动物粪便甲烷排放量的估算及减排
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反刍动物甲烷排放测定方法及减排措施研究进展
张俊松;丰王妹;焦娜;陈宏福;韦体;杨具田;郭鹏辉
【期刊名称】《中国畜牧杂志》
【年(卷),期】2024(60)4
【摘要】甲烷(CH_(4))作为三大温室气体之一,占全球温室气体总量的15%。
人类生产活动是CH_(4)排放的主要来源。
畜牧业生产过程中反刍动物排放的CH_(4)约占人类农业生产的28%。
由反刍动物瘤胃微生物发酵排放的CH_(4),不仅会导致饲粮能量的浪费(占饲粮总能的2%~12%),还会造成全球气候变暖。
因此,降低反刍动物瘤胃内CH_(4)的生成和排放,对于减少饲粮能量损失和实现“双碳”目标均具有重要意义。
本文通过对反刍动物瘤胃CH_(4)生成机理、测定方法及CH_(4)减排措施进行系统阐述,以期为反刍动物的高效、低碳养殖提供理论依据。
【总页数】8页(P17-24)
【作者】张俊松;丰王妹;焦娜;陈宏福;韦体;杨具田;郭鹏辉
【作者单位】西北民族大学生命科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】S815.2
【相关文献】
1.反刍动物甲烷的排放及其减排调控技术
2.反刍动物甲烷的排放及其减排调控技术
3.反刍动物甲烷排放量测定方法的研究进展
4.反刍动物甲烷排放测定和营养调控减排方法
5.反刍动物甲烷减排措施研究进展
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专利名称:一种减少畜禽粪便堆肥过程中甲烷气体排放的方法专利类型:发明专利
发明人:王成,黄伟明,胡瑞文,罗智文,周诤源
申请号:CN202010939137.9
申请日:20200909
公开号:CN112174717A
公开日:
20210105
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明属于生物环保技术领域,具体涉及一种减少畜禽粪便堆肥过程中甲烷气体排放的方法。
该方法将畜禽粪便、锯末作为堆肥原料,添加秸秆炭进行堆肥发酵,一方面,可以减少堆肥过程中甲烷等有害气体的排放,另一方面,秸秆炭中的有效养分可以直接留在畜禽粪便中,作为有机肥施用,效果明显;进一步将秸秆炭低剂量分批投放,可以显著(P<0.05)减少甲烷气体的排放,达到了减排和供肥的双重效果。
并且本发明方法简单、成本投入低、适用面广,适用于大规模堆肥生产,具有良好的环境效益和经济效益。
申请人:中山大学
地址:510275 广东省广州市海珠区新港西路135号
国籍:CN
代理机构:广州粤高专利商标代理有限公司
代理人:孙凤侠
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农业温室气体排放的控制与减少在全球气候变化的背景下,农业温室气体排放的控制和减少迫在眉睫。
据统计,农业温室气体排放量占全球排放总量的约25%左右,其中甲烷和氧化亚氮是温室气体排放的主要成分。
为了应对气候变化和减缓温室气体的排放速度,必须采取措施控制和减少农业温室气体排放。
一、控制和减少牲畜放屁排放的甲烷众所周知,牛、羊等畜禽的放屁会产生大量的甲烷,成为农业温室气体的重要组成部分。
为了控制和减少这种排放,可以采取以下措施:1、科学饲养:合理控制畜禽的饲料和水的摄入量,减少未消化的残渣,同时为畜禽配备科学合理的饲料,从而降低畜禽产生甲烷的数量。
2、利用沼气:对于养殖场和农户而言,可以通过搭建沼气池,以粪便来发酵产生沼气进行生活和饲养的能源使用,从而实现环保节能的效果。
3、草地管理:用草作畜禽饲料,草地管护的方式也可能减少甲烷的产生。
二、控制和减少畜禽屎尿排放的氧化亚氮畜禽的屎尿也是农业温室气体排放的重要组成部分之一。
在牛粪、羊粪等消化之后,会释放大量的氮气,会有氧化亚氮的排放。
为了控制和减少氧化亚氮的排放,可以采取以下措施:1、合理收集和利用:对于畜禽的粪便,要及时收集和处理,可以利用其作为农田的有机肥料,促进庄稼的生长,在垃圾分类和处理过程中做到不浪费,有利于减少氧化亚氮的排放。
2、建立污水处理设施:对于集约化的养殖场,可以通过相应的污水处理设施进行过滤,减少废水中的氧化亚氮排放。
3、化肥替换:化学肥料的使用也是氧化亚氮排放的来源之一,因此,我们需要在农业生产中采用可替换的喜养素。
三、其他温室气体的减排措施除了上述两种温室气体外,还有其他的一些温室气体的排放,例如二氧化碳和氟利昂等。
为了控制和减少这些温室气体的排放,可以采取以下措施:1、推广种植和林业:种植业和林业是控制温室气体最有效的手段之一,在不断的树种更新中,大量二氧化碳被丰富吸收。
农业生产在其中起到了扶持作用。
2、可再生能源:可在循环经济中使用的能源,如太阳能和风能,都减少了对非再生能源的依赖性,有助于减少化石燃料的燃烧,从而减少温室气体的排放。
农业建筑环境中的温室气体排放计算与减排随着全球气候变化问题的日益凸显,温室气体的排放成为一个全球性的关注焦点。
而在农业领域,尤其是农业建筑环境中,温室气体的排放量也占据了相当重要的比例。
因此,对农业建筑环境中的温室气体排放进行准确计算和有效减排成为一项迫切的任务。
