規(guī)模化豬場貯糞池甲烷排放通量研究

【摘要】： 畜禽糞便的甲烷排放是溫室氣體的一個(gè)重要來源，為了探討中國特有的飼養(yǎng)管理方式以及氣候條件下規(guī)?；i場貯糞池的甲烷排放規(guī)律，并進(jìn)一步估算其排放潛力，為溫室氣體減排提供部分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，本研究在北京市北部的昌平區(qū)小湯山鎮(zhèn)百川泉養(yǎng)豬場選擇了一個(gè)貯糞池作為試驗(yàn)基地，利用靜態(tài)箱—?dú)庀嗌V法對(duì)貯糞池甲烷的排放進(jìn)行了長達(dá)十個(gè)月的連續(xù)監(jiān)測(2006年4月至2007年2月)。通過數(shù)據(jù)采集和分析，對(duì)貯糞池的甲烷排放通量的變化規(guī)律進(jìn)行了初步的研究，在此期間還對(duì)一系列可能影響甲烷排放通量的環(huán)境因子進(jìn)行了監(jiān)測，并研究了各個(gè)因子對(duì)對(duì)甲烷排放的影響。試驗(yàn)研究的主要結(jié)論如下： 1．通過數(shù)據(jù)分析，可以看出貯糞池甲烷排放通量有著明顯的季節(jié)變化規(guī)律。整體而言，而夏、秋兩季是排放通量最大的季節(jié)，春季次之，而冬季是排放通量最小的季節(jié)。但是夏季也并非自始至終的高排放通量，本次試驗(yàn)中，6月底時(shí)出現(xiàn)甲烷排放通量曾出現(xiàn)一個(gè)明顯的回落，主要就是因?yàn)槟嵌螘r(shí)期北京地區(qū)雨水較多，外界溫度較低，導(dǎo)致甲烷排放量降低。所以排放通量季節(jié)變化的根本原因可能受到外界氣溫的影響。 2．貯糞池甲烷排放通量還呈現(xiàn)出明顯的日變化規(guī)律。表現(xiàn)之一是排放通量基本上白天均大于夜間，每個(gè)季節(jié)的日變化均是如此，夏秋更為明顯，而冬季白天的排放只是略高于晚上；日變化的另一表現(xiàn)是全天的通量變化和溫度的變化呈現(xiàn)出一致性，這在夏秋兩季表現(xiàn)得尤為明顯，夏秋兩季一天中最大排放通量一般出現(xiàn)在下午2點(diǎn)以后，最小排放通量則通常出現(xiàn)在凌晨1點(diǎn)左右，甲烷排放通量一天中的變化趨勢和全天溫度的變化趨勢有一定的相關(guān)性，而且在大部分時(shí)間段中有排放通量滯后溫度的情況。 3．可能影響甲烷排放通量的環(huán)境因子主要有：溫度、風(fēng)速、貯糞池pH值、畜禽糞便的VS值、以及糞水的TOC等。經(jīng)過試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于其他因子，溫度和風(fēng)速與甲烷排放通量相關(guān)性顯著，是影響排放的主要因素，而其它環(huán)境因子與甲烷排放通量的相關(guān)性不顯著。而溫度、風(fēng)速對(duì)排放的影響在不同的時(shí)期也是不一樣的，方差分析后發(fā)現(xiàn)，在大部分情況下溫度是影響排放的最關(guān)鍵因素。外界溫度低于28度時(shí)，甲烷的日排放通量和風(fēng)速間相關(guān)性不顯著；當(dāng)外界溫度高于28度時(shí)，兩者間相關(guān)性到達(dá)到極顯著水平。 4．通過估算，本試驗(yàn)點(diǎn)的甲烷排放通量在42kg／ha·d左右，而國外多年的試驗(yàn)表明，規(guī)?；i場的甲烷排放通量大約在55～65kg／ha·d范圍內(nèi)。造成這種差異有多種原因，主要原因可能是飼料構(gòu)成的差異，最終反映到蓄禽糞便VS的差異。在已經(jīng)進(jìn)行的試驗(yàn)中，對(duì)未糞便VS值做深入分析，在后續(xù)試驗(yàn)中將進(jìn)一步探索。 我國的規(guī)模化型養(yǎng)殖場的甲烷排放通量徧低，但是折合成年排放總量卻是一個(gè)很大的數(shù)值。以本次試驗(yàn)的養(yǎng)殖場的貯糞池為例，折合成年甲烷排放總量為1500噸。由于我國的生豬養(yǎng)殖量占全世界的近一半，甲烷排放累計(jì)起來將是一個(gè)巨大的數(shù)字，所以我國養(yǎng)殖業(yè)甲烷減排空間巨大。 【關(guān)鍵詞】：規(guī)?；i場 貯糞池 甲烷排放通量 影響因子 變化規(guī)律 年排放估算
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：X713
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-24
• 1.1 溫室氣體現(xiàn)狀以及影響9-10
• 1.1.1 引言9
