检索结果-内蒙古大学图书馆

农业环境科学学报 2024年第9期43卷 2093-2103页

作者：宋建超尚斌陶秀萍刘崇涛李洋洋刘壮壮中国农业科学院都市农业研究所成都610213 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业农村部设施农业节能与废弃物处理重点实验室北京100081

为了研究中试膜生物反应器在不同运行参数下处理高浓度奶牛养殖污水时膜生物反应器(Membrane bioreactor,MBR)内微生物群落结构的演变情况,对不同污泥龄(Sludge retention time,SRT)、水力停留时间(Hydraulic retention time,HRT)和曝... 详细信息

为了研究中试膜生物反应器在不同运行参数下处理高浓度奶牛养殖污水时膜生物反应器(Membrane bioreactor,MBR)内微生物群落结构的演变情况,对不同污泥龄(Sludge retention time,SRT)、水力停留时间(Hydraulic retention time,HRT)和曝气方式(连续曝气、3种间歇曝气)形成的5种工况下MBR微生物组成、多样性以及优势菌群分布进行了表征,同时对比研究了不同工况下污染物去除效果。结果表明,MBR处理高浓度奶牛养殖污水的最佳运行参数:SRT为30 d、HRT为96 h、曝15 min/停10 min,此参数条件下化学需氧量(COD)、NH_(4)^(+)-N、总氮(TN)和总磷(TP)的去除率分别为97.0%±0.5%、90.4%±1.3%、85.5%±1.8%和89.6%±5.6%,处理出水中4种水质指标浓度分别为(224±56)、(45±8)、(105±19)mg·L^(-1)和(4±2)mg·L^(-1),运行期间部分处理出水的COD浓度达到农田灌溉水质标准要求,高效稳定的有机物和氮磷去除效果依赖于MBR微生物的多样性和功能微生物的稳定性。反硝化除磷菌门的Proteobacteria(变形菌门)、Firmicutes(厚壁菌门)和Bacteroidetes(拟杆菌门)的丰度占总细菌的85.2%,污水高效脱氮除磷效率与反硝化除磷菌的种类、相对丰度密切相关;优势菌纲Gammaproteobacteria(γ-变形菌纲)、Bacteroidia(拟杆菌纲)和Clostridia(梭菌纲)的相对丰度总占比达81.2%,其中功能性除磷菌纲Gammaproteobacteria的丰度最高,达57.3%,保证了处理出水较低的TP浓度;优势反硝化菌属为Ottowia(奥托氏菌属),相对丰度占比达54.8%,可显著提高MBR脱氮效率。MBR处理高浓度奶牛养殖污水可实现良好的污染物去除效果,污染物去除效果与优势菌群密切相关,优势菌群相对丰度越高,越有利于提高污水处理效果和出水水质。

关键词：膜生物反应器污水工况微生物群落相对丰度

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典型种养结合奶牛场粪便养分管理模式

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农业工程学报 2017年第12期33卷 209-217页

作者：贾伟朱志平陈永杏董红敏陶秀萍中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业部畜牧环境设施设备质量监督检验测试中心(北京)农业部设施农业节能与废弃物处理重点实验室北京100081

规模化奶牛场粪便养分产生量大,因种养分离引发严重环境污染,亟需建立粪便综合养分管理模式,以实现奶牛粪便养分的合理施用。该文以典型种养结合模式"固液分离—堆肥+氧化塘—农田利用"的奶牛养殖场为案例,通过实地调研、粪... 详细信息

规模化奶牛场粪便养分产生量大,因种养分离引发严重环境污染,亟需建立粪便综合养分管理模式,以实现奶牛粪便养分的合理施用。该文以典型种养结合模式"固液分离—堆肥+氧化塘—农田利用"的奶牛养殖场为案例,通过实地调研、粪便及土壤样品采样测定、以及文献参数收集等研究方法,制定了奶牛场粪便综合养分管理模式。主要结果为该存栏量2 978头的奶牛场粪便氮、磷年产生量为204和33 t/a,粪便经过收集和处理后,可供农田利用的氮磷养分为126和27 t/a。基于作物养分需求量和土壤供肥量,以及粪肥投入占总养分的比例为50%和粪肥养分的当季利用率为30%,据估算,1 473 hm^2奶牛场配套农田可施用的粪肥氮、磷养分总量分别为727.6和131.2 t/a。因此,奶牛场配套农田可有效承载粪便氮磷养分供给量。实施粪便综合养分管理模式,可充分利用粪便养分资源用于作物生长,减少粪便养分直接排放到环境,从而确保种养结合模式奶牛场长期可持续生产。