首先,我们需要了解农业建筑环境中的温室气体排放主要来自哪些方面。
农业生产过程中,农作物的生长和养殖动物的饲养都会产生大量的温室气体。
例如,农作物在生长过程中会通过光合作用吸收二氧化碳,但同时也会释放出一定量的甲烷和氧化亚氮。
而养殖动物的粪便和尿液中的氮、磷等元素在分解过程中也会产生大量的甲烷和氧化亚氮。
此外,农业生产中使用的化肥和农药也会释放出温室气体。
针对以上问题,科学家们提出了一系列的温室气体排放计算方法和减排措施。
其中,温室气体排放计算方法主要包括直接测量和间接估算两种方式。
直接测量是指通过安装气体浓度监测设备,实时监测农业建筑环境中温室气体的浓度变化,并结合相关的气象数据进行计算。
间接估算则是通过收集农业生产过程中的数据,利用数学模型和统计方法进行推算。
这两种方法各有优劣,可以根据实际情况选择合适的方法进行计算。
而对于温室气体的减排措施,主要包括改变农业生产方式、提高农业生产效率和利用农业废弃物等方面。
首先,改变农业生产方式可以通过转变传统的农业耕作方式,采用有机农业和生态农业等可持续发展的农业模式,减少对化肥和农药的使用,从而降低温室气体的排放。
其次,提高农业生产效率可以通过科学合理地管理农作物的生长和养殖动物的饲养,减少资源的浪费和能源的消耗,从而减少温室气体的排放。
最后,利用农业废弃物可以通过将农作物秸秆和养殖动物粪便等废弃物进行有机肥料的制作和能源的利用,实现资源的循环利用,减少温室气体的排放。
然而,要想在农业建筑环境中实现温室气体的减排并不是一件容易的事情。
首先,农业生产过程中的温室气体排放受到很多因素的影响,如气候条件、土壤质量、农作物品种等,因此需要进行精确的测量和计算。
根据2006 年IPCC 国家温室气体清单指南表10.9(建议的肠道发酵排放清单方法),绵羊、山羊、马、猪、驴、骡的肠道甲烷排放量可根据参考排放因子及牲畜数量相乘得出,结合2006 年IPCC 国家温室气体清单指南表10.10中给出的排放因子参考值,计算得:E CH4绵羊=5×575.3×104×10-7=2.8765(万吨CH4/年)E CH4山羊=5×323.0×104×10-7=1.6150(万吨CH4/年)E CH4猪=1.0×3146.8×104×10-7=3.1468(万吨CH4/年)E CH4马=18×25.9×104×10-7=0.4662(万吨CH4/年)E CH4驴、骡=10×11.9×104×10-7=0.1190(万吨CH4/年)奶牛和其他牛宜采用方法2,根据相关文献[1],计算得:E CH4奶牛=56.57×202.2×104×10-7=11.4385(万吨CH4/年)E CH4非奶牛=59.77×326.3×104×10-7=19.5030(万吨CH4/年)E CH4总= E CH4奶牛+ E CH4非奶牛+ E CH4绵羊+ E CH4山羊+ E CH4猪+ E CH4马+ E CH4驴、骡=11.4385+19.5030+2.8765+1.6150+3.1468+0.4662+0.1190=39.1650(万吨CH4/年)参考文献[1].王月,张东方,丁莹,荆红俊,娜仁花. 内蒙古呼和浩特市家畜温室气体排放量估算. 家畜生态学报. 2014,V ol.35 No.10.。
黑龙江省畜禽粪便排放量估算与温室气体排放现状的分析程云;贾永全【摘要】随着畜牧业的发展,在畜产品生产量不断增加的同时,也带来了日益严重的环境污染问题.通过对黑龙江省近几年畜禽粪便排放量和温室气体排放的估算,分析了畜牧生产对黑龙江省环境的影响.在此基础上,提出了黑龙江省畜牧业节能减排若干建议.【期刊名称】《黑龙江八一农垦大学学报》【年(卷),期】2016(028)006【总页数】7页(P126-131,134)【关键词】畜牧业;粪便;温室气体【作者】程云;贾永全【作者单位】黑龙江八一农垦大学动物科技学院,大庆163319;黑龙江八一农垦大学动物科技学院,大庆163319【正文语种】中文【中图分类】S811.5一些研究表明[1],农业源污染已经成为环境面污染的重要组成部分。
其中由畜禽养殖产生的污染排放所占比例尤其大。
而其中最受关注的就是畜禽粪便排放对环境的影响和畜禽生产过程中产生的温室气体对大气的影响。
很多学者估算了本区域内畜禽粪便排放量,以便对区域的污染治理提供依据。
黑龙江省是国内重要的畜牧生产大省,拥有着丰富的自然资源,为了满足人们日益提高的动物性食品的需求。
每年为国家提供丰厚的畜产品的同时,环境污染问题也越来越受到人们的重视。
以畜禽粪便污染与畜禽温室气体排放为切入点。
对近几年畜禽粪便的排放量进行估算,重点分析黑龙江畜禽环境污染现状。
并在此基础上对黑龙江省的节能减排工作提出若干建议。
1.1 数据来源畜禽的存栏量与出栏量来自《黑龙江统计年鉴2013》[2],其数据截止于2013年底。
1.2 估算参数的确定(1)畜禽的生产周期。
由于畜禽的种类不一样,生产周期也不同,一般生产周期大于一年的,按年末的存栏量当做饲养量,生产周期为365 d。
生产周期小于一年的,饲养量为当年的出栏量。
不同的畜禽生产周期具体为:牛和羊的生长周期大于一年,按照365 d计算,生猪的生产周期为199 d[3],母猪大于一年,按365 d 计算。
