改性膨胀蛭石覆盖对沼液贮存氨气和温室气体排放影响
2021-05-25王悦刘婧怡张佳男郭赫朱志平李新荣邹国元
王悦,刘婧怡,张佳男,郭赫,朱志平,李新荣,邹国元*
(1.北京市农林科学院植物营养与资源研究所,北京100097;2.北京城市学院城市建设学部,北京101399;3.中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所,北京100081)
畜禽污水的贮存是重要的氨气(NH3)和温室气体(GHG)排放源[1]。在污水常规贮存中,25%~35%的N 会以NH3-N 的形式损失掉[2]。NH3大量排放后,会通过大气化学反应生成硝酸铵、硫酸铵等成为大气气溶胶细粒子PM2.5的重要组成部分,对灰霾的形成有重要影响[3]。除NH3以外,污水贮存中有机质分解排放的二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)是重要的GHG。气体排放一方面造成污水农田利用中肥效的下降,同时也造成了环境的污染。因此,对养殖污水贮存中NH3和GHC 进行减排具有重要意义。
当前污水贮存过程气体减排措施主要包括覆盖和酸化。采用人工覆盖塑料膜、秸秆等方法可以减少粪污贮存过程中69%~85%的NH3排放[1]。但是覆盖技术存在难以回收的问题,此外秸秆等生物材料长久使用后会沉入水中,并进一步作为C 源增加污水的CH4排放[4]。同时覆盖层上厌氧好氧兼性微环境的形成利于硝化反硝化细菌活性,导致N2O 排放升高[2]。在污水贮存过程中加酸可以使NH3排放降低70%以上[5-6],同时污水pH 降低可抑制产甲烷菌活性,导致CH4排放量降低[7-9]。当前普遍采用的酸化剂为硫酸[10-12]。Petersen 等[8]报道了采用浓硫酸酸化猪场污水至pH 为5.5,不仅能使NH3排放量降低84%,同时能使CH4排放量降低90%。硫酸酸化相较其他酸成本较低,但是在国内由于硫酸的安全性问题使其推广应用受到限制[13],且直接加入硫酸可能会增加污水的H2S 排放[9]。……
