畜禽养殖业氨排放清单编制技术

氨在环境中起着重要的作用,而畜禽养殖作为人为源氨排放的重要来源备受关注。欧盟和美国均较早开展了对氨排放的管理和控制,制定了相应的清单编制技术文件。主要介绍了畜禽养殖业的氨排放来源,欧盟和美国畜禽养殖业氨排放清单的编制方法及不同畜禽种类的氨排放因子,并对我国开展畜禽养殖业氨排放清单研究提出了建议。     

养殖业氨排放清单模型进展及鸡的排放因子本地化

畜禽养殖业的氨排放是农业氨排放,也是人为氨排放的最主要来源。世界各国,尤其是欧洲国家在养殖业氨排放清单领域做了大量研究。从通用模型、物质流模型两方面归纳总结了各种模型的特点,在此基础上选用RAINS模型对中国畜禽(主要是鸡)氨排放因子进行了修正,为以后我国养殖业氨排放清单的编制工作打下良好的基础。     

山东省农业源氨排放清单研究

为建立山东省农业源氨排放清单,根据《山东统计年鉴2016》数据,采用排放因子法估算了山东省2015年农业源氨排放清单。结果表明,山东省2015年农业源氨排放量为105.831万t,排放强度为6.71 t·km^-2。畜禽养殖是最大的排放源,排放量为68.673万t,占总排放量的64.89%,猪和家禽是畜禽养殖排放量的最大贡献源,两者占畜禽养殖排放量的72.88%;其次是氮肥施用,排放量为30.835万t,占总排放量的29.14%;生物质燃烧、人体排放、土壤本底的氨排放量分别为2.173、2.117、1.943万t,分别占总排放量的2.05%、2.00%、1.84%;固氮植物的氨排放量最小,仅为0.09万t,不足总排放量的1%。菏泽、德州、潍坊、临沂、济宁、聊城是山东省农业源氨排放大市,氨排放量为7.910~13.662万t。研究表明,应从规范畜禽养殖规模和合理施肥两方面着手,精准施策,以减少山东省农业源氨排放量。     

南京市2013年人为源大气氨排放清单及特征

根据搜集的南京市各类人为源氨排放的活动水平数据,采用排放因子法,建立了南京市2013年人为源大气氨排放清单.结果表明,①2013年南京市人为源大气氨排放量约为25.79 kt,排放强度为3.91 t/(km2·a);②农业源是南京市人为源氨的主要排放贡献源,占总排放量的75.65％;③畜禽养殖是南京市人为源氨排放的最大贡献源,占总排放量的42.96％,肉鸡是南京市畜禽养殖氨排放最大的贡献源,占畜禽养殖排放总量的35.90％,其次是肉猪,占21.77％;④氮肥施用是南京市人为源氨排放的第二大排放源,占总排放量的25.98％,其中,水稻的氮肥施用贡献了66.84％;⑤废物处理是南京市人为源氨排放的第三大贡献源,占总排放量的15.74％,烟气脱硝占废物处理源的70.68％.除了畜禽养殖和氮肥施用两大排放源,烟气脱硝过程中的氨排放需要引起足够重视.     

农业种植业氨排放清单模型适用性比较研究

通过了解农业种植业氨排放清单的相关模型的研究进展,主要对NARSES、RAINS、AEIFA、AEIG、DanAm5种典型模型进行研究,并从活动水平、排放因子、时间分布和空间分布4个主要方面进行了相关的适用性对比分析。     

长三角地区典型季节规模化奶牛场氨排放特征研究

为掌握长三角地区规模化奶牛场氨排放特征,通过在线高分辨率监测系统对典型规模化奶牛场的棚舍养殖、粪便堆肥和污水贮存环节进行连续监测,获取不同环节、不同季节的氨排放信息,并计算得到本地化氨排放系数及排放强度。结果表明：规模化奶牛场棚舍养殖、粪便堆肥和污水贮存3个环节的年均氨排放浓度分别为（2.53±0.88）、（2.68±1.72）mg·m^-3和（2.44±1.73）mg·m^-3,氨浓度季节变化趋势总体表现为夏季>秋季>春季>冬季,夏季为冬季的2.3~4.2倍。不同环节氨排放小时变化存在明显差异,主要受日气象因子变化、畜禽活动和清粪管理等因素影响。温度是影响奶牛养殖氨排放水平的主要气象因素,与棚舍养殖、粪便堆肥和污水贮存3个环节的氨浓度水平均呈极显著正相关关系,相关系数分别达到0.914、0.817和0.942,而风速和大气压强则与各环节氨排放浓度呈负相关关系。基于在线监测获得了奶牛养殖氨排放本地化系数,棚舍养殖、粪便堆肥和污水贮存3个环节的年均氨排放系数分别为（13.14±5.17）、（7.71±5.17）kg·头^-1·a^-1和（9.72±4.47）kg·头^-1·a^-1,全年合计氨排放系数为30.57 kg·头^-1·a^-1。采用本地实测氨排放系数,建立了长三角地区规模化牛场氨排放清单,2018年长三角地区规模化牛场氨排放总量为3.39万t,氨排放主要集中在安徽省中北部和江苏省北部等集约化畜禽养殖规模较大的地区,夏季氨排放总量和强度最高,达到了1.36万t和151 t·d^-1,是冬季的3倍多。     

