以猪粪为原料的沼液成分分析_聂莹
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用沼液沼渣作猪饲料添加剂
04
蛋白质
沼液中含有丰富的蛋白质，可 以作为猪饲料中的蛋白质来源
之一。
脂肪
沼液中还含有一定的脂肪，可 以为猪提供一定的能量。
矿物质
沼液中还含有多种矿物质，如 钙、磷、铁、锌等，对猪的生
长和发育有益。
维生素
沼液中还含有一些维生素，如 维生素B1、B2、E等，对猪的
免疫和繁殖有积极作用。
沼渣的营养成分
病理学检查
对试验组和对照组猪崽进行病理 学检查，结果两组无明显差异， 说明沼液、沼渣未引起明显的病 理变化。
04
CATALOGUE
结论与展望
研究结论
沼液沼渣含有丰富的营养成分
01
沼液沼渣是生物质发酵后的剩余物质，富含有机物、蛋白质、
矿物质和微量元素等，适合作为猪饲料添加剂。
添加沼液沼渣对猪生长性能有益
协同作用
将沼液和沼渣联合使用可以发挥它们 的协同作用，提高猪的生长速度和饲 料利用率。
改善肠道健康
联合使用可以改善猪的肠道健康，提 高肠道吸收功能，减少腹泻和便秘等 问题。
提高免疫力
联合使用还可以提高猪的免疫力，减 少疾病的发生。
减少环境污染
将沼液和沼渣作为猪饲料添加剂使用 可以减少养殖废弃物的排放，从而减 少对环境的污染。
缺乏最佳添加量研究
目前对沼液沼渣的最佳添加量研究不足，不同养殖场和饲料配方可能存 在差异，需要进一步研究确定最佳添加比例。
03
沼液沼渣处理技术需改进来自目前沼液沼渣的处理技术尚不够成熟，存在处理效率低、成本高等问题
，需要进一步研发高效、环保的处理技术以满足大规模养殖的需求。
发展前景与建议
加强安全性评估和最佳添加量研究
02
不同来源沼液对土壤微生物群落碳代谢的影响分析
不同来源沼液对土壤微生物群落碳代谢的影响分析摘要：土壤微生物群落的多样性，对其碳代谢效果存在一定影响，不同沼液中微生物存在一定差异，为了解不同来源沼液对土壤微生物群落碳代谢的影响情况，本文使用不同来源沼液，加入到相同土壤中，探究土壤中微生物碳代谢变化情况。
结果表明不同来源的沼液对提升土壤微生物群落碳代谢效果均有着促进作用，但对生物碳、无机氮以及有效磷等含量的影响存在一定差异。
因此，在进行土壤优化和改良时，可以根据实际需求选择恰当的沼液，以加强对碳代谢效果的优化和调整，促使土壤生态功能不断提升。
关键词：沼液；土壤微生物群落；碳代谢引言：沼液是有机物质经过发酵后形成的液体，其中含有氨基酸、纤维素、酶等，不同有机物发酵产生的物质和物质含量存在一定差异。
沼液的主要应用于栽培和施肥，由于沼液中丰富的影响元素能够为微生物提供养分，因此在施肥过程中，能够在一定程度上改良土壤中微生物群落的功能。
通过设计相应实验，充分了解和验证不同来源沼液对土壤微生物群落碳代谢的影响，为后续土壤优化提供参考资料。
1研究背景分析随着我国养殖行业的发展，为更好地处理牲畜粪便，沼气工程的应用越发广泛，沼气工程收集牲畜粪便后发酵，不仅能够提供可燃气体，同时发酵后的沼液同样有较大的用途。
将沼液作为肥料，施加在土壤中，能够改善土壤性质，并提高作物产量，促进农业生产效益不断提升。
在沼气工程构建过程中，受到饲养动物种类不同的影响，沼气池的发酵原料存在差异，这使得发酵后的产物存在明显不同[1]。
如鸡粪发酵后含有大量易分解的有机物；牛粪发酵后碳氮比相对较高。
土壤中微生物是土壤生态作用的主要执行者，其通过分解土壤中的有机质，能够帮助完成污染物降解和土壤团聚体合成，提高土壤的功能。
为合理评价土壤质量变化情况，可以尝试通过分析不同养分对土壤微生物群落碳代谢的影响，结合土壤变化情况，分析土壤群落的变化情况，以便为沼液的高效利用以及土壤的改良优化提供依据。
2材料与方法选择样地，并在样地中均匀取土，完成实验样品的取样工作。
沼液主要养分含量特征分析
沼液主要养分含量特征分析作者：董颐玮梁栋李丹阳靳红梅来源：《江苏农业学报》2021年第05期摘要：农村沼气发展是推进农业有机废弃物资源化利用的重要途径。
沼液具有资源属性，为全面掌握沼液全国尺度的主要养分含量特征，本研究收集了近二十年在中国发表的关于沼液还田的研究论文，挖掘了以猪粪、牛粪、鸡粪等为发酵原料的沼气工程及农村户用沼气池所产生的沼液样本的主要养分（TN、TP和TK）含量与其速效养分含量等理化指标，进一步分析了全国不同区域、不同发酵原料的沼液的主要养分含量特征。
研究发现，全国范围内猪粪沼液中TN、TP和TK平均含量为 1 166.71 mg/L 、291.60 mg/L 和 1 144.26 mg/L ;牛粪沼液中TN、TP和TK平均含量分别为 1 488.59 mg/L 、 561.67 mg/L 和 1 679.10 mg/L ;鸡粪沼液中TN、TP和TK平均含量分别为 3 226.13 mg/L 、959.71 mg/L 和 2 858.31 mg/L ;户用沼气池沼液中TN、TP和TK平均含量分别为1 369.31 mg/L 、665.90 mg/L 、 1 240.21 mg/L 。
猪粪沼液中NH + 4 -N和NO - 3 -N含量分别占TN含量的51.2%和5.8%，DP含量占TP含量的89.6%，DK含量占TK含量的86.2%，分析结果表明沼液中氮、磷和钾的总量与其速效养分含量间存在显著（ P < 0.05）的正相关关系。
不同地区沼液中的养分含量存在明显差异，在区域尺度上分析土地承载力和环境风险评价时，应充分考虑地区间不同沼液中养分含量的差异性。
本研究结果对推动沼液合理资源化，准确评估区域环境承载力，有效防控区域环境污染具有重要意义。
关键词：沼液; 养分含量; 特征分析中图分类号： S141.4 文献标识码： A 文章编号： 1000-4440（2021）05-1206-09Characteristic analysis of main nutrient content in biogas slurryDONG Yi-wei 1，2 ， LIANG Dong 1，3，4 ， LI Dan-yang 1，3 ， JIN Hong-mei 1，2，3，4（1.Institute of Agricultural Resources and Environment， Jiangsu Academy of Agricultural Sciences， Nanjing 210014， China; 2.School of Environment and Safety Engineering， Jiangsu University， Zhenjiang 212013， China; 3.Jiangsu Collaborative Innovation Center for Solid Organic Waste