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洱源农村畜禽粪便氮磷流失规律及控制方案研究

作　者: 黄凯
导　师: 宁平
学　校: 昆明理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 畜禽粪便洱海氮磷流失堆沤池沼气控制方案
分类号: X712
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着流域人口增加和经济快速发展,洱海水质日益下降,富营养化问题已经日益凸现,农村与农田面源污染成为洱海富营养化的重要原因。根据相关部门的监测数据和资料分析,洱海流域农村与农田面源氮、磷污染负荷占洱海入湖污染负荷总量的70%以上。其中,由养殖业畜禽粪便造成的氮、磷流失对污染负荷贡献最大。本论文在洱海北部区域养殖业畜禽粪便氮、磷流失规律的研究基础上,提出了控制对策。主要内容如下：1.结合对洱海北部区域重点乡镇养殖业的调查情况及GPS定位,应用GIS软件,进行洱海北部区域畜禽粪便排污与处理量衡算。做出污染源分布图和处理衡算图,分析洱海北部区域养殖业畜禽粪便的污染源分布。2.目前畜禽粪便造成的氮磷流失污染主要是由于缺乏有效的收集控制措施,产生的畜禽粪便呢随意堆置。在雨季和非雨季,畜禽粪便中的氮磷元素分别通过降雨冲刷和渗透的途径流失进入环境。可流失的氮、磷元素量最多可达到畜禽粪便中氮磷含量的60%左右。通过对选定的具有典型特征的堆置点的畜禽粪便的连续监测和模拟降雨实验,分别对畜禽粪便中的氮、磷元素通过渗透途径和降雨冲刷途径流失的规律进行了研究,并结合流失的规律,提出控制和减少流失风险的措施。3.针对目前畜禽粪便随意堆置,户用堆沤池使用率不高的现状,开展了蚯蚓强化降解堆沤池的研究。通过向改进的户用堆沤池中接种大平2号蚯蚓,将蚯蚓养殖与畜禽粪便堆沤结合起来,不但能对畜禽粪便进行有效的收集,还能产生良好的经济效益。并且在堆沤过程中对蚯蚓生长环境以及堆沤池内氮磷元素的迁移进行了监测。结果表明,改进的蚯蚓强化降解堆沤池在堆沤过程中的环境条件适宜蚯蚓的生长繁殖,并且堆沤池对畜禽粪便的氮磷元素都有一定的富集和削减效果,因此对控制畜禽粪便氮磷流失具有良好的作用。4.对现有的户用堆沤池、沼气工程、基质化栽培等控制措施的效果进行了评价。并依据目前的控制需求,以洱海北部区域内固废控制率80%为目标,提出相应的控制对策。

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摘要 4-5Abstract 5-8第一章绪论 8-21 1.1. 研究背景 8-12 1.1.1. 项目背景 8-9 1.1.2. 流域污染现状 9-12 1.2. 选题意义 12-13 1.2.1. 洱海水污染已经直接威胁到流域社会经济的可持续发展 12-13 1.2.2. 现阶段是洱海富营养化防治的关键时期 13 1.2.3. 农村与农田面源污染防治是解决洱海富营养化的关键 13 1.3. 文献综述 13-21 1.3.1. 畜禽粪便污染特征 13-17 1.3.1.1. 对水体的污染 14-15 1.3.1.2. 对大气的污染 15-16 1.3.1.3. 对农田土壤的污染 16-17 1.3.2. 国内外畜禽粪便处理技术与控制模式现状与进展 17-21 1.3.2.1. 畜禽粪便好氧堆肥技术研究现状与进展 17-18 1.3.2.2. 畜禽粪便厌氧发酵生产沼气技术研究现状与进展 18-19 1.3.2.3. 畜禽粪便做基质生产食用菌技术研究现状与进展 19 1.3.2.4. 畜禽粪便污染控制主要模式 19-21第二章材料与方法 21-27 2.1. 研究技术路线 21 2.2. 洱海北部区域畜禽粪便排污现状调查方法 21-22 2.3. 牛粪在自然堆置状态下渗透途径氮磷流失和迁移转化规律研究材料和方法 22-24 2.3.1. 实验材料 22 2.3.2. 自然堆置状态下渗透途径氮磷流失和迁移转化规律研究实验设计 22-23 2.3.3. 测定方法 23-24 2.4. 模拟降雨冲刷状态畜禽粪便氮磷流失规律研究材料和方法 24-25 2.4.1. 实验材料 24 2.4.2. 模拟降雨冲刷状态畜禽粪便氮磷流失规律研究实验设计 24 2.4.3. 测试方法 24-25 2.5. 蚯蚓强化降解堆沤技术对氮磷流失控制作用研究材料和方法 25-27 2.5.1. 实验材料 25 2.5.2. 蚯蚓强化降解堆沤技术对氮磷流失控制作用研究实验设计 25-26 2.5.3. 测试方法 26-27第三章洱海北部区域养殖业畜禽粪便污染现状现状与污染源分析 27-33 3.1. 洱海北部区域养殖业基本情况调查及污染源分析 27-30 3.1.1. 养殖业基本情况调查 27-28 3.1.2. 畜禽粪便产量 28-30 3.1.3. 洱海北部区域畜禽粪便污染源分析 30 3.2. 洱海北部区域畜禽粪便产生与处理现状及处理量衡算 30-32 3.3. 本章小结 32-33第四章畜禽粪便氮磷流失和迁移转化规律研究 33-44 4.1. 自然堆置状态下畜禽粪便渗透途径氮磷流失和迁移转化规律 33-39 4.1.1. 洱海北部区域畜禽粪便氮磷含量 33-34 4.1.2. 畜禽粪便中氮磷流失规律和流失形态 34-37 4.1.3. 堆放下垫面对流失的影响 37-39 4.2. 模拟降雨冲刷对畜禽粪便氮磷流失规律的影响研究 39-43 4.2.1. 降雨冲刷对氮素流失的影响 39-42 4.2.2. 降雨冲刷对磷流失的影响 42-43 4.3. 本章小结 43-44第五章流域畜禽粪便控制方案 44-54 5.1. 畜禽粪便控制方案的必要性和可行性 44-46 5.1.1. 畜禽粪便控制方案的必要性 44-45 5.1.2. 畜禽粪便控制方案 45 5.1.3. 方案实施的可行性 45-46 5.2. 各种控制措施控制效果分析 46-50 5.2.1 户用堆沤池控制效果 46-48 5.2.2. 改进型蚯蚓强化降解堆沤池 48 5.2.3. 堆肥工程对流失控制 48-49 5.2.4. 沼气工程对流失的控制 49-50 5.2.5. 基质化工程对流失的控制 50 5.3. 方案技术经济效益和风险分析 50-52 5.3.1. 经济效益分析 51 5.3.2. 社会效益分析 51 5.3.3. 环境效益分析 51-52 5.4. 控制需求及控制方案 52 5.5. 本章小结 52-54第六章结论与建议 54-56 6.1. 结论 54 6.2. 建议 54-56参考文献 56-61致谢 61-62附录A 攻读硕士期间发表论文目录 62-63附录B 攻读硕士期间申请专利目录 63

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