利用农业废弃物强化人工湿地处理污水处理厂尾水机理研究

为研究3种典型的农业废弃物(玉米芯、玉米秸秆和小麦秸秆)作为人工湿地外加碳源脱氮的可行性,利用三维荧光和高通量测序分析了植物碳源在人工湿地中促进废水脱氮的增强机制。结果表明:农业废弃物材料可以很好地释放有机碳,累计碳释放量为119.78~172.84 mg·g^(-1),同时分解释放的溶解性有机物(Dissolved organic matter,DOMs)主要由腐植酸和黄腐酸组成。在添加农业废弃物的人工湿地中,TN去除效率提高了30.8%~41.2%,并且脱氮菌属Pseudomonas、Thauera等的相对丰度提高了16.38%~22.02%。添加玉米秸秆的人工湿地具有较好的脱氮效果。研究表明,利用农业废弃物作为人工湿地外部碳源处理污水处理厂尾水,可以显著降低尾水中TN,这也为农业废弃物的处理找到了一个新的出路。

基于农业废弃物的日光温室茄子栽培基质配方筛选研究

通过对河西地区玉米秸秆、牛粪堆肥处理复配成基质,筛选适合当地日光温室茄子种植的最佳栽培基质配方,为农业废弃物循环利用提供科学依据。以“长茄1号”为指示品种,采用盆栽试验研究了不同配方基质下栽培茄子的生长和产量效益。结果表明,腐熟玉米秸秆、河沙、蛭石、腐熟牛粪、凹凸棒石粉、珍珠岩按体积比6∶1∶1∶1∶0.5∶0.5复配成栽培基质配方,茄子产量最高,为1.29 kg/株,净收益表现良好,为1.39元/株,茄子株高、茎粗、叶绿素含量、生物量、单株结果数等性状均为最优。该配方适宜在河西地区日光温室茄子基质栽培中应用推广。

农业废弃物基生物炭的应用效应研究进展

生物炭因结构和理化性质独特、原材料丰富及应用前景广阔等特点,在农业及环境污染治理等领域的应用较为广泛。基于相关文献,综述了农业废弃物基生物炭在改善土壤理化性质、提高土壤养分、改善土壤微生态环境、促进作物生长、修复污染土壤及缓解连作障碍等方面的效应,旨在为农业废弃物基生物炭在农业生产中的应用提供参考。

“双碳”目标下农业废弃物资源化实施新路径

“碳达峰”和“碳中和”是我国的重大国家战略,作为第一产业的农业在这一战略目标的实现过程中发挥着至关重要的作用。而农业领域“双碳”目标的推进中农业废弃物的资源化又是重要的一环。本文阐述了农业废弃物除传统的“五料化”利用技术之外的几种资源化新路径,包括将农业废弃物定向转化为高附加值化学品和液体燃料、农业废弃物制备生物炭及其他功能化碳材料、农业废弃物制备可燃气以及农业废弃物制备生物质基可降解塑料等,并简要提出了这些农业废弃物资源化新路径需要进一步提升的问题及在实施过程中如何实现最大程度的碳减排,从而最大程度地促进农业领域“双碳”战略目标的实现。

中国农业废弃物源活性氮排放特征、驱动因素及差异性分析

旨在研究农业废弃物源活性氮排放规律和监测活性氮污染,进而为减少活性氮排放量和提高氮污染治理公平提供理论依据,研究首先采用排放因子法测算了1990—2019年全国农业废弃物源活性氮排放量,并分析确定了我国(除港澳台之外)31个省级行政区域的活性氮排放特征。然后利用LMDI模型和集中指数法分别研究农业废弃物源活性氮排放变化量的驱动因素和活性氮排放量的地区差异性。结果发现,1990—2019年,全国农业废弃物源活性氮排放量在1996年达到峰值,整体呈现“M”型变化趋势;全国范围内人均活性氮排放强度呈现以胡焕庸线为界的西北低密度—东南高密度的格局。基于农产品前端消费及其农业废弃物末端处置2个维度来考察活性氮的排放特征,从农产品消费端来看,消费肉类农产品生产活性氮排放量占比(36.75%)最高,其中,牛羊肉类农产品占比高达22%;从农业废弃物末端处置来看,处置畜禽粪尿产生的活性氮占比较高,且对畜禽粪尿和秸秆而言直接排放与燃烧还田均是活性氮排放量较高的2种处置方式。国家层面农业废弃物源活性氮排放量的驱动因素为经济发展效应,而省级层面农业废弃物源活性氮排放变化量的主要驱动因素为经济发展效应、购买能力效应和消费结构效应。活性氮排放总量、人均活性氮和地均活性氮排放量均是农业经济强省较高,这些省份承担了更多的氮污染环境压力。