关键词：粪便肥料养分粪肥养分供应量作物养分需求量

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日光温室顶部菲涅尔透镜的光热分离特性

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农业工程学报 2020年第4期36卷 202-210页

作者：伍纲方慧张义杨其长马兴龙中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 农业部设施农业节能与废弃物处理重点实验室北京100081 北京理工大学机械与车辆学院北京100081

为了进一步提高日光温室内主动蓄放热的热能利用效率,该研究在日光温室内的顶部空间,构建了基于曲面菲涅尔透镜的直散分离系统,该系统对顶部区域的空间利用率为25.8%。利用光学仿真软件对不同入射角的太阳光进行追踪,并对该曲面菲涅尔... 详细信息

为了进一步提高日光温室内主动蓄放热的热能利用效率,该研究在日光温室内的顶部空间,构建了基于曲面菲涅尔透镜的直散分离系统,该系统对顶部区域的空间利用率为25.8%。利用光学仿真软件对不同入射角的太阳光进行追踪,并对该曲面菲涅尔透镜在典型日条件下的接收效率和焦斑分布进行分析,得到一日内的变化规律。在直射光集热测试方面,正午时段内,该系统的集热效率可以达到45%。对比散射光环境对温室的影响,发现试验区全天光照度减小约为10%~40%。该文以主动集热土垄加温系统提升栽培土垄温度作为试验组,并与不加温对照组进行了比较。试验结果表明,系统可提高土垄温度4.5~5.0℃。连续晴天情况下,土垄加温系统的COP(coefficient of performance)为1.5~1.9。研究表明此新型温室集热方式可提高空间利用率,改善温室内光热环境,同时利用午间强直射光集热,实现太阳能综合利用。

关键词：日光温室透镜太阳能光热曲面菲涅尔镜直散分离土垄加温

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日光温室后墙蓄放热帘增温效果的性能测试

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农业工程学报 2013年第12期29卷 187-193页

作者：梁浩方慧杨其长张义孙维拓中国农业大学水利与土木工程学院北京100083 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 农业部设施农业节能与废弃物处理重点实验室北京100081

为了增加日光温室有效蓄热量,改善日光温室夜间温度环境,保障作物安全越冬,该文设计了一种以日光温室后墙为结构支撑的温室蓄放热帘增温系统,白天利用该系统的集放热板吸收太阳辐射热,并通过水介质将热量储存于蓄热水池中;夜晚通过水介... 详细信息

为了增加日光温室有效蓄热量,改善日光温室夜间温度环境,保障作物安全越冬,该文设计了一种以日光温室后墙为结构支撑的温室蓄放热帘增温系统,白天利用该系统的集放热板吸收太阳辐射热,并通过水介质将热量储存于蓄热水池中;夜晚通过水介质的循环将蓄积的热量释放到温室中,以提高夜晚温室内空气温度。试验结果表明:晴天时应用温室蓄放热帘增温系统能将温室夜间平均气温提高4.6℃,阴天时能提高温室夜间平均气温4.5℃;试验期间当室外最低气温为-12.5℃时,对照温室最低气温仅为5.4℃,而试验温室最低气温为10.1℃;该系统在阴天平均集热效率为42.3%,在晴天时平均集热效率为57.7%;与电加热方式相比该系统的节能率达到51.1%以上。

关键词：温室蓄热墙体日光温室节能放热

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猪粪沼液对设施基质栽培番茄的营养效应

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中国农业科学 2023年第19期56卷 3869-3878页

作者：滕云飞尚斌陶秀萍中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业农村部设施农业节能与废弃物重点实验室中国农业科学院都市农业研究所

【目的】探明猪粪沼液对设施无土栽培番茄的营养效应，为沼液的基质栽培应用提供科学依据。【方法】以番茄为研究对象，采用不同肥源（沼液和化肥）及不同类型基质（草炭和炉渣）的复因子试验设计，形成沼液+草炭（DP）、化肥+草炭（MP... 详细信息

