【摘 要】
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畜禽养殖行业是动物疫情发生的重点行业,防控动物疫情是我国生物安全法的重要内容之一.畜禽粪污是导致生物安全问题的危险生物因子(Dangerous biological agents,DBAs)的重要源和汇.本文结合我国生物安全法,从畜禽粪污处理处置的角度,综述典型DBAs(抗生素抗性基因和病毒)在畜禽粪污处理处置过程中的赋存特征及环境行为的研究进展,并提出目前研究存在的不足和建议的研究方向,为保障畜禽养殖行业的生物安全、防范动物疫情、防控畜禽养殖源DBAs向环境扩散提供参考.本文主要建议如下:通过DBAs的
【机 构】
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中国科学院生态环境研究中心,环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京 100085;中国科学院生态环境研究中心,水污染控制实验室,北京 100085;中国科学院大学,北京 100049
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畜禽养殖行业是动物疫情发生的重点行业,防控动物疫情是我国生物安全法的重要内容之一.畜禽粪污是导致生物安全问题的危险生物因子(Dangerous biological agents,DBAs)的重要源和汇.本文结合我国生物安全法,从畜禽粪污处理处置的角度,综述典型DBAs(抗生素抗性基因和病毒)在畜禽粪污处理处置过程中的赋存特征及环境行为的研究进展,并提出目前研究存在的不足和建议的研究方向,为保障畜禽养殖行业的生物安全、防范动物疫情、防控畜禽养殖源DBAs向环境扩散提供参考.本文主要建议如下:通过DBAs的分子生物学组成,全面解析核酸(如抗生素抗性基因)→核酸+蛋白(如病毒)→细胞结构(如耐药菌)在畜禽粪污处理处置中的赋存与环境归趋特征;开发畜禽粪污中新兴DBAs的识别、鉴定和快速检测方法;结合碳达峰/碳中和需求,在强化资源化利用的前提下,加强生物处理过程中DBAs控制的靶向技术研发;加强畜禽粪污有机污染、无机污染和生物污染的协同控制技术研究.
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在耕地质量数据调查与采集过程中会由于人为、环境等因素造成数据缺失,而目前数据缺失填充方法都存在适用性不足的问题,为完善耕地质量数据库从而提高耕地质量评价精度,对耕地质量评价缺失数据填充方法的研究是十分重要的.本研究以广州市从化区耕地质量数据库为样本集,根据空间相关性和空间分布将数据集划分为空间关联性数据集和非空间关联性数据集,利用多种填充方法对其进行缺失填充模拟,采用十字交叉法进行精度验证.结果表明:选取数据整体异常值比例不足1.2％,且高程、气温、有效锌等25组因素具有空间相关性.对空间关联性数据填充精
重金属污染已严重危害人类健康与粮食安全,为探明不同时期土壤重金属动态变化规律,采集了天津市武清区的95个农田表层土,并对样品中Pb、Cu、Cr、Ni、Zn、Cd和As的含量进行测定.基于地统计法分析农田土壤重金属空间分布规律,探讨2005年和2019年土壤重金属的累积、潜在生态风险以及土壤中重金属的空间分布特征.结果表明,除Ni以外,重金属Pb、Cu、Cr、Zn、Cd和As随着时间的推移累积污染不断增加.地累积指数和潜在生态风险指数结果表明,Cd和As是研究区生态风险的主要贡献者.2005年和2019年重
随着畜禽养殖规模化进程加快,畜禽养殖污染对环境的影响日渐受到重视,其治理技术和环境管理体系也逐步成熟.本文全面疏理了我国畜禽养殖污染防治环境管理相关政策、标准、规范及管理措施,总结了不同时期主要的技术思路及特点,并从行业发展和生态环境保护的角度重点分析了当前畜禽养殖污染防治环境管理体系.最后结合我国特点,提出适合现代环境管理体系下,畜禽养殖污染防治环境管理发展方向.研究结果可以为引导畜禽养殖污染治理方式、规范畜禽养殖环境管理提供参考.
