典型抗生素与产生特征,阐明了畜禽粪便农田施用的环境承载力及应对措施.结果表明:畜禽粪便中重金属Cu、Zn含量最高,四环素类抗生素中金霉素残留最高,猪粪中含量高于鸡粪和牛粪....     

中国东北地区畜禽粪污处理技术与资源化利用模式分析

为摸清东北地区畜禽粪污处理技术与资源化利用模式应用现状,该研究采用问卷调研与现场评估相结合的方式,对黑龙江、吉林和辽宁3省272个规模化养殖场进行了调研,分析了养殖畜种与存栏量、粪污产生量、粪污处理技术、粪污处理设施设备以及粪肥还田参数等数据,总结了东北地区畜禽粪污处理技术应用现状和资源化利用模式特点。结果表明：东北地区主要粪污收集工艺为干清粪,占比达94.35%。固体粪便以堆沤肥工艺为主,占所调研养殖场的86.93%,各畜种粪便存储设施面积符合畜禽规模化养殖场粪污资源化利用设施建设规范要求。液体粪污主要处理方式为粪水贮存,占所调研养殖场的68.18%;奶牛养殖场粪水贮存设施小于建设规范要求。东北地区粪肥还田主要种植作物为玉米,占所有种植作物的78.13%,现有配套土地面积普遍低于畜禽粪污土地承载力测算需求面积。固体粪肥主要施肥方式为人工施肥,占比达88.00%;液体粪肥主要施肥方式为漫灌和喷灌,占比分别为54.17%和37.50%。整体来看,东北地区粪污处理与资源化利用主要技术模式为“干清粪+粪便堆沤+粪水贮存”。研究结果可为东北地区粪污处理和资源化利用模式推广和政策制定提供参考。     

Increased total nitrogen content of poultry manure by decreasing water content through composting processes

Microbial mineralization of urea and uric acid in poultry litter can lead to loss of nitrogen (N) content and its value as a fertilizer. To minimize the loss of N in the composting processes, controlling the water content in litters is a key to reduce the mineralization processes of N compounds. The N content of litter may be influenced by diets, hen age and the type of poultry houses used. The objectives of the present study were i) to determine the relationship between the water content and the decomposition rate of uric acid in poultry litter and ii) to investigate the effect of hen age and crude protein (CP) percentages in diets on the N content of poultry litter. A layer feeding trial was conducted in two poultry farms with windowless and open-floor houses. An incubation study of poultry litter was performed under different levels of water content. Our study found that the diet CP percentage (16.5–18%) and the growth stage of laying hens did not have a significant effect on the amount of total N (52–56?g?kg^?1) and uric acid-N (26–31g?kg^?1) in fresh litters. At the 7^th day of litter incubation study, the concentration of uric acid-N was 22 g kg^?1 in litters with a water content of 35%, whereas it further decreased to less than 1.3 g kg^?1 in litters with a water content of 55% and higher levels. The decomposition rate of uric acid-N in litter was 0.3–3.1g?kg^?1?day^?1 in the windowless house and 3.1–7.1g?kg^?1?day^?1 in the open-floor house. Decomposition of uric acid in litters was positively correlated to the litter moisture content that is controlled to be lower in windowless houses (40–50%) than in open-floor houses (55–80%) during the composting period. Our study suggests that the use of windowless houses for layer chicken production is effective for producing poultry manure with a high N content.     

