集约化奶牛养殖场不同粪尿处理阶段氮素分布及氨排放特征

美 英，魏坤昊，崔钠淇，周 航，高 龙，赵 欣，张后虎，申秀芳，叶 飞



集约化奶牛养殖场不同粪尿处理阶段氮素分布及氨排放特征

美 英1，魏坤昊1，崔钠淇1，周 航1，高 龙1，赵 欣2※，张后虎2，申秀芳2，叶 飞2

（1. 内蒙古工业大学能源与动力工程学院，呼和浩特 010051；2. 环境保护部南京环境科学研究所，南京 210042）

为促进奶牛养殖场的大气氨排放控制，形成奶牛养殖场粪便中氨排放的阻控体系，该文在冬季和夏季对内蒙古呼和浩特地区奶牛养殖场A和奶牛养殖场B的大气、牛粪和牛尿进行了采样试验分析，研究了2种奶牛养殖场不同处理工艺的氨排放特征。静态试验结果表明，奶牛养殖场A和奶牛养殖场B氨气排放浓度最高的是氧化塘处理工艺、预处理工艺，分别为冬季0.862，3.169 mg/m3，夏季2.785，2.130 mg/m3。动态试验结果表明，牛粪的氨排放系数要高于牛尿1.85倍，奶牛养殖场A和奶牛养殖场B平均排放系数分别为29.23%、49.36%。奶牛养殖场A和奶牛养殖场B总大气氨排放量分别为冬季172.69，1 101.00 kg/d，夏季284.70、1 395.32 kg/d。2种处理工艺冬季和夏季大气氨含量均满足畜禽场环境质量标准，但超过人居空气质量标准。

粪便；氨；排放控制；奶牛养殖场；氨排放系数

0 引 言

中国畜禽养殖业由散养为主正进入规模化养殖，近年来规模化养殖牛年底存栏量为世界第三[1]。在畜禽养殖业发展中也面临着粪便污染处理问题，畜禽粪便中含有各种污染物，其中的氮素含量丰富，如果过量进入水体会导致水体富营养化，水质恶化甚至引起水生生物死亡。此外，奶牛养殖场粪便产生一定量的温室气体，在2009年的哥本哈根气候峰会上，有学者指出畜禽养殖业排放的温室气体比交通运输业还多，占全球总排放的18%，将全球变暖的罪魁祸首直指畜禽养殖业，因此畜禽养殖业的节能减排引起了社会各界的广泛关注[2]。

氨（NH3）是一种重要的大气污染物，在大气中，碱性NH3中和大部分由硫和氮的氧化物产生的酸，形成二硫酸盐和硝酸盐气溶胶，其非常有效地穿透肺组织并降低视力[3-7]。有相关研究表明，灰霾主要由于氨与二氧化硫和氮氧化物反应形成PM2.5并吸水、结合其他污染物形成，氨大量存在会加速PM2.5的形成[8]。除了大气氨对空气质量的不利影响之外，沉积物将大部分气态氨和颗粒状氨返回到土壤或水体中，这可能有助于水生生态系统的酸化和富营养化[9-12]。

根据国家环保局发表的对全国23个省区和直辖市的调查结果，中国近年来畜禽养殖业粪便排放量高达19亿t/a，是工业固体废弃物的24倍，远远超过工业废水和群众生活污水排放量的总和[13]。畜禽养殖业粪便的有毒有害气体主要来自厌氧发酵，粪便中的氮主要副产物是氨，氨是一种污染性很强的气体物质[14]。其中的硫化氢、硫醇、吲哚和醛胺等，这些化合物的产生大多与氨的污染密切相关[13]。福建省2009―2015年监测数据显示，畜禽废物占全省NH3排放的43.1%，且养牛场的排放量逐年增加[15]。2006年中国的NH3排放约为9.8 t，畜禽排放约为5.3 t[16]。随着规模化养殖，饲养量大大增加，致使污染物浓度增大，如不采取强有力的处理措施，会导致环境负荷加重。