Resource Utilization， Nanjing 210095， China; 4.Key Laboratory of Crop and Livestock Integrated Farming， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Nanjing 210014， China）Abstract： The development of rural biogas is an important way to promote the resource utilization of agricultural organic waste. Biogas slurry has resource attributes. In order to fully grasp the characteristics of main nutrient content in biogas slurry at the national scale， this study collected domestic research papers on the return of biogas slurry to the field in the past two decades， and excavated the use of pig manure cow manure， and chicken manure. The contents of main nutrients （TN， TP and TK） in biogas slurry samples produced by biogas projects and rural household biogas digesters were explored， and the main nutrient content characteristics of biogas slurry with different fermentation raw materials in different regions of China were further analyzed. It was found that the average contents of TN， TP and TK in pig manure biogas slurry were 1 166.71 mg/L ，291.60 mg/L and 1 144.26 mg/L . The average contents of TN， TP and TK in cow manure biogas slurry were 1 488.59 mg/L ， 561.67 mg/L and 1 679.10 mg/L . The average contents of TN， TP and TK in chicken manure biogas slurry were 3 226.13 mg/L ， 959.71 mg/L and 2 858.31 mg/L . The average contents of TN， TP and TK in the household biogas digesters were 1 369.31 mg/L ，665.90 mg/L and 1 240.21 mg/L . The contents of NH + 4 -N and NO - 3 -N in the pig manure biogas slurry accounted for 51.2% and 5.8% of the TN content， respectively， the DP content accounted for 89.6% of the TP content， and the DK content accounted for 86.2% of the TK content. The results showed that the total contents of nitrogen， phosphorus and potassium in biogas slurry were positively correlated with their available nutrient contents. The nutrient content of biogas slurry in different regions was significantly different. When analyzing land carrying capacity and environmental risk assessment at regional scale， the differences of nutrient content in different biogas slurry should be fully considered. The results of this study are of great significance for promoting the rational utilization of biogas slurry， accurately assessing the regional environmental carrying capacity， and effectively preventing and controlling regional environmental pollution.Key words： biogas slurry; nutrient content; characteristic analysis农村沼气发展是推进各类农业有机废弃物资源化利用的有效途径，也是推进生态循环农业发展，建设美丽乡村的重要抓手 [1] 。
沼液对土壤有机质含量和肥效的影响