江苏省农业源甲烷排放清单研究

根据农业源甲烷排放的活动数据和排放因子,采用IPCC(2006)推荐的排放系数法对2009年江苏省农业源甲烷排放量进行估算。结果显示,2009年江苏省农业源甲烷排放总量为990.348Gg,其中,水稻种植是江苏省最大的甲烷排放源,年排放量为829.577Gg,占全省总排放量的83.77%;畜禽养殖和秸秆燃烧甲烷排放较少,占甲烷排放总量的14.54%和1.69%。江苏省农业源甲烷排放平均强度为9.63t/km2.a,甲烷排放强度超过12t/km2.a的城市分别是扬州、淮安、南通市和泰州市,排放强度分别为13.88t/km2.a、13.52t/km2.a、13.48t/km2.a和12.29t/km2.a。     

安徽省农田生态系统氨排放研究

农田生态系统氨排放分人为源和自然源2种,以农田生态系统为研究对象,以氮肥施用、土壤本底、固氮植物和秸秆堆肥为统计单元,利用排放系数模型算了安徽省农田生态系统氨排放现状。2014年全省农田生态系统氨排放量为50974.0 t,其中,氮肥施用氨排放量最大,占总排放量的80.4%。在此基础上提出大气氨污染防治措施,旨在减少农田生态系统大气氨排放,提高空气质量,为科学施肥、合理综合利用秸秆等提供依据。     

京津冀地区农业源氨排放的时空格局与减排潜力

京津冀地区不合理的肥料和粪便管理造成了大量的氨排放,促进了该地区PM2.5的上升。本研究基于排放因子法和高分辨率活动数据建立了京津冀地区2015—2019年的氨排放清单,阐明了该地区农业源氨排放的总量和来源、时间变化、空间格局以及减排潜力。结果表明:2015—2019年京津冀地区年均农业源氨排放量为429.1 Gg·a~(-1),玉米种植、尿素施用和室内圈舍是氨排放的主要来源;农业源氨排放量逐年下降,其中种植业贡献了75%的减少量。京津冀地区农业源氨排放呈现"南高北低"的格局,50%的县(区、市)贡献了80%以上的排放。提高作物氮利用率可以大幅降低种植业的氨排放(57.5%),采用酸性碳酸钙替代饲料中的碳酸钙则可以有效降低畜禽养殖业的氨排放(26%～53%)。     

南京市移动源排放清单建立研究

基于南京市移动源活动水平,采用适当的估算方法,建立了南京市2015年移动源排放清单。结果表明:南京市2015年移动源排放的CO、HC、NO_x、PM_(10)、PM_(2.5)、SO_2分别为9.61万t、1.88t、5.66万t、0.22万t、0.20万t和0.29万t。道路移动源中,小型载客汽车对HC和CO排放量贡献率最大,分别为61.0%和54.7%。重型载货汽车是NOx、PM_(10)、PM_(2.5)和SO_2四种污染物的主要排放来源,占比分别为54.0%、46.7%、45.8%和42.9%。非道路移动源中,船舶对CO、HC、NOx、PM_(10)、PM_(2.5)和SO_2排放量的贡献率均最大,分别为53.8%、49.4%、44.5%、57.8%、57.1%和89.6%。     