农业废弃物资源化利用研究进展

为了农业废弃物有效地利用,本文主要综述了农业废弃物分类,资源化利用现状及存在问题,并针对性地提出了发展建议及展望,旨在为我国农业废弃物资源化利用提供参考。

寒地农业废弃物资源化利用研究进展

农业废弃物资源化利用是将大量农业废弃物转化为可用资源与可再生资源。近年来,随着东北地区农业和养殖业生产的不断提高,大量农业废弃物和畜禽粪便对农业环境的污染问题日益凸显,因此农业废弃物的资源化利用是环境保护和农业发展的重要环节,充分挖掘农业废弃物资源的利用价值,对寒地农业可持续发展具有重要意义。综合阐述了寒地农业废弃物资源化利用的现状及存在的问题,包括农业废弃物的主要来源、特性、危害和资源化利用途径方式,对于资源化利用的影响因素及目前存在的问题,提出合理的建议和展望,旨在为保护农业生态环境,加强农业废弃物资源化利用规划提供理论参考依据,为农业废弃物资源化利用提供更加全面的基础信息。

一种基于农业废弃物的生态毯制备以及对土壤含水率的影响

【目的】对椰糠基质、稻草秸秆、麦草、芦苇秸秆和玉米秸秆等农业废弃物粉碎处理,制作成一种新型的生态毯,为生态环境的治理提供新的方法与思路。【方法】经前期试验筛选出材料,设计制作了12种生态毯配置,T1(麦草+椰糠)、T2(玉米秸秆+椰糠)、T3((稻草、玉米秸秆、麦草)+椰糠+玉米秸秆)、T4(玉米秸秆+(椰糠、麦草)+(稻草、玉米秸秆、芦苇))、T5(玉米秸秆+椰糠+芦苇)、T6(椰糠+麦草+芦苇)、T7((玉米秸秆、椰糠)+玉米秸秆+(玉米秸秆、椰糠))、T8(稻草+椰糠+麦草)、T9(玉米秸秆+麦草+芦苇)、T10(玉米秸秆+椰糠+麦草)、T11(玉米秸秆+(玉米秸秆、椰糠、麦草)+玉米秸秆)、T12(玉米秸秆),分析铺设生态毯对表层土壤含水率的影响。【结果】生态毯对土壤含水率有非常好的保持作用和抑制土壤水蒸发的作用。在与人工林下的枯落物比较中生态毯的最大平均持水率达到人工林最大平均持水率的2.07倍。【结论】总结了生态毯的现实应用场景与方法,在荒漠化和沙漠的治理中,选择配置T4、T5、T12配合草方格使用防止风力搬移的同时并在表面覆土。在一般地区没有特殊生态治理要求时可采用配置T12、T4来保持土壤含水率。山林裸地的恢复建议选择配置T1、T4、T8。在平均降水量大且易发洪水的地区建议选择配置T1、T4、T8。