奶牛粪最大甲烷生产潜力的估算和测定史风梅;裴占江;王粟;高亚冰;刘杰【摘要】采用序批式厌氧发酵实验装置,在30℃条件下对牛粪的最大甲烷生产潜力进行测试.实验测出牛场牛粪的最大甲烷生产潜力为0.187 m3CH4·kg-1VS.系统的含氧量,pH值对甲烷产量的影响显著.同时根据其成分,引入各组分权重在一级水解速率方程的基础上建立新的奶牛粪便最大产甲烷潜力的估算公式.然后与其它方法的估算值、实验值进行比较,结果表明,通过该估算公式,可较准确地估算出最大甲烷生产潜力.且该方法简单易行,可为牛粪厌氧发酵装置的设计及工程运行提供理论支持.【期刊名称】《中国沼气》【年(卷),期】2016(034)003【总页数】5页(P44-48)【关键词】牛粪;甲烷生产潜力;厌氧发酵【作者】史风梅;裴占江;王粟;高亚冰;刘杰【作者单位】黑龙江省农业科学院农村能源研究所,哈尔滨 150086;黑龙江省农业科学院农村能源研究所,哈尔滨 150086;黑龙江省农业科学院农村能源研究所,哈尔滨 150086;黑龙江省农业科学院农村能源研究所,哈尔滨 150086;黑龙江省农业科学院农村能源研究所,哈尔滨 150086【正文语种】中文【中图分类】S216.4;X713自20世纪80年代以来,我国奶牛养殖业发展迅速。
如表1所示,奶牛存栏量从2009年的1135万头增加到2014年的1460万头[1~2]。
奶牛养殖已成为我国畜牧养殖的重要组成部分。
奶牛规模化养殖过程中会产生大量的粪便,如处理不当,会对大气、水、土壤以及生态环境造成污染。
厌氧发酵生产沼气日渐成为处理禽畜粪便的有效途径之一[4-6]。
目前,我国对牛粪厌氧发酵的研究主要集中在发酵条件、工艺及装置对厌氧发酵过程和产气性能的影响方面,而对奶牛牛粪的最大甲烷生产潜力的研究较少。
甲烷的最大生产潜力,也称为生物甲烷势(Biochemical methane potential,BMP),即单位质量的物料如秸秆、牛粪等在厌氧条件下产生的最大甲烷量[7]。
潜江市畜禽养殖粪便年排放量估算摘要畜禽粪便污染物已成为农村面源污染的重要来源,通过对全市畜禽养殖业调查,结合国内有关研究成果,基于2012年潜江市统计年鉴数据,估算了潜江市畜禽粪便污染物产排总量,结果表明:潜江市2012年主要畜禽粪便产生总量54.310万t,尿产生总量67.080万t,CODCr产生量12.060万t,全N产生量1.017万t,全P产生量0.138万t。
不同畜禽中,生猪粪便产生量最高,占38.39%,其次为牛,占27.75%。
如测算成猪粪当量,畜禽粪便耕地平均负荷17.01 t/hm2,远高于全国耕地畜禽粪便平均负荷4.19 t/hm2,说明潜江市农业生态环境面临畜禽养殖污染的潜在压力。
关键词畜禽粪便;年排放量;估算;湖北潜江潜江市地处湖北省中南部,面积2 004 km2,现有耕地7.21万hm2,其中旱地3.42万hm2,水田3.79万hm2,是国家和湖北省重要的商品粮、优质油料、优质棉花、优质蔬菜、优质畜禽水产品生产基地,是全国生猪调出大市。
2012年,全市生猪出栏107.24万头,肉牛出栏3.08万头,肉羊出栏2.54万头,家禽出笼1 780.03万只,禽蛋产量3.46万t,畜禽养殖业实现产值28.5亿元,占农业总产值的29.2%[1]。
畜禽养殖业的快速发展对促进全市农业农村经济的持续增长发挥了重要作用,但畜禽养殖污染给农村环境造成的影响也日益显现,畜禽养殖粪便乱排引起的农业污染投诉逐年增加,为科学分析全市畜禽养殖粪便污染物年产生量,科学评价畜禽粪便污染潜在风险,在充分查阅全国对于区域畜禽粪便排放量及氮、磷、CODCr估算相关文献[2-10]的基础上,结合潜江市实际,以2012年潜江市统计年鉴数据为底数,估算了潜江市2012年畜禽粪便年产生量及氮、磷氧分含量和CODCr的排放值,为潜江市畜禽养殖科学布局和畜禽污染治理提供科学依据。
1 研究区域及资料来源研究区域为潜江市21个镇、处、农场和江汉油田矿区。
畜禽粪污处理中的甲烷与温室气体排放控制畜禽养殖业是重要的农业产业,但由于粪污处理不当,其排放的甲烷和温室气体对环境造成了严重的污染和气候变化。
因此,控制畜禽粪污处理中的甲烷和温室气体排放成为了当务之急。
甲烷是一种主要的温室气体,对全球气候变暖贡献甚大。
畜禽粪污中的有机物质在缺氧环境下发酵,产生大量的甲烷气体。
要控制畜禽粪污处理中的甲烷排放,首先需要有效的处理畜禽粪便。
一种有效的方法是将畜禽粪便进行沼气发酵。
沼气发酵是将畜禽粪便置于密闭的沼气池中,利用微生物的作用使有机物质分解产生沼气,其中包括甲烷气体。
通过沼气发酵,不仅可以有效减少甲烷排放,还可以将有机物质转化为沼气用于能源利用。
除了沼气发酵,还可以采用生物质炭化的方法处理畜禽粪便。
生物炭化是将畜禽粪便在高温下进行分解,产生生物炭和有机液体。
生物炭是一种稳定的碳质材料,具有吸附甲烷的能力,可以有效降低甲烷的排放。
在畜禽粪污处理中,除了控制甲烷排放外,还需要关注其他温室气体的排放,如二氧化碳和氮氧化物。
二氧化碳是主要的温室气体之一,主要源于畜禽粪便中的有机物质的分解和燃烧过程。
减少二氧化碳的排放可以通过合理利用和处理剩余的有机物质,例如将畜禽粪便用于农田施肥,以减少化肥的使用量。
氮氧化物是另一种重要的温室气体,主要源于畜禽粪便中的氮化合物的转化和释放。
减少氮氧化物的排放可以通过改善畜禽饲养环境,减少氮化合物的转化和释放。
例如,优化饲养管理,避免过量饲喂和饲料浪费,可以减少氮氧化物的生成和排放。