为探究集约化奶牛养殖场大气氨排放与牛粪牛尿中氨态氮和总氮含量之间的关系，以及季节对氮素分布的影响，进一步加强对奶牛养殖场的氨气排放控制，该研究针对内蒙古呼和特地区奶牛养殖场氧化塘处理工艺和沼气发酵处理工艺冬季和夏季大气氨含量、牛粪和牛尿样品的氨态氮和总氮含量进行监测，并对样品进行了动态采样试验，研究了2种不同粪便处理工艺的氮素分布特征及氨气排放规律，为奶牛养殖场节能减排及处理工艺的改进提供科学依据。

1 奶牛养殖场概况与试验方法

1.1 奶牛养殖场概况

本文所研究的2个集约式奶牛养殖场处理工艺分别为氧化塘工艺和沼气发酵工艺，工艺流程图如图1所示。奶牛养殖场A的主要特点是将产生的粪尿直接或间接当做肥料循环利用，采用自然处理法与还田处理法相结合，处理后的废水符合农灌水标准，然后进行还田；奶牛养殖场B的主要特点是处理粪尿的过程中有能源气体产生，采用固体发酵池厌氧发酵生产沼气，产生的沼液、沼渣不直接排入环境，而是作为农作物肥料处置[17-18]。

奶牛养殖场A共有4 200头奶牛，全部为纯种的荷斯坦奶牛，奶牛的饲料为美国进口紫花苜蓿、锡盟的羊草和玉米青贮。奶牛养殖场B共有10 300头奶牛，汇集了世界各地的优质奶牛，奶牛的饲料为加拿大紫花苜蓿、新西兰菊苣草和以色列黑麦草。两牧场产奶牛舍牛头数约为300头，待产牛舍牛头数约有180头，旋转式挤奶厅奶牛停留数为60头，排列式挤奶厅奶牛停留数为300头，停留时间为45 min，每天工作17 h。挤奶厅由于工作人员及时清理，没有采集到牛粪尿样品。

奶牛养殖场A后备牛舍和晾晒场只采集到牛粪，集液池只采集到牛尿。奶牛养殖场B沼渣堆肥区只采集到牛粪，预处理和沉淀池只采集到牛尿，发酵池没有采集到牛粪尿样品。

图1 奶牛养殖场粪便处理工艺流程图

1.2 试验方法

静态采样试验。分别在冬季和夏季，在奶牛养殖场A挤奶厅、产奶牛舍、待产牛舍、后备牛舍、干湿分离室、集液池、堆肥区、氧化塘和晾晒场采集了大气、牛粪和牛尿样品，在奶牛养殖场B挤奶厅、产奶牛舍、待产牛舍、后备牛舍、预处理、发酵池、沉淀池、沼渣堆肥区和施肥还田地采集了大气、牛粪和牛尿样品，分析了大气氨质量浓度和牛粪、牛尿氨态氮和总氮质量分数。采用《HJ 533-2009 环境空气和废气氨的测定纳氏试剂分光光度法》[19]的方法测定大气氨含量，大气的静态采样使用大气采样器（北京市劳动保护科学研究所），采样时间为45 min，带有平行样和空白样。为保证数据的准确性，采回来的大气样品立刻送到试验室检测，检测仪器为分光光度计（上海仪电分析仪器有限公司制造）。

牛粪牛尿氨态氮和总氮的测定。为减少牛粪、牛尿中的氨释放和氮素形态的转化，将牛粪、牛尿冷冻保存，并于7 d内检测。牛尿样品适当稀释后用哈希仪（HC2600）测定氨态氮和总氮含量，牛粪样品取5 g加入250 mL水，充分搅拌后取上清液用哈希仪（HC2600）测定氨态氮和总氮的含量。

动态采样试验。对2个奶牛养殖厂的牛粪、牛尿样品进行了动态采样试验，目的是测定牛粪和牛尿的氨排放系数，试验所采用的动态采样试验装置如图2所示。图2中2个装置中1个装置内放置样品，另1个装置为空白对照，用空气泵往装置内送入空气，在装置上部用大气采样器采取装置内大气样品，并带有平行样。采样前将牛粪样品铺成直径17 cm圆面，厚度为5 mm，牛尿样品直径为6.5 cm，厚度为5 mm。放入动态采样试验装置，大气采样时间为08:00，12:00，16:00，20:00，每次采样时间为45 min，样品当天在试验室进行检测，直到测得空白装置内的大气氨含量与样品装置内的大气氨含量相近为止。