添加农业废弃物配方基质的特性及其对牡丹生长的影响

利用农业废弃物稻壳和混合秸秆部分替代配方基质中泥炭,探究添加农业废弃物配方基质在牡丹(Paeonia suffruticosa Andr.)不同生长期的理化性质、水解酶活性以及碳(C)、氮(N)、磷(P)和水解酶活性的化学计量比的变化特征,分析基质的理化性质和C、N、P化学计量比以及牡丹外部形态指标与基质水解酶活性相关指标的相关性,并对牡丹外部形态特征进行综合评价。结果表明:从牡丹开花期至花芽分化期,与CK〔V(泥炭)∶V(珍珠岩)∶V(蛭石)=6∶2∶2〕配方基质相比较,T1〔V(泥炭)∶V(珍珠岩)∶V(蛭石)∶V(稻壳)=5∶2∶2∶1〕和T2〔V(泥炭)∶V(珍珠岩)∶V(蛭石)∶V(混合秸秆)=5∶2∶2∶1〕配方基质的全磷含量、铵态氮含量和β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性显著(P<0.05)升高,C/P比和N/P比总体显著下降,氮磷酶活性比(ENP)总体升高。从牡丹开花期至花芽分化期,3种配方基质中微生物受到的P限制转变为N限制,C限制逐渐加剧。其中,在开花期,T1和T2配方基质缓解了微生物受到的P限制;在开花期和叶片生长期,T1配方基质缓解了微生物受到的C限制;在花芽分化期,T1配方基质加剧了微生物受到的C限制。T1和T2配方基质中牡丹的最小叶宽和最小叶长总体较CK配方基质显著增加。总体上看,从牡丹开花期至花芽分化期,3种配方基质的pH值、含水量、β-1,4-葡萄糖苷酶活性、亮氨酸氨基肽酶活性、β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性、碳磷酶活性比(ECP)和ENP呈升高趋势,有机碳含量、全氮含量、铵态氮含量、C/N比、C/P比和N/P比呈先降低后升高的变化趋势,硝态氮含量呈降低趋势,碳氮酶活性比(ECN)呈先升高后降低的变化趋势。冗余分析结果显示牡丹外部形态指标受基质C/N比、ECN和ENP的显著影响。T1配方基质中牡丹外部形态指标的综合评价指数最高(0.82)。综上所述,稻壳部分替代泥炭用于牡丹的栽培基质增加了基质的全磷含量、铵态氮含量和β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性,明显缓解了P限制,提高了牡丹植株的综合性状,适宜部分替代泥炭作为牡丹的生长基质。

农业废弃物资源化利用的经济学研究

农业废弃物资源化利用是控制农业面源污染、促进农民增收、改善农村人居生活环境、提升农业生态产品供给能力以及保障国家粮食、食品和生态安全的有效途径,是实现农业绿色发展的重要内容和内在要求。本文从宏观和微观两个层面,构建了农业废弃物资源化利用的理论框架,为更好地推动农业废弃物资源化利用提供了理论支撑。当前,农业废弃物资源化利用中还存在综合利用率不高、市场化运作程度低、制度保障体系不健全等问题。为此,应加强农业废弃物资源化利用的市场化发展,健全并完善技术创新研发、资金投入、人才建设、政策支撑、组织保障等支撑保障体系,提升农业废弃物资源化综合利用率,更好地推动农业发展的绿色转型,形成绿色、低碳、循环的可持续农业发展模式,助力农业强国建设。

农业废弃物生物炭制备及其对Cd^(2+)的吸附特征

[目的]本文旨在探讨不同农业废弃物生物炭对Cd^(2+)的吸附特征,为农业废弃物资源化利用以及环境中Cd^(2+)的修复提供理论依据和技术支撑。[方法]本研究以农业废弃物为原料,平菇菌渣、香菇菌渣、玉米秸秆、牛粪分别在300、400、500℃温度下限氧热解反应制备3种平菇菌渣生物炭(PGBC)、3种香菇菌渣生物炭(XGBC)、3种牛粪生物炭(NFBC)和3种玉米秸秆生物炭(YMBC)共12种生物炭,并对吸附性能最好的500℃下热解制备的平菇生物炭PG500进行铁锰复合改性(FM-PG500)。采用BET、FTIR等方法对制备生物炭理化特性进行表征,开展吸附试验研究不同物源和铁锰复合改性生物炭对Cd^(2+)的吸附性能及特征。[结果]随着热解温度的提高,4种生物炭的产率均随之减小,灰分含量、比表面积及孔容呈相反变化趋势;芳香族官能团相对含量增加,其结构趋于稳定,且铁锰复合改性后的FM-PG500具备最高的芳香化程度。PG500对Cd^(2+)吸附量最高。不同农业废弃物生物炭对Cd^(2+)的吸附过程均符合准二级动力学,其中PGBC、XGBC和FM-PG500拟合结果符合Langmuir模型,为单分子层化学吸附,而YMBC和NFBC符合Freundlich模型,为多分子层的化学吸附。在吸附热力学实验中,当Cd^(2+)浓度为10~80 mg·L^(-1)时,FM-PG500的平衡吸附量由未改性前的4.96~36.52 mg·g^(-1)提高至5.41~38.04 mg·g^(-1);吸附动力学实验中,当Cd^(2+)浓度为20 mg L^(-1)时,FM-PG500对Cd^(2+)的吸附量相较于未改性前提升了11.0%。[结论]平菇菌渣作为原材料制备生物炭对水中Cd^(2+)的去除有较大潜力,铁锰氧化物负载之后改变了生物炭的理化性质从而有利于生物炭吸附性能的提高。

