摘要以松前村為研究對象，調(diào)查研究該村畜禽養(yǎng)殖業(yè)對環(huán)境的污染狀況，從而構(gòu)建沼氣蓄熱溫室生態(tài)系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用太陽能加熱沼氣池，一方面為生態(tài)大棚提供必要溫度，另一方面可對大棚內(nèi)土壤進行堆肥。該系統(tǒng)模式可減少其COD、氮、磷等污染物質(zhì)含量，達到排放標(biāo)準(zhǔn)，減輕對地表水體污染。

　　關(guān)鍵詞禽畜養(yǎng)殖水體污染資源化利用

　　養(yǎng)殖論文范文：水產(chǎn)養(yǎng)殖中硝化細(xì)菌的應(yīng)用

　　摘要：在目前的集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖模式下，養(yǎng)殖水體中常會累積大量的氨氮類污染物，對養(yǎng)殖生物造成危害。硝化細(xì)菌可分解水中的氨氮，并將其轉(zhuǎn)化為可被生物利用的硝酸鹽，是水產(chǎn)養(yǎng)殖中常用的有益微生物。本文主要探討其在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用。

　　0引言

　　近年來畜禽養(yǎng)殖污染已成為當(dāng)前繼工業(yè)污染、生活垃圾污染后的第三大污染源[1]。在吉林省農(nóng)村，以種植玉米，家庭養(yǎng)殖禽畜為主要增收方式。以吉林省松前村為例，該村位于伊通河上游，全村28戶農(nóng)民均以養(yǎng)雞為主要經(jīng)濟來源，年養(yǎng)殖約300萬羽。規(guī)模化養(yǎng)殖產(chǎn)生大量的畜禽糞便，使污染集中，難于處理，大量糞便直接倒入伊通河，對環(huán)境造成嚴(yán)重危害。一方面畜禽糞便、玉米秸稈無法資源化處理，污染環(huán)境，另一方面農(nóng)村能源資源非常短缺，這是我國北方農(nóng)村面臨的普遍問題。因此，積極開發(fā)利用生物質(zhì)能的可再生能源用于溫室大棚，使得農(nóng)民擺脫單一玉米種植模式，實現(xiàn)經(jīng)濟效益增收，又能利用沼氣發(fā)酵作為處理畜禽糞污、玉米秸稈，最大限度地節(jié)約能源和保護環(huán)境，實現(xiàn)促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和諧地發(fā)展。

　　1水體污染現(xiàn)狀

　　樣品采集點設(shè)置在伊通河上游流經(jīng)該村的某支流上，共設(shè)置地表水監(jiān)測點9個。村莊位于采樣點7所在位置。水樣中氨氮和硝酸鹽氮含量可知，該支流上共設(shè)9處采樣點，其中6處采樣點的氨氮質(zhì)量濃度在0.5mg/L以下，硝酸鹽氮質(zhì)量濃度在1mg/L以下，說明該支流流經(jīng)以上6處采樣點的地表水水質(zhì)較好，達到Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)。分析采樣點2和9處氨氮和硝酸鹽氮含量稍高的原因是上述兩個采樣點有灌溉后的水流入。

　　采樣點7是養(yǎng)雞場污染區(qū)，未經(jīng)過任何處理就直接排放，測得的氨氮質(zhì)量濃度≥1mg/L，硝酸鹽氮質(zhì)量濃度≥1.5mg/L，屬于地表水水質(zhì)IV類。水樣中總氮、總磷、COD含量，可以看出，總氮的污染情況要比氨氮和硝酸鹽氮嚴(yán)重很多，特別是采樣點7，遠遠超過地表水水質(zhì)V類限值，分析原因為雞糞及剩余飼料中的氮以有機氮化合物的形式存在;總磷的含量在7采樣點及下游超過地表水水質(zhì)V類限值;COD在7采樣點的質(zhì)量濃度高達1710mg/L，遠遠超過地表水水質(zhì)V類限值。未經(jīng)處理的禽畜糞便會對土壤、水體造成污染。用未經(jīng)處理的禽畜糞便施肥，會導(dǎo)致土壤中重金屬含量超標(biāo)，進而污染地表水和地下水。經(jīng)檢測，該村土壤中的重金屬含量均超標(biāo)，Cu、Zn和As的含量相對于對照組最高超標(biāo)分別為142%，49%，12%。

