黑土地保护视角下黑龙江省畜禽养殖环境效应分析

为合理利用畜禽粪污资源,保护黑龙江省黑土地资源,优化农畜业生产布局,实现农牧业绿色发展,本研究基于2011—2020年统计数据及文献资料,测算了黑龙江省畜禽粪污排放情况,并据此分析黑龙江省畜禽粪污资源化利用潜力及畜禽养殖环境承载力。结果表明:从时间动态来看,2011—2020年,黑龙江省畜禽粪尿、粪尿养分、COD排放量均有小幅下降,降幅分别为3.68%、3.24%和5.82%;畜禽粪污的化肥替代潜力虽整体略有下降,但10年来均保持在35%以上,2020年化肥替代潜力已达到41.89%,具有较高的有机肥替代化肥潜力;黑龙江省畜禽粪污的能源潜力略有增长,但对煤炭的替代潜力呈下降趋势且替代作用并不显著,2020年畜禽粪污的沼气潜力为46.74亿m^(3),折合为标准煤仅占标准煤消费量的2.90%,能源潜力有待进一步开发利用;黑龙江省畜禽粪尿、粪尿氮、粪尿磷的耕地负荷均未超载,无养殖环境风险,畜禽养殖环境容量的空间剩余呈上升趋势,剩余约2/3,以氮为基准计算,余量为13006.13万头猪当量,以磷为基准计算,余量为8463.19万头猪当量,具有较大养殖潜力。从空间分布来看,黑龙江省各地区畜禽粪污排放及资源化利用潜力存在明显差异,哈尔滨市、齐齐哈尔市、绥化市、大庆市以及佳木斯市等畜禽养殖集聚区的畜禽粪尿资源丰富,畜禽粪污的替代化肥潜力、能源潜力及畜禽养殖发展潜力较大。

畜禽粪便堆肥添加剂及其应用效果的研究进展

堆肥是一种将畜禽粪便转化为肥料的处理方式,可实现无害化、资源化利用。畜禽粪便处理及堆制过程中往往会产生大量的恶臭气体,出现抗生素沉积、重金属超标等问题。添加外源添加剂到堆体中,以此消除或削减这些不良影响,可达到提升堆肥品质和资源化利用的目的。文章首先简述畜禽粪便的污染现状和常见的堆肥添加剂及其作用,综述添加剂对堆肥常见理化指标的影响,以期为选择合适的畜禽粪便堆肥添加剂提供参考。

齐齐哈尔市畜禽粪污处理及利用现状

黑龙江省是畜牧业大省,随着社会经济的进一步发展,畜牧养殖业逐渐向规模化和集约化发展,发展畜牧业带来经济效益的同时,也导致养殖地区环境的压力,畜禽粪污的增加,加重了对环境的破坏和污染。因此合理地对畜禽粪污进行处理并资源化利用,如何变废为宝是需要解决的关键问题。该文就齐齐哈尔市目前粪污处理及利用的现状进行分析,为畜牧养殖的健康发展及生态环境保护提供理论依据。

畜禽养殖废弃物能源化利用研究进展

规划化养殖的迅速发展使养殖废弃物的排放量急速上涨,造成严重的环境污染。养殖废弃物传统资源化利用有肥料化、沼气化和饲料化,养殖废弃物有污染物与投入品的双重属性,难以保证传统模式的盈利性和可持续性,依赖政府专项资金、优惠政策扶持。养殖废弃物能源化利用,有望通过工艺创新与模式完善,创造最大的经济效益与环境效益。

内在感知、社会网络与农户畜禽粪污集中处理参与意愿

探究农户参与畜禽粪污集中处理的影响机理,对于畜禽粪污集中处理长效持续推进、进一步挖掘畜禽粪污利用潜力和改善农村人居环境具有重要意义。文章基于新疆农户调查数据,构建多元有序Logit模型,分析内在感知和社会网络对农户畜禽粪污集中处理参与意愿的影响,并讨论社会网络对内在感知影响农户集中处理参与意愿的调节作用。研究表明:农户的内在感知和强关系网络水平越高,参与畜禽粪污集中处理的意愿越强,但弱关系网络对农户的参与意愿影响不显著;强关系网络和弱关系网络对内在感知—参与意愿关系均存在显著的正向调节作用;农户畜禽粪污集中处理参与意愿的影响因素在不同风险偏好和养殖收入占比异质下存在差异。据此,应加快构建农户参与机制、强化强关系网络作用、扩宽信息获取渠道,发挥弱关系网络作用、制定差异化激励政策。