Abstract： The experiment study has been carried out on the influence of biogas fluid on the organic matter content in soil and its fertilization effect. The experiment was designed into eight groups, repeated four times four each group, the soils were set into two kinds which are respectively the sterilized one and the natural one; the vegetables were also set into two parts which depend on if bio-slurry is used as fertilizer. This experimental results showed that the biogas fluid could improve soil fertility, soil enzymes and soil microorganism quantity. The biogas fluid could also increase the content of soil organic matter, the available P, NH4+-N, and the available K remarkably, and is helpful for adjusting the pH value. It showed that biogas fluid could improve soil greatly. Key words： biogas fluid; soil; nutrition; vegetable
不同来源家庭户用沼气池沼液成分分析及风险评价_柯蓝婷
+ + +
Component analysis and risk assessment of anaerobically digested slurry from households in China
KE Lanting1，WANG Haitao1，WANG Yuanpeng1，HE Ning1，LI Qingbiao1,2
+ +
concentrations of NH 4-N in pig manure and mix manure were higher than other treatments, reaching more than + 1800 mg・L1.. The concentration of NH 4-N in cow dung was significantly lower than that in other materials, with + the average being 450 mg・L1. Therefore, COD/ NH 4 ratio of 15 in the slurry with cow dung as raw material was 3 significantly higher than those in other three materials (less than 5). The average PO4 concentrations of all raw biogas were lower than 80 mg・L1. Mercury pollution was serious and universal in different materials and
第5期
柯蓝婷等：不同来源家庭户用沼气
Component analysis and risk assessment of anaerobically digested slurry from households in China
KE Lanting1，WANG Haitao1，WANG Yuanpeng1，HE Ning1，LI Qingbiao1,2
+ +
concentrations of NH 4-N in pig manure and mix manure were higher than other treatments, reaching more than + 1800 mg・L1.. The concentration of NH 4-N in cow dung was significantly lower than that in other materials, with + the average being 450 mg・L1. Therefore, COD/ NH 4 ratio of 15 in the slurry with cow dung as raw material was 3 significantly higher than those in other three materials (less than 5). The average PO4 concentrations of all raw biogas were lower than 80 mg・L1. Mercury pollution was serious and universal in different materials and
第5期
柯蓝婷等：不同来源家庭户用沼气
以猪粪为主要发酵原料的沼液成分初步研究
A样
C样
36.0±3.62
37.8±2.70
29.7±2.64
30.8±1.25
45.5±3.26
48.5±2.47
13.3±0.85
14.1±0.38
38.9±1.62
41.4±1.97
34.7±1.85
37.4±1.42
77.8±1.03a
81.9±1.40b
34.7±1.51
36.0±0.49
关于 NH4＋，其在沼液中的平均含量为 1 170.5 mg/L，与 NO3－含量相似，NH4＋也是以 C 样中为最 高，A 样中为最低，C 样比 A 样高出 18.6%，但所 有 4 个样本中的含量差异不显著（P＞0.05）。 3 讨论
本试验结果表明，季节对沼液的理化性质及 各种营养物质及有毒有害物质的含量都有一定的 影响，但差异并不显著（P＞0.05）。从整体看，C 样（7 月 1 日取样，夏季）中各种物质的含量大都 高于 A 样（1 月 1 日取样，冬季），初步判断应该 是温度的作用，即较高的温度促进沼液的发酵， 有利于各种物质的生成，但真正原因有待于进一 步的分析与研究，有待于进一步的试验确认。
32.9±2.70
36.2±2.14
39.2±1.55a
42.7±1.10b
50.3±1.2±2.14a
32.9±1.95b
34.8±1.54
35.2±1.05
41.3±0.91
42.6±2.53
21.4±1.10
22.5±1.05
3.8±0.57
4.8±0.56
24.2±1.63
图 1 不同季节沼样中有害菌、NH4＋、NO3－含量比较 注：图中大肠菌群数据＝原始数值×50；NH4＋数
猪场沼液微藻净化前的营养优化
猪场沼液微藻净化前的营养优化全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：猪场沼液是猪场生产过程中产生的有机废弃物，在处理不当的情况下会产生污染环境的问题。
而微藻在沼液处理中具有较好的净化效果，但在实际应用过程中，微藻的生长和净化效果也与沼液中的营养成分有直接关系。
