反刍动物甲烷无干扰测定技术及预测模型的研究

摘要

本课题首先对影响SF6示踪技术测量反刍动物甲烷排放准确性的几个关键因素进行研究，利用十通阀的切割反吹原理对GC-122气相色谱的进样系统进行改造，对渗透膜及支持垫的材料进行选择，利用气液分离体外培养装置，在体外条件下建立了反刍动物甲烷排放的预测模型，并在体内条件下对模型进行了验证。 第一部分关于反刍动物甲烷排放量无干扰测定技术的研究(六氟化硫示踪技术) (1)渗透膜，密封垫材料的选择：自行设计制造了SF6低速渗透管、负压气体采样装置、渗透速率测定等SF8示踪测定反刍动物甲烷产量的成套装置(见附录一)。测定了6种渗透膜材料的渗透速率和稳定性，确定MaMaster公司生产的渗透膜为适宜的渗透膜材料。对渗透管支持垫圈材料进行了筛选，发现硅胶、硬橡胶垫圈液氮冷冻后复性较慢，密封效果不佳，软橡胶材料垫圈液氮冷冻后复性较快，可满足渗透管密封的需要。 (2)气相色谱进样管路的改造：利用十通阀的切割反吹原理将GC-122型气相色谱进行改造(见附录2)，试验结果表明，改造后的气相色谱的进样量为20ml，可以较好的分离气样中的O2与SF6气体，降低了色谱图中O2峰对SF6的干扰，达到了一次进样进入两个检测器(ECD，FID)的作用，提高了工作效率。 试验一关于反刍动物甲烷产量的预测模型的研究选用四只体况良好，体重相近(30±3Kg)安装瘤胃瘘管的莎能奶山羊供采集瘤胃液用。采用体外批次培养法，研究了地瓜秧，玉米秸，苜蓿，豆粕，豆饼，DDGS，花生秧，杂草的营养成份降解量与甲烷产量的关系。利用NDF，ADF，CP，DM的营养成份降解量作为变量建立了预测反刍动物甲烷排放的模型，试验二对此模型进行了进一步的验证。 试验二反刍动物甲烷预测模型的验证 本试验选用3只体况良好，体重相近(30±3Kg)的莎能奶山羊，分别饲喂精粗比为5:5，3:7，1:9的配合饲料，记录每日采食量，利用尼龙袋法测量DNF，ADF，DM，CP四种营养元素在瘤胃中的动态降解率，利用铬标记饲料法测量上述四种营养养分在瘤胃中的外流速度，利用SF6示踪技术测量测量莎能奶山羊正常生理状态下的甲烷排放量，最后对实验一建立的模型进行进一步的验证，结果表明试验一建立的预测模型预测值与实测值差异不显著(p＞0.005)，模型可靠，值得进一步研究。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：引用符号缩写说明

声明

第一部分文献综述

1温室气体与温室效应

2.反刍动物的甲烷排放量

3.瘤胃甲烷产生及调控途径

3.1产生途径

3.2影响甲烷产量因素及调控途径

3.3降低反刍动物甲烷排放量的方法

4关于预测反刍动物甲烷排放的模型的研究

4.1预测反刍动物甲烷产量的机理模型的建立，评价，应用

4.2关于预测反刍动物甲烷排放经验模型的研究

4.3关于机理模型与经验模型甲烷产气量预测准确性的对比

5关于反刍动物甲烷产量的测定方法

5.1呼吸测热室法

5.2呼吸面罩法

5.3示踪物测定法

5.4间接测定法

5.5微气候学测定法

5.6质量平衡法

5.7无干扰测定技术

6问题与展望

6.1关于甲烷预测模型的研究

6.2关于反刍动物甲烷测定-SF6示踪技术的研究

第二部分:研究的技术路线与方法 关于六氟化硫示踪技术的研究

1试验目的

2试验材料与方法

2.1渗透管的制备

2.2试验设计与处理

2.3测定指标及方法

3结果分析

4讨论

4.1SF6气体的装管方式对装管成功率的影响

4.2渗透膜材料，密封垫材料对SF6渗透率的影响

4.3二维气相色谱联用技术-切割反吹时间的选择

4.4具体操作过程中所遇问题的解决

5小结

第三部分:试验研究

试验一关于反刍动物甲烷排放预测模型的研究

1试验目的

2材料与方法

3试验结果

4小结

试验二反刍动物甲烷预测模型的验证

1试验目的

2材料与方法

3结果分析

4讨论

5小节

第四部本研究的结论及有待进一步解决的问题

1本研究的主要结论

1.1 本课题研究开发的永久性气体专用分析系统一二维气象色谱联用技术的现实意义

1.2 本次试验建立的预测反刍动物甲烷排放的模型的建立意义

2有待于进一步解决的问题

参考文献

附录

攻读学位期间发表论文情况

致谢