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《中国农业科学院》 2012年
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猪有害气体排放量实时监测系统的建立及其应用示范

李勋  
【摘要】:随着现代集约化养殖业的发展,生猪生产过程中造成的环境污染越来越引起人们的关注。猪排放的有害气体不仅危害到人畜健康,还对很大范围内的空气、水体、土壤等产生危害,甚至由于二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等温室气体的排放,对全球变暖产生很大影响,因此,节能减排一直是国内外研究的热点。 猪有害气体排放量的报道多为通过各种手段进行估算。本研究先从方法手段着手,建立猪有害气体排放量的直接测量的系统,并对影响猪有害气体排放的因素进行探讨。 试验一:实验室常用气体浓度检测技术的比较 本试验比较了现在实验室常用的气体浓度检测技术,为系统运行时的气体分析选择合适的检测仪器。试验中,分别做了拟选用的INNOVA1412红外光声谱气体监测仪与纳氏试剂分光光度法和气相色谱法的比较试验,比较其精密度和准确度。试验结果:(1)纳氏试剂分光光度法检测氨气的精密度略高于INNOVA1412红外光声谱气体监测仪,精确度两者基本一致;(2)INNOVA1412红外光声谱气体监测仪检测甲烷的精密度略高于安捷伦7890A GC气相色谱仪,但精确度略低。对5.0ppm的甲烷标准气体进行检测,INNOVA1412红外光声谱气体监测仪和安捷伦7890A GC气相色谱仪的回收率分别为98.6%和99.2%。试验结果表明:INNOVA1412红外光声谱气体监测仪在精密度和精确度上达到了实验室常用气体检测方法的水平。 试验二:猪有害气体排放量实时监测系统的建立 系统由以下四个部分组成:①通风量监测系统;②温湿度控制系统;③气体采样系统;④气体分析系统。其中,通风量监测系统和温湿度控制系统为原所有系统,气体采样系统和气体分析系统为本研究新加入系统。系统组装完毕后,应用无水乙醇燃烧法对其进行准确性检验。试验结果:试验舱1-4的氧气回收率在99.91-101.42%之间,二氧化碳回收率在99.50-101.28%之间。试验结果表明:系统4个试验舱的检测结果准确可靠。 试验三:猪有害气体排放量实时监测系统应用示范 示范一:消除动物排泄物有害气体排放的试验方法的研究 进行了消除动物排泄物有害气体排放的试验方法的研究。应用加硫酸和油脂覆盖的方式对粪尿进行处理。试验结果:(1)该方法不能完全抑制尿发酵产生及排放氨气和甲烷,但减少了其排放量;(2)该处理方法不能完全抑制粪发酵产生及排放氨气和甲烷,但减少了其排放量,特别是甲烷。试验结果表明:该处理方式不能排除粪尿产生的影响,因此,欲进行猪肠道酵解排放气体的研究还需应用其它方法。 示范二:不同粗蛋白水平、温度和通风量对猪气体排放量的影响 本试验探讨了粗蛋白水平、温度和通风量对猪气体排放量的影响。试验采取L4(23)正交设计。选取体况相近的55-60kg的大白阉公猪12头,随机分为4个处理组,每组3头。试验分2期,每期7天,每期前2天为预饲期,后5天为试验期。试验共14天。试验结果:(1)随着试验的进行,氨气、甲烷排放通量持续上升直至平衡,二氧化碳排放通量变化不大;(2)二氧化碳、氨气和甲烷这三种气体的排放通表现出较为明显的昼夜变化规律;(3)温度对二氧化碳排放通量的影响极显著(P<0.01)。粗蛋白水平和通风量对二氧化碳排放通量的影响不显著(P>0.05);(4)粗蛋白水平、温度和通风量都对氨气排放通量产生了影响,粗蛋白水平和温度对氨气排放的影响极显著(P<0.01),通风量对其影响不显著(P>0.05);(5)温度对甲烷排放产生显著影响(P<0.05),粗蛋白水平和通风量对其影响不显著(P>0.05)。试验结果表明:粗蛋白水平只对氨气排放产生较大影响,对二氧化碳和甲烷影响不显著;温度对二氧化碳和氨气的排放都产生了极显著的影响,对甲烷的排放产生显著影响;通风量对三种气体排放的影响都不显著。
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S828

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