模拟畜禽粪便直接还田对氮磷的释放

摘要

近年来，随着经济的发展和人们生活水平的提高，畜禽产品需求量不断增加，畜禽养殖也转为规模化，集约化养殖。随着生产规模扩大，排放的畜禽粪便所带来的污染也越来越严重。由于很多养殖场未能对畜禽粪便进行有效的处理和利用，导致大量的N、P元素流失，造成对环境的污染、危害，并可能危及人们的身体健康。畜禽粪便中N、P元素的流失也是造成农业面源污染的主要原因之一。 农业面源污染发生具有随机性、机理过程复杂性、排放途径及排放污染物的不确定性等特点。要对农业面源污染物的排放进行准确的计算是相当困难的，所以农业面源污染方面的研究难度也相当大。在施用畜禽粪便的过程中由于降雨和灌溉会向水体环境无序排放N、P元素和有机质等物质，引起严重的水体污染。加之畜禽粪便的不当施用不自觉地造成了严重的农业面源污染，损害了生态环境质量。可以采取合理施用畜禽粪肥；规范养殖污染管理；提高畜禽粪肥的还田利用率；畜禽粪便资源商品化；发展有机农业等措施控制畜禽粪便释放面源污染物。 目前生物畜禽粪便对环境释放面源污染物定量的研究还不多见。所以本文的研究重点是在干湿交替条件以及持续淹水条件下施用畜禽粪便过程中释放的面源污染物受施用量和淋溶量这两个因素的影响情况。通过将施入畜禽粪便过程中的N、P流失定量化，来完成估算干湿交替条件以及持续淹水条件下畜禽粪便对N、P排放的贡献率，得出结论。 淹水条件下，上覆水TN释放量最大的前3位处理为ZF3(11.01mg)＞JF3(10.17mg)＞NF3(9.89mg)，下渗水中TN释放量最大的前3位处理为JF3(16.44mg)＞NF3(11.22mg)＞ZF3(11.07mg)，上覆水和下渗水，均有施用量越大的处理释放N能力越强的特点，总释放量与施用量呈正相关，而上覆水与下渗水比较，总有下渗水释放量高于上覆水的特点。 淹水条件下，上覆水TP释放量最大的前3位处理为ZF3(0.34mg)＞NF1(0.32mg)＞JF2(0.29mg)，下渗水中TP释放量最大的前3位处理为NF3(2.59mg)＞ZF3(2.54mg)＞NF2(1.80mg)，上覆水和下渗水均有施用量越大的处理释放P能力越强的特点，总释放量与施用量呈正相关，而上覆水与下渗水比较，总有下渗水释放量高于上覆水的特点。 在模拟淹水试验中，单位畜禽粪便释放量排序基本上为ZF1＞ZF2＞ZF3，NF1＞NF2＞NF3，JF1＞JF2＞JF3。说明施用量小的处理，单位畜禽粪便释放N、P量要大于施用量大的处理。 在模拟干湿交替试验中，淋溶量大的处理N、P释放量大于淋溶量小的处理；畜禽粪便施用量大的处理N、P释放量大于施用量小的处理。试验前阶段渗滤液中N、P浓度变化波动性较大，试验后期渗滤液中N、P浓度变化波动性减小，趋于平稳。 在淹水试验和干湿交替试验中，可以发现N的释放量要远远大于P的释放量，两者相差近一个数量级之多。 论文最后指出，在后续研究中需要完善畜禽粪便的还田方式，进一步研究畜禽粪便还田后土壤中COD、重金属等因子的变化情况，以及土壤在淹水—干燥—淹水与持续淹水条件下，哪种条件更利于土壤中N、P的释放。本文是在实验室进行模拟试验，环境温度和湿度等因素和实际现场有一定的差距，得到的结论需要在今后的研究中进一步论证。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章文献综述

1.1农业面源污染的来源与特点

1.1.1农业面源污染的来源

1.1.2农业面源污染的特点

1.2畜禽粪便与农业面源的关系

1.2.1畜禽粪便的产生与利用

1.2.2畜禽粪便与农业面源污染的关系

1.2.3畜禽粪便农田污染的控制措施

1.3选题背景

第2章引言

2.1研究目的和意义

2.2研究内容

2.2.1模拟水田环境下畜禽粪便对氮磷的释放

2.2.2模拟旱田环境下畜禽粪便对氮磷的释放

2.3技术路线

第3章材料与方法

3.1供试材料

3.1.1供试土壤

3.1.2供试畜禽粪便

3.2试验设计

3.2.1模拟水田持续淹水环境下畜禽粪便对氮磷的释放

3.2.2模拟旱田干湿交替环境下畜禽粪便对氮磷的释放

3.3试验装置

3.3.1淹水试验装置

3.3.2淋溶试验装置

3.4试验方法

3.4.1持续淹水试验

3.4.2干湿交替淋溶试验

3.4.3指标测定

第4章结果与分析

4.1持续淹水条件下畜禽粪便对氮的释放

4.1.1上覆水中氮的释放

4.1.2下渗水中氮的释放

4.1.3小结

4.2持续淹水条件下畜禽粪便对磷的释放

4.2.1上覆水中磷的释放

4.2.2下渗水中磷的释放

4.2.3小结

4.3淋溶干湿交替条件下畜禽粪便对氮的释放

4.3.1淋溶液中TN的释放

4.3.2淋溶液中AN的释放

4.3.3小结

4.4淋溶干湿交替条件下畜禽粪便对磷的释放

4.4.1淋溶液中TP的释放

4.4.2淋溶液中AP的释放

4.4.3小结

4.5施入畜禽粪便氮磷的贡献率

4.5.1持续淹水条件下畜禽粪便对氮磷的贡献率

4.5.2淋溶干湿交替条件下畜禽粪便对氮磷的贡献率

第5章结论与展望

5.1主要研究结论

5.2研究展望

参考文献

致 谢

发表论文与参与课题