沼渣与畜禽粪便混合堆肥发酵效果的综合评价

采用正交试验设计方法实施了4组不同物料配比（以干质量计）沼渣与畜禽粪便混合物料堆肥试验,并采用模糊综合评价、灰色关联分析和属性识别法对其发酵效果进行了评价,为沼渣的肥料化利用提供参考。结果表明：T3（沼渣∶猪粪∶鸡粪=5.85∶8.49∶8.19）升温速率最快、高温维持时间最长,所达温度最高,T2（5.85∶7.425∶6.825）次之,T1（7.02∶7.425∶8.19）、T4（7.02∶8.49∶6.825）最差;从pH值、有机质、C/N、NH4＋-N、NH4＋-N/NO3－-N和总养分等化学指标看,T2、T3发酵效果优于T1、T4;堆肥结束后,T1、T2、T3、T4粪大肠菌值分别为1、10-1、10-2、1,发芽指数GI分别为96.72%、103.35%、98.42%、85.13%。上述3种评价方法对T1、T2、T3发酵效果评价一致：较好腐熟,但对T4评价结果分别为较好、基本和极未腐熟。综上所述,由单一指标或单一评价方法评判堆肥腐熟度有局限性。对堆肥发酵效果的评价应综合考虑物理、化学和生物学指标,对比3种评价方法原理,灰色关联分析法是评价堆肥发酵效果的较优方法。     

鸡粪堆肥中氮转化微生物变化特征的初步研究

采用室外人工翻堆好氧堆肥方法,进行了70d的鸡粪、鸡粪添加1%稻草和鸡粪添加3%稻草堆肥试验,采用平板记数法和最大可能记数法(MPN),研究了堆肥过程中氨化细菌、固氮菌、硝化菌和反硝化菌的数量变化规律。结果表明:氨化作用在堆肥初期显著,硝化作用、反硝化作用、硝化细菌和反硝化细菌数量随堆肥时间的推移有上升的趋势;堆肥中存在固氮菌,但数量变化不大。堆肥中氮转化微生物变化特征与堆肥中铵态氮、硝态氮变化规律相一致。     

分层接种对猪粪厌氧干发酵产气性能及微生物群落结构的影响

为避免厌氧干发酵酸抑制,提高产气效率,以猪粪和玉米秸秆为发酵原料,采用中温批式试验,在总固体（Total Solid, TS）为20%、接种比为25%的条件下研究分层接种和混合接种对猪粪干发酵厌氧消化性能的影响。结果表明：2种接种方式下的发酵体系内挥发性脂肪酸（Volatile Fatty Acids, VFAs）均发生明显积累,其中,分层接种在第15天的TVFAs质量浓度达到33.0 mg/g,之后明显降低,至发酵结束时VFAs消耗殆尽。混合接种从第15天至发酵结束,TVFAs质量浓度维持在29.2～38.5 mg/g高水平范围内。分层接种的累积挥发性固体甲烷产率为211.5 mL/g。高通量测序结果显示,氢营养型产甲烷途径在2种接种方式下均占主导,但分层接种增加了发酵体系中微生物的丰富度和多样性,且群落结构更加稳定。进一步分析表明,乙酸和pH值是影响厌氧干发酵中微生态结构的主要环境因子。该研究结果为解除畜禽养殖废弃物酸抑制、提高产气效率提供理论依据与有益借鉴。     

海泡石对猪粪秸秆厌氧发酵产物中Cd的钝化效果研究

由于饲料添加剂的使用,畜禽粪便中重金属含量增加。因此,为降低厌氧发酵过程中的重金属污染风险,该文以猪粪和玉米秸秆混合为发酵原料,重金属Cd为研究对象,通过添加2.5%的海泡石作为钝化剂,在35 ℃的条件下进行为期60 d的发酵。利用H2O、KCl、Na4P2O7、NaOH、HNO3分级提取法对有机碳含量和重金属Cd在有机质中的分布变化情况进行分析,结果表明：随着发酵的进行,沼渣中有机质含量呈现前中期迅速降低,后期缓慢降低的趋势,且添加钝化剂后沼渣中有机质含量降低;总可提取态有机碳在10%～20%之间,发酵过程中胡敏酸（humic acid,HA）所占比例明显增加,富里酸（fulvic acid,FA）所占比例明显降低,HA/FA也随之增大,说明添加海泡石提高了腐殖质的腐殖化程度;沼渣中所提取的Cd含量达到总量的80%以上,其中大部分的重金属Cd存在于腐殖质中。水溶态和可交换态重金属Cd所占比例随着发酵过程的进行会逐渐降低,矿物质态和残渣态逐步增加,并且添加海泡石这种增加趋势进一步增强;沼渣中腐殖质大部分Cd主要与FA结合。随着发酵的进行,HA含量增加,FA含量降低,HA/FA也逐渐增大,增强了腐殖质中Cd的稳定性,从而降低了沼渣中重金属Cd的毒害作用。因此猪粪秸秆混合厌氧发酵或在这个过程中添加2.5%海泡石作为钝化剂可减少重金属污染的风险。     