在猪场沼液微藻净化前，对沼液中的营养进行优化对于微藻的生长和净化效果至关重要。
在进行沼液中营养优化时，需要了解沼液中的主要营养成分。
猪场沼液主要含有氮、磷、钾等大量的营养成分，同时也包括有机物质、微量元素等。
氮是微藻生长的重要营养元素，但过高的氮浓度会导致微藻生长过度而影响净化效果；磷是微藻细胞的主要结构成分，但过多的磷会导致沼液中产生浓度过高的磷化物，影响环境；而钾则对微藻的生长和代谢有促进作用，但过量的钾会抑制微藻的生长。
因此在优化营养时，需要合理调整这些营养元素的比例，以满足微藻生长和净化的需要。
针对营养优化的需要，我们可以采取以下措施来进行猪场沼液中的营养优化。
首先是通过生物发酵技术和分离技术将沼液中的氮、磷等元素分离提取，然后再进行配比，调整营养比例，保证微藻的营养需求。
可以在适当的条件下通过添加适量的微量元素来促进微藻的生长，提高净化效果。
也可以根据沼液的实际情况对猪场沼液进行稀释或稀释处理，减少过高的营养物质浓度，从而减缓对微藻的生长产生不良影响。
通过对猪场沼液中的营养成分进行优化，可以更好地促进微藻的生长和提高净化效果。
营养优化不仅对于微藻的生长和净化效果有显著的影响，同时也对猪场环境治理和资源化利用具有重要意义。
通过合理调整沼液中的营养比例，能够有效减少沼液中的有害物质产生，从而减少对环境的污染。
科学利用微藻对沼液进行净化，也可有效提高沼液资源的综合利用价值，推动猪场的清洁生产和循环经济发展。
研究猪场沼液中的营养优化对于环境保护和可持续发展具有重要的意义。
第二篇示例：猪场沼液是猪场产生的一种有机污染物，含有大量的氮、磷等营养物质，若未经处理直接排放，会对周边环境造成严重污染。
以猪粪为原料的沼液成分分析
以猪粪为原料的沼液成分分析聂莹;曾晓楠【摘要】[目的]分析以猪粪为原料的沼液成分.[方法]对以猪粪为原料的沼液进行了分析检测,包括pH、营养元素、重金属、总挥发性有机物及抗生素.[结果]猪粪沼液的pH呈微碱性,且随气温升高而升高.沼液中氮、磷、钾含量较为丰富;各种重金属的含量低于国家《城镇垃圾农用控制标准》的标准限值.总挥发性有机物含量为1.365 2 mg/L,OTC为0.083 47 mg/L,TC为0.049 07 mg/L,CTC为0.042 29mg/L.[结论]该研究为更合理地开发利用沼液奠定了坚实的理论基础.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2013(000)028【总页数】3页(P11467-11468,11542)【关键词】沼液;营养元素;重金属;总挥发性有机物;抗生素【作者】聂莹;曾晓楠【作者单位】湖南生物机电职业技术学院,湖南长沙410127;湖南生物机电职业技术学院,湖南长沙410127【正文语种】中文【中图分类】S181.3随着生态农业的发展，可循环农业模式在全世界被广泛关注。
沼气发酵技术即厌氧发酵产沼气工艺已在我国各地得到了广泛的推广与应用。
据统计，截至2006年底，我国已建成的沼气池总数已超过2 200多万个［1］。
人们在得到便利清洁能源的同时也遇到了如何处置大量沼液、沼渣的问题。
相关研究表明，沼液、沼渣中除了含有丰富的氮、磷、钾等植物所需营养元素以及复杂的微生物菌群外，还含有多种氨基酸、微量元素、抗生素、激素等［2］。
因此，沼液、沼渣在现代农业生产中得到了广泛的应用，如在“猪－沼－菜”、“猪－沼－花”三位一体农业模式中的沼液浸种、沼液添加饲料喂养、沼液改良土壤、沼液减少农作物病虫害等［3－5］。
但沼液的化学组成及其随季节的变化规律研究尚显不足［6］，为了更高效合理利用沼液，笔者对沼液四季的pH及营养成分、夏季沼液中部分活性成分进行了检测分析，得到了以猪粪为主要原料的沼液的相关研究数据。
沼液中几种抗生素的检测与樱花细菌性穿孔病防效研究
孔 病防效进行研 究。检 测结果表 明，抗 生素含量 分别 为：土霉素 （ Ｏ Ｔ Ｃ ） Ｏ ． ０ ８ ３ ４ ７ ｍ ｇ ／ Ｌ 、 四环 素 （ Ｔ Ｃ ） ０ ． ０ ４ ９ ０ ７ ｍ ｇ ／ Ｌ 、
金霉素 （ Ｃ Ｔ Ｃ ） Ｏ ． ０ ４液 ４次 以上 的连 续叶 面喷施与细 茵性病 害防治的常用农药链霉 素效果相 当，但 ３次 以下 的喷施 防效不理 想。 关键词 ：沼液 ；抗生素 ；高效液相 色谱 ；樱 花细 菌性 穿孔 病；防效
沼液 在农业上 的应用 有悠久 的历史 ，使 用沼液替 代化
肥 和农药 ，可减 少 ２ ０ ％以 上的化肥和 农药施用量 ，还 可以
条件 下进样 ，测得 各标 准物 质系列与其峰 面积呈 显著 的线 性关系 ，标准 曲线列于表 １ ，相关系数 ｒ ＞Ｏ ． ９ ９ ９ 。
改 良土壤 的性状 ，并 显著改 善农产 品的 品质。前人的 研究 也 表 明沼液 对许 多植物病 害具有 良好的防治 效果 ，能 显著
１ 沼液 中几种抗生素 的高效液相色谱检 测
１ ． １ 材料与方法
１ ． １ ． １ 沼液 沼液取 自湖南省长沙县 某养猪场 中型沼 气发 酵池 ，要 求所取 沼液充 分发酵 ，沼气池 能正常 点灯、充足 供气 。沼气发酵物 为猪 粪、饲料 残余和 畜舍冲刷 废水 。沼
液于 ２ ０ １ ３ 年 ８月 １ ５日 采 集 ，采 集 ３ 个随 机样 本 ，每 个样
行研究 。
１ ． １ ． ４ 色谱条 件 色 谱条件 为 ：流 动相 ：０ ． Ｏ １ ｍｏ ｌ ／ Ｌ磷 酸 二氧 钠溶液 （ 用磷 酸调节 ｐ Ｈ值 ＝ ２ ． ５ ） 和 乙腈 （ 二者 体积 比为 ３： １ ） ，柱温 ：２ ８ ℃，流速 ：ｌ ｍｌ ／ ｍｉ ｎ ，进样量 ：１ ０“ ｌ ， 检测波长 ：３ ７ ５ ｎ ｍ。 １ ． １ ． ５ 沼液预处理 沼液 样品先经过滤纸过 滤 ，去除其 中 的 大颗粒杂 质。Ｏ ａ ｓ ｉ ｓ ＨＬ Ｂ柱先用 １ ０ ｍｌ 甲醇 和 ５ ｍｌ 去 离 子水 活化。取 ５ ０ ｍｌ 滤液 ，加入 磷酸调 节 ｐ Ｈ值 ＝ ２ ． ５ ， 然后过 Ｏａ ｓ ｉ ｓ ＨＬ Ｂ柱 进行富集纯化 。萃取完成后 用 １ ０ ｍｌ 甲醇 洗脱 ，收 集洗脱液 并在 室温 下用 氮吹仪 吹至近干 ，用 甲醇定容至 １ ０ ｍｌ ，待测 …。
猪粪沼液中氨态氮含量的影响因素实验研究
收稿日期: 2004-07-21 修订日期: 2005-04-06 基金 项目: 教 育部骨 干教师 资助 计划和 河南 省重 大科 技攻关 项目
( 0322030400) 作 者简介: 张 全国( 1958- ) , 男, 河南郑 州人, 院长, 教授, 博 士生导 师, CSAE 高级会员, 河 南省太阳能学会 理事长, 从事农 业生物环境 与能源工程方面的研究。郑州市文化路 95 号 河南农业大学机电工 程学院, 450002。E mail : zquanguo@ 163. com