解决高寒草地的退化问题需要对高寒草地退化现状进行综合评价,而这需要相关数据作为支撑,本研究设计并实现了一个基于Hive的高寒草地海量数据高效分析系统,能对高寒草地的海量数据进行可靠、高效地存储分析.首先,平台设计基于Hadoop、Hive、Sqoop环境,通过节点和集群配置等步骤搭建完成;然后,通过期望最大化(EM)算法进行数据填充、数据导入、数据分区存储等步骤,完成数据抽取、转换、加载(ETL)及数据存储;最后,系统通过混合函数编码实现模糊查询功能,实验测试表明系统达到了预定的效果.随着文件大小的增加和
大型养殖场沼液具有产生量大且集中、养分含量低、可能含有抗生素残留等特点,若处理不当易对环境造成污染.膜分离技术可对污染物进行高效分离去除且操作简单,因此受到了广泛关注.本文总结分析了应用于大型养殖场沼液的膜分离技术工艺,通过比较分析不同膜分离工艺对养殖场沼液中碳、氮、磷和抗生素等污染物的去除效果,对膜分离技术在养殖场粪污处理方面的未来发展趋势和重点进行了展望,为膜分离技术在养殖粪污处理利用领域的广范应用提供科技支撑.
为实现养殖废水处理设施自动化智能化运营与管控,本文以日产废水250 m3的某规模化养殖场废水处理设施为例,通过配置视频监控系统和在线监控设备,并设置预警预报功能,来展示自动化智能化运营与管控效果.实时监控结果表明,污泥浓度、DO、pH值等关键运行参数均控制在合理范围,分别为4000～7000 mg·L-1、1.5 mg·L-1(一级好氧池)和3～5 mg·L-1(二级好氧池)、6.5～8.5;两级AO出水水质COD、氨氮均达标,分别为70 mg·L-1以下和10 mg·L-1以下,保障了设施运行效果,出水
堆肥是常用的有机固废处理技术,能够快速实现有机固废资源化利用,但传统工业化堆肥对于抗生素及其耐药基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)消减重视不足.事实上,近年来畜禽粪污等堆肥原料中抗生素及ARGs残留问题日益凸显,抗生素及ARGs消减已经成为堆肥过程中不容忽视的部分和亟待解决的问题.本文综述了近年来抗生素及ARGs在堆肥过程中消减的研究现状和一般特点,以及影响消减效果的理化和生物学因素、相关优化技术措施的效果和瓶颈等,以期为最大限度降低ARGs传播风险提供参考.
为探讨低温菌强化冬季堆肥起爆细菌群落响应机制,确保北方冬季有机垃圾堆肥的快速启动,开展低温菌强化畜禽粪便堆肥快速起爆试验,结合16S rRNA扩增子测序技术及生物信息学分析方法,明确堆体温度、微生境因子及微生物特性等指标变化,挖掘生物强化低温菌在畜禽粪便堆肥起爆进程中的作用,探明堆肥进程细菌群落响应机制.结果表明:接种低温菌处理(CT)的堆体温度在18 h时迅速升高至20.0℃,快速通过起爆期,此时未接菌(CK)组的温度仅为15.8℃.CT组温度在36 h超过50.0℃.整个过程中未接种低温菌的处理组并没
为探寻合适的含硫添加剂,有效控制堆肥过程中甲烷和臭气的排放,以磷石膏(PG)、过磷酸钙(SP)、硫酸钠(NS)为添加剂,采用强制通风曝气的60 L桶状发酵罐,探究不同含硫添加剂对于猪粪堆肥过程中气体排放的影响.结果表明:添加堆肥原始物料鲜质量2％的PG、2％的SP、1.2％的NS处理分别能减少50.8％、43.3％、46.6％的甲烷排放;PG和SP处理能减少40.6％和37.2％的氨气挥发,NS处理减少了20.0％的氨气挥发;PG与SP处理对硫化氢气体没有产生明显的抑制作用,而NS处理的硫化氢排放量为对照
为实现畜禽粪便堆肥过程温室气体和NH3的同步减排,在添加一定氢醌的基础上,探究双氰胺添加比例和添加时间对堆肥温室气体和NH3排放的影响.以猪粪和玉米秸秆为堆肥原料,设置5个堆肥处理:对照处理,添加0.03％氢醌处理,在氢醌的基础上第19 d添加0.1％的双氰胺处理、第0 d添加0.2％的双氰胺处理和第0 d与19 d各添加0.1％的双氰胺处理.在60 L的发酵罐中进行40 d的堆肥试验.结果表明:添加干质量0.1％～0.2％的双氰胺和0.03％的氢醌并未对猪粪堆肥腐熟度造成影响;氢醌作为脲酶抑制剂对堆肥N