【目的】探明猪粪沼液对设施无土栽培番茄的营养效应，为沼液的基质栽培应用提供科学依据。【方法】以番茄为研究对象，采用不同肥源（沼液和化肥）及不同类型基质（草炭和炉渣）的复因子试验设计，形成沼液+草炭（DP）、化肥+草炭（MP）、沼液+炉渣（DC）和化肥+炉渣（MC）4个处理，对番茄的生长、光合、养分吸收以及基质的理化特性等指标进行测定。【结果】DP处理的生物量比MP处理提高12.6%，同时DC处理比MC处理提高70.9%，但DP和MP处理的生物量显著高于DC和MC处理（P<0.05）。DP处理叶片的气孔导度（Cond）、胞间CO2浓度（Ci）和蒸腾速率（Tr）显著高于其他处理（P<0.05），且光合速率Pn最高，为（18.17±0.47）μmol·m-2·s-1，沼液处理显著提高了番茄的生物量和叶片的光合效率。DP处理的全株氮含量和全株磷含量比MP处理分别提高46.9%和19.7%,DC处理的全株氮含量和全株磷含量分别是MC处理的1.38和2.45倍。与化学肥料处理相比，猪粪沼液显著提高了基质的pH，增加了基质的有机质和有效磷含量（P<0.05）。DP处理果实的总产量最高，为（6.0±0.4）kg·m-2，但与MP处理无显著性差异。猪粪沼液显著提高了番茄果实的可溶性糖和Vc含量（P<0.05），提高了果实的品质。主成分分析结果表明，DP处理的各项指标综合表现最好，MP和DC处理次之，MC处理最差。【结论】猪粪沼液施入草炭基质中可以提高叶片光合效率，促进植株对氮、磷的吸收，改善基质的生态环境，且在保证产量的前提下，果实品质更好。因此，在设施番茄生产中推荐组合使用。

关键词：猪粪沼液无土栽培基质番茄光合作用养分吸收基质理化特性

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中试规模猪粪堆肥挥发性有机物排放特征

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农业工程学报 2017年第6期33卷 192-198页

作者：周谈龙尚斌董红敏陶秀萍刘统帅王悦中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业部设施农业节能与废弃物处理重点实验室北京100081 北京市农林科学院植物营养与资源研究所北京100081

为监测堆肥过程挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)排放情况,该文开展了猪粪堆肥现场试验,采用苏玛罐采样,气相色谱-质谱法分析了猪粪好氧堆肥过程中VOCs浓度。结果表明:猪粪好氧堆肥过程中可以检测出的VOCs有81种,包括烷烃... 详细信息

为监测堆肥过程挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)排放情况,该文开展了猪粪堆肥现场试验,采用苏玛罐采样,气相色谱-质谱法分析了猪粪好氧堆肥过程中VOCs浓度。结果表明:猪粪好氧堆肥过程中可以检测出的VOCs有81种,包括烷烃类34种,芳香烃类21种,卤烃类19种,胺类1种,含硫化合物3种,氟利昂类3种;其中检出率高且浓度远远超过其嗅阈值的VOCs包括三甲胺、二甲基硫、二甲基二硫和二甲基三硫,VOCs排放主要发生在堆肥的前2周。该研究将为控制猪粪堆肥过程中VOCs气体排放提供科学数据支持。

关键词：堆肥猪粪排放控制挥发性有机物

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LED红蓝光连续光照对五种生菜生长、光合和叶绿素荧光特性的影响

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植物生理学报 2017年第9期53卷 1735-1741页

作者：查凌雁刘文科中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业部设施农业节能与废弃物处理重点实验室北京100081

在环境可控的人工光植物工厂内,以常规光照(光周期12 h/12 h、光强240μmol·m^(-2)·s^(-1),NL)为对照,研究了LED红蓝光连续光照(光周期24 h/0 h、光强240μmol·m^(-2)·s^(-1),CL)对5种水培生菜生长、光合气体交换... 详细信息

在环境可控的人工光植物工厂内,以常规光照(光周期12 h/12 h、光强240μmol·m^(-2)·s^(-1),NL)为对照,研究了LED红蓝光连续光照(光周期24 h/0 h、光强240μmol·m^(-2)·s^(-1),CL)对5种水培生菜生长、光合气体交换参数和叶绿素荧光特性的影响。结果表明,与NL处理相比,CL处理15 d后5种生菜的地上部和根系干鲜重及干鲜比均显著增加。除‘紫悦’外4种生菜CL处理的茎粗、叶厚、比叶重、叶面积和叶片叶绿素含量均显著高于NL处理。除‘绿罗’外4种生菜CL处理的净光合速率相比NL显著下降。CL处理下5种生菜的气孔导度,‘大速生’和‘紫珊’的胞间CO_2浓度以及其余3种生菜的蒸腾速率均显著低于NL处理。CL处理下‘紫珊’的初始荧光(F_o)和最大荧光产量(F_m)以及‘绿罗’生菜的F_m略有降低,其余品种的F_o和F_m略有升高或无显著差异。CL处理使‘紫珊’生菜的PSII最大光化学效率(F_v/F_m)和PSII潜在光化学效率(F_v/F_o)显著降低,其余品种略有降低或无显著变化。总之,CL处理15 d能够显著促进生菜生长,但会导致光合速率的下降及不同程度的光抑制。5种生菜对CL光照适应性存在显著差异,其中‘绿罗’生菜对CL的适应性最强。