　　2沼氣蓄熱溫室生態(tài)系統(tǒng)

　　系統(tǒng)由太陽能集熱系統(tǒng)、沼氣池增溫系統(tǒng)和溫室大棚內(nèi)土壤蓄熱輪耕系統(tǒng)3部分組成[2]。太陽能集熱系統(tǒng)可為大棚溫室內(nèi)的土壤和沼氣池冬季正常工作提供所需溫度;沼氣池增溫系統(tǒng)，是沼氣池外部敷設(shè)換熱管，換熱管內(nèi)的流體通過和沼氣池池壁對流換熱來提升沼氣池溫度;土壤蓄熱輪耕系統(tǒng)為大棚內(nèi)設(shè)有兩層土壤，兩層土壤中間敷設(shè)換熱管，上層土壤種植，下層土壤堆肥，兩層土壤輪休耕種。

　　2.1沼氣蓄熱溫室生態(tài)系統(tǒng)模式

　　保溫大棚長20m，寬5，高1.5m，容積150m3。大棚內(nèi)的底部垂直高度上設(shè)有2個儲土槽12、13，儲土槽中間安裝有換熱盤2，換熱盤內(nèi)部敷設(shè)換熱管用于提升大棚內(nèi)溫度，上下儲土槽位置可調(diào)換，從而實現(xiàn)土壤的輪休耕種，儲土槽底部設(shè)有泄水孔和溢流孔6，在植物生長期間可通過自動澆灌系統(tǒng)進行灌溉，該系統(tǒng)設(shè)有太陽能集熱板8，通過太陽能集熱板加熱循環(huán)水，熱水儲存在儲熱罐11內(nèi)，沼氣池由鋼纖維混凝土建造，內(nèi)嵌在換熱槽10內(nèi)，換熱槽外設(shè)絕熱保溫板，阻止沼氣池內(nèi)溫度損失。熱水由儲熱罐11內(nèi)流出，并聯(lián)流入大棚和沼氣池內(nèi)進行換熱，以提高大棚內(nèi)的土壤溫度和沼氣池內(nèi)的發(fā)酵溫度。沼氣池內(nèi)產(chǎn)生的沼氣被集中收集在集氣罐9內(nèi)，夜間通過沼氣燈7的形式向大棚內(nèi)供熱，提升保溫大棚的溫度。

　　2.2沼氣池增溫

　　沼氣池由鋼纖維混凝土建造，沼氣池外部敷設(shè)換熱管，通過太陽能集熱板加熱循環(huán)水，對沼氣池內(nèi)進行換熱，以提高沼氣池內(nèi)的發(fā)酵溫度[3-5]�？梢钥闯鲈谙到y(tǒng)換熱3天后，沼氣池內(nèi)溫度分層，形成高中低溫3個區(qū)域，上部為低溫區(qū)，溫度在280~290K之間，中間為中溫區(qū)，溫度300K左右，靠近沼氣池壁面為高溫區(qū)，達到了310K;換熱7天后，沼氣池內(nèi)溫度場趨于穩(wěn)態(tài)，高溫區(qū)進一步擴大，有3/4的區(qū)域溫度達到了310K以上，說明連續(xù)換熱7天后，沼氣池內(nèi)的溫度趨于穩(wěn)定，完全能夠滿足沼氣發(fā)酵所需溫度。