除了处理畜禽粪便本身,还可以通过改善畜禽养殖环境来控制甲烷和温室气体的排放。
例如,畜禽养殖场可以采用粪污集中处理和利用的方式,集中收集和处理粪便,减少粪污露天堆放和气体挥发的机会。
此外,改善动物舍的通风和通风设施,合理控制饲养密度和饲养方式,也能有效减少甲烷和温室气体的排放。
在畜禽粪污处理中控制甲烷和温室气体的排放,不仅可以减少环境污染,还能提高资源利用效率和农业可持续发展。
畜禽粪污处理设施中的温室气体排放与减排技术随着人口的增加和经济的发展,畜牧业和禽业在世界各地都得到了广泛的发展。
然而,这也带来了一个问题:畜禽粪污处理设施中的温室气体排放。
温室气体排放是全球变暖的主要原因之一,因此,寻找减少温室气体排放的技术变得尤为重要。
首先,我们需要了解温室气体排放的主要来源。
畜禽粪污处理设施中的温室气体排放主要来自于粪便中的甲烷和氮氧化物。
甲烷是一种强大的温室气体,其温室效应是二氧化碳的25倍。
氮氧化物(包括一氧化氮和二氧化氮)也是十分强大的温室气体。
针对畜禽粪污处理设施中的温室气体排放问题,一些减排技术已经被开发出来,并成功应用于实践中。
第一种减排技术是利用设计合理的储气罐来收集和利用产生的甲烷气体。
储气罐是一种封闭式结构,可以收集储存产生的甲烷气体。
通过收集和利用这些气体,可以将它们转化为能量,从而减少温室气体的排放。
第二种减排技术是通过改变粪便管理方法来减少甲烷的产生。
一种常见的方法是将粪便进行厌氧消化,这可以有效地减少甲烷的产生。
此外,科学地设计发酵池和发酵床也可以最大限度地减少甲烷的排放。
除了甲烷,氮氧化物的排放也是一个需要解决的问题。
第三种减排技术是改变饲养和喂食管理方法,以减少氮氧化物的排放。
例如,减少动物用药的使用、合理控制饲养密度、优化饲料配方等措施都可以减少氮氧化物的产生。
此外,还有一些其他的减排技术如生物过滤、表面覆盖等。
生物过滤是一种通过将空气传入生物滤材中进行过滤,从而减少气溶胶颗粒和氨气的技术。
而表面覆盖则是一种通过覆盖处理设施表面的材料,以防止温室气体的排放。
这些技术在畜禽粪污处理设施中广泛使用,已经取得了一定的成功。
总的来说,畜禽粪污处理设施中的温室气体排放是一个不容忽视的问题。
然而,随着技术的发展和创新,一些有效的减排技术已经被开发出来并应用于实践中。
通过储气罐收集利用甲烷气体、改变粪便管理方法、改变饲养和喂食管理方法以及使用生物过滤和表面覆盖等技术,可以有效地减少温室气体的排放。
堆放奶牛粪便7周甲烷排放通量的研究段池清;王嘉珺;赵雪艳;姬亚芹【期刊名称】《环境污染与防治》【年(卷),期】2010(032)011【摘要】为了研究奶牛粪便堆放高度、堆放方式和温度对奶牛粪便甲烷排放的影响,基于静态箱-气相色谱法,研究了奶牛粪便在4种堆放处理(堆放高度分别为30、45、60 cm的处理和每天加粪6 cm至堆放高度约60 cm的处理)下连续7周的甲烷排放通量.同时,分析了堆放前后奶牛粪便的理化特性.结果表明:4种处理的甲烷日均排放通量的变化规律大致相似,即甲烷日均排放通量在实验前5天较小,第6天开始逐渐上升并相继达到峰值,之后降低并趋于平稳;4种处理的甲烷日均排放通量为(0.243±0.083)~(0.341±0.145) mg/(m3*h);堆放后奶牛粪便的pH(除堆放高度为30 cm的处理外)、干物质、挥发性固体含量均下降,而灰分、全氮、全磷、氨氮、总有机碳和碳氮比(除堆放高度为30、45 cm的处理外)均上升;回归分析和Wilcoxon配对法非参数检验结果表明,奶牛粪便堆放高度和堆放方式及温度对甲烷排放影响较大,各处理的甲烷日均排放通量与环境温度、奶牛粪便内部温度(包括奶牛粪便表面以下100 mm处温度及奶牛粪便堆放中心温度)均呈指数关系.【总页数】5页(P39-42,47)【作者】段池清;王嘉珺;赵雪艳;姬亚芹【作者单位】南开大学环境科学与工程学院,国家环境保护城市空气颗粒物污染防治重点实验室,天津,300071;南开大学环境科学与工程学院,国家环境保护城市空气颗粒物污染防治重点实验室,天津,300071;南开大学环境科学与工程学院,国家环境保护城市空气颗粒物污染防治重点实验室,天津,300071;南开大学环境科学与工程学院,国家环境保护城市空气颗粒物污染防治重点实验室,天津,300071【正文语种】中文【相关文献】1.一株奶牛粪便中甲烷氧化菌的分离与鉴定 [J], 刘欢;王亚洲;赵晨旭;赵志波;张妍;崔媛旭;李心慰;刘国文2.基于静态箱法的堆放奶牛粪便甲烷排放速率研究 [J], 段池清;王嘉珺;姬亚芹3.堆放奶牛粪便温室气体排放及影响因子研究 [J], 陆日东;李玉娥;万运帆;刘运通;金琳4.农药污染对黄松稻田土壤产甲烷菌数量和甲烷排放通量影响的研究 [J], 陈中云;闵航;吴伟祥5.表面风速和模拟降水对奶牛粪便堆放过程中N2O排放的影响 [J], 胡彬; 王业健; 赵浩翔; 王朝元; 施正香因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
动物废弃物源甲烷排放量的初步估算与减缓技术选择
李玉娥;饶敏杰
【期刊名称】《农村生态环境》
【年(卷),期】1995(011)003
【摘要】根据IPCC的国家温室气体排放清单编制指南,初步计算了中国动物
废弃物源的甲烷排放量。
20年间,中国动物废弃物源的甲烷排放量增加了75%,1990年的甲烷排放量为1.198Tg,占全球的10%左右。