菌剂对鸡粪堆肥腐殖质含量品质的影响

腐殖质是评价堆肥品质的重要因素,该文利用鸡粪和秸秆为原料进行高温好氧堆肥,设计接种菌剂和不接种菌剂(对照)2个处理,研究菌剂添加对堆肥腐殖质形态、含量、品质的影响。结果表明:与对照相比,接种菌剂可以加快有机物的降解,矿质化时间缩短14d,菌剂具有良好的保碳效果,总有机碳含量提高了16.1%,同时总腐殖酸、游离腐殖酸以及水溶态腐殖酸及胡敏酸的含量,分别提高了38.7%,45.7%、39.0%及54.9%。接种菌剂可以提高腐殖酸的活性,堆肥结束后,接种菌剂处理的游离腐殖酸和水溶性腐殖酸含量均增加,而对照处理的含量均降低;堆肥可以提高腐殖酸质量,堆肥结束后两个处理总腐殖酸含量均下降但是缩合度、腐殖化率、腐殖化指数及胡敏酸百分比均提高,特别是添加菌剂的处理腐殖化程度明显高于对照。说明了菌剂可以增加堆肥腐殖质含量,提高腐殖质缩合度、芳构化程度及活性。     

基于土地消纳粪便能力的畜禽养殖承载力

为了评估北京市平谷区畜禽养殖承载潜力及其污染潜势,该文针对生态涵养区果园占农用地比例大这一特点,参考欧洲标准和相关文献设定了耕地和果园的氮(磷)限量标准,并分析平谷区及其各乡镇耕地和果园对畜禽养殖的承载潜力。结果表明:1)全区农用地平均粪便负荷为16.7 t/hm2,低于30 t/hm2的国家标准,果园对粪便的负荷占农用地总负荷量的66.42%,是最主要的消纳畜禽粪便的载体;2)全区尚有一定的畜禽承载潜力,以氮、磷计分别为6.25万头猪当量和9.48万头猪当量,但各乡镇承载潜力差异显著,兴谷等8个乡镇属于过量承载,具有很高的污染风险,而大华山等9个乡镇仍有较大的承载潜力。研究结果可为平谷区养殖业布局调整、环境污染治理和畜禽粪便资源化利用等决策提供支持。     

湖北省秸秆和畜禽粪污还田化肥替减潜力与环境承载力分析

湖北省畜禽业规模化养殖水平显著提高,秸秆资源量逐年提升,农业废弃物还田不仅可以减少农业面源污染,还可以减少化肥施用。该研究将湖北省分为5个种植区域(即鄂东南低山丘陵区、鄂北低山丘岗区、鄂西北山地区、鄂中平原区以及鄂西南山地区)。基于2019年-2020年统计数据,收集不同区域主要畜禽(猪、肉牛、奶牛、羊、肉鸡、蛋鸡)的存栏量、出栏量以及饲养周期,主要农作物种植面积和经济产量,计算湖北省畜禽粪污的养分供给量,评估不同区域的畜禽养殖现状是否超过土地承载畜禽粪污的最大容许数量。根据不同农作物的草谷比以及秸秆养分含量,计算出湖北省农作物秸秆的养分资源量以及养分还田量。湖北省不同区域畜禽养殖量均未超出当地最大承载容纳量,其中鄂北地区的土地承载力指数最高,达到了0.35～0.78,鄂中地区的土地承载力指数仅在0.17～0.54,有较大的空间来发展畜禽养殖业。2019年湖北省畜禽粪污养分资源量分别为36.89万tN、14.03万t P₂O₅、52.06万tK₂O。按照畜禽粪污肥料化还田率65%计算,畜禽粪肥的养分还田总量分别为23.9...