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规模化畜禽养殖场恶臭污染物扩散规律及其防护距离研究

作　者: 郑芳
导　师: 程波
学　校: 中国农业科学院
专　业: 环境工程
关键词: 畜禽养殖场恶臭污染物臭气浓度扩散模型恶臭防护距离
分类号: X512
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着畜禽养殖业生产经营的规模化和集约化程度不断提高,如何控制和消除畜禽养殖业产生的环境污染已成为畜禽养殖业可持续发展待解决的问题之一。尤其是畜禽养殖场引起的恶臭污染已经危害到了周围公众的生产和生活,这些恶臭物质不仅严重危害人畜健康,还会严重影响周围的空气环境质量。本论文主要研究了下风向300米范围内养殖场恶臭污染物的水平扩散规律及其影响因素,并对畜禽养殖场的恶臭防护距离的确定方法进行了探讨。本论文首先分析总结国内外已有的研究成果,并对选取的三个养殖场及其所在区域的基本情况和大气气象特征进行了调查。在此基础上,2009年夏季完成了对山东省邹平县三个代表性的养殖场(奶牛、猪、蛋鸡)的恶臭污染物(选取了NH3、H2S和臭气浓度三个指标)排放浓度的监测工作。本论文通过对监测结果的分析选取臭气浓度作为指标,对下风向恶臭污染物的水平扩散规律及其影响因素进行了研究和分析。此外,本文在总结目前我国现有的关于养殖场卫生防护距离的相关标准的基础上,采用卫生防护距离公式、估算大气环境防护距离的SCREEN3模型和执行标准三种方法确定了研究对象的恶臭防护距离。经分析研究,本论文得出的主要结论如下:(1)对于奶牛、猪和蛋鸡养殖场来说,恶臭污染物中NH3的排放浓度与H2S相比更加显著,是畜禽养殖场产生的恶臭气体的主要气体,猪场周围的臭气浓度相对于奶牛场和蛋鸡场要高。(2)养殖场恶臭污染物的排放浓度与畜禽种类、养殖方式、粪尿管理形式有极大的关系;室外气温对恶臭污染物的影响很大。而空气相对湿度对恶臭污染物的影响效果不显著。(3)下风向臭气浓度与距恶臭排放源的距离呈指数函数关系衰减;在风速小于5.4m/s、空气相对湿度在30%～67%范围内,温度在27～37℃范围内的气象条件下,风速、室外温度和空气相对湿度对恶臭污染物扩散速率的影响均显著,且温度和风速对恶臭污染物扩散规律的影响较空气相对湿度大。(4)年存栏600头的奶牛场的恶臭防护距离为300m;年存栏530头的养猪场的恶臭防护距离为381m;年存栏4000羽的蛋鸡养殖场的恶臭防护距离为340m。(5)本研究推荐利用有害气体卫生防护距离的计算公式计算养殖场的恶臭防护距离较合理。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-14
第一章绪论  14-25
  1.1 研究背景  14-17
    1.1.1 畜禽养殖场恶臭污染物的来源及其特性  15
    1.1.2 畜禽养殖场空气污染物的危害特性  15-17
  1.2 国内外恶臭污染研究现状  17-24
    1.2.1 恶臭主要成分鉴定  17-18
    1.2.2 恶臭物质控制标准  18-20
    1.2.3 恶臭污染物扩散规律  20-22
    1.2.4 恶臭污染物扩散模型  22-23
    1.2.5 畜禽养殖场恶臭防护距离  23-24
  1.3 研究目的及意义  24-25
第二章研究方案  25-30
  2.1 研究内容及技术路线  25-26
    2.1.1 研究内容  25
    2.1.2 技术路线  25-26
  2.2 监测方法与仪器  26-29
    2.2.1 监测因子选取  26-27
    2.2.2 采样点布设原则  27
    2.2.3 分析方法与仪器设备  27-29
    2.2.4 采样时间与频次  29
  2.3 数据分析方法  29-30
第三章研究对象与所在区域概况  30-35
  3.1 研究对象基本情况  30-31
  3.2 研究对象所在区域基本概况  31-35
    3.2.1 研究对象所在区域基本情况  31-32
    3.2.2 研究对象所在区域大气边界层基本特征  32-35
第四章养殖场恶臭污染物产生及扩散规律研究  35-51
  4.1 养殖场恶臭污染物产生特性分析  35-37
    4.1.1 恶臭因子  35-36
    4.1.2 恶臭污染物中重要成分分析  36-37
    4.1.3 养殖场臭气浓度  37
  4.2 养殖场恶臭污染物排放源强影响因素研究  37-43
    4.2.1 畜禽种类  37-38
    4.2.2 养殖方式及养殖规模  38-40
    4.2.3 气象因素  40-43
  4.3 养殖场恶臭污染物的扩散规律研究  43-47
    4.3.1 下风向恶臭因子扩散的基本规律  43-45
    4.3.2 下风向恶臭污染物综合排放规律分析  45-47
  4.4 恶臭污染物综合扩散规律的气象因素影响研究  47-49
    4.4.1 风速  47-48
    4.4.2 温度  48
    4.4.3 空气相对湿度  48-49
  4.5 小结  49-51
第五章养殖场恶臭防护距离的确定方法——以研究对象为例  51-63
  5.1 恶臭防护距离的确定方法  51-53
    5.1.1 参照卫生防护距离公式估算  51-52
    5.1.2 参照大气环境防护距离公式估算  52-53
    5.1.3 参照恶臭污染物相关标准确定  53
  5.2 源强确定  53-55
    5.2.1 奶牛场恶臭污染物的排放源强研究  53-54
    5.2.2 猪场恶臭污染物的排放源强研究  54
    5.2.3 蛋鸡养殖场恶臭污染物的排放源强研究  54-55
    5.2.4 研究对象的恶臭气体排放量  55
  5.3 恶臭污染相关标准  55-57
    5.3.1 畜禽养殖业空气质量标准  55-56
    5.3.2 畜禽养殖业污染物排放标准  56
    5.3.3 卫生防护距离执行标准  56-57
  5.4 恶臭防护距离的确定  57-58
    5.4.1 根据卫生防护距离公式计算  57
    5.4.2 根据大气环境防护距离公式计算  57-58
    5.4.3 根据标准确定  58
  5.5 计算结果分析  58-61
    5.5.1 研究对象恶臭防护距离  58-59
    5.5.2 采用高斯预测模型验证  59-61
  5.6 小结  61-63
第六章结论与建议  63-64
  6.1 主要结论  63
  6.2 存在的问题与建议  63-64
参考文献  64-69
致谢  69-70
作者简历  70

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