稻田温室气体排放研究概述

全球变暖作为气候变化的主要特征,严重威胁着人类的生存和发展,已成为当今国际社会最主要的环境问题之一,也是学术界的研究热点。温室气体是导致全球变暖的重要原因之一,而稻田则被认为是温室气体的主要排放源。因此,在农业领域中,减缓稻田温室气体排放、发挥稻田碳汇潜力是减缓全球变暖的重要举措之一,也是实现“双碳”战略目标的必要手段。水稻作为中国重要的口粮作物之一,具有巨大的减排潜力。在梳理稻田温室气体排放机制、影响因素及核算方法等方面研究的基础上,分析了稻田温室气体排放研究现状及研究不足,为助力统筹规划粮食安全与减排以及减缓全球气候变化、实现可持续发展目标,从综合角度出发,提出了加强不同领域交叉研究、深入探究稻田温室气体排放机理和影响因素的未来研究方向。     

反刍动物瘤胃甲烷产生的调控措施

综述了近几年对反刍动物瘤胃甲烷的产生所采取的各种调控措施,如通过饲养管理调控甲烷产生、控制乙酸和丙酸的比例、提供电子释放的新途径、添加抑制剂及引入其他菌等几个方面。其中部分措施在目前应用中存在着一定的局限性,因此笔者对未来调控反刍动物瘤胃甲烷的措施进行了展望。     

我国典型茶区化学氮肥施用与生产运输过程的温室气体排放量估算

基于相关统计数据和文献调研方法,估算了我国14个典型茶区中化学氮肥施用、生产及运输过程中的温室气体排放量。结果表明,化学氮肥施用导致的土壤N₂O直接排放和生产过程中的温室气体排放是茶园化学氮肥消费带来的温室气体主要排放源;14个典型茶区消费的化学氮肥产生的温室气体排放量(以CO₂排放当量计算)为16.81~344.80万t·a^-1,其中贵州、云南、湖北和四川4省的茶园消费的化学氮肥带来的温室气体排放量较高,均超过200万t·a^-1,占全部区域温室气体排放量的59.98%;单位面积温室气体排放量为3.22~9.76 t·hm^-2·a^-1,单位产量温室气体排放量为2.10~12.96 t·t^-1·a^-1、单位产值温室气体排放量0.39~1.90 t·万元^-1·a^-1;总体而言,贵州、云南、湖北、湖南和四川5省的茶园消费的化学氮肥带来的温室气体排放量、单位面积温室气体排放量、单位产量温室气体排放量和单位产值温室气体排放量较高,福建、河南省及重庆市3个茶区相对较低。在茶园化学氮肥施用量控制为300 kg·hm^-2和450 kg·hm^-2两种情景下,茶园生态系统温室气体减排总量为617.07万t·a^-1和228.94万t·a^-1,减排潜力为34.12%和12.66%,减排潜力较大的区域主要有湖北、四川、贵州、湖南和江西等5省。     

内蒙古草原陆面通量和边界层结构数值模拟

本文用中尺度MMS模式和修正法国陆面过程模式耦合的中尺度模拟系统模拟了内蒙古草原土壤-植被-大气相互作用(IMGRASS)中尺度实验区生长季后期的地面水分能量通量和边界层结构。结果表明,没有降水时的草场白天大部分时刻潜热通量大于感热通量,降水可使潜热通量变大,波纹比变小,草地波纹比正负转变时间为早8点和晚19点。以乌日图为例的内蒙古沙地白天波纹比大于1,正负转变时间是早7点和晚20点。在降水量不大时,土地利用类型比降水对地面通量影响大。边界层温度廓线符合中纬度陆地边界层日夜演变规律,沙地对流边界层形成早于草原,湿度和风廓线与温度廓线的对应关系较好。     

畜禽养殖业污染物排放标准

为贯彻《环境保护珐》、《水污染防治法》、《大气污染防治法》，控制畜禽养殖业产生的废水、废渣和恶臭对环境的污染，促进养殖业生产工艺和技术进步，维护生态平衡，制定本标准。     

