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基于原位控制技术的粪污除臭菌剂研发现状

应用与环境生物学报 2022年第5期28卷 1357-1366页

作者：王茄灵吕青阳刘杨许力山秦维闫志英中国科学院环境与应用微生物重点实验室环境微生物四川省重点实验室中国科学院成都生物研究所成都610041 中国科学院大学北京100049

恶臭污染已被列入世界七大公害之一,其危害日益受到各国重视,人畜粪污堆积与不科学处理加剧了恶臭污染.对恶臭气体的形成、微生物除臭的原位控制机理、菌剂的研制与应用等方面进行综述.粪污相关的恶臭气体包含氨和挥发性胺、挥发性硫化... 详细信息

恶臭污染已被列入世界七大公害之一,其危害日益受到各国重视,人畜粪污堆积与不科学处理加剧了恶臭污染.对恶臭气体的形成、微生物除臭的原位控制机理、菌剂的研制与应用等方面进行综述.粪污相关的恶臭气体包含氨和挥发性胺、挥发性硫化物、吲哚和酚、挥发性低级脂肪酸等4类,主要由肠道土著微生物分解粪污中残留的营养物质形成.现有研究利用乳酸菌、酵母菌、放线菌等进行除臭,这些微生物生长迅速、占位效应强,成为优势群落后发挥益生特性协同抑制产臭微生物的生命活动.据此原位除臭技术原理,选育有益菌种进行组配,固定于载体上制成除臭菌剂并研发出微生物除臭菌剂,应用于粪污堆肥除臭等多个领域.然而,复合除臭菌剂的研发存在作用机制不明、适应范围狭窄、除臭能力不足等缺陷,针对这些问题,结合组学与合成生物学技术,提出深入研究菌剂除臭分子机理、代谢网络关系和细胞间通信的方案,绘制合成微生物群落指导菌剂构建的蓝图.微生物除臭的应用前景广阔,对粪污无害化处理、集约化养殖场的健康运营及生态环境的改善具有重大意义,未来应继续重视除臭菌剂的研制和发展.

关键词：粪污恶臭除臭微生物菌剂原位控制

整合宏基因组学分析生猪养殖粪污发酵过程中耐药基因的动态变化

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西南农业学报 2023年第3期36卷 655-664页

作者：赵素君曹冶李江凌张金灵刘锐王秋实于吉锋四川省畜牧科学研究院成都610066 动物遗传育种四川省重点实验室成都610066

【目的】探究生猪养殖粪污在堆肥过程中耐药基因的消减规律。【方法】以猪粪和菌渣为发酵原料,进行有氧堆肥处理,在堆肥第1、4、8、12、16、22、29天,进行上、中、下分层多点采样,提取总DNA构建文库,经定量和检测合格后,进行宏基因组测... 详细信息

【目的】探究生猪养殖粪污在堆肥过程中耐药基因的消减规律。【方法】以猪粪和菌渣为发酵原料,进行有氧堆肥处理,在堆肥第1、4、8、12、16、22、29天,进行上、中、下分层多点采样,提取总DNA构建文库,经定量和检测合格后,进行宏基因组测序分析。通过宏基因组学方法对堆肥过程中耐药基因的动态变化进行分析。【结果】堆肥期间共发现613个耐药基因,分别对32类抗生素产生耐药。其中,丰度较高的抗生素分别为青霉烷类抗生素(Penam)、头孢菌素类抗生素(Cephalosporin)、氨基糖苷类抗生素(Aminoglycoside antibiotic)、磷霉素类抗生素(Fosfomycin)、糖肽类抗生素(Glycopeptide antibiotic)和四环素类抗生素(Tetracycline antibiotic),这与现实中常用的抗生素种类相吻合。分析发现耐药基因的消减出现2个峰值,第一个峰值出现在试验起始时,在第4天迅速下降,然后在第12天(对照组)和第8天(实验组)达到第二个峰值,随着细菌的自然凋亡,耐药基因的丰度又下降到低值,慢慢消减下去。【结论】在堆肥过程中,生猪养殖粪污中耐药基因丰度呈现波动式消减。