我国干旱半干旱地区畜禽粪污时空特征及资源化利用潜力研究

选用排泄系数法估算近20年来我国干旱半干旱地区畜禽粪污资源总量,并利用ArcGIS分析空间分布特征,进一步对各省份畜禽粪污肥料化与能源化利用潜力进行了对比分析。结果表明:(1)近20年来,我国干旱半干旱地区畜禽粪污资源总量呈上升—下降交替波动趋势,牛、羊为各省份畜禽粪污资源量的主要来源。(2)各省份粪肥氮、磷养分资源量十分丰富,除宁夏和新疆外,粪肥氮、磷养分可供给量远超过了农用地需求量。(3)2019年干旱半干旱地区居民生活能源替代率和燃气替代率分别为89%、6.13倍,各省份居民生活能源替代潜力为58%~205%,生活燃气替代潜力为2.88~11.95倍。因此,应提高牛羊规模化养殖水平、促进种养紧密结合、提升资源化利用技术水平。

畜禽养殖环境抗生素抗性基因污染研究进展

抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)作为新型环境污染物对公众健康具有潜在威胁。抗生素长期使用是导致畜禽养殖环境ARGs污染的主要原因,且不断向周围环境传播。该文综述了ARGs产生及在不同畜种、不同地区和不同气候条件下ARGs污染的差异,对比了ARGs在粪便、废水处理过程中变化情况,阐述了ARGs的传播机制及通过粪便、废水和气溶胶向周围环境传播的风险情况,并结合畜禽粪污“产生-处理-利用”的重点环节,提出减少畜禽养殖ARGs产生及向环境传播的建议措施。

三种畜禽粪污资源化利用模式对比

为保护和改善环境,保障公众身体健康,促进畜牧业持续健康发展,探索高效、可持续的畜禽粪污综合利用模式,成为畜牧业发展亟需解决的重要课题。为此,本文就昆山市现行的三种畜禽粪污处理模式进行了介绍和分析。三种模式分别适用不同的场景:“水泡粪+沼气型厌氧多级生化净化池+还田利用”模式适用于蔬菜种植企业、较大的家庭农场和中小规模养殖场;“干清粪+堆粪棚好氧发酵+厌氧发酵+还田利用”模式污水处理成本较高,适用周边具备一定种植面积的中等规模以上养殖场;“干清粪+好氧堆肥+厌氧发酵+制有机肥基料”模式适用于政策支持力度大、养殖规模比较固定的种畜禽场。三种模式各有特点,提示各养殖场在畜禽粪污资源化利用过程中应该充分考虑实际情况,因地制宜,选择科学、合理、可持续的粪污资源化利用模式。

畜禽粪污集中处理模式中的三方演化博弈研究——基于规模差异与政府干预视角

作为环境污染治理的新举措,畜禽粪污集中处理中心虽然在高效处理粪污、提高资源利用质量、改善农村环境等方面发挥了显著作用,但是,其在运营中依然存在各种各样的问题,如设备利用率低下、粪污未能得到有效收集、骗取补贴等。为了探讨上述运营困境的形成机理,本文从养殖规模差异化与政府干预视角出发,构建政府、养殖户与处理中心三方共同参与的演化博弈模型,并在不同情境下探讨三方策略选择的影响因素与演化路径。研究表明,当小规模养殖户占比较高时,处理中心会选择“投机”策略加以获利,反之,在粪污处理需求大的规模养殖地区,处理中心则倾向于“不投机”的稳定经营策略;虽然政府补贴对于养殖户选择“参与”策略具有促进作用,但是,对于小规模养殖户而言,仍有一定的概率选择“不参与”策略;政府需要综合考虑处理中心的预期收益、受奖惩力度等因素制定合理补贴范畴,若补贴过高且缺乏相应的监管机制,处理中心会为了谋求更多利益而采取“投机”策略;当处理中心投机行为较频繁时,政府需加大监管并提高惩罚力度,以维护畜禽粪污集中处理模式正常运作。