农业废弃物生物处理技术应用

农业废弃物生物处理技术是利用养殖蚯蚓处理玉米秸秆和养殖场粪污的技术模式,为农业废弃物处理提供了一条资源化利用之路。可以减少秸秆焚烧现象,提高空气质量,解决养殖粪污污染,实现资源化利用,促进增加农民收入,为农村经济发展提供一条致富新途径,具有较好的经济效益和社会生态效益,对促进天津市“美丽乡村”建设具有重要意义。通过试验结果分析了该技术的创新点,以及对社会及环境的生态效益。

农业废弃物资源化利用的国内外研究热点和发展趋势分析

农业废弃物的无害化和资源化利用不仅将废弃的生物质“变废为宝”,还可以减少对生态环境的污染,改善人居生活环境,是实现绿色、循环、低碳、高效和可持续发展的有效途径。本文对1990—2022年国内外发表的农业废弃物资源化利用研究的相关文献进行计量学统计,借助CiteSpace和VOSviewer文献计量工具,对该领域发文数量的年变化趋势、关键词等进行综合分析。研究发现,国内对该领域的研究起步早于国外近10年,从2002年开始国际上对该领域的研究热度和重视程度明显高于国内,年发文量的增长趋势也显著高于国内,国内外发文量的差距也在逐年扩大。国内外对于废弃物资源化利用领域的研究热点并不完全相同,国内偏向于将废弃物用于生产有机肥,以实现绿色低碳农业的循环利用;国外侧重于将废弃物进行生物质材料化和能源化利用,以弥补对不可再生资源的消耗。基于中国人多地少的基本国情,未来国内应该努力拓宽农业废弃物的处置方式,将农业废弃物原材料进行分类处置,用于基质化、饲料化、肥料化、材料化和能源化,同时将废气、废热、废渣进行回收利用,以实现生物质资源的无害化、减量化、多元化的多级利用。研究结果为国内农业废弃物资源化利用领域的发展提供借鉴。

农业废弃物资源化利用现状研究进展

农业废弃物资源化利用是当前解决农业废弃物堆积、资源浪费及环保问题的有效方法之一。该文从农业废弃物的定义、农业废弃物的分类及主要特征、农业废弃物资源化利用途径、农业废弃物资源化利用存在的问题及建议方面进行综述,旨在为更好地推进农业废弃物资源化利用提供理论参考。

双重关系影响下农业废弃物资源化利用多元主体演化博弈分析

种植户和资源化利用企业存在竞争与合作的双重关系。为了推动我国农业废弃物资源化利用,从系统稳定性视角,构建养殖废弃物资源化利用中养殖场、资源化利用企业和种植户的三方演化博弈模型,探讨了资源化利用的演化机理,随后基于江西正合环保工程公司罗坊镇大型沼气工程项目运营数据进行了仿真分析。研究表明,养殖废弃物资源化利用存在四种稳定状态,演化至何种稳定状态取决于企业和种植户的策略选择;受双重关系的影响,政府补贴并非均有利,对企业实施补贴,能够强化企业的竞争优势,但会对种植户产生“挤出效应”,演化至低水平市场化利用状态的趋势加强,而对种植户实施较少的补贴则能够强化两者的合作关系,进化至高水平市场化利用;使用商品有机肥潜在收益的提升能够强化两者的合作关系;化肥价格的提高,会迫使种植户放弃竞争关系,选择合作关系导致利益受损;废弃物购买支出的增加会导致资源化利用退化至养殖户自行处理状态;废弃物购买支出的减少,虽然会改善企业策略选择,且不会对养殖户策略选择产生不良影响,但受制于竞争关系,难以让废弃物资源化利用达到稳定状态。

