畜禽糞便污染的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)控制模擬及系統(tǒng)防控對策
發(fā)布時間:2021-04-27 15:02
本文立足江蘇農(nóng)業(yè)面源污染成因調(diào)查與農(nóng)戶行為分析,基于農(nóng)田畜禽糞便安全經(jīng)濟承載力和畜禽養(yǎng)殖污水生態(tài)處理技術(shù),用循環(huán)經(jīng)濟的理念,建立了畜禽糞便污染的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)控制的動力學模型,運用MatLab和計算機仿真對姜堰市河橫村畜禽糞便污染進行了農(nóng)業(yè)系統(tǒng)控制模擬,從系統(tǒng)的角度提出畜禽糞便污染防控對策。主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下:1農(nóng)田畜禽糞便安全經(jīng)濟承載力在大田生產(chǎn)條件下,重點研究水稻、大麥對氮、磷養(yǎng)分的利用吸收,通過測定和估算氮磷的富余量和富余率,分析土壤-作物系統(tǒng)處理糞便的能力。試驗結(jié)果表明,在一定范圍內(nèi),隨著畜禽糞便施用量的增加,作物對氮磷的吸收量也隨之增加,但是相鄰處理間氮磷吸收量相差較小,因此隨著畜禽糞便施用量的成倍增加,氮磷的損失量、損失率也在成倍增加。在一年時間里,兩季作物最高帶走氮368.4kg·hm-2、磷81.98kg·hm-2,為不讓過多的氮磷流入周圍水體造成二次污染,全年農(nóng)田豬糞施用量不超過34.6t·hm-2比較合理;不同施肥量的產(chǎn)值分析表明,豬糞年施用量60-120 t·hm-2產(chǎn)值較高。綜合生態(tài)環(huán)境、肥料利用效率、產(chǎn)量等多種因素,在不使用化肥的情況下,農(nóng)田畜禽糞便安全經(jīng)濟承載...
【文章來源】:南京農(nóng)業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:138 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 研究背景
1 農(nóng)業(yè)面源污染
1.1 面源污染
1.2 農(nóng)業(yè)面源污染
2 養(yǎng)殖與畜禽糞便產(chǎn)生
3 畜禽糞便利用方式
3.1 國外畜禽糞便處置利用方式
3.2 國內(nèi)畜禽糞便處置利用方式
4 農(nóng)田畜禽糞便容量負荷
5 畜禽糞便污染控制研究
5.1 沼氣工程
5.2 人工濕地
5.3 循環(huán)農(nóng)業(yè)
6 計算機系統(tǒng)仿真
6.1 計算機仿真的概念
6.2 計算機仿真的研究進展
7 防治畜禽糞便污染面臨的問題與挑戰(zhàn)
8 研究目的與內(nèi)容
第2章 研究方法和技術(shù)路線
1 研究方法
1.1 養(yǎng)殖規(guī)模
1.2 畜禽糞便產(chǎn)生量估算
1.3 畜禽糞便中NP含量計算
1.4 農(nóng)田畜禽糞便安全經(jīng)濟承載力研究
1.5 畜禽養(yǎng)殖污水生態(tài)處理
1.6 畜禽糞便污染農(nóng)業(yè)系統(tǒng)控制模型
1.7 農(nóng)業(yè)面源污染現(xiàn)狀及原因調(diào)查
1.8 農(nóng)戶環(huán)保意識與行為分析
2 研究技術(shù)路線
第3章 農(nóng)田畜禽糞便安全經(jīng)濟承載力研究
1 農(nóng)田畜禽糞便承載力試驗
1.1 材料與方法
1.2 試驗設(shè)計
1.3 結(jié)果與分析
1.3.1 土壤-作物系統(tǒng)中氮素遷移和流失
1.3.2 土壤-作物系統(tǒng)中磷的遷移和流失
1.3.3 不同處理年產(chǎn)值分析
2 江蘇省耕地畜禽糞便污染負荷及評價
2.1 江蘇省養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展總體狀況
2.2 耕地畜禽糞便污染負荷
3 結(jié)論
第4章 畜禽養(yǎng)殖污水生態(tài)處理技術(shù)研究
1 作物秸稈預(yù)處理養(yǎng)殖污水機制研究
1.1 材料與方法
1.2 試驗設(shè)計
1.3 秸稈過濾降低總氮、總磷的吸附動力學分析
1.3.1 秸稈長度對吸附效果的影響
1.3.2 處理時間對吸附效果的影響
2 四種植物凈化養(yǎng)殖污水能力研究
2.1 材料與方法
2.2 試驗設(shè)計
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 植物對不同濃度污水的適應(yīng)性
2.3.2 植物對不同濃度污水的凈化