牛场的粪污无害化处理技术

近几年来,随着我国经济的快速发展,人民的生活水平得到了提高,对畜产品的需求量也逐渐增大,周至县的畜牧业得到了迅速发展。随之引发的畜禽粪污处理问题也日渐突出,做好畜禽粪污资源化利用,对于改善全县农村人居环境、畜牧业稳步发展、落实国家乡村振兴具有重要意义。

基于云计算的分散式畜禽粪污处理信息集成方法

在对畜禽粪污处理信息进行集成时,由于缺乏对畜禽粪污处理设备配置状态的分析,导致集成结果的可靠性较低。为此,提出基于云计算的分散式畜禽粪污处理信息集成方法研究。数据分析和处理阶段,基于云计算结合其覆盖的养殖规模,分析畜禽粪污处理设备配置信息状态。信息集成阶段,根据实际的存栏量对畜禽粪污处理信息波动的影响以及畜禽粪污处理设备配置可处理的上限,分析任意养殖场(畜禽粪污处理信息数据源)的畜禽粪污处理信息。最后,采用求和的方式集成多源畜禽粪污处理信息。在测试结果中,设计集成方法下的标准化互信息(Normalized Mutual Information,NMI)值始终稳定在0.9以上,最大值达到了0.94,最小值达到了0.91,具有较高的可靠性。

果蔬废弃物与畜禽粪便共发酵工艺展望

通过对畜禽粪便与果蔬废弃物厌氧发酵发展历程的调研,得出目前的再生利用趋势为单相混合厌氧发酵,根据原料特点可得出畜禽粪便与果蔬废弃物是良好的混合发酵原料,可以很好地解决单相厌氧发酵的酸碱抑制、C/N不适宜等问题。将两者混合单相发酵可以高效地完成共发酵反应,简化系统工艺,起到节约成本的作用。

畜禽粪污中兽用抗菌药残留研究进展

随着畜禽养殖业的快速发展,兽用抗菌药污染带来的影响已逐渐成为人们关注的焦点,尤其是畜禽粪污中的兽用抗菌药残留问题已不容忽视。本文综述了畜禽粪污中兽用抗菌药残留的相关研究方向和成果,对兽用抗菌药在畜禽粪污中的残留现状,对土壤环境和植物生长的影响,无害化处理等方向进行了分析、评述,并指出开发中药、微生物菌剂等绿色兽药、堆肥菌剂、建立残留排放标准等研究方向。旨在为建立兽用抗菌药的安全性使用提供思路,为减少粪污抗菌药污染提供可行方案。

畜禽粪便无害化处理技术研究进展

我国畜禽养殖业规模化、集约化发展迅速,畜禽粪便产生量逐年增加,畜禽粪便无害化处理已成为影响养殖业发展的重要因素。论文对畜禽粪便处理不当的危害以及国内外畜禽粪便的无害化处理方法进行了综述,并提出我国未来畜禽粪便处理的可行的发展模式,为提高我国畜禽粪便处理效率,促进养殖业健康快速发展提供参考。

便携式气相色谱-质谱联用仪现场测定畜禽粪便堆肥中挥发性有机物

采用便携式气相色谱-质谱联用仪进行了畜禽粪便堆肥排放气体中挥发性有机物质的现场分析。结果表明,在堆肥排放气体中可检测到含硫物质、脂肪烃、芳香烃及含氯有机物共20种物质。在已定量的8种物质中,CS2浓度最高,达到204 mg/m3;CS2和二甲二硫超过《恶臭污染物排放标准》(GB1455-93)的限值;SO2和苯超过《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002)的限值。本方法避免了常规检测中易出现的组分分解等问题,SO2测定值较常规方法提高59.3%。本方法操作方便,结果准确,适于对挥发性有机化合物的在线监测。