2 结果与讨论
氨态氮是厌氧环境中无机态氮存在的主要形式, 它
在溶液中可以表现为离解型和非离解型两种 状态, 即
N H3 →N
H
+ 4
+
O H- 。在厌氧发酵过程中一方面氨态氮
要被厌氧微生物的生长所消耗, 另一方面在有机物的分
解过程中产生了可溶性游离氨态氮, 这两种因素互相制
约、共同作用的结果会引起沼液中氨态氮含量的不断变
表 1 猪粪试样的理化性质
T able 1 Phy sicochemical pr oper ties of pig dejecta mater ial
指标 含水率/ % 有机质/ % N/ %
P/ % 料液 pH 值
猪粪试样 81. 5
15. 0
0. 91
0. 33 7. 4～8. 0
1. 2 实验仪器及方法 本文采用的实验仪器为上海理工大学高机实业总
猪粪为原料生产抗病防虫和营养功效高的优质沼液的 各种影响因素及其最优发酵工艺技术。
1 材料与方 法
1. 1 试样制备及其性质 新鲜猪粪采集自郑州市东郊猪场, 经粗略过滤Байду номын сангаас去
( 0322030400) 作 者简介: 张 全国( 1958- ) , 男, 河南郑 州人, 院长, 教授, 博 士生导 师, CSAE 高级会员, 河 南省太阳能学会 理事长, 从事农 业生物环境 与能源工程方面的研究。郑州市文化路 95 号 河南农业大学机电工 程学院, 450002。E mail : zquanguo@ 163. com
2 结果与讨论
氨态氮是厌氧环境中无机态氮存在的主要形式, 它
在溶液中可以表现为离解型和非离解型两种 状态, 即
N H3 →N
H
+ 4
+
O H- 。在厌氧发酵过程中一方面氨态氮
要被厌氧微生物的生长所消耗, 另一方面在有机物的分
解过程中产生了可溶性游离氨态氮, 这两种因素互相制
约、共同作用的结果会引起沼液中氨态氮含量的不断变
表 1 猪粪试样的理化性质
T able 1 Phy sicochemical pr oper ties of pig dejecta mater ial
指标 含水率/ % 有机质/ % N/ %
P/ % 料液 pH 值
猪粪试样 81. 5
15. 0
0. 91
0. 33 7. 4～8. 0
1. 2 实验仪器及方法 本文采用的实验仪器为上海理工大学高机实业总
猪粪为原料生产抗病防虫和营养功效高的优质沼液的 各种影响因素及其最优发酵工艺技术。
1 材料与方 法
1. 1 试样制备及其性质 新鲜猪粪采集自郑州市东郊猪场, 经粗略过滤Байду номын сангаас去
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安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2013，41（ 28） ： 11467 － 11468，11542
责任编辑 宋平 责任校对 况玲玲
以猪粪为原料的沼液成分分析
聂 莹，曾晓楠 （ 湖南生物机电职业技术学院，湖南长沙 410127）
摘要 ［目的］分析以猪粪为原料的沼液成分。［方法］对以猪粪为原料的沼液进行了分析检测，包括 pH、营养元素、重金属、总挥发性有 机物及抗生素。［结果］猪粪沼液的 pH 呈微碱性，且随气温升高而升高。沼液中氮、磷、钾含量较为丰富； 各种重金属的含量低于国家 《城镇垃圾农用控制标准》的标准限值。总挥发性有机物含量为 1． 365 2 mg / L，OTC 为0． 083 47 mg / L，TC 为 0． 049 07 mg / L，CTC 为 0． 042 29 mg / L。［结论］该研究为更合理地开发利用沼液奠定了坚实的理论基础。 关键词 沼液； 营养元素； 重金属； 总挥发性有机物； 抗生素 中图分类号 S 181． 3 文献标识码 A 文章编号 0517 － 6611（ 2013） 28 － 11467 － 02
基金项目 作者简介
收稿日期
湖南省科技厅一般项目（ 2013NK3070） 。 聂莹（ 1987 － ） ，女，湖南长沙人，助理讲师，硕士，从事化学 分析与检测研究，E-mail： ny198722@ hotmail． com。 2013-08-25
1． 3 沼液中营养元素含量测定 沼液中的主要营养成分分 别采用如下方法测定： 全氮含量测定采用凯式定氮法［7］； 全 磷含量测定采用抗坏血酸显色分光光度法［7］； 全钾含量测定 采用火焰光度法［8］。 1． 4 沼液中重金属含量测定 按照国家肥料中砷、镉、铅、 铬生态指 标 （ GB / T23349-2009） ［9］ 和 复 合 微 生 物 肥 料 标 准 （ NY / T 798-2004） ［10］进行检测。 1． 5 气相色谱法测定沼液中总挥发性有机物含量 1． 5． 1 仪器与试剂。GC7890A 气相色谱仪（ Agilent 公司） 配 FID 检测器； Agilent 工作基站； 分流 － 不分流进样口； DB-MTBE 石英毛细管 色 谱 柱 （ 30 m × 0． 53 mm，3 μm，Agilent 公 司） ； SGH-500（ 500 ml / min） 高纯氢气发生器（ 郑州南北设备 仪器有限公司） ； SGK-5LB（ 5 000 ml / min） 空气发生器（ 郑州 南北设备仪器有限公司） ； 7697A 顶空进样器（ Agilent 公司） ； 20 ml 顶空进样瓶。 1． 5． 2 色谱条件。柱温箱 85 ℃ ，载气（ 高纯氮气） 流量为 2 ml / min，氢气流量为 30 ml / min，空气流量为 300 ml / min，进 样口温度为 120 ℃ ，FID 检测器温度为 280 ℃ ，顶空进样器加 热温度为 100 ℃ ，平衡时间为 10 min，顶空进样量为 10 μl。 1． 5． 3 操作步骤。 1． 5． 3． 1 顶空样品的制备。取 20 ml 的顶空瓶，准确加入 10 ml 沼液（ 经过滤后） ，加入 2 g NaCl，混匀，盖塞，供气相色谱 分析用。 1． 5． 3． 2 绘制标准曲线。沼液中含多种苯系物及少量硫化 物，因此利用密度为 0． 865 g / ml，含量为 99． 5% 的甲苯溶液 配制标准溶液以定量沼液中总挥发有机混合物［11］。分别取 少量甲苯化学试剂 0． 005、0． 010 ml，将其分别加入到装有 5 L 蒸馏水的三角瓶中，加塞密封，置于超声波震荡机中 20 min 振荡以达到使少量甲苯完全溶于无有机挥发物的蒸馏水中， 最终分别得到浓度为0． 860 7、1． 721 4 mg / L 标准溶液。采用