图2 动态采样试验装置

1.3 畜禽养殖业氨排放计算方法

《大气氨源排放清单编制技术指南（试行）》[20]中将畜禽养殖业排放系数定义为单位质量总氨态氮以大气氨形式排放的氮的量。单位为百分比或氨-氮/总氨态氮。本文依照该定义，设计了动态采样试验，用来验证该技术指南中的排放系数。并用试验所得的排放系数来计算奶牛养殖场A和奶牛养殖场B的大气氨排放。

奶牛养殖场A和奶牛养殖场B大气氨排放计算方法参考《大气氨源排放清单编制技术指南（试行）》[20]，按照该技术指南将牧场各处理设施划分为3种不同的粪便管理阶段。分别为圈舍阶段、储存阶段和施肥阶段。奶牛养殖场A圈舍阶段包括挤奶厅、待产牛舍、产奶牛舍和后备牛舍；储存阶段包括干湿分离室、集液池、堆肥区和氧化塘；施肥阶段为晾晒场。奶牛养殖场B圈舍阶段包括挤奶厅、待产牛舍、产奶牛舍和后备牛舍；储存阶段包括预处理、发酵池、沉淀池和沼渣堆肥区；施肥阶段包括施肥还田。

计算各个管理阶段的氨排放量，最后加和即为牧场氨气总排放量。

总=1.214×(户外+圈舍-液态+圈舍-固态+存储-液态+

存储-固态+施肥-液态+施肥-固态) （1）

其中

户外=户外×EF户外×1.214 （2）

圈舍-液态=圈舍-液态×EF圈舍-液态×1.214 （3）

圈舍-固态=圈舍-固态×EF圈舍-固态×1.214 （4）

存储-液态=存储-液态×EF存储-液态×1.214 （5）

存储-固态=存储-固态×EF存储-固态×1.214 （6）

施肥-液态=施肥-液态×EF施肥-液态×1.214 （7）

施肥-固态=施肥-固态×EF施肥-固态×1.214 （8）

式中为总氨态氮，kg/d；EF为排放系数；1.214为N向NH3换算的比例；本文调查研究的奶牛养殖场A与奶牛养殖场B均为集约化养殖奶牛养殖场，户外较小可以忽略。

养殖方式分为散养、集约化养殖和放牧，它们在室内和户外排泄氨态氮计算公式为

TAN室内，户外=畜禽年内饲养量×单位畜禽排泄量×

含氮量×氨态氮比例×室内户外比 （9）

式中集约化养殖条件下畜禽排泄物在室内、户外分别占 100%和0。

圈舍内排泄阶段总氨态氮计算方法为

圈舍-液态=TAN室内×液（10）

圈舍-固态=TAN室内×固（11）

式中奶牛养殖场A和奶牛养殖场B所有奶牛，包括未成年奶牛（存栏1 a以下）和成年奶牛（存栏1 a以上），平均每头奶牛的排泄量为牛尿30 kg/d，牛粪20 kg/d，即液=30 kg/d，固=20 kg/d。

粪便存储处理总氨态氮计算方法为

存储-液态=TAN室内×液−EN圈舍-液态（12）

存储-固态=TAN室内×固−圈舍-固态（13）

其中

EN圈舍-液态=圈舍-液态×EF圈舍-液态（14）

EN圈舍-固态=圈舍-固态×EF圈舍-固态（15）

施肥过程中液态和固态的总氨态氮计算方法为

施肥-液态=[TAN室内×液−EN圈舍-液态−EN存储-液态−ENN损失-液态]×

(1−饲料) （16）

施肥-固态=[TAN室内×固−EN圈舍-固态−EN存储-固态−ENN损失-固态]×

(1−饲料) （17）

EN存储-液态=存储-液态×EF存储-液态（18）

EN存储-固态=存储-固态×EF存储-固态（19）

式中饲料为集约化养殖中粪肥用作生态饲料的比例，取20%。

ENN损失-液态和ENN损失-固态分别为存储过程中氮的损失，计算公式如下

ENN损失-液态=[TAN室内×液−EN圈舍-液态]×

(EF存储-液态-N2O+EF存储-液态-NO+EF存储-液态-N2) （20）

ENN损失-固态=[TAN室内×固−EN圈舍-固态]××

(EF存储-固态-N2O+EF存储-固态-NO+EF存储-固态N2) （21）

式中为固态粪便存储过程中总氨态氮向有机氮转化的比例，%；集约化养殖奶牛养殖场取10%。EF存储-液态-N2O、EF存储-液态-NO、EF存储-液态-N2分别为1%、0.01%和0.3%，EF存储-固态-N2O、EF存储-固态-NO、EF存储-固态-N2分别为8%、1%、30%。

