《開放式奶牛運動場與糞污堆貯設施N2O排放規律研究》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：開放式奶牛運動場與糞污堆貯設施N2O排放規律研究
- 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
畜牧業中的CO2、CH4、N2O等溫室氣體過度排放是全球氣候變暖的重要原因，而其中N2O的全球增溫潛勢是CO2的298倍，增溫效果異常顯著。本項目以我國典型的規模化奶牛場為對象，在最佳化低濃度氣體環境動態箱檢測技術的基礎上，通過箱法與示蹤法相結合，對奶牛開放式運動場、臨時糞便堆貯設施等N2O排放的重點源頭進行監測，研究我國奶牛場溫室氣體N2O排放通量與排放特徵，分析環境參數、糞便特性與管理措施等對N2O排放的影響；試驗模擬開放式運動場與糞污堆貯設施N2O的產生與釋放過程，研究氮素轉化形態及其與N2O產生途徑及規律，揭示排放機理與關鍵影響因素；在進行敏感性分析的基礎上，制定符合我國規模化奶牛場實際的減排策略與技術方案。通過對奶牛場N2O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N2O排放提供基礎數據，對發展畜禽場溫室氣體排放測試與模擬方法、制定減排措施提供理論依據和技術。
結題摘要
畜牧業中溫室氣體過度排放是全球氣候變暖的重要原因，而其中N2O的全球增溫潛勢是CO2的265倍，增溫效果異常顯著。本項目通過對我國典型開放式奶牛運動場和糞污臨時堆貯設施N2O排放特徵的研究和排放過程的模擬，對掌握我國奶牛場N2O排放基礎數據，發展畜禽場N2O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。 項目構建了箱法和梯度法以測算我國典型開放式奶牛運動場和糞污堆貯設施N2O排放通量，研究了N2O排放通量與特徵，分析了環境參數對N2O排放通量的影響。設計搭建了糞污臨時堆貯設施模擬系統，模擬了開放式奶牛運動場在不同表面溫度、風速、降水、地面類型等條件下的N2O排放特徵與規律，並對奶牛糞便堆貯過程中微生物菌群變化和氮素形態轉化過程進行了探究；制定了我國開放式奶牛運動場和糞污堆貯設施N2O減排策略與技術方案。通過研究得到如下主要結論：（1）使用靜態箱檢測時，N2O和SF6排放通量在不同試驗水平下均被低估。推薦在排放源表面風速低於2.00m/s時，採用D300×H400的靜態箱檢測CH4應密閉20~30min，檢測N2O應密閉10~20min。（2）梯度法測試N2O、SF6氣體的準確度主要受風速和上下邊界距離的影響，當風速大於1m/s時，梯度法可能會有15%左右的高估；當主風向與測試邊界長度方向偏角為45°時測試結果最為準確，偏差率約-8.86±2.39%。（3）春季奶牛運動場N2O的排放通量為3.60mg/(m2·h)。環境溫度顯著影響N2O的排放量，風速在一定範圍內會促進N2O的排放。（4）運動場的年均N2O排放量為0.13 kg/(hd·yr)，糞堆的年均N2O排放量為2.3 kg/(hd·yr)。運動場和堆糞場的溫室氣體排放均受外界溫度的影響，存在顯著的季節性差異，糞便在堆糞場堆放的時間的長短影響氣體的排放量。（5）N2O排放受季節溫度影響顯著，主要集中於春、夏兩季。單位質量奶牛糞便在春、夏、秋季的N2O排放總量分別為5.86mg、9.43mg、0.81mg。（6）素土地面N2O的排放速率顯著高於立磚地面，立磚地面能夠有效阻止糞污氮素下沉。不同地面類型的牛糞微生物含量基本一致。