随着生态农业的发展，可循环农业模式在全世界被广泛 关注。沼气发酵技术即厌氧发酵产沼气工艺已在我国各地 得到了广泛的推广与应用。据统计，截至 2006 年底，我国已 建成的沼气池总数已超过 2 200 多万个［1］。人们在得到便利 清洁能源的同时也遇到了如何处置大量沼液、沼渣的问题。 相关研究表明，沼液、沼渣中除了含有丰富的氮、磷、钾等植 物所需营养元素以及复杂的微生物菌群外，还含有多种氨基 酸、微量元素、抗生素、激素等［2］。因此，沼液、沼渣在现代农 业生产中得到了广泛的应用，如在“猪 － 沼 － 菜”、“猪 － 沼 － 花”三位一体农业模式中的沼液浸种、沼液添加饲料喂养、 沼液改良土壤、沼液减少农作物病虫害等［3 －5］。但沼液的化 学组成及其随季节的变化规律研究尚显不足［6］，为了更高效 合理利用沼液，笔者对沼液四季的 pH 及营养成分、夏季沼液 中部分活性成分进行了检测分析，得到了以猪粪为主要原料 的沼液的相关研究数据。 1 试验材料与方法 1． 1 沼液 沼液取自湖南省长沙县某养猪场中型沼气发酵 池，沼气发酵物为猪粪、饲料残余和畜舍冲刷废水。沼液分 4 次采集，每次均采集 3 个随机样本，每个样本 500 ml，装瓶密 封。采样时间分别是 2012 年 10 月 16 日、2012 年 12 月 1 日、 2013 年 4 月 12 日和 2013 年 8 月 15 日。4 次采样依次编号 为 A、B、C、D，取样后立即进行离心分离，去掉固体渣类物质。 随后立即测定沼液 pH、营养元素、重金属含量等项目，所有 检测结果均为 3 个平行样本的平均值。 1． 2 pH 测定 测定所使用的 pH 计为上海雷磁 pH SJ3F 型。
样品编号
A B C D
全氮
1 042 1 179 1 040
987
全磷
894 978 692 823
全钾
564 412 601 399
2． 3 不同季节沼液中重金属含量的测定 不同季节沼液中 重金属含量的测定结果见表 2。沼液中各种重金属含量普遍 低于我国的《城镇垃圾农用控制标准》的标准限值［13］，且不 同季节所产沼液中各重金属含量变化不大，各种重金属元素 含量与气温变化并无明显相关性。结果表明，猪粪沼液作为 肥料施用于农田任何季节都是安全可行的。
2． 2 沼液中主要营养成分 沼液中主要营养成分测定结果 见表 1。从表 1 可知，不同季节的沼液中均含有较丰富的氮、 磷、钾，且不同季节所产沼液中植物营养元素氮、磷、ห้องสมุดไป่ตู้含量 变化不大。结果表明，沼液中各种营养元素含量丰富，且与 气温变化并无明显相关性。
表 1 四季沼液中营养成分含量检测
mg / kg
Composition Analysis of Biogas Slurry Fermented from Pig Manure NIE Ying et al （ Hunan Biological and Electromechanical Polytechnic，Changsha，Hunan 410127） Abstract ［Objective］ The research aimed to analyze the composition of biogas slurry fermented from pig manure． ［Method］ The composition of biogas slurry fermented from pig manure was analyzed，including pH，nutrient，heavy metal，total volatile organic content and antibiotic． ［Ｒesult］ pH of biogas slurry fermented from pig manure was slightly alkaline and rose as temperature increase． Nitrogen，phosphorus and potassium of the biogas slurry were rich，and the contents of various heavy metals were lower than the limited value of Agricultural Usage Control Standard of Urban Garbage． Total volatile organic content，OTC，TC and CTC were respectively 1． 365 2，0． 083 47，0． 049 07 and 0． 042 29 mg / L． ［Conclusion］ The research laid solid theoretical basis for further reasonably using biogas slurry． Key words Biogas slurry； Nutrient； Heavy metal； Total volatile organic content； Antibiotic
11468
安徽农业科学
2013 年
冯连双等确定 的 最 佳 条 件［11］ 对 甲 苯 溶 液 进 行 测 定，在 相 同 条件下分别取 3 个顶空瓶加入标准溶液 10 ml，进行 3 次平 行测定，求其平均值。根据测定结果，以甲苯溶液浓度（ x） 和 峰面积值（ y） 绘制标准曲线，其线性方程为 y = 16 919． 2x + 2 036． 7，相关系数为 0． 999 2。 1． 5． 3． 3 沼液中总挥发性有机物含量的测定。对 2013 年 8 月 15 日所取沼液进行了总挥发性有机物含量测定。 1． 6 高效液相色谱测定抗生素组分 1． 6． 1 仪器与试剂。试验使用 waters 2695 高效液相色谱仪 配紫 外 检 测 器 （ Waters 公 司） 、Sasis HLB 固 相 萃 取 柱 （ 3 ml /60mg，Waters 公司） 、Symmetry C18 色谱柱（ 150 mm × 2． 1 mm，5 μm，Waters 公司） 。试剂包括四环素（ TC，96． 5% ） 、金 霉素（ CTC，92% ） 、土霉素（ OTC） ，均购于 Dr． Ehrenstorfer 公 司，色谱纯甲醇和乙腈购于 Merck 公司。 1． 6． 2 色谱条件。流动相： 0． 01 mol / L 磷酸二氧钠溶液（ 用 磷酸调节 pH = 2． 5） 和 乙 腈 （ 二 者 体 积 比 为 3 ∶ 1 ） ，柱 温： 28 ℃ ，流速： 1 ml / min，进样量： 10 μl，检测波长： 375 nm。 1． 6． 3 标准溶液和缓冲溶液的配制。