并提出发展沼气池、贮留池不仅能减少甲烷排放,而且能产生其它的环境效益和经济效益。
【总页数】3页(P8-10)
【作者】李玉娥;饶敏杰
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】X511.01
【相关文献】
1.我国稻田甲烷排放量初步估算 [J], 吴海宝;叶兆杰
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农村人畜粪便产气量及评估一是畜禽养殖数量。
根据云南省农业厅《云南省2010年畜牧业统计年报》中收集各州市的主要畜禽养殖规模,包括出栏和存栏两部分。
2010年云南省农户饲养主要畜禽数量见表1。
肉猪存栏部分在当年不考虑,因这部分会在次年的出栏中;公(母)猪的出栏数已考虑在肉猪中,故公(母)猪只计存栏部分,约400万头。
目前生猪仍以农户分户养殖为主,占75%左右,猪的平均饲养期一般为300d[1]。
耕牛和奶牛当年不出栏,出栏数一般为肉牛,牛的饲养数量按存栏数和出栏数合计计算,其中耕牛和肉牛农户饲养量按照90%计算,奶牛按照80%计算。
马、驴和骡生长期一般长于1年,基本为农户饲养。
羊的农户饲养量按照75%计算。
目前云南省肉鸡的农户饲养量占35%,生长期一般为55d[1];蛋鸡农户饲养量占25%,为全年饲养,按照存栏数计算,鸭、鹅全部按照农户饲养计算。
出栏兔认为是肉兔,全部为农户饲养,生长期一般为90d[3],以当年出栏数计为饲养数量;存栏兔认为是能繁兔,以年末存栏数计。
二是农村人口数量。
根据2010年第六次全国人口普查公报数据取2978.6×104人。
1.3.2畜禽粪便有效收集比例的估算猪、兔等粪便属于廐养畜禽,粪便全年可以收集,有效收集的比例取90%。
云南羊、驴骡、马、牛等牲畜夏秋季节一般为廐养,放养时间一般为5个月,白天放养,晚上归廐,有效收集的比例可达到60%。
鸡、鸭、鹅属于常年放养,有效收集的比例取40%。
根据各类畜禽每日粪便产生量和畜禽的饲养周期估算畜禽粪便排放量,估算公式如下:年粪便排放量(t/a)=个体日产粪量(kg/d•头)×饲养期(d)×饲养数(头、只)×有效收集的比例+个体日产尿量(kg/d•头)×饲养期(d)×饲养数(头、只)×有效收集的比例[4]关于畜禽的粪便排泄系数中国目前尚没有相应的国家标准,文章中猪、牛、禽采用国家环境保护总局《关于减免家禽业排污费等有关问题的通知(环发[2004]43号)》中的排放标准,其它数据采用同属于西南地区的重庆市研究[1]成果,确定各类畜禽日产粪尿量。
生猪养殖过程中的碳排放量及其减排措施探讨随着人口的增长和食品需求的提高,养殖业成为世界各地农村地区的重要经济支柱之一。
然而,养殖业也是温室气体排放的重要来源之一。
在生猪养殖中,碳排放量是一个不可忽视的环境问题。
本文将探讨生猪养殖过程中的碳排放量,并提出一些减排措施。
首先,我们来看一下生猪养殖中的碳排放量来源。
生猪养殖的碳排放主要分为两个部分:直接排放和间接排放。
直接排放指的是养殖场内直接产生的碳排放,包括生猪粪便和尿液中的甲烷和二氧化碳,以及运输和处理等环节中产生的温室气体。
生猪的消化系统会产生甲烷气体,而育肥生产阶段的粪便和尿液中的尿素在分解过程中会产生甲烷和二氧化碳。
运输和处理过程中,如粪便和尿液的收集和处理以及饲料的加工和运输,也会产生相当数量的温室气体。
间接排放主要是与饲料的生产有关。
生猪的饲料往往以农作物为主,而农作物的种植过程中会产生大量温室气体。
例如,化肥的生产和施用、农药的使用以及农田排水等都会导致温室气体的排放。
此外,饲料的加工和运输也会造成一定的碳排放。
鉴于生猪养殖中的碳排放问题,有必要采取一些减排措施。
下面将介绍一些可以降低生猪养殖碳排放量的方法。
首先,改善饲料利用效率是减少碳排放的重要途径之一。
提高饲料的消化吸收率和利用率可以减少生猪消化系统产生的甲烷排放量。
通过饲料的营养平衡,确保生猪获得充足的营养,减少能量和养分的浪费。
此外,科学配合饲料和精确投喂,可以减少饲料的浪费,降低饲料转化率。
其次,改善废物管理是减少生猪养殖碳排放量的另一个关键措施。
合理收集和处理粪便和尿液,减少甲烷和二氧化碳的释放。
例如,可以建设污水处理设施,通过厌氧消化和沼气发电等技术将废物转化为资源。
此外,适当利用废物作为有机肥料,可以减少化肥的使用,从而降低饲料生产过程中的碳排放量。
此外,饲料的生产和运输也是减少生猪养殖碳排放的关键环节。
农田管理可以采用有机肥料和生物农药,减少农药和化肥的使用,降低农田排水的温室气体排放。
羔羊养殖系统中的碳排放和减排策略引言:随着全球气候变化问题的加剧,碳排放和减排成为了人们关注的焦点。
而羊的养殖业也被认为是一个潜在的碳排放源。
本文将重点探讨羔羊养殖系统中的碳排放情况,以及可采取的减排策略,以期为羔羊养殖业的可持续发展提供参考。
一、羔羊养殖系统碳排放情况1.1 粪便排放羔羊通过排泄产生大量粪便,其中含有甲烷等温室气体的排放。
甲烷是一种比二氧化碳更强大的温室气体,对全球气候变暖具有更大的贡献。
1.2 发酵食物排放羔羊的消化系统中有一种细菌可以发酵食物,产生甲烷气体。
这种甲烷气体主要来自羔羊胃中的反刍细菌的消化过程,而羊的食物通常包含高纤维素含量的植物,进一步促进甲烷的产生。