• 1.1.2 溫室氣體濃度變化帶來的影響9-10
• 1.2 溫室氣體組成以及主要來源分析10-12
• 1.2.1 溫室氣體組成10-11
• 1.2.2 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的溫室氣體的排放11-12
• 1.2.3 畜禽養(yǎng)殖中的溫室氣體排放12
• 1.3 糞便甲烷排放的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-21
• 1.3.1 引言12-13
• 1.3.2 畜禽糞便甲烷排放機(jī)理13
• 1.3.3 國外有關(guān)養(yǎng)殖場貯糞池甲烷排放影響因素的研究13-18
• 1.3.4 國外已有的推斷和評(píng)估排放的方法18-21
• 1.3.5 國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀21
• 1.4 研究目的和內(nèi)容21-23
• 1.4.1 課題研究目的21-22
• 1.4.2 課題研究內(nèi)容22-23
• 1.5 總體研究思路23-24
• 第二章 試驗(yàn)選址、裝置與試驗(yàn)方案24-35
• 2.1 試驗(yàn)選址24-26
• 2.1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)選擇24
• 2.1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)自然概況24-25
• 2.1.3 試驗(yàn)用貯糞池簡介25-26
• 2.2 試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)26-29
• 2.2.1 甲烷排放測量裝置的設(shè)計(jì)26-28
• 2.2.2 環(huán)境因素測量裝置28-29
• 2.2.3 其他儀器設(shè)備29
• 2.3 試驗(yàn)方案29-33
• 2.3.1 貯糞池中靜態(tài)箱布局29-30
• 2.3.2 甲烷排放通量監(jiān)測方案30-31
• 2.3.3 主要環(huán)境因素監(jiān)測方案31
• 2.3.4 現(xiàn)場其他檢測指標(biāo)31
• 2.3.5 試驗(yàn)方案小結(jié)31-33
• 2.4 試驗(yàn)裝置的安裝調(diào)試33-35
• 第三章 貯糞池甲烷排放通量前期監(jiān)測35-42
• 3.1 試驗(yàn)運(yùn)行35-39
• 3.1.1 養(yǎng)殖場糞便管理狀況35
• 3.1.2 樣品的采集35-36
• 3.1.3 樣品的檢測和分析36
• 3.1.4 甲烷通量的計(jì)算36
• 3.1.5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總36-39
• 3.2 不同采樣點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果與分析39-41
• 3.2.1 不同采樣點(diǎn)排放通量平均值39-40
• 3.2.2 排放通量平均值差異顯著性分析(t檢驗(yàn))40-41
• 3.3 小結(jié)41-42
• 第四章 試驗(yàn)結(jié)果討論與分析42-53
• 4.1 貯糞池甲烷排放通量季節(jié)變化42-43
• 4.1.1 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與趨勢圖42
• 4.1.2 數(shù)據(jù)分析42-43
• 4.2 貯糞池甲烷排放通量日變化43-47
• 4.2.1 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析43-46
• 4.2.2 小結(jié)46-47
• 4.3 貯糞池甲烷排放通量與環(huán)境因素的關(guān)系47-52
• 4.3.1 主要的環(huán)境因素47-49
• 4.3.2 其他環(huán)境因素49-50
• 4.3.3 環(huán)境因素的方差分析50-52
• 4.4 小結(jié)52-53
• 第五章 結(jié)論與進(jìn)一步工作設(shè)想53-55
• 5.1 主要結(jié)論53
• 5.2 不足和建議53-55
• 5.2.1 試驗(yàn)中存在的不足53
• 5.2.2 進(jìn)一步的工作設(shè)想53-55
• 參考文獻(xiàn)55-60
• 致謝60-61
• 作者簡歷61

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