准确称取 0． 02 g 的 OTC、TC、CTC 标准品，加入少量甲醇溶解，并用甲醇定容于 100 ml 的容量瓶中，配制成 200 mg / L 的标准储备液。将标 准储备液用甲醇稀释，配制成浓度分别为 0． 2、0． 4、0． 5、 1． 0、和 2． 0 mg / L 的混合标准系列溶液，在上述色谱条件下 进样，测得各标准物质系列与其峰面积呈显著的线性关系。 OTC： y = 140 779x － 512． 3； TC： y = 262 468x － 874． 6； CTC： y = 182 927x － 788． 4； 相关系数均 ＞ 0． 999。 1． 6． 4 沼液预处理。沼液样品先经过滤纸过滤，去除其中 的悬浮物和大颗粒杂质。Oasis HLB 柱先用 10 ml 甲醇和 5 ml去离子水活化。取 50 ml 滤液，加入磷酸调节 pH = 2． 5， 然后过 Oasis HLB 柱进行富集纯化。萃取完成后，用 10 ml 甲醇洗脱，收集洗脱液并在室温下用氮吹仪吹至近干，用甲 醇定容至 10 ml，待测［12］。 1． 6． 5 沼液中抗生素含量的测定。仅对 2013 年 8 月 15 日 所取沼液样品的抗生素含量进行了测定。 2 试验结果与分析 2． 1 pH 测定结果 从图 1 可知，不同季节沼液的 pH 均呈 微碱性，且夏、秋 pH 略高于春、冬。这一结果的主要原因可 能是高温更适宜产甲烷菌群的生长繁殖，它们分解消耗了更 多的有机酸，使 pH 升高更为明显。
责任编辑 宋平 责任校对 况玲玲
以猪粪为原料的沼液成分分析
聂 莹，曾晓楠 （ 湖南生物机电职业技术学院，湖南长沙 410127）
摘要 ［目的］分析以猪粪为原料的沼液成分。［方法］对以猪粪为原料的沼液进行了分析检测，包括 pH、营养元素、重金属、总挥发性有 机物及抗生素。［结果］猪粪沼液的 pH 呈微碱性，且随气温升高而升高。沼液中氮、磷、钾含量较为丰富； 各种重金属的含量低于国家 《城镇垃圾农用控制标准》的标准限值。总挥发性有机物含量为 1． 365 2 mg / L，OTC 为0． 083 47 mg / L，TC 为 0． 049 07 mg / L，CTC 为 0． 042 29 mg / L。［结论］该研究为更合理地开发利用沼液奠定了坚实的理论基础。 关键词 沼液； 营养元素； 重金属； 总挥发性有机物； 抗生素 中图分类号 S 181． 3 文献标识码 A 文章编号 0517 － 6611（ 2013） 28 － 11467 － 02
基金项目 作者简介
收稿日期
湖南省科技厅一般项目（ 2013NK3070） 。 聂莹（ 1987 － ） ，女，湖南长沙人，助理讲师，硕士，从事化学 分析与检测研究，E-mail： ny198722@ hotmail． com。 2013-08-25
1． 3 沼液中营养元素含量测定 沼液中的主要营养成分分 别采用如下方法测定： 全氮含量测定采用凯式定氮法［7］； 全 磷含量测定采用抗坏血酸显色分光光度法［7］； 全钾含量测定 采用火焰光度法［8］。 1． 4 沼液中重金属含量测定 按照国家肥料中砷、镉、铅、 铬生态指 标 （ GB / T23349-2009） ［9］ 和 复 合 微 生 物 肥 料 标 准 （ NY / T 798-2004） ［10］进行检测。 1． 5 气相色谱法测定沼液中总挥发性有机物含量 1． 5． 1 仪器与试剂。GC7890A 气相色谱仪（ Agilent 公司） 配 FID 检测器； Agilent 工作基站； 分流 － 不分流进样口； DB-MTBE 石英毛细管 色 谱 柱 （ 30 m × 0． 53 mm，3 μm，Agilent 公 司） ； SGH-500（ 500 ml / min） 高纯氢气发生器（ 郑州南北设备 仪器有限公司） ； SGK-5LB（ 5 000 ml / min） 空气发生器（ 郑州 南北设备仪器有限公司） ； 7697A 顶空进样器（ Agilent 公司） ； 20 ml 顶空进样瓶。 1． 5． 2 色谱条件。柱温箱 85 ℃ ，载气（ 高纯氮气） 流量为 2 ml / min，氢气流量为 30 ml / min，空气流量为 300 ml / min，进 样口温度为 120 ℃ ，FID 检测器温度为 280 ℃ ，顶空进样器加 热温度为 100 ℃ ，平衡时间为 10 min，顶空进样量为 10 μl。 1． 5． 3 操作步骤。 1． 5． 3． 1 顶空样品的制备。取 20 ml 的顶空瓶，准确加入 10 ml 沼液（ 经过滤后） ，加入 2 g NaCl，混匀，盖塞，供气相色谱 分析用。 1． 5． 3． 2 绘制标准曲线。沼液中含多种苯系物及少量硫化 物，因此利用密度为 0． 865 g / ml，含量为 99． 5% 的甲苯溶液 配制标准溶液以定量沼液中总挥发有机混合物［11］。分别取 少量甲苯化学试剂 0． 005、0． 010 ml，将其分别加入到装有 5 L 蒸馏水的三角瓶中，加塞密封，置于超声波震荡机中 20 min 振荡以达到使少量甲苯完全溶于无有机挥发物的蒸馏水中， 最终分别得到浓度为0． 860 7、1． 721 4 mg / L 标准溶液。采用
随着生态农业的发展，可循环农业模式在全世界被广泛 关注。沼气发酵技术即厌氧发酵产沼气工艺已在我国各地 得到了广泛的推广与应用。据统计，截至 2006 年底，我国已 建成的沼气池总数已超过 2 200 多万个［1］。人们在得到便利 清洁能源的同时也遇到了如何处置大量沼液、沼渣的问题。 相关研究表明，沼液、沼渣中除了含有丰富的氮、磷、钾等植 物所需营养元素以及复杂的微生物菌群外，还含有多种氨基 酸、微量元素、抗生素、激素等［2］。因此，沼液、沼渣在现代农 业生产中得到了广泛的应用，如在“猪 － 沼 － 菜”、“猪 － 沼 － 花”三位一体农业模式中的沼液浸种、沼液添加饲料喂养、 沼液改良土壤、沼液减少农作物病虫害等［3 －5］。但沼液的化 学组成及其随季节的变化规律研究尚显不足［6］，为了更高效 合理利用沼液，笔者对沼液四季的 pH 及营养成分、夏季沼液 中部分活性成分进行了检测分析，得到了以猪粪为主要原料 的沼液的相关研究数据。 1 试验材料与方法 1． 1 沼液 沼液取自湖南省长沙县某养猪场中型沼气发酵 池，沼气发酵物为猪粪、饲料残余和畜舍冲刷废水。沼液分 4 次采集，每次均采集 3 个随机样本，每个样本 500 ml，装瓶密 封。采样时间分别是 2012 年 10 月 16 日、2012 年 12 月 1 日、 2013 年 4 月 12 日和 2013 年 8 月 15 日。4 次采样依次编号 为 A、B、C、D，取样后立即进行离心分离，去掉固体渣类物质。 随后立即测定沼液 pH、营养元素、重金属含量等项目，所有 检测结果均为 3 个平行样本的平均值。 1． 2 pH 测定 测定所使用的 pH 计为上海雷磁 pH SJ3F 型。