3 結(jié)論
第5章 畜禽糞便農(nóng)業(yè)處理系統(tǒng)模型
1 模型目標
2 模型構(gòu)建原則
3 模型表達
4 氮磷循環(huán)動力學模型
4.1 系統(tǒng)動力學概念
4.2 系統(tǒng)動力學對系統(tǒng)的描述
4.3 系統(tǒng)動力學的建模方法
5 畜禽糞便農(nóng)業(yè)處理的過程假定和系統(tǒng)分析
5.1 模型適用條件與假定
5.1.1 模型適用條件
5.1.2 模型假定
5.1.3 系統(tǒng)變化的流程圖
5.2 模型變量
5.2.1 模型狀態(tài)變量
5.2.2 速率變量和速率方程
5.3 模型參數(shù)
5.3.1 模型參數(shù)
5.3.2 基于MatLab/Simulink的系統(tǒng)仿真模型
5.3.3 時變離散系統(tǒng)
第6章 河橫畜禽糞便污染農(nóng)業(yè)系統(tǒng)控制計算機仿真
1 研究區(qū)域
1.1 河橫基本情況
1.2 河橫村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量
2 "畜禽糞便農(nóng)業(yè)處理系統(tǒng)"結(jié)構(gòu)設(shè)計與參數(shù)優(yōu)化的方法
3 "畜禽糞便農(nóng)業(yè)處理系統(tǒng)"優(yōu)化設(shè)計的仿真實驗
3.1 工作點的設(shè)定
3.2 結(jié)構(gòu)與參數(shù)優(yōu)化和系統(tǒng)仿真實驗
3.2.1 系統(tǒng)中固定參數(shù)的確定
3.2.2 系統(tǒng)中參數(shù)的優(yōu)化
3.2.3 系統(tǒng)的仿真實驗
4 未加入生態(tài)工程河橫畜禽糞便農(nóng)業(yè)處理系統(tǒng)模擬預(yù)測
4.1 未加入生態(tài)工程情況下系統(tǒng)的歷史動態(tài)
4.1.1 河橫畜禽糞便現(xiàn)狀處理概念模型
4.1.2 系統(tǒng)內(nèi)NP變化的流程圖
4.1.3 速率變量和速率方程
4.1.4 數(shù)學模型的建立
4.1.5 基于MatLab/Simulink的系統(tǒng)仿真模型的建立
4.1.6 數(shù)學模型的有效性檢驗
4.2 在未加入生態(tài)工程情況下系統(tǒng)的未來動態(tài)
5 結(jié)論
第7章 農(nóng)業(yè)面源污染原因調(diào)查與行為分析
1 農(nóng)業(yè)面源污染原因調(diào)查
1.1 調(diào)查方法
1.2 調(diào)查結(jié)果
2 農(nóng)戶環(huán)保意識與行為分析
2.1 研究區(qū)域
2.2 研究方法
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 受訪農(nóng)戶基本情況
2.3.2 面源污染行為分析
2.3.3 農(nóng)民生態(tài)意識度
3 結(jié)論
第8章 畜禽糞便污染的防控對策
1 對策的原則
2 對策系統(tǒng)構(gòu)成
3 對策
第9章 結(jié)論與討論
1 結(jié)論
2 特色與創(chuàng)新之處
3 討論
參考文獻
讀博期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]中國農(nóng)業(yè)面源污染控制對策研究[J]. 朱兆良,孫波. 環(huán)境保護. 2008(08)
[2]農(nóng)田氮素非點源污染模型及年負荷估算研究[J]. 鄭建瑜,周乃晟. 華東師范大學學報(自然科學版). 2007(06)
[3]中國農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)氮素平衡模型的建立及其應(yīng)用[J]. 王激清,馬文奇,江榮風,張福鎖. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2007(08)
[4]我國畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究[J]. 劉振江. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2007(11)
[5]浮萍與水花生凈化N、P污染性能比較[J]. 黃輝,趙浩,饒群,徐炎華. 環(huán)境科學與技術(shù). 2007(04)
[6]規(guī);笄蒺B(yǎng)殖場環(huán)境影響評價與實例研究[J]. 常玉海,程波,袁志華. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報. 2007(S1)