2 结果与分析

2.1 季节对大气氨含量、牛粪牛尿氨态氮和总氮的影响

奶牛养殖场A冬季和夏季各地点大气氨含量、牛粪牛尿氨态氮和总氮含量如图3a、3b所示，奶牛养殖场B冬季和夏季各地点大气氨含量、牛粪牛尿氨态氮和总氮含量如图3c、3d所示。

由图3a、3b可以看出，奶牛养殖场A冬季与夏季现象一致，产奶牛舍和待产牛舍大气氨含量较高，氧化塘大气氨含量最高，分别为冬季0.823，0.585，0.862 mg/m3，夏季2.155，2.146，2.785 mg/m3。奶牛养殖场A的大气氨质量浓度夏季要高于冬季，这是因为在15～25℃范围内，温度的升高可能会通过增加NH3的浓度和溶解度来增加NH3的排放速率[21-22]。Sommer等[23]发现氨排放与入射太阳辐射关系密切，太阳辐射增加了粪便浆液的温度，导致了NH3分压呈指数增加，这表明温度升高会增加NH3排放速率。

由图3c和3d可以看出，奶牛养殖场B冬季与夏季现象一致，待产牛舍和沼渣堆肥区大气氨含量较高，预处理大气氨含量最高，分别为冬季3.169，2.614，3.514 mg/m3，夏季1.429，1.601，2.130 mg/m3。处理发酵池厌氧消化后浆液的沼渣堆肥区的氨气排放量较大，这是因为在发酵池厌氧消化后的粪便浆液比未处理的粪便浆液具有更高的NH3释放潜力，是pH值和氨态氮浓度增加导致的[23-24]。奶牛养殖场B的大气氨含量冬季要高于夏季，这是由于奶牛养殖场B冬季有供暖设施，冬季温度稳定，氨气排放是匀速的，而夏季不使用供暖设备，早上和晚上温差较大，氨气排放受温度影响。同时与奶牛养殖场B冬季和夏季的通风率有关，Petersen等[21]发现冬季通风率对NH3排放影响要高于夏季。因此温度和通风率导致了奶牛养殖场B冬季大气氨含量高于夏季。

根据《NY/T 388-1999 畜禽场环境质量标准》[25]，场区大气氨含量应在5 mg/m3以下，牛舍内大气氨含量应在20 mg/m3以下，奶牛养殖场A冬季和夏季大气氨含量均在国家标准以内，说明牧场的空气质量适合牛的生长和发育。根据《GB/T 18883-2002 室内空气质量标准》[26]，大气氨含量应在0.20 mg/m3以下，奶牛养殖场A冬季和夏季大多数地点大气氨含量皆在标准以上，冬季平均是标准1.8倍，最高是标准4.3倍，夏季平均是标准5.4倍，最高是标准10.7倍。奶牛养殖场B所有地点大气氨含量都在5 mg/m3以下，但大部分地点都在0.20 mg/m3以上，冬季平均是标准8.3倍，最高是标准17.5倍，夏季平均是标准4.1倍，最高是标准10.6倍，牧场工作人员应注意采取必要的防护措施。为了减少牛粪牛尿氨气的释放，国外进行了大量的研究，Petersen等研究表明，畜禽粪便存储时保持浆液pH值在6以下可以有效减少氨气释放[21]。