　　為一月份沼氣池內(nèi)各點實測溫度曲線圖，通過對沼氣池進行加熱實驗，池體內(nèi)沼液的溫度均有明顯升高，沼氣池沼液平均溫度達到23.77℃，在室外-24℃的情況下，沼氣池內(nèi)的平均溫度也能達到23℃，說明該沼氣池增溫系統(tǒng)能夠提供正常發(fā)酵所需的溫度。玉米秸稈與雞糞好氧堆肥處理大體可分為升溫、高溫和腐熟3個階段。升溫階段，溫度上升可達45℃以上;進入高溫階段后，溫度變化趨勢相對平緩，可持續(xù)一段時間;高溫后，溫度會逐漸降低，最終與環(huán)境溫度趨于一致，進入腐熟階段。雞糞、玉米秸稈，添加污泥的堆體升溫時間最短，只需7天，高溫階段持續(xù)兩周，堆肥35天后完成腐熟。未添加污泥的堆體，堆體升溫時間較長，堆肥21天后溫度可達到45℃，高溫階段時間較短，45天完成腐熟。

　　3結(jié)果與分析

　　3.1土壤質(zhì)量的改善

　　分別對比該模式實施一年后大棚內(nèi)土壤中有機質(zhì)、全氮、速效磷、速效鉀的含量。Ⅰ代表土壤養(yǎng)分Ⅰ級標(biāo)準(zhǔn)值[6]，可以看出一年后土壤中速效鉀的平均含量是原來的6.2倍，提高了260.2mg/kg，速效磷的平均含量是原來的8倍，提高了79.6mg/kg。大棚內(nèi)土壤中速效鉀的平均含量高于土壤養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ級標(biāo)準(zhǔn)55%，大棚內(nèi)土壤中速效磷的平均含量高于土壤養(yǎng)分Ⅰ級標(biāo)準(zhǔn)100%。

　　全氮的單位為%，Ⅲ代表土壤養(yǎng)分Ⅲ級標(biāo)準(zhǔn)值，從圖9可以看出由于使用了沼渣、沼液使大棚內(nèi)土壤中全氮的含量比普通土壤提高了45%，有機質(zhì)的含量比原來提高了2.5倍。

　　3.2改善河流水質(zhì)的效果

　　測定實施土壤蓄熱增溫生態(tài)輪休大棚模式一年后，采樣點7處河水中的COD、NH3-N、TP濃度，與一年前的數(shù)據(jù)進行對比，NH3-N單位為0.1mg/L，TP單位為0.01mg/L，Ⅴ代表Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可以看出，采用該模式一年后，采樣點7處河流中各項污染物平均濃度均大幅度降低，其中COD質(zhì)量濃度由1710mg/L降到25.09mg/L，達到Ⅴ類水質(zhì)要求;NH3-N質(zhì)量濃度由1mg/L降為0.61mg/L，TP質(zhì)量濃度由1.2mg/L降到0.18mg/L，均達到Ⅲ類水質(zhì)要求，河水質(zhì)量大幅度改觀，說明該模式改善了農(nóng)民居住環(huán)境，解決了河流被污染的問題。

　　4結(jié)語

　　本研究以吉林省松前村為研究對象，調(diào)查研究該村畜禽養(yǎng)殖業(yè)對環(huán)境的污染狀況，構(gòu)建沼氣蓄熱溫室生態(tài)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以提供沼氣正常發(fā)酵所需的溫度，利用雞糞、秸稈沼渣進行堆肥，一方面可以利用沼氣技術(shù)進行生化處理，另一方面可以凈化畜禽養(yǎng)殖養(yǎng)殖廢水，減少其COD、氮、磷等污染物質(zhì)含量，達到排放標(biāo)準(zhǔn)減輕其對地表水體污染。用循環(huán)經(jīng)濟理論來治理畜禽糞便、秸稈等造成的環(huán)境污染，使其資源化有著積極的意義。

　　參考文獻

　　[1]遲銘書.東北地區(qū)環(huán)保沼氣池保溫增溫技術(shù)實驗研究[D].長春:吉林建筑工程學(xué)院，2009.

　　[2]趙嵩穎.一種生態(tài)大棚及農(nóng)田結(jié)構(gòu):ZL201720445733.5[P].2017-07-07.

　　[3]趙嵩穎，陳晨，白莉.太陽能-樁儲熱技術(shù)經(jīng)濟性分析[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2013，39(5):65-67.