《奶牛場溫室氣體排放特徵研究與排放機理模型構建》是依託中國農業大學，由王朝元擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：奶牛場溫室氣體排放特徵研究與排放機理模型構建
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：王朝元
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
畜牧生產中的溫室氣體排放是全球氣候變暖的重要原因，而反芻動物養殖場的溫室氣體排放已成為衡量其造成環境負面影響的通用指標。本項目以我國典型的規模化奶牛場為研究對象，建立一套系統的監測與計算方法，通過對奶牛舍、運動場及其糞污存貯等重點設施CO2、CH4、N2O等溫室氣體的連續監測，研究我國奶牛場溫室氣體排放量與特徵，分析環境參數、日常管理措施等對溫室氣體排放的影響；試驗模擬糞便存貯設施在不同環境條件和管理制度下的溫室氣體排放特徵與規律，並最佳化阿倫尼烏斯參數；在深入分析奶牛場溫室氣體產生、排放過程的基礎上，建立用於預測奶牛場溫室氣體排放量、模擬其變化規律的排放機理模型；並在敏感性分析的基礎上，制定減排策略與技術方案。通過對奶牛場溫室氣體排放特徵的研究和排放過程的模擬，為掌握我國奶牛場溫室氣體排放提供基礎數據，對發展畜禽場溫室氣體排放測試與預估方法、制定減排措施提供理論依據和技術指導。
結題摘要
畜牧生產中的溫室氣體排放是全球氣候變暖的重要原因，而反芻動物養殖場的溫室氣體排放已成為衡量其造成環境負面影響的通用指標。本項目通過對我國典型奶牛場溫室氣體排放特徵的研究和排放過程的模擬，為掌握我國奶牛場溫室氣體排放提供基礎數據，對發展畜禽場溫室氣體排放測試與預估方法、制定減排措施提供了理論依據和技術指導。本項目構建了我國典型規模化奶牛場重點排放源頭的溫室氣體排放監測與計算方法，對自然通風奶牛舍、開放式運動場及其糞污存貯等重點設施CO2、CH4、N2O 等溫室氣體的連續監測，研究了溫室氣體排放量與特徵，分析環境參數等對溫室氣體排放的影響。構建了模擬實驗分析平台，試驗模擬了開放式運動場在不同表面溫度、風速以及地面類型條件下的溫室氣體排放特徵與規律，並對奶牛糞便甲烷排放生物潛能進行了測定；在深入分析運動場溫室氣體排放與重點參數的基礎上，建立用於預測其溫室氣體排放量的動態模型，通過敏感性分析確定了關鍵影響因素；並制定了我國典型奶牛場溫室氣體減排策略與技術方案。通過研究得到如下主要結論：（1）靜態箱顯著低估了排放源的氣體排放量，其準確度主要受靜態箱高度的影響。風扇不是必要的箱內氣體混合方式。當使用風扇混合箱內氣體時，不推薦開啟壓力平衡孔。（2）我國典型泌乳牛舍CH4、N2O排放水平分別為107.52、0.12g/(HPU•d)，泌乳牛舍CH4排放量約為乾奶牛舍的3.5倍，但只有歐盟典型牛舍的40%左右。（3）運動場的年均CO2，CH4 和 N2O排放量分別為137.5、0.45、0.13 kg hd-1 yr-1。糞堆的年均CO2，CH4 和N2O排放量分別為858.9、8.5、2.3 kg hd-1 yr-1。運動場和堆糞場的溫室氣體排放均受外界溫度的影響，存在季節性差異，糞便在堆糞場堆放的時間的長短影響氣體的排放量。（4）空氣溫度和表面風速的升高會顯著增加運動場地面CO2、CH4和N2O的排放量，運動場地面的CO2排放量和CH4排放量間存在指數相關關係。（5）牛糞甲烷生物潛能測試表明，反應器底物中牛糞含量越高，VFA的含量越高，30天累計CH4產量也越高，甲烷最終產率受底物中VS的影響。（6）構建的模型可以對奶牛運動場CH4排放量進行估算，估算值較實際排放量低38.7%；敏感性分析表明，風速對運動場CH4排放最為敏感。
