發布時間:2022-05-14所屬分類:農業論文瀏覽:1次
摘 要: 摘要:畜牧業是農業溫室氣體的主要排放源之一,畜牧業溫室氣體排放是當前國際上關注的熱點。本文主要介紹畜牧業溫室氣體排放源、減排技術及相關政策。探討中國畜牧業溫室氣體減排潛力及存在問題,并結合國情提出中國畜牧業溫室氣體減排策略與亟待開展的研究。 關鍵詞:
摘要:畜牧業是農業溫室氣體的主要排放源之一,畜牧業溫室氣體排放是當前國際上關注的熱點。本文主要介紹畜牧業溫室氣體排放源、減排技術及相關政策。探討中國畜牧業溫室氣體減排潛力及存在問題,并結合國情提出中國畜牧業溫室氣體減排策略與亟待開展的研究。
關鍵詞:溫室氣體;減排技術;畜牧業;相關政策
人類活動產生的二氧化碳(CO:)、甲烷(CH。)和一氧化氮(N20)等溫室氣體,使大氣中溫室氣體濃度上升,導致全球氣候變暖。據估計,農業排放CH。占人類活動造成的CH。排放總量的50%,N20占 60%m。畜牧業已經成為農業活動溫室氣體排放的主要來源之一。畜牧業面臨著溫室氣體減排的壓力,畜牧業溫室氣體排放特征、對氣候變化的影響和減排技術是當前國際關注的熱點。本文主要對當前畜牧業溫室氣體排放及減排技術進行總結,為實際生產中的減排行動提供參考。
1 畜牧業溫室氣體排放源
在畜牧養殖業的整個生產鏈中,幾乎每個環節都在排放著溫室氣體,其中主要來自以下3個方面:
(1)家畜腸道發酵。CH4是能量代謝的產物,由厭氧微生物——喜甲烷菌生成。反芻動物和非反芻動物胃中食物發酵時都會產生CI-I,,反芻動物排放的CH。產生于內含豐富微生物的瘤胃和后腸中。而非反芻動物,如單胃動物豬產生的CH4主要來自大腸。不同類型家畜排放的CH。量不同,據統計,反芻動物如牛、羊等的CH?偖a量約為全球動物和人類 CH4釋放總量的95%,非反芻動物約占5%f2】。
(2)動物糞便分解。動物廢棄物厭氧儲存和處理過程中均產生和排放CH。,主要由有機物構成的動物糞便在厭氧處理下,分別由兩大類群的微生物起作用,最終轉化為CH4、NH,等。相反,若在好氧處理下,由好氧微生物和兼性微生物起作用,有機物被轉化為CO:、HsO等。
(3)畜禽飼料生產與飼養過程中能源消耗。畜禽飼料生產需要消耗大量的化肥、煤和油,大規模的封閉式工廠化養殖場也需要消耗大量的能源來照明、供暖、降溫、自動化投喂和給水以及保持空氣流通,這些過程都會間接產生大量的溫室氣體。
2畜牧業溫室氣體減排技術
據估計,如果不實施額外的農業政策,到2030 年農業源CH4和N20排放量將比2005年分別增加 60%和35%~60%1-l,減少農業源溫室氣體排放對減緩全球氣候變暖有重大作用,而農業活動中減排潛力最大的畜牧業所占的比重在逐年上升,因而如何減少畜牧業溫室氣體排放迫在眉睫。
2.1減少動物腸道發酵CH。排放
動物采食的飼料在消化道內正常發酵后會產生 CH。,目前減少反芻動物腸道發酵CH。排放的主要方法與技術如下:
(1)推廣秸稈青貯、氨化。通過青貯和氨化等措施處理秸稈,可以有效提高秸稈利用率而減少單個動物CH4排放。有研究表明,喂氨化飼料的牛比喂普通飼料的牛每年少排放17.1 lkg CH4,且氨化飼料具有營養價值高、易消化等優點,可使牛的飼養周期大大縮短,單位畜產品CH。排放量明顯減夢31。
(2)合理調配日糧精粗比。Et糧中粗纖維水平過高可能導致El糧營養濃度偏低,動物為攝取足夠的營養物質而增加采食量,從而增加CH。排放。楊在賓f4J將谷物類精飼料的比例定為80%,結果發現飼料能量的3%~4%以CH。排放的形式而損失,如果全部使用纖維類粗飼料,則10%以上的能量隨CH4 排放而損失。Matherst5】等和MurraylwI等研究表明。飼喂的方式不同,CH。和CO:的排放總量也有明顯差異。此外,先粗后精以及先粗后多次添加精料的飼喂方式不僅可以降低飼料損耗,減少CH。和CO:的排放量,而且可以改善動物生產性能。
(3)使用營養添加劑等。多功能舔磚以尿素、礦物質、微量元素、維生素等為主要成分,澳大利亞f8l 等國外的試驗證明,使用舔磚可相對減少單位畜產品的CH4排放量10%一40%。另外,離子載體像莫能菌素、鹽霉素和拉沙里菌素可以改變瘤胃發酵,增加丙酸產量而減少CH。生成量。
2.2減少糞便處理中的溫室氣體排放
動物糞便CH。排放量主要取決于糞便產生CH。 Eco—Farming·毒藪生態的潛力、糞便的處理方式和氣候條件。減少糞便CH4 排放的主要措施有以下幾種:
(1)應用沼氣工程回收利用CH。。大中型養殖廠通過建設大型沼氣工程也可以減少溫室氣體排放,按照政府間氣候變化專業委員會(IPPC)2006年推薦的方法,以一個建在我國南方的沼氣工程為例進行計算,一個年出欄萬頭豬的養豬場因沼氣工程而每年獲得的溫室氣體減排效益為781t CO:當量19】。