体外法研究硝酸钠调控水牛瘤胃甲烷生成对脂肪酸生物氢化途径的影响

本试验旨在研究硝酸钠调控水牛瘤胃甲烷生成对脂肪酸生物氢化途径的影响。选取3头体重约为（650±50）kg、安装永久性瘤胃瘘管的水牛作为瘤胃液供体动物,通过体外批次培养,设计发酵底物的精粗比为40：60,试验设4个组,每组5个重复,每组各添加0.25 mg/mL的α-亚麻酸,硝酸钠添加水平分别为0（对照）、1、2、3 mg/mL。分别培养3、6、9、12、24 h时测定产气量和甲烷产量,在培养24 h结束后测定体外发酵参数和脂肪酸含量。结果表明：①添加硝酸钠显著降低了瘤胃培养液24 h的总产气量、甲烷（CH₄）含量和甲烷/总产气量的比例（P<0.05）,添加1、2和3 mg/mL硝酸钠后瘤胃液甲烷含量分别降低了89.62%、91.20%、91.75%。②添加硝酸钠组瘤胃培养液的pH和氨态氮（NH₃-N）含量显著高于对照组（P<0.05）,添加1 mg/mL硝酸钠组微生物蛋白（MCP）含量也显著高于对照组（P<0.05）,其他组别差异不显著（P>0.05）;添加硝酸钠组瘤胃液乙酸浓度差异不显著（P>0.05）,但丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸和异戊酸浓度显著低于对照组（P<0.05）,乙酸/丙酸显著高于对照组（P<0.05）,添加3 mg/mL硝酸钠组瘤胃液总挥发性脂肪酸（TVFA）含量显著低于对照组（P<0.05）。③添加1 mg/mL硝酸钠组瘤胃液C18：2 cis-9,trans-11、C18：2 trans-10,cis-12、C20：1、不饱和脂肪酸（UFA）含量及UFA/SFA显著高于其他组（P<0.05）;添加硝酸钠组瘤胃液C18：2n6c、C18：1n9t、C20：5n3（EPA）和C22：6n3（DHA）的含量均高于对照组,且1 mg/mL硝酸钠组含量最高,但差异不显著（P>0.05）;添加1 mg/mL硝酸钠组瘤胃液C18：3n3、C18：2n6c和C18：1n9c含量均高于对照组,差异不显著（P>0.05）。由此可见,体外添加硝酸钠显著降低了瘤胃液总产气量和甲烷含量,pH和NH₃-N含量显著升高,TVFA含量降低,通过显著减少丙酸含量而升高乙酸/丙酸;添加1 mg/mL硝酸钠可显著提高瘤胃液共轭亚油酸（CLA）和UFA含量,且在抑制甲烷产生的同时能够降低不饱和脂肪酸的生物氢化程度。     

放牧对草地生态系统温室气体的影响

放牧主要通过影响草地生态系统中土壤的理化性质(土壤含水率、孔隙度、微生物和有机物含量的构成)来影响整个生态系统温室气体的排放。草地生态系统土壤中,植物根系的呼吸作用、土壤微生物的活动以及各种物理、化学和生物作用为温室气体的主要来源。本文在阐述草地生态系统温室气体排放机制和作用的基础上,主要从放牧管理模式、放牧强度、放牧动物等放牧作用对草地生态系统温室气体的排放情况进行了综述,就今后放牧对草地生态温室气体的研究重点和方向进行了展望,总结了适合不同放牧条件下整个生态系统温室气体的减排措施。     

海水鱼养殖碳、氮、磷排放及对环境影响的初步评价——以大西洋鲑养殖为例

依据排放成因,初步建立了海水鱼养殖中二氧化碳排放负荷和排放强度的测算方法;依据竹内俊郎法并综合考虑生物滤池处理效率,初步建立了海水鱼养殖的氮、磷排放负荷和排放强度以及排放总量的测算方法;依据海上生活污水排放标准,初步建立了氮、磷瞬时排放浓度的测算方法;利用浓度限值法测算了黄海冷水团区域氮、磷的环境容量。以大西洋鲑养殖数据为基础,测算了6种养殖模式的碳、氮、磷排放负荷和排放强度,并将测算的氮、磷年排放量、瞬时排放浓度的结果与黄海冷水团区域的环境容量进行比较分析,初步评估了养殖活动对环境的影响。结果显示,网箱养殖模式的二氧化碳排放负荷和排放强度均显著低于其他模式,循环水养殖模式的氮排放负荷和排放强度均显著低于全流水养殖模式,而6种养殖模式之间,磷排放负荷和排放强度的差异不显著,磷排放是制约扩大养殖规模的主要因素。     

育肥猪舍甲烷和氧化亚氮排放浓度检测

为探明通风与不同养殖模式情况下猪舍的温室气体浓度,该研究测定了6个不同养殖场育肥猪舍内的甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)含量。结果表明:在采样月份,晚上不采取通风的养殖场与其他全天通风的养殖场相比,其CH4含量存在显著差异性(P<0.05),含量明显高于其他养殖场实验猪舍。在采样月份,采用生物发酵床养殖工艺的养殖场与传统养殖工艺的养殖场相比,其N2O含量存在显著差异性(P<0.05),含量明显高于其他养殖场实验猪舍,但其含量远小于堆同样粪便量产生的N2O的含量。说明通风以及不同养殖工艺与舍内温室气体的排放浓度有密切的关系,为进一步的改善猪舍空气质量提供依据。     

车辆行驶速度对机动车污染排放影响的实证研究

机动车污染排放主要是由车辆在道路中的行驶造成的,机动车在拥堵情况下所造成的污染排放会明显高于正常行驶状况。文中运用社会学调查抽样的方法,通过搜集大量的出租车票据对北京市目前道路车辆的行驶速度进行了调查,结果表明北京市道路车辆行驶速度普遍偏低。同时,通过对北京市5个交通污染监控点的污染物排放实时数据的分析,得出行驶速度和交通污染排放的相关关系,运用MOVEs模型核算了提高车辆行驶速度所带来的减排效果,可以借鉴国际发达国家和城市的经验,通过采取缓解交通拥堵的方式来有效控制路上移动源的排放。