黑龙江省畜禽养殖量时空分布特征及耕地污染负荷分析

随黑龙江省畜禽养殖量快速增加,畜禽粪尿无害化、资源化利用及其对环境风险评价引起关注。文章利用统计资料和文献数据,计算近35年黑龙江省畜禽养殖数量、排泄物及其污染物产生量变化,从时空维度评价该地区畜禽粪尿资源的环境风险。以当量猪计算,黑龙江省畜禽养殖总量由1980年2 363.17万头上升至2014年10 641.78万头,粪尿产生量由2.18×107t上升至7.75×107t,增幅达2.56倍,粪尿总氮和总磷排放量分别为1980年3.24和3.79倍。空间分布上,黑龙江东部、中部及北部大兴安岭地区畜禽养殖量最低,西部松嫩平原地区畜禽养殖量约为东部三江平原4.5倍;畜禽粪尿总量及总氮、总磷产生量在地理学上也呈由东向西、自边界向内陆逐渐增大特点。黑龙江省畜禽养殖量及粪尿排放量空间分布极不平衡,但畜禽排泄物耕地负荷并未对环境产生负面影响。

长期施用畜禽粪便对土壤孔隙结构特征的影响

畜禽粪便中含有大量有害物质可能影响农业土壤质量。土壤孔隙结构是反映土壤质量的重要指标。探讨长期施用畜禽粪便对土壤孔隙结构特征的影响,对于理解畜禽粪便对农业土壤质量影响有重要意义。该文分析稻麦轮作土壤上长期(>20年)施用畜禽粪便和化肥土壤孔隙度、孔隙分布、贮水性能及土壤饱和导水率等土壤孔隙结构指标。研究结果显示,长期施用畜禽粪便处理显著改变了土壤孔隙分布和土壤总孔隙度,施用畜禽粪便耕层土壤大孔隙和中孔隙的比例分别是施用化肥处理的1.48～1.70倍和1.35～1.75倍;耕层土壤总孔隙度也比施用化肥处理增加7.5%～11.3%。长期施用畜禽粪便显著提高了土壤贮水性能,施用畜禽粪便耕层土壤饱和含水量、毛管持水量以及田间持水量分别比施用化肥土壤提高了11.63%～23.98%,12.24%～21.72%和11.08%～16.25%。施用鸡粪和猪粪耕层土壤饱和导水率均大于180 cm/d,分别为施用化肥土壤的2.83倍和2.88倍。土壤有机碳与土壤孔隙结构指标间有极显著的相关关系,表明土壤有机碳在土壤孔隙结构的形成和稳定过程中起着重要作用。本研究结果表明,长期施用畜禽粪便主要是通过提高土壤有机碳来改善土壤孔隙结构特征。

安徽省畜禽养殖粪尿及养分含量时空分布特征

为探讨畜禽养殖业不断发展带来的粪便、尿液及养分排放问题,基于安徽省2009—2018年畜禽养殖数据,采用排泄系数法估算畜禽粪尿排放量及其主要污染物含量的变化,分析了安徽省不同种类畜禽养殖粪尿养分时空格局及演化特征。结果表明,安徽省粪尿排放量由2009年的5 597.1万t上升至2015年的6 337.5万t,后下降至2018年的4 511.0万t。家禽粪便、猪粪中TN、TP、COD_(Cr)、NH_3-N含量占全省比例较高,而牛尿中污染物含量最低,2018年猪粪中COD_(Cr)、NH_3-N含量占比较2011年有所升高。全省畜禽养殖污染物排放量在空间分布上总体呈由北向南递减的规律,阜阳市粪尿排放量全省最高,2011年达923.5万t。皖北地区猪粪中的TP、NH_3-N及COD_(Cr)含量较高,皖南地区各类污染物中家禽粪便占比较大,此外牛尿污染物含量显著低于其他粪尿。随着省内畜禽污染防治力度不断加大,2018年全省粪污排放量显著下降,在推进产业结构调整时应侧重生猪和家禽的粪污控制工作。

禽畜粪便处理技术与资源化途径(综述)

对国内外禽畜粪便臭气控制技术、禽畜粪便污水和干粪处理技术及其资源化途径进行了介绍 。

集约化畜禽养殖场污染物处理应用现代信息技术初探

简介了集约化畜禽养殖场污染物处理应用现代信息技术现状,包括制定畜禽污染物处理规划、计算畜禽污染物理化性状、设计畜禽污染物处理装置、评估畜禽污染物处理的经济效益及环境效益和提供畜禽污染物处理还田技术指导等。