[7]畜禽糞便無害化處理技術(shù)探討[J]. 馬強,白獻曉,魏鳳仙,邢寶松. 河南農(nóng)業(yè)科學. 2007(01)
[8]滇池農(nóng)田廢棄物生物處理及資源化利用研究[J]. 官會林,張云峰,張無敵,劉士清. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報. 2006(S2)
[9]“牧—肥—草”產(chǎn)業(yè)技術(shù)模式初探[J]. 蔣士傳,羅鐵柱,賀叢. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2006(S2)
[10]我國水稻氮肥利用率及研究進展[J]. 李虎,唐啟源. 作物研究. 2006(05)
碩士論文
[1]生態(tài)農(nóng)村評價方法探討[D]. 霍苗.中國農(nóng)業(yè)大學 2005
本文編號:3163675
【文章來源】:南京農(nóng)業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:138 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 研究背景
1 農(nóng)業(yè)面源污染
1.1 面源污染
1.2 農(nóng)業(yè)面源污染
2 養(yǎng)殖與畜禽糞便產(chǎn)生
3 畜禽糞便利用方式
3.1 國外畜禽糞便處置利用方式
3.2 國內(nèi)畜禽糞便處置利用方式
4 農(nóng)田畜禽糞便容量負荷
5 畜禽糞便污染控制研究
5.1 沼氣工程
5.2 人工濕地
5.3 循環(huán)農(nóng)業(yè)
6 計算機系統(tǒng)仿真
6.1 計算機仿真的概念
6.2 計算機仿真的研究進展
7 防治畜禽糞便污染面臨的問題與挑戰(zhàn)
8 研究目的與內(nèi)容
第2章 研究方法和技術(shù)路線
1 研究方法
1.1 養(yǎng)殖規(guī)模
1.2 畜禽糞便產(chǎn)生量估算
1.3 畜禽糞便中NP含量計算
1.4 農(nóng)田畜禽糞便安全經(jīng)濟承載力研究
1.5 畜禽養(yǎng)殖污水生態(tài)處理
1.6 畜禽糞便污染農(nóng)業(yè)系統(tǒng)控制模型
1.7 農(nóng)業(yè)面源污染現(xiàn)狀及原因調(diào)查
1.8 農(nóng)戶環(huán)保意識與行為分析
2 研究技術(shù)路線
第3章 農(nóng)田畜禽糞便安全經(jīng)濟承載力研究
1 農(nóng)田畜禽糞便承載力試驗
1.1 材料與方法
1.2 試驗設(shè)計
1.3 結(jié)果與分析
1.3.1 土壤-作物系統(tǒng)中氮素遷移和流失
1.3.2 土壤-作物系統(tǒng)中磷的遷移和流失
1.3.3 不同處理年產(chǎn)值分析
2 江蘇省耕地畜禽糞便污染負荷及評價
2.1 江蘇省養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展總體狀況
2.2 耕地畜禽糞便污染負荷
3 結(jié)論
第4章 畜禽養(yǎng)殖污水生態(tài)處理技術(shù)研究
1 作物秸稈預(yù)處理養(yǎng)殖污水機制研究
1.1 材料與方法
1.2 試驗設(shè)計
1.3 秸稈過濾降低總氮、總磷的吸附動力學分析
1.3.1 秸稈長度對吸附效果的影響
1.3.2 處理時間對吸附效果的影響
2 四種植物凈化養(yǎng)殖污水能力研究
2.1 材料與方法
2.2 試驗設(shè)計
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 植物對不同濃度污水的適應(yīng)性
2.3.2 植物對不同濃度污水的凈化
3 結(jié)論
第5章 畜禽糞便農(nóng)業(yè)處理系統(tǒng)模型
1 模型目標
2 模型構(gòu)建原則
3 模型表達
4 氮磷循環(huán)動力學模型
4.1 系統(tǒng)動力學概念
4.2 系統(tǒng)動力學對系統(tǒng)的描述
4.3 系統(tǒng)動力學的建模方法
5 畜禽糞便農(nóng)業(yè)處理的過程假定和系統(tǒng)分析
5.1 模型適用條件與假定
5.1.1 模型適用條件
5.1.2 模型假定
5.1.3 系統(tǒng)變化的流程圖
5.2 模型變量
5.2.1 模型狀態(tài)變量
5.2.2 速率變量和速率方程
5.3 模型參數(shù)
5.3.1 模型參數(shù)
5.3.2 基于MatLab/Simulink的系統(tǒng)仿真模型
5.3.3 時變離散系統(tǒng)
第6章 河橫畜禽糞便污染農(nóng)業(yè)系統(tǒng)控制計算機仿真
1 研究區(qū)域
1.1 河橫基本情況