关键词： LED 连续光照光合气体交换参数叶绿素荧光生菜品种

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畜禽产品碳足迹研究进展与分析

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中国农业科学 2015年第1期48卷 93-111页

作者：黄文强董红敏朱志平刘翀陶秀萍王悦中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业部设施农业节能与废弃物处理重点实验室

畜禽养殖业是重要的温室气体排放源,科学评估畜禽产品的碳足迹,对减排技术的选择和低碳农业的发展具有重要意义。笔者在总结国内外畜禽产品碳足迹评估方法的基础上,汇总了中国及欧美等发达国家评估鸡蛋、猪肉、牛肉和牛奶等畜禽产品碳... 详细信息

畜禽养殖业是重要的温室气体排放源,科学评估畜禽产品的碳足迹,对减排技术的选择和低碳农业的发展具有重要意义。笔者在总结国内外畜禽产品碳足迹评估方法的基础上,汇总了中国及欧美等发达国家评估鸡蛋、猪肉、牛肉和牛奶等畜禽产品碳足迹的研究结果,并对现有研究结果进行综合分析。从畜禽产品产生的碳足迹分析,选择的功能单位不同对畜禽产品的碳足迹有明显影响,每生产1 kg牛肉的碳足迹最大,达到(20.51±8.39)kg CO2-eq;其次为每生产1 kg猪肉和1 kg鸡蛋,分别为(4.24±1.07)kg CO2-eq和(2.24±0.83)kg CO2-eq;每生产1 kg牛奶的碳足迹最小,为(1.19±0.40)kg CO2-eq;畜禽产品每提供1 kg蛋白质的碳足迹从大到小依次为牛肉、牛奶、猪肉和鸡蛋,分别为(103.05±42.14)、(39.72±13.20)、(32.09±8.14)和(19.37±7.15)kg CO2-eq;畜禽产品每提供1 kg脂肪的碳足迹从大到小依次为牛肉、牛奶、鸡蛋和猪肉,分别为(488.25±199.65)、(37.23±12.37)、(29.28±10.80)和(11.45±2.91)kg CO2-eq;畜禽产品每提供1 000 kcal能量的碳足迹从大到小依次为牛肉、牛奶、鸡蛋和猪肉,分别为(16.41±6.71)、(2.21±0.73)、(1.56±0.57)和(1.07±0.27)kg CO2-eq。从畜禽产品的生产环节对系统排放量的贡献率分析,饲料作物种植和生产加工环节是鸡蛋和猪肉生产时温室气体排放最高的环节,该环节分别占鸡蛋和猪肉生产系统排放量的(74.0±16.5)%和(61.3±7.6)%;肠道发酵甲烷排放对牛肉和牛奶生产过程中碳足迹贡献比例最大,分别占牛肉和牛奶生产系统排放量的(53.7±8.2)%和(52.7±6.1)%。从畜禽产品生产产生的温室气体对系统排放量的贡献率分析,CO2是鸡蛋生产碳足迹中贡献率最高的温室气体,其排放量占整个系统的(55.42±2.7)%,N2O是猪肉生产碳足迹中贡献率最高的温室气体,占整个系统其排放量的(56.8±10.4)%,CH4是牛肉和牛奶生产碳足迹中贡献率最高的温室气体,分别占牛肉和牛奶碳足迹的(50.2±8.3)%和(58.6±8.3)%。目前国外尤其是欧美等发达国家关于畜禽产品碳足迹研究相对较多,但采用的评估方法和计算模型不同,需要建立统一的畜禽产品碳足迹评估方法。中国在畜禽产品碳足迹评估领域仍处于起步阶段,建议在国内外现有研究的基础上,建立符合中国生产实际的评价方法,系统评估中国畜禽产品的碳足迹,同时针对不同畜禽产品碳足迹贡献率高的环节开展减排技术研究,为科学评估中国畜禽产品的碳足迹,筛选减排技术,降低碳排放强度提供支持。

关键词：畜禽温室气体碳足迹评估方法

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设施甜椒土垄和垄嵌基质栽培方式CO2排放通量日变化比较

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华北农学报 2019年第S1期34卷 190-196页

作者：李宝石刘文科李宗耕张玉彬查凌雁周成波邵明杰中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业部设施农业节能与废弃物处理重点实验室

