不同环境温度下牛粪储存过程中氨挥发量、温室气体排放及氮素损失控制研究

来源 :青海师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qnmdmm
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温室气体(CH4、CO2)和氨气(NH3)是我国畜禽粪便的重要排放源之一。NH3不仅是首要恶臭污染物,而且NH3挥发是畜禽粪便固体堆放和堆肥过程中氮流失的主要形式。因此,本研究以青海省养殖场牛粪为研究对象,通过室内模拟试验,研究不同环境温度及在不同改良剂处理下牛粪储存过程中温室气体排放和氨气排放特征,以期为青藏高原地区牛羊养殖业粪肥氨气、温室气体减排,粪肥保氮提供必要的调控措施和科学依据。主要研究结果如下:(1)牛粪模拟储存期间夏季温度平均值为19.46℃,平均湿度为50.75%rh,秋季温度平均值为13.83℃,平均湿度为49.59%rh,夏季平均温度最高于秋季。(2)牛粪存储期间含水量呈现逐渐递减的趋势,夏季平均含水量为419%,秋季平均含水量为784%,夏季含水量低于秋季。pH变化呈现先缓慢增大后逐渐下降,总体呈碱性,夏季pH平均值为8.33,秋季pH平均值为8.61,夏秋两季pH变化差别不大。(3)牛粪存储期间总碳含量趋于稳定,夏季总碳平均含量为369.39 g.kg-1,秋季总碳平均含量为359.93 g.kg-1;总氮含量随存储时间呈现逐渐下降趋势,夏季总氮平均含量为25.77 g.kg-1,秋季总氮平均含量为21.64g.kg-1,夏季总氮含量高于秋季;铵态氮含量和硝态氮含量随存储时间呈现下降趋势,夏季铵态氮含量平均值为0.323g.kg-1,硝态氮含量平均值为0.028g.kg-1,秋季铵态氮含量平均值为0.971 g.kg-1,硝态氮含量平均值为0.02g.kg-1。(4)牛粪储存过程中,氨气和温室气体在不同环境温度下排放量和排放特征不相同,秋季NH3平均排放速率为511.62μmol.m-2.s-1。夏季NH3平均排放速率为656.45μmol.m-2.s-1,NH3平均排放速率夏季显著高于秋季。秋季CH4平均排放速率为16.29uμmol.m-2.s-1。夏季CH4平均排放速率为94.78μmol.m-2.s-1,夏季CH4排放速率高于秋季。秋季CO2平均排放速率为6.33μmol.m-2.s-1,夏季CO2平均排放速率为9.06μmol.m-2.s-1。夏季CO2排放速率高于秋季。(5)牛粪储存过程中,氨气和温室气体在不同环境温度下累积排放量各不相同,秋季储存期氨气累积排放量为79.21g.m-2,夏季氨气累积排放量为112.68 g.m-2;秋季甲烷累积排放量为2.75 g.m-2,夏季甲烷累积排放量为19.65 g.m-2;秋季二氧化碳累积排放量为2.94 g.m-2,夏季二氧化碳累积排放量为4.65 g.m-2。总体来说,秋季氨气和温室气体累积排放量都低于夏季。(6)不同处理措施下通过添加不同的改良剂后NH3排放、温室气体排放表现出以下变化特征:夏秋季NH3:夏季各处理与空白对照相比抑制率分别表现为:N39.54%,D19.64%,N+D51.70%,FeCl399.75%;秋季各处理与空白对照相比抑制率分别表现为:N24.43%,D10.50%,N+D59.78%,FeCl397.79%。夏秋季CH4:夏季各处理与空白对照相比抑制率分别表现为:N45.13%,D40.82%,N+D58.96%,FeCl385.51%;秋季各处理与空白对照相比抑制率分别表现为:N61.63%,D79.31%,N+D72.13%,FeCl328.67%。夏秋季CO2:夏季各处理与空白对照相比抑制率分别表现为:N39.30%,D39.84%,N+D69.53%,FeCl384.32%;秋季各处理与空白对照相比抑制率分别表现为:N29.07%,D24.32%,N+D69.67%,FeCl352.45%。综上所述:四种不同的抑制剂均能抑制牛粪储存过程中氨气及温室气体排放,N+D处理及FeCl3两种处理的效果最显著。
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