1.2 河橫村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量
2 "畜禽糞便農(nóng)業(yè)處理系統(tǒng)"結(jié)構(gòu)設(shè)計與參數(shù)優(yōu)化的方法
3 "畜禽糞便農(nóng)業(yè)處理系統(tǒng)"優(yōu)化設(shè)計的仿真實驗
3.1 工作點的設(shè)定
3.2 結(jié)構(gòu)與參數(shù)優(yōu)化和系統(tǒng)仿真實驗
3.2.1 系統(tǒng)中固定參數(shù)的確定
3.2.2 系統(tǒng)中參數(shù)的優(yōu)化
3.2.3 系統(tǒng)的仿真實驗
4 未加入生態(tài)工程河橫畜禽糞便農(nóng)業(yè)處理系統(tǒng)模擬預(yù)測
4.1 未加入生態(tài)工程情況下系統(tǒng)的歷史動態(tài)
4.1.1 河橫畜禽糞便現(xiàn)狀處理概念模型
4.1.2 系統(tǒng)內(nèi)NP變化的流程圖
4.1.3 速率變量和速率方程
4.1.4 數(shù)學模型的建立
4.1.5 基于MatLab/Simulink的系統(tǒng)仿真模型的建立
4.1.6 數(shù)學模型的有效性檢驗
4.2 在未加入生態(tài)工程情況下系統(tǒng)的未來動態(tài)
5 結(jié)論
第7章 農(nóng)業(yè)面源污染原因調(diào)查與行為分析
1 農(nóng)業(yè)面源污染原因調(diào)查
1.1 調(diào)查方法
1.2 調(diào)查結(jié)果
2 農(nóng)戶環(huán)保意識與行為分析
2.1 研究區(qū)域
2.2 研究方法
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 受訪農(nóng)戶基本情況
2.3.2 面源污染行為分析
2.3.3 農(nóng)民生態(tài)意識度
3 結(jié)論
第8章 畜禽糞便污染的防控對策
1 對策的原則
2 對策系統(tǒng)構(gòu)成
3 對策
第9章 結(jié)論與討論
1 結(jié)論
2 特色與創(chuàng)新之處
3 討論
參考文獻
讀博期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]中國農(nóng)業(yè)面源污染控制對策研究[J]. 朱兆良,孫波. 環(huán)境保護. 2008(08)
[2]農(nóng)田氮素非點源污染模型及年負荷估算研究[J]. 鄭建瑜,周乃晟. 華東師范大學學報(自然科學版). 2007(06)
[3]中國農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)氮素平衡模型的建立及其應(yīng)用[J]. 王激清,馬文奇,江榮風,張福鎖. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2007(08)
[4]我國畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究[J]. 劉振江. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2007(11)
[5]浮萍與水花生凈化N、P污染性能比較[J]. 黃輝,趙浩,饒群,徐炎華. 環(huán)境科學與技術(shù). 2007(04)
[6]規(guī);笄蒺B(yǎng)殖場環(huán)境影響評價與實例研究[J]. 常玉海,程波,袁志華. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報. 2007(S1)
[7]畜禽糞便無害化處理技術(shù)探討[J]. 馬強,白獻曉,魏鳳仙,邢寶松. 河南農(nóng)業(yè)科學. 2007(01)
[8]滇池農(nóng)田廢棄物生物處理及資源化利用研究[J]. 官會林,張云峰,張無敵,劉士清. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報. 2006(S2)
[9]“牧—肥—草”產(chǎn)業(yè)技術(shù)模式初探[J]. 蔣士傳,羅鐵柱,賀叢. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2006(S2)
[10]我國水稻氮肥利用率及研究進展[J]. 李虎,唐啟源. 作物研究. 2006(05)
碩士論文
[1]生態(tài)農(nóng)村評價方法探討[D]. 霍苗.中國農(nóng)業(yè)大學 2005
本文編號:3163675
本文鏈接:http://sikaile.net/shengtaihuanjingbaohulunwen/3163675.html
最近更新
教材專著