关键词：宏基因组学粪污发酵耐药基因

整合宏基因组学分析生猪养殖粪污堆肥发酵过程中微生物群落动态变化

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动物医学进展 2023年第6期44卷 84-90页

作者：赵素君曹冶李江凌张金灵刘锐王秋实于吉锋四川省畜牧科学研究院/动物遗传育种四川省重点实验室四川成都610066

以猪粪和菌渣为发酵原料,进行有氧堆肥处理,在堆肥第1、4、8、12、16、22、29天,进行上、中、下分层多点采样,提取总DNA构建文库,经定量和检测合格后,利用宏基因组测序分析堆肥过程中微生物区系变化与致病微生物动态变化。结果表明,堆... 详细信息

以猪粪和菌渣为发酵原料,进行有氧堆肥处理,在堆肥第1、4、8、12、16、22、29天,进行上、中、下分层多点采样,提取总DNA构建文库,经定量和检测合格后,利用宏基因组测序分析堆肥过程中微生物区系变化与致病微生物动态变化。结果表明,堆肥期间微生物丰度发生明显变化,其中细菌丰度先升后降,病毒丰度变化平稳,真菌丰度稍有增长,古细菌丰度则稍有下降。在堆肥初始时,变形菌门、拟杆菌门、厚壁菌门等微生物群落为优势菌门;变形菌门在堆肥的第4天迅速达到高点,然后迅速下降并维持在原始水平,其中试验组的变化比对照组更为平稳;厚壁菌门在堆肥的前4 d,丰度急速下降,然后缓慢下降;拟杆菌门在堆肥期间,丰度持续上升。同时,大肠埃希氏菌、沙眼衣原体、肠道沙门氏菌、化脓性链球菌、停乳链球菌等强致病微生物,随着堆肥的进行,其丰度均逐渐下降。试验组和对照组的菌群结构和丰度变化趋势均无显著差异。

关键词：宏基因组学微生物群落粪污堆肥发酵

畜禽养殖场粪污中天然雌激素现状及其消减技术研究进展

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家畜生态学报 2022年第8期43卷 1-7页

作者：金尔光崔华威陈洁周源万平民华娟吴利军胡修忠龚萍武汉市农业科学院畜牧兽医研究所湖北武汉430208 华中农业大学动物医学院湖北武汉430070

畜禽排泄物中的天然雌激素通过地表径流、土壤渗滤、还田利用等方式进入土壤和水体,污染土壤和水环境,影响动植物生长发育和人类健康。该文概述了畜禽养殖场粪污中天然雌激素留存的现状、主要危害、常用检测技术及其消减技术,简要分析... 详细信息

畜禽排泄物中的天然雌激素通过地表径流、土壤渗滤、还田利用等方式进入土壤和水体,污染土壤和水环境,影响动植物生长发育和人类健康。该文概述了畜禽养殖场粪污中天然雌激素留存的现状、主要危害、常用检测技术及其消减技术,简要分析了粪污中天然雌激素消减技术方面存在的主要问题与今后的发展方向,以期为高效去除粪污中的天然雌激素及畜禽养殖场粪污的资源化安全利用提供参考。

关键词：畜禽养殖场粪污天然雌激素检测技术消减技术

辅助曝气对异位发酵床处理笼养蛋鸭粪污效果研究

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中国家禽 2023年第11期45卷 36-44页

作者：张磊姜树林夏宗群管业坤李翔宏张国生王永强李忠华江西省农业技术推广中心江西南昌330046 芦溪县新泉乡农技推广中心江西萍乡337246 芦溪县银河镇农技推广中心江西萍乡337251

为研究辅助曝气对异位发酵床处理笼养蛋鸭粪污效果的影响,试验选择江西南昌县某规模笼养蛋鸭场,采用自主研发的辅助曝气异位发酵床与传统异位发酵床对鸭粪污进行对比处理。结果显示:辅助曝气垫料有效发酵(垫料均温高于35℃)时间达103d,... 详细信息