(2)覆蓋露天貯存的糞污。Sommertlol等的研究表明,表面覆蓋會平均減少液態糞便38%的CH。排放量,且覆蓋結果受溫度影響。不同的覆蓋材料和技術對減排的效果也不一樣,Sommer等證實自然形成的硬殼、小鵝卵石、稻草對降低CH。釋放量有很顯著的效果,特別是覆蓋稻草效果最好。
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(3)糞便堆肥處理。堆肥是目前常用的一種好氧發酵處理有機廢棄物的方法。李玉娥等…嗵過不同的堆肥處理初步了解了豬糞源溫室氣體排放的影響因子:適當的氧氣控制可調節CH4與CO:的產生。 Fukumotoll2’等發現大規模堆肥的溫室氣體排放速率比小規模的要快。
2.3提高動物的生產性能,減少溫室氣體排放
研究表明,動物生產效率越高,每單位產品產生的溫室氣體越少。IPCC調查報告顯示,提高家畜生產力可以減少動物腸道CH4排放總量的10%~30%㈣。美國2007年的奶牛頭數、飼料飼喂量和土地使用量分別只有1944年的2l%、23%和10%。而奶牛單產是1944年的443%。2007年奶牛的C02排放當量相對于1944年增加了近2倍,但由于奶牛頭數的大幅減少,奶牛單產的提高以及相應的在飼料、水、土地等資源的使用上使得糞便產生的溫室氣體排放量只有1944年的36%f】4J,可見提高動物生產力是減少動物CH。排放的有效措施。因此可提高反芻動物的集約化、規;、標準化養殖水平,改良和推廣家畜品種,提高單產水平,降低家畜養殖數量,從而減少單位產品的溫室氣體排放量。
2.4減少畜舍溫室氣體排放
國外研究發現,畜舍結構也會影響溫室氣體排放,例如地面使用褥草覆蓋的畜舍所排放的N20明顯要比完全使用木板作為地面的畜舍多,地板式雞籠所產生的N20和CO:比層架式雞籠要多,此外 CH。的排出量還受空氣中氧含量的影響,在通風換氣量較小的秋天和冬天,畜舍會排出比春夏季節更多的CH。㈣。規模化養殖場在保證動物適宜環境的運行過程中也都會因能源消耗而間接產生一定量的溫室氣體。因而可通過對畜舍的結構進行節能減排設計,根據畜禽生長需要調控畜舍的生長環境,應用低碳循環的環境調控技術與裝備,以減少畜禽生產中的能源消耗和溫室氣體排放。
3畜牧業溫室氣體減排政策
目前一些國家對如何實現溫室氣體減排做了很多努力,并制定了相關政策和法規。2009年7月15 日,英國政府正式頒布了《英國低碳轉型計劃》國家戰略白皮書及一系列配套方案,其中提到在畜牧業方面支持使用厭氧消化技術,該技術可將廢物和肥料轉化為可再生能源I惦】。我國也先后頒布了《家禽養殖防治管理方法》、《畜禽養殖業污染物排放標準》等。2007年發布的《中國應對氣候變化國家方案》提出要重點研究開發優良反芻動物品種技術、規;曫B管理技術,降低畜產品的CH4排放強度。
4結論與討論
在氣候問題備受關注的國際大背景下,發展低碳經濟已經成為當前的全球性共識,我國畜牧業面臨著快速發展與溫室氣體減排的雙重壓力。
我國是世界畜禽養殖大國,《中國畜牧業統計》數據顯示,2005年中國豬、牛、羊和家禽飼養量分別占世界總飼養量的50%、8.5%、18%、28%,畜禽業排放的溫室氣體量大且增長速度較快。另據估計,2010 年我國畜禽糞便的排放量將達到45億ttl7】,而目前卻只有1/3左右的畜禽糞便被利用,其產生的溫室氣體總量是巨大的。
與歐美國家相比,我國畜禽生產水平、畜禽廢棄物處理與管理技術、糞肥農田施用技術等方面有較大的差距和提高空間,因此我國畜牧業溫室氣體減排潛力巨大;另一方面,國內在畜牧業溫室氣體排放、減排技術和減排政策等方面的研究基礎不足,且缺乏科學的畜牧業溫室氣體排放量的監測和計算方法,缺少可靠的畜牧業溫室氣體排放的監測數據。
結合我國畜牧業溫室氣體排放特點與存在問題,筆者認為亟待開展畜牧業溫室氣體排放監測技術與方法的研究,獲取科學可信的中國畜牧業溫室氣體排放清單,科學評估中國畜牧業溫室氣體減排潛力;提出適合中國畜牧業可持續發展的溫室氣體減排策略及減排目標;研發和推廣氣候友好的低能耗、低污染、低排放為基礎的畜牧業發展模式,開展結合我國畜牧業特點的溫室氣體減排技術研發、集成與示范推廣;利用CDM(清潔發展機制)計劃獲得國際社會的資金與技術支持,提高畜牧業溫室氣體減排能力和相關研究水平,推動和加快畜牧業溫室氣體減排的步伐,從而推進畜牧業的可持續發展。——論文作者:汪開英1,黃丹丹1,應洪倉2
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