1.3 运输和饲养管理运输和饲养管理也会导致碳排放。
例如,羔羊的运输过程中所使用的燃料会产生二氧化碳排放。
此外,养殖场的饲养管理也需要一定的能源供给,同样产生碳排放。
二、羔羊养殖系统的碳减排策略2.1 增加粪便处理效率本链表明控制养殖废物的合理处理对减轻羔羊养殖系统碳排放非常重要。
目前,有一些技术可以将奶牛粪便中的甲烷转化为有用的能源,如沼气。
若能在羔羊养殖系统中广泛应用这种技术,既能减少温室气体的排放,又能为农村地区提供可再生能源。
2.2 改进饲料配方改进饲料配方是另一个减少碳排放的可行策略。
研究表明,通过调整饲料成分,如增加饲料中粗纤维和低消化饲料的含量,可以减少反刍动物消化过程中产生的甲烷气体的数量。
此外,研究还发现添加特定的饲料添加剂如酵母、辅酶Q10等,也有助于减少消化过程中的甲烷排放。
2.3 提高养殖管理效率改进养殖管理效率也能够减少养殖系统的碳排放。
例如,在运输方面,可以优化运输路线,合理规划车辆使用,以减少运输过程中的燃料消耗,从而降低二氧化碳排放。
在饲养管理方面,合理控制饲料投放量和喂养频率,避免过量的饲养,减少饲料浪费,从而减少温室气体的产生。
2.4 推行节约能源技术为了降低碳排放,可以推行节约能源的技术。
甲烷排放控制方案
甲烷排放控制方案是为了减少甲烷气体的排放量,从而减缓气候变化和减少温室气体的影响。
以下是一些常见的甲烷排放控制方案:
1. 环境监测和排放量测量:通过定期监测和测量甲烷的排放量,可以及时发现并控制排放源,确保其处于合规状态。
2. 排放源管控:通过设备更换、改进操作流程或使用低排放技术,来减少甲烷的排放。
例如,在石油和天然气行业中,使用低排放设备和技术来减少甲烷泄漏。
3. 废弃物管理:对于农业废弃物、农田和畜禽场的粪便等有机废弃物,采取科学的管理方法,如堆肥、生物气化等,可以有效减少甲烷的产生和排放。
4. 温室气体管理和减排计划:制定全面的温室气体管理和减排计划,包括设定减排目标、监测排放量、制定减排措施等,以确保甲烷排放得到有效控制。
5. 提高公众意识和培训:通过宣传和教育活动,提高公众对甲烷排放和温室气体排放的认识,促使个人和企业更加重视环境保护和减排工作。
综上所述,甲烷排放控制方案需要从源头控制,加强监测和管
控,并推动废弃物管理和减排计划的落实。
此外,还需要广泛动员社会力量,提高公众意识,共同努力减少甲烷的排放。
宁夏畜牧业甲烷排放现状及减排措施研究程志;王廷宁;柳杨;李建军【摘要】依据省级温室气体清单编制指南给出的动物肠道发酵及粪便处理甲烷核算方法,结合宁夏统计年鉴和《中国畜牧业统计年鉴》,估算宁夏畜牧业2005年、2010年、2012年、2014年甲烷排放量,并开展畜牧业排放源结构、分动物种类甲烷排放结构、饲养模式变化趋势及不确定性分析.结果表明:宁夏动物肠道发酵排放占比95%,动物粪便处理排放5%;各种动物甲烷排放量大小依次为肉牛、绵羊、奶牛、山羊、生猪;随着养殖水平的提高,规模化饲养产生的甲烷排放逐渐超过农户饲养产生的排放.针对目前宁夏畜牧业甲烷排放现状,提出控制动物肠道发酵及动物粪便处理甲烷排放的可行性措施.【期刊名称】《农业科学研究》【年(卷),期】2017(038)001【总页数】4页(P7-9,56)【关键词】宁夏畜牧业;甲烷排放;减排【作者】程志;王廷宁;柳杨;李建军【作者单位】宁夏清洁发展机制环保服务中心,宁夏银川 750001;宁夏低碳减排工程技术研究中心,宁夏银川 750001;宁夏清洁发展机制环保服务中心,宁夏银川750001;宁夏低碳减排工程技术研究中心,宁夏银川 750001;宁夏清洁发展机制环保服务中心,宁夏银川 750001;宁夏低碳减排工程技术研究中心,宁夏银川 750001;宁夏清洁发展机制环保服务中心,宁夏银川 750001【正文语种】中文【中图分类】X713IPCC第四次评估报告显示,2005年全球范围内农牧业温室气体排放占全球温室气体排放总量的12%,其中农牧业CH4排放占所有CH4排放总量的47%[1].1994年我国农牧业温室气体排放占全国温室气体排放总量的17%,其中畜牧业CH4排放占农牧业排放的38%,主要包括动物肠道发酵及动物粪便处理引起的排放,排放量达1 095万t[2].作为畜牧业发展大国,CH4减排面临较大的压力.宁夏处于我国干旱与半干旱区及农牧交错带,畜牧业发展较快,由畜牧业引起的CH4排放将是农牧业的减排重点.鉴于此,本研究利用《省级温室气体清单编制指南(试行)》及《宁夏统计年鉴》等相关数据资料,估算宁夏2005年、2010年、2012年及2014年畜牧业引起的CH4排放总量,针对排放环节提出相应的减排措施,对下一步宁夏制定畜牧业温室气体减排政策提供理论依据与数据支撑.1.1 数据来源数据资料来自《省级温室气体清单编制指南(试行)》、《宁夏统计年鉴》、《中国畜牧业统计年鉴》等.本文在研究不同动物对宁夏畜牧业甲烷排放影响的同时,分析了不同饲养方式对甲烷排放的影响.饲养方式主要分为规模化养殖、农户散养、放牧饲养,数据主要来源于《中国畜牧业统计年鉴》.1.2 计算方法运用《省级温室气体清单编制指南(试行)》推荐的方法1对宁夏动物肠道发酵及动物粪便管理引起的CH4排放进行估算.CH4排放由两者加和求得,计算公式如下.式中:E是动物肠道发酵引起的甲烷排放总量;EF是第i种动物肠道发酵甲烷排放系数(kg/(头·年));AP为动物的年末存栏数(万头或万只);i为动物的种类.