农业废弃物综合利用管理系统的设计与实现

随着城市化和农业生产水平的提高,农业废弃物管理成为一个迫切需要解决的问题。本研究设计与实现了一套农业废弃物综合利用管理系统,分为农户端和管理端。农户端包含政策查询、数据填报、监督等功能,管理端包括农户管理、回收企业管理、数据审核、数据可视化、政策管理等功能。系统采用了Echarts、JQuery、Ajax、HTML、CSS等前端技术,Java语言结合Spring全家桶、MyBatis-Plus等后端技术,MySQL数据库。系统通过图表和地图等可视化方式展示农业废弃物数据,提高了数据理解和决策制定的效率。系统在用户友好性、系统稳定性和数据安全性方面均取得了显著成效,为农业废弃物管理提供了科学依据和操作支持。

纳米Fe^(0)/GO介导的农业废弃物生物产氢调控规律的研究

利用氧化石墨烯复合纳米零价铁(纳米Fe^(0)/GO)强化农业废弃物秸秆厌氧生物发酵产氢,并结合体系微生物生长代谢环境以及发酵菌群揭示了纳米Fe^(0)/GO介导的农业废弃物生物产氢调控规律。结果表明纳米Fe^(0)/GO能有效稳定体系pH,并降低体系氧化还原电位(ORP),改善了厌氧发酵菌群的生长代谢环境。除此之外,纳米Fe^(0)/GO的加入还促使体系形成了更加稳定的水解发酵菌群和产氢发酵菌落,提高了玉米秸秆的降解速率,改善了体系的产氢效率。本研究为农业废弃物的绿色处理及资源化提供了应用参数和科学依据。

农业废弃物资源利用途径研究

农业废弃物的资源化利用已成为一种必然的趋势。从农业废弃物的内涵、分类、特性等方面探讨农业废弃物在饲料、肥、气、基、料等方面的应用,并对其资源化处理中所面临的一些重要问题做出分析和说明。研究发现:农户对农业废弃物资源化利用的认知是比较匮乏的,但农业废弃物资源的利用对农业发展有着至关重要的影响,在宣传农业废弃物资源利用途径基础上,可采用秸秆还田、饲养法、基质化、焚烧秸秆为主要手段等方法,使其资源利用达到最大化。

农业废弃物制备生物炭方法及应用现状

农业废弃物是指在农产品生产、再生产过程中,由于资源的投入和产出的差异,导致资源利用中物质和能源的流失。农业废弃物产量日益增多,如果得不到合理利用,会对环境造成污染。利用农业废弃物制备生物炭是一种有效的资源化利用方式,已成为国内外研究热点。本文介绍了生物炭的概念和性质,总结了农业废弃物制备生物炭的4种方法(干热解炭化法、水热炭化法、气化热解法、微波热解法)及其优缺点,并对生物炭在土壤改良、环境修复和气候变化中的应用进行了分析,以期为生物炭在农业领域的应用开发提供依据。

农业废弃物资源化利用对农村可持续发展的影响研究

农业废弃物资源化利用作为推动农村可持续发展的重要途径,对于提升农村环境质量、促进资源高效利用、增强农业经济效益具有显著意义。本研究通过系统分析农业废弃物资源化利用的现状、技术、经济效益及环境效益,深入探讨了其对农村可持续发展的多方面影响。结果表明,农业废弃物资源化利用不仅有助于减少环境污染,改善农村生态环境,还能促进农业循环经济的发展,提高农民收入水平,推动农村经济的多元化和可持续发展。因此,加强农业废弃物资源化利用技术的研发与推广,对于实现农村绿色转型和可持续发展具有重要意义。