为研究辅助曝气对异位发酵床处理笼养蛋鸭粪污效果的影响,试验选择江西南昌县某规模笼养蛋鸭场,采用自主研发的辅助曝气异位发酵床与传统异位发酵床对鸭粪污进行对比处理。结果显示:辅助曝气垫料有效发酵(垫料均温高于35℃)时间达103d,均温50℃以上天数达55d,整个处理期较未曝气发酵床垫料日均温高出11.79℃,有效发酵时间长34d,均温50℃以上时间长46d;粪污处理后垫料中有机质(OM)、总氮(TN)、总磷(TP)、有效磷(AP)、钾(K)等养分含量分别为49.60%、2.18%、1.87%、1.45%、2.36%,相关限量元素含量符合有机肥料相关标准要求。研究表明辅助曝气对异位发酵床处理笼养蛋鸭粪污较传统异位发酵床能起到延长垫料发酵时间、有效降低垫料成本、提高粪污处理效率、提升发酵床处理能力的作用。

关键词：辅助曝气异位发酵床笼养蛋鸭粪污

互联网使用对肉牛养殖户粪污资源化利用的影响——基于PSM模型的实证分析

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黑龙江畜牧兽医 2023年第22期 11-16,24页

作者：李颖 JUMANOV Khushnud 郎宇王桂霞吉林农业大学经济管理学院长春130118

为了解互联网使用对肉牛养殖户粪污资源化利用的影响,研究基于吉林省270个肉牛养殖户实地调研数据,使用倾向得分匹配法分析互联网使用对粪污资源化利用的影响及其作用机制。结果表明:只有28.9%的养殖户使用互联网获取粪污资源化利用的... 详细信息

为了解互联网使用对肉牛养殖户粪污资源化利用的影响,研究基于吉林省270个肉牛养殖户实地调研数据,使用倾向得分匹配法分析互联网使用对粪污资源化利用的影响及其作用机制。结果表明:只有28.9%的养殖户使用互联网获取粪污资源化利用的相关信息。使用互联网获取粪污资源化相关信息的肉牛养殖户比不使用的高75.80%,使用互联网能够显著促进肉牛养殖户粪污资源化利用行为。受教育程度越高、养殖规模越大的肉牛养殖户会更加积极采纳粪污资源化利用行为。互联网使用促进肉牛养殖户采纳粪污资源化利用行为主要源于拓宽信息获取的渠道和提高环境保护意识两种方式。为此提出加强养殖户使用互联网技能、完善相关政策及法律法规、提供设备技术支持等相关政策建议。

关键词：互联网粪污肉牛资源化利用倾向得分匹配法

生猪规模养殖粪污资源化利用模式综合效益评价——以湖南省为例

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黑龙江畜牧兽医 2022年第14期 14-21页

作者：杜红梅周琬玥周健湖南农业大学商学院长沙410128

为了给养殖场择优选取适宜的粪污资源化利用模式提供参考,研究基于湖南省生猪规模养殖场的实地调研数据,以四种养殖粪污资源化利用典型模式(种养结合-全量还田模式、种养结合-能源化模式、清洁回用模式、达标排放模式)为研究对象,从经... 详细信息

为了给养殖场择优选取适宜的粪污资源化利用模式提供参考,研究基于湖南省生猪规模养殖场的实地调研数据,以四种养殖粪污资源化利用典型模式(种养结合-全量还田模式、种养结合-能源化模式、清洁回用模式、达标排放模式)为研究对象,从经济、生态、社会三方面构建指标体系,运用TOPSIS综合评价法对不同规模养殖场的四种粪污资源化利用模式进行了综合效益评价。结果表明:小规模养殖场综合效益由高到低依次为清洁回用模式、种养结合-全量还田模式、种养结合-能源化模式、达标排放模式;中规模养殖场综合效益由高到低依次为种养结合-全量还田模式、清洁回用模式、种养结合-能源化模式、达标排放模式;大规模养殖场综合效益由高到低依次为清洁回用模式、种养结合-能源化模式、种养结合-全量还田模式、达标排放模式。说明对于小规模和大规模养殖场而言,清洁回用模式是首选;而对于中规模养殖场而言,种养结合-全量还田模式是首选。最后提出培育第三方服务主体,开展多元服务;完善激励制度,放大经济诱导作用;实施分类管理,提升示范带动作用;抓好技术队伍,提高技术服务水平的对策建议。