我国NH3-N排放量及空间分布变化初步研究

NH3-N的排放量增加引起了水体富营养化、土壤酸化等一系列环境问题.所以对NH3-N排放情况的研究越来越受到科学家的重视.而有关我国NH3-N排放量历史变化情况,尤其是近20多年来的排放量报道很少.参照已有的各个NH3-N源的排放因子,利用中国农业年鉴统计等数据资料,计算了1980-2005年我国NH3-N排放量.结果表明,1980年,NHr-N排放量为5.50Tg,到2005年达到13.38 Tg,增加了143%,年均增长率为5.51%.因使用化学肥料产生的NH3-N排放最最大.约占总排放量的29.4%～47.4%,畜牧业中动物厩舍及其排泄物储存产生的NH3-N排放量居第二位.我国NH3-N排放量空间分布不均匀,主要分布在我国东部河南、山东、江苏、河北以及西南的四川等省.2005年约占总排放量的36.2%.我国NH3-N排放总量的时间变化最大的几个省份分别是黑龙江、天津、河北、河南、山东等,其年均增长在8%以上.而我国的西北和青藏高原地区排放量变化最小,仅为0-44%.     

江苏省农业源氨排放分布特征

[目的]研究江苏省氨排放分布特征。[方法]根据江苏省农业源活动水平数据,采用排放因子法,建立了2014年江苏省农业源大气氨排放清单,利用GIS软件分析了江苏省农业源氨排放的分布特征。[结果]2014年江苏省农业源氨排放总量为679.23 kt,排放强度为6.61 t/km2;畜禽养殖是江苏省农业源氨排放的最大贡献源,占总排放量的67.80%,氮肥施用是第二大贡献源,占29.29%;鸡是江苏省畜禽养殖氨排放最大的贡献源,其次是猪,分别贡献了41.15%和30.17%。[结论]江苏省农业源氨排放无论是排放量还是排放强度都呈现出由南向北递增的空间分布特征,苏北地区是江苏省最需要控制的农业源氨排放贡献区。     

南京市电力行业二氧化硫排放清单的建立及减排建议

该文在问卷调查和资料查阅的基础上,针对二氧化硫对南京市电力行业进行活动水平调研,采用"自下而上"的方法建立了南京市2014年电力行业二氧化硫排放清单。结果表明,2014年南京市电力行业二氧化硫排放总量为27 735.20t,该结果与2014年环境统计资料结果较吻合,证明该清单编制方法具有较强的可操作性和可信性。根据本研究所建立的二氧化硫排放清单,从改变能源结构、优化发电设备、优化脱硫设备、加强煤炭脱硫工作等方面提出了二氧化硫减排建议。     

流加氨水提高木聚糖酶活力初步研究

用正常产酶培养基和流加氨水产酶培养基培养Aspergillus niger J506,测定木聚糖酶的活性、酸性蛋白酶的活性和pH值。结果表明,用正常培养基培养时,木聚糖酶的活性在78~82 h达到产酶高峰,酶活力为226 U/mL。流加氨水培养,发酵液的pH值控制在4.0以上,木聚糖酶活力在86~90 h达到产酶高峰,活力为319 U/mL,比正常发酵提高了41.15%;而流加氨水条件下酸性蛋白酶活性从64 h开始比正常培养有明显降低。蛋白酶活力的降低和木聚糖酶活力的提高可能有一定关系。     

育肥猪舍氨气浓度测定与排放通量的估算

在北京选择一典型猪场,对不同季节育肥舍的氨气浓度进行了为期1年的试验测定,2004—2005年试验期间每2个月测定1次,每次测定3～4d,每2h采样一次,并根据二氧化碳平衡原理,对猪场不同生长阶段的育肥猪氨气排放通量进行了估算。结果表明,2005年1月舍内氨气的平均浓度为(10.09±4.60)mg·m-3。2004年7月舍内氨气平均浓度为(3.44±2.34)mg·m-3,5月舍内氨气浓度为(6.29±4.07)mg·m-3,11月舍内氨气浓度为(6.98±2.63)mg·m-3,夏季舍内氨气浓度日夜变化不显著,冬季每日最低氨气浓度出现在9:00—17:00时段;育肥猪饲养期间的氨气排放通量为每头107.18～424.42mg·h-1。     

密闭箱处理蛋鸡粪的氧化亚氮氨气排放研究

采用密闭箱处理蛋鸡粪的方法,研究了密闭箱内产生的氧化亚氮、氨气的排放规律、影响因子及两者存在的内在联系。结果表明,氧化亚氮的产生与有机质的含量以及蛋鸡粪内部的氧气状况密切相关;氨气与氧化亚氮的逐日排放变化规律存在很大的相似性;蛋鸡粪的内部温度作用表现不明显,受外界气温影响很小。