本研究估算的畜牧业动物种类包括奶牛、肉牛、绵羊、山羊、猪,由于马、驴、骡等数量相对牛、羊猪来说数量较少,而且近年有逐渐下降的趋势,本研究未考虑.对于动物肠道发酵及粪便处理的甲烷排放因子,以往研究较多参考的是《2006年IPCC国际温室气体清单指南》,本文参考国家发改委气候司组织编制的《省级温室气体清单编制指南(试行)》中的因子,其更能准确地反映中国各地区的实际情况,而且考虑了饲养方式对甲烷排放的影响(表1和表2).2.1 宁夏畜牧业CH4排放总量经核算,2005年、2010年、2012年、2014年宁夏畜牧业 CH4排放总量分别为11.87、11.09、11.80、13.34万t,随着动物养殖数量增加,总体呈上升趋势.从CH4排放方式来说,2005—2014年肠道CH4排放占总排放比例维持在95%,动物粪便处理CH4排放在5%左右,可以看出宁夏畜牧业CH4排放主要来自于肠道发酵排放.由图1可知不同种类动物的甲烷排放情况. 2005年、2010年及2012年,肉牛产生的甲烷排放最大,占总排放的比例为33.9%~37.6%;其次为绵羊,占总排放的26.8%~30.6%;甲烷排放最小的为生猪,占总排放的1.4%~2.5%.2014年,绵羊产生的排放量最大,为4.45万t,占所有动物甲烷排放的33.4%;其次为肉牛,排放量为4.21万t,占所有动物甲烷排放的31.6%;生猪产生的甲烷排放最少,占所有动物甲烷排放的1.3%.2.2 不同饲养模式下反刍类动物CH4排放情况宁夏从2003年已经全面开始实施禁牧政策,因此本研究仅考虑了规模化养殖、农户饲养的养殖方式,未考虑放牧饲养对宁夏畜牧业CH4排放的影响.由于饲养模式仅对动物肠道发酵(主要为反刍动物)甲烷排放产生影响,对动物粪便管理甲烷排放不产生影响,因此本部分仅分析不同饲养方式下反刍类动物(不含生猪)的甲烷排放量.由图2可知,2005—2014年规模化饲养模式下反刍类动物排放的CH4总体呈上升趋势,农户饲养模式下反刍类动物排放的CH4总体呈下降趋势,而且在2014年规模化养殖方式甲烷排放超过了农户饲养模式的甲烷排放.尽管农户饲养模式下比规模化养殖的甲烷排放因子稍大,而且2005—2014年绵羊、山羊规模化养殖数量有所下降,但是随着畜牧业向规模化、集约化发展及市民对牛肉及牛奶需求的增加,肉牛及奶牛规模化养殖数量及占比都在显著提升,同时牛类CH4排放因子是羊类甲烷排放因子的6~10倍,最终致使规模化养殖反刍类动物肠道甲烷排放超过农户饲养下的甲烷排放.2.3 宁夏畜牧业CH4排放不确定性分析根据误差传递方法,宁夏畜牧业CH4排放的不确定性一般来自于动物年末存栏量数据及各种动物肠道发酵及粪便处理CH4排放因子.由于动物年末存栏量数据主要来自官方统计资料,数据本身的不确定性较低,所以最大的不确定性来自于CH4的排放因子.冯仰廉等[3]对奶牛肠道发酵甲烷排放进行研究,成年奶牛CH4年排放量为96.28 kg/头,与本研究所采用的88.1、89.3 kg/头比较接近.对于动物粪便处理甲烷排放因子,郭娇等[4]研究表明,不同温度及发酵方式下生猪粪便甲烷排放因子为0.69 kg/(头·年),与本文所采用的1.38 kg/(头·年)相差50%左右.另外,IPCC国家温室气体清单指南列出的各种牲畜肠道发酵甲烷排放因子的不确定性为±(30%~50%)[5],粪便处理引起的甲烷排放因子的不确定性为± 30%[5].由此可以看出畜牧业甲烷排放的不确定性与其他工业排放源相比,其不确定性较大.主要原因是动物肠道发酵CH4排放因子受动物生长阶段、饲料结构、饲养模式、所处区域影响较大;而粪便管理排放因子受不同温度、不同发酵模式、饲料结构、处理设施等条件影响较大.为了进一步准确评估宁夏畜牧业甲烷排放,还应对不同动物种类的生产阶段、饲养模式进行分类细化统计,进行畜牧业甲烷排放专项研究,监测宁夏本地动物的甲烷排放因子.3.1 减少动物肠道发酵产生的甲烷宁夏畜牧业甲烷排放中的95%来自动物肠道发酵排放,因此应该以动物肠道发酵甲烷为重点,考虑宁夏畜牧业的减排措施.根据目前国内外现有研究可采用推广秸秆青贮、氨化处理、合理搭配日粮、多功能舔砖或营养添加剂等方法.据估计秸秆氨化处理可以减少单个黄牛CH4排放量的16%~30%[6].樊霞等[7]研究表明,精粗饲料比为40∶60的日粮CH4产生量低于精粗比为25∶75的日粮.国外试验证明使用舔砖可提高日增质量10%~30%,相对减少单位畜产品的甲烷排放量10%~40%[8].因此,建议宁夏大型养殖场及饲养大户采用以上措施并进行对比搭配使用,以达到最大程度降低动物肠道发酵甲烷排放的效果.3.2 减少动物粪便处理产生的甲烷动物肠道发酵甲烷排放时间比较分散,而且动物养殖圈舍多为开放空间,不便于收集与利用.动物粪便处理一般包括粪便清理、施肥、固体储存、液体贮存、沼气池、堆肥、好氧处理等.从减排角度考虑,首先可以改变动物粪便的清理方式,改湿清粪为干清粪,通过干清粪和固体液体分离改变清粪方式,避免形成厌氧发酵的环境,减少进入厌氧环境的有机物总量,从而减少甲烷排放.另外,若粪便进行贮存,通过覆盖不同材料也可减少甲烷排放,而且被认为是经济有效的方式.朱志平等[9]研究人工干清粪的粪便收集率可达60%,与水冲清粪和水泡粪相比可减少甲烷排放50%以上.