关键词：规模养殖生猪粪污资源化利用模式效益分析 TOPSIS综合评价法

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畜禽养殖粪污处理研究进展

黑龙江畜牧兽医 2022年第17期 26-30页

作者：刘天旭陈昭辉刘继军中国农业大学动物营养学国家重点实验室北京100193 中国农业大学动物科学技术学院北京100193

畜禽养殖过程中产生的大量粪便及污水会危害养殖场周围水质、空气及土壤质量,从而对我国环保事业的发展造成巨大影响。粪污处理的过程可以大致分为清粪和利用两个阶段,干清粪、水冲粪和水泡粪是我国目前主要的清粪方式;粪污的利用可以... 详细信息

畜禽养殖过程中产生的大量粪便及污水会危害养殖场周围水质、空气及土壤质量,从而对我国环保事业的发展造成巨大影响。粪污处理的过程可以大致分为清粪和利用两个阶段,干清粪、水冲粪和水泡粪是我国目前主要的清粪方式;粪污的利用可以分为好氧堆肥、厌氧发酵、再生垫料和发酵床等几类。文章综述了不同方式的粪污清理、利用特点和研究进展,总结了粪污处理过程中存在的主要问题,并展望了未来粪污处理及资源化利用的发展方向,以期对未来粪污处理的研究和发展提供参考。

关键词：畜禽养殖粪污粪污收集粪污处理资源化利用

养殖户对畜禽粪污资源化利用模式的选择行为分析——基于山东省的调查研究

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养殖户对畜禽粪污资源化利用模式的选择行为分析——基于山东省的...

作者：葛书辛山东农业大学

学位级别：硕士

随着畜禽养殖业的发展,造成的环境污染问题日益突出,养殖产生的粪污不仅对大体、土壤、河流等造成一定的污染,而且对人体产生严重危害。山东省作为国内畜禽养殖大省,养殖规模宏大,产业发展在国内占据优势地位,正因如此,养殖产生的粪污... 详细信息

随着畜禽养殖业的发展,造成的环境污染问题日益突出,养殖产生的粪污不仅对大体、土壤、河流等造成一定的污染,而且对人体产生严重危害。山东省作为国内畜禽养殖大省,养殖规模宏大,产业发展在国内占据优势地位,正因如此,养殖产生的粪污量也不断增加,实现消纳的工作任务艰巨,进行畜禽粪污资源化利用,对推动全省养殖业发展和生态建设工作具有重大意义。养殖户作为畜禽养殖粪污处理的实施主体,其养殖粪污处理方式直接影响畜禽养殖污染治理的工作成效,因此本文将对山东省内地区养殖户畜禽粪污资源化利用情况进行全方位调查,探究当前养殖户粪污资源化利用模式行为选择及影响机理,提出相关对策建议,希望能够为山东省畜禽养殖业的粪污治理工作提供理论依据及有效建议。本文利用2015年～2020年的宏观统计数据对当前山东省畜禽养殖业的发展情况作了介绍,估算2020年山东省畜禽养殖粪污产生量以及环境效应,简要概括当前畜禽粪污资源化利用取得的初步成效。在宏观分析的基础上,以山东省内地区为研究领域,实地调研畜禽养殖户参与养殖粪污资源化利用的情况,获得有效问卷239份,实际调研中发现养殖存在着养殖户整体素质和认知水平较低、政府资金补贴以及技术推广较弱、社会约束不足、资源化利用与处理成本高的问题,归纳及分析养殖户采取的粪污直接废弃、堆肥还田、出售以及沼气发酵四种资源化利用模式。构建多元logistic模型,进一步详细分析当前养殖户粪污处理方式选择行为的影响因素,选用养殖户个人特征、养殖特征、心理认知、政策支持与培训四大变量,计量分析研究表明:当前养殖户文化程度、养殖年限、养殖年收入、养殖规模、了解粪污污染程度、政府补贴情况以及技术培训情况对养殖户粪污资源化利用模式的选择行为具有显著影响。为解决养殖业粪污污染问题,根据实证分析的结果,提出促进畜禽养殖粪污治理的对策如下:提高宣传力度、强化公众环保意识;加大政府扶持力度,完善补贴政策;重视养殖户养殖和粪污利用的培训;完善资源化利用外部环境;加强约束、完善激励与监督机制。

关键词：养殖户粪污资源化利用选择行为