样品编号
A B C D
全氮
1 042 1 179 1 040
987
全磷
894 978 692 823
全钾
564 412 601 399
2． 3 不同季节沼液中重金属含量的测定 不同季节沼液中 重金属含量的测定结果见表 2。沼液中各种重金属含量普遍 低于我国的《城镇垃圾农用控制标准》的标准限值［13］，且不 同季节所产沼液中各重金属含量变化不大，各种重金属元素 含量与气温变化并无明显相关性。结果表明，猪粪沼液作为 肥料施用于农田任何季节都是安全可行的。
2． 2 沼液中主要营养成分 沼液中主要营养成分测定结果 见表 1。从表 1 可知，不同季节的沼液中均含有较丰富的氮、 磷、钾，且不同季节所产沼液中植物营养元素氮、磷、ห้องสมุดไป่ตู้含量 变化不大。结果表明，沼液中各种营养元素含量丰富，且与 气温变化并无明显相关性。
表 1 四季沼液中营养成分含量检测
mg / kg
Composition Analysis of Biogas Slurry Fermented from Pig Manure NIE Ying et al （ Hunan Biological and Electromechanical Polytechnic，Changsha，Hunan 410127） Abstract ［Objective］ The research aimed to analyze the composition of biogas slurry fermented from pig manure． ［Method］ The composition of biogas slurry fermented from pig manure was analyzed，including pH，nutrient，heavy metal，total volatile organic content and antibiotic． ［Ｒesult］ pH of biogas slurry fermented from pig manure was slightly alkaline and rose as temperature increase． Nitrogen，phosphorus and potassium of the biogas slurry were rich，and the contents of various heavy metals were lower than the limited value of Agricultural Usage Control Standard of Urban Garbage． Total volatile organic content，OTC，TC and CTC were respectively 1． 365 2，0． 083 47，0． 049 07 and 0． 042 29 mg / L． ［Conclusion］ The research laid solid theoretical basis for further reasonably using biogas slurry． Key words Biogas slurry； Nutrient； Heavy metal； Total volatile organic content； Antibiotic
11468
安徽农业科学
2013 年
冯连双等确定 的 最 佳 条 件［11］ 对 甲 苯 溶 液 进 行 测 定，在 相 同 条件下分别取 3 个顶空瓶加入标准溶液 10 ml，进行 3 次平 行测定，求其平均值。根据测定结果，以甲苯溶液浓度（ x） 和 峰面积值（ y） 绘制标准曲线，其线性方程为 y = 16 919． 2x + 2 036． 7，相关系数为 0． 999 2。 1． 5． 3． 3 沼液中总挥发性有机物含量的测定。对 2013 年 8 月 15 日所取沼液进行了总挥发性有机物含量测定。 1． 6 高效液相色谱测定抗生素组分 1． 6． 1 仪器与试剂。试验使用 waters 2695 高效液相色谱仪 配紫 外 检 测 器 （ Waters 公 司） 、Sasis HLB 固 相 萃 取 柱 （ 3 ml /60mg，Waters 公司） 、Symmetry C18 色谱柱（ 150 mm × 2． 1 mm，5 μm，Waters 公司） 。试剂包括四环素（ TC，96． 5% ） 、金 霉素（ CTC，92% ） 、土霉素（ OTC） ，均购于 Dr． Ehrenstorfer 公 司，色谱纯甲醇和乙腈购于 Merck 公司。 1． 6． 2 色谱条件。流动相： 0． 01 mol / L 磷酸二氧钠溶液（ 用 磷酸调节 pH = 2． 5） 和 乙 腈 （ 二 者 体 积 比 为 3 ∶ 1 ） ，柱 温： 28 ℃ ，流速： 1 ml / min，进样量： 10 μl，检测波长： 375 nm。 1． 6． 3 标准溶液和缓冲溶液的配制。准确称取 0． 02 g 的 OTC、TC、CTC 标准品，加入少量甲醇溶解，并用甲醇定容于 100 ml 的容量瓶中，配制成 200 mg / L 的标准储备液。将标 准储备液用甲醇稀释，配制成浓度分别为 0． 2、0． 4、0． 5、 1． 0、和 2． 0 mg / L 的混合标准系列溶液，在上述色谱条件下 进样，测得各标准物质系列与其峰面积呈显著的线性关系。 OTC： y = 140 779x － 512． 3； TC： y = 262 468x － 874． 6； CTC： y = 182 927x － 788． 4； 相关系数均 ＞ 0． 999。 1． 6． 4 沼液预处理。沼液样品先经过滤纸过滤，去除其中 的悬浮物和大颗粒杂质。Oasis HLB 柱先用 10 ml 甲醇和 5 ml去离子水活化。取 50 ml 滤液，加入磷酸调节 pH = 2． 5， 然后过 Oasis HLB 柱进行富集纯化。萃取完成后，用 10 ml 甲醇洗脱，收集洗脱液并在室温下用氮吹仪吹至近干，用甲 醇定容至 10 ml，待测［12］。 1． 6． 5 沼液中抗生素含量的测定。仅对 2013 年 8 月 15 日 所取沼液样品的抗生素含量进行了测定。 2 试验结果与分析 2． 1 pH 测定结果 从图 1 可知，不同季节沼液的 pH 均呈 微碱性，且夏、秋 pH 略高于春、冬。这一结果的主要原因可 能是高温更适宜产甲烷菌群的生长繁殖，它们分解消耗了更 多的有机酸，使 pH 升高更为明显。