为了探究新型栽培方式下甜椒苗期CO2的排放量和排放日变化特征,明确新型栽培方式下最佳的蔬菜减排栽培模式,通过静态箱-气相色谱法分别对土垄栽培、土垄内嵌式基质栽培(SSC)标准垄、SSC矮垄3种栽培模式的内嵌区和土垄栽培、SSC标准垄、... 详细信息

为了探究新型栽培方式下甜椒苗期CO2的排放量和排放日变化特征,明确新型栽培方式下最佳的蔬菜减排栽培模式,通过静态箱-气相色谱法分别对土垄栽培、土垄内嵌式基质栽培(SSC)标准垄、SSC矮垄3种栽培模式的内嵌区和土垄栽培、SSC标准垄、SSC矮垄的整个垄部进行连续地取气测定。结果表明:测定时间段内,设施甜椒苗期的CO2的排放通量呈现单峰型,与室内气温、地表下5 cm深温度的变化趋势相一致。CO2的排放通量呈现昼高夜低的现象,在白天,土垄的垄部CO2的排放通量平均排放通量最高,为325 mg/(m^2·h),SSC标准垄的垄部CO2的排放通量平均排放通量最低,为164 mg/(m^2·h);在夜间,土垄的垄部CO2的排放通量平均排放通量最高,为110 mg/(m^2·h),SSC矮垄的垄部CO2的排放通量平均排放通量最低,为78 mg/(m^2·h)。土垄的CO2的排放通量日变化波动较大,SSC栽培的CO2的排放通量日变化较为稳定。此外,3种栽培处理的根区温度日变化趋于一致,峰值滞后于室内气温1~3 h,但3种处理的根区温度数值有所差异,SSC标准垄相较于更有优势。综上所述,SSC栽培模式有利于设施蔬菜的减排效应,对于日光温室中设施蔬菜的栽培技术具有应用前景。

关键词：设施菜田 CO2 排放通量昼夜变化基质栽培

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肉鸭粪肥替代化肥对小白菜及土壤环境的影响

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农业环境科学学报 2024年第4期43卷 947-954页

作者：薛鹏英晏婷吴雨清张哲睿宋曼朱志平中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业农村部设施农业节能与废弃物处理重点实验室北京100081 中国农业大学资源与环境学院北京100193

为探究肉鸭粪肥部分替代化肥对小白菜品质及土壤环境的影响,采用盆栽试验的方法,研究了好氧堆肥、异位发酵床、黑膜厌氧塘3种方式腐熟的肉鸭粪肥等氮量替代30%、50%和70%化肥下,小白菜产量、品质及土壤环境的变化情况。结果表明:在38d... 详细信息

为探究肉鸭粪肥部分替代化肥对小白菜品质及土壤环境的影响,采用盆栽试验的方法,研究了好氧堆肥、异位发酵床、黑膜厌氧塘3种方式腐熟的肉鸭粪肥等氮量替代30%、50%和70%化肥下,小白菜产量、品质及土壤环境的变化情况。结果表明:在38d的生长期内,配施肉鸭粪肥可显著提高小白菜可溶性糖以及可溶性蛋白的含量,黑膜厌氧塘处理的鸭粪肥30%替代化肥对提升小白菜鲜质量,菜叶中可溶性糖和可溶性蛋白效果最优;肉鸭粪肥部分替代化肥处理相较纯化肥处理可使小白菜中硝酸盐含量下降31.4%~41.1%。配施肉鸭粪肥30%替代化肥处理,小白菜地上部重金属As、Cr、Cd的含量均未超出食品安全相关标准的安全限值;而当好氧堆肥处理后的肉鸭粪肥替代比例为50%和70%时,菜叶中Pb含量超标。在本试验条件下各肉鸭粪肥替代化肥处理均未增加土壤重金属污染等级,但增加了土壤中抗生素的种类,且主要以氟甲砜霉素为主。研究表明,肉鸭粪肥等氮量部分替代化学氮肥施用有助于增加小白菜产量,提升小白菜中可溶性糖和可溶性蛋白含量,降低其硝酸盐含量,对小白菜和土壤中重金属的影响较小,但会增加土壤中抗生素的种类,综合结果表明黑膜厌氧塘处理的肉鸭粪肥30%替代化肥施用效果最佳。

关键词：肉鸭粪肥小白菜品质土壤环境重金属抗生素

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