国外研究曾以小鹅卵石、稻草、多孔渗水膜为覆盖材料,分析其对甲烷排放减少的影响.Hansen等[10]研究多孔渗水膜可以减少40%的甲烷排放量.最后,针对目前大型养殖场所修建的沼气工程,通过畜禽粪便和污水厌氧硝化、制取沼气并进行集中回收进行发电或供热,宁夏冬季漫长、气温较低,可利用太阳能光热技术提升沼气池的发酵温度,提高甲烷的产生量.【相关文献】[1] 董红敏,李玉娥,陶秀萍,等.中国农业源温室气体排放与减排技术对策[J].农业工程学报,2008,24(10):269-273.[2] 国家应对气候变化对策协调小组办公室.中国温室气体清单研究[M].北京:中国环境科学出版社,2007:231-232.[3] 冯仰廉,李胜利,赵广永,等.牛甲烷排放量的估测[J].动物营养学报,2012,24(1):1-7.[4] 郭娇,於江坤,蔡丽媛,等.不同处理方式条件下猪粪便CH4和N2O排放因子研究[J].粮食与饲料工业,2015(10):39-43.[5] IPCC.2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse GasInventoriesVolume4:Agriculture, Forestry and other Land Use.Geneva,Switzerland:IPCC,2006.[6] DONG H,TAO X,XIN H,et parison of enteric methane emission in China for different IPCC estimation methods and production schemes[J].Transactions of the ASAE,2004,47(6):2051-2057.[7]樊霞,董红敏,韩鲁佳,等.肉牛甲烷排放影响因素的试验研究[J].农业工程学报,2006,22(8):179-183.[8] LENG R A.Improving ruminant production and reducing methane emissions from ruminants by strategic supplementation[R].Washington DC:EPA,1991:105.[9] 朱志平,董红敏,尚斌,等.规模化猪场固体粪便收集系数与成分测定[J].农业工程学报,2006,22(增刊2):179-182.[10] HANSEN M N,SOMMER SG,HENRIKSEN K. Methane emissions from livestock manure– effects of storage conditions and climate.In:Dias Report 81[R].Helsingor:[s.n.],2002:45-53.。
第35卷第3期农业工程学报V ol.35 No.3 198 2019年2月Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Feb. 2019基于动态箱法的北京延庆区牛粪堆放CH4和N2O排放量估算胡彬1,2,赵浩翔1,2,王业健1,2,王朝元1,2,3※,施正香1,2,3,万航4,彭涛4(1. 中国农业大学水利与土木工程学院,北京100083;2. 农业农村部设施农业工程重点实验室,北京100083;3. 北京市畜禽健康养殖环境工程技术研究中心,北京100083;4. 北京市延庆区农业局,北京102100)摘要:畜禽粪便堆放管理会造成甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)等温室气体的大量排放。
通过联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)建议的排放系数等方法,可以实现对某一区域范围内畜禽粪便管理系统的温室气体排放总量的估算,但由于其排放受粪便管理、气候条件等因素的显著影响,直接套用IPCC的默认系数会产生较大的误差。
为更加准确估算中国奶牛粪便管理所造成的CH4、N2O排放,该文在对北京延庆区奶牛生产与粪便管理模式进行了实地调研的基础上,采用动态箱法模拟了奶牛粪便不同季节短时自然堆放管理模式下的CH4、N2O排放过程,并对区域内的年温室气体排放总量进行了测算。
研究结果表明,奶牛粪便在一个月的自然堆放管理模式下,每千克牛粪挥发性固体在春、夏、秋季的CH4排放量分别为223.97、4 603.31、351.38 mg,每千克牛粪N2O排放量分别为5.86、9.43、0.81 mg。
2016年北京延庆区全年奶牛粪便CH4、N2O排放总量分别为13 342.50、347.87 kg。
延庆区奶牛粪便堆放管理过程的CH4排放因子为1.50 kg/(头·a),小于IPCC指南中的1.78 kg/(头·a);受堆放时间较短的影响,N2O的排放因子则显著小于IPCC的推荐值。
动物粪便甲烷排放量的估算及减排
作者:彭晓培, 董红敏
作者单位:彭晓培(北京农业职业学院畜牧兽医系 北京 102442), 董红敏(中国农业科学院环境与可持续发展研究所 北京 100081)
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引用本文格式:彭晓培.董红敏动物粪便甲烷排放量的估算及减排[会议论文] 2008。