注：大气氨质量浓度的单位为mg·m-3。

2.2 不同类型处理工艺奶牛养殖场的氨排放规律

2.2.1 奶牛养殖场A的氨排放规律

1）氨排放通量。奶牛养殖场A样品动态采样试验结果如图4a所示，各样品（除圈舍阶段牛粪外）在试验的前8 h内氨排放通量最大，且随着时间的增加氨排放通量变小。初始排放通量最大的为圈舍阶段牛尿0.49g/( min·cm2)，较最小的圈舍阶段牛粪排放通量高32.43倍。在试验的8 h后，牛粪样品仍有氨气释放，但牛尿样品基本没有氨气释放，说明牛粪能够较长时间释放氨气而牛尿则快速释放氨气，牛粪最长释放时间为60 h。这是由于牛尿比牛粪能够更快的蒸发，因此牛尿样品的氨气排放通量大且排放时间短。

图4 样品氨排放通量

2）氨排放系数。由表1可以看出，奶牛养殖场A牛粪的氨排放系数圈舍阶段>储存阶段>施肥阶段，而牛尿的氨排放系数储存阶段>施肥阶段>圈舍阶段。圈舍阶段牛粪的氨排放系数最大，为50.03%，存储阶段牛尿的氨排放系数最大，为47.70%。牛粪的排放系数要高于牛尿，平均为牛尿的1.35倍。奶牛养殖场A的平均氨排放系数为29.23%。

表1 样品氨释放总量、排放系数和牧场氨排放量

注：*采集到的样品为各阶段粪便混合物。

Note: *The sample collected is a stool mixture from different stages.

3）氨排放量。依据《大气氨源排放清单编制技术指南（试行）》[20]中式（1）～（21）计算奶牛养殖场A的氨排放量，从奶牛养殖场A的氨排放量可以看出，牛尿的氨排放量要高于牛粪，冬季时牛尿的氨排放量平均为牛粪的2.39倍，占总排放量的70.51%；夏季时牛尿的氨排放量平均为牛粪的6.26倍，占总排放量的86.22%。牛粪的氨排放系数高于牛尿但是牛粪的氨排放量却低于牛尿，是因为单位畜禽排泄的牛尿量要高于牛粪，平均每头奶牛的排泄量为牛尿30 kg/d，牛粪20 kg/d。夏季牛尿氨排放量占比增加的原因是夏季圈舍阶段奶牛产生的牛尿氨态氮质量分数高于冬季，为冬季的2.04倍。夏季奶牛养殖场氨排放量高于冬季，冬季为172.69 kg/d，夏季为284.70 kg/d。

2.2.2 奶牛养殖场B的氨排放规律

1）氨排放通量。奶牛养殖场B样品动态采样试验结果如图4b所示，奶牛养殖场B大部分样品在试验的前8 h内氨排放通量最大，在8 h后氨排放通量基本为0。初始排放通量最大的为圈舍阶段牛尿1.21g/(min·cm2)，较最小的圈舍阶段牛粪排放通量高7.55倍。圈舍牛粪排放时间最长，为32 h。这说明奶牛养殖场B的牛粪和牛尿均在短时间内能够排放大部分氨气。

2）氨排放系数。由表1可以看出，奶牛养殖场B牛粪的氨排放系数施肥阶段>圈舍阶段>储存阶段，而牛尿的氨排放系数圈舍阶段>施肥阶段>储存阶段。施肥阶段牛粪的氨排放系数最大，为79.70%，圈舍阶段牛尿的氨排放系数最大，为35.14%。奶牛养殖场B氨排放系数牛粪大于牛尿，牛粪排放系数平均为牛尿的2.27倍。奶牛养殖场B平均氨排放系数为49.36%。

3）牧场氨排放量。按式（1）～式（21）计算奶牛养殖场B的氨排放量，从奶牛养殖场B的氨排放量可以看出，冬季和夏季奶牛养殖场B的牛粪和牛尿对大气氨排放的贡献是一样的，冬季时牛尿的氨排放量占总排放量的53.06%，夏季时占总排放量的49.61%。夏季奶牛养殖场氨排放量高于冬季，冬季为1 101.00 kg/d，夏季为1 395.32 kg/d。

2.3 不同形态氮的相关性分析

对2个养殖场牛粪牛尿氨态氮、总氮及大气氨含量进行Pearson相关性分析，结果如表2所示。不同形态氮之间具有相关性，氨态氮和总氮之间呈现显著正相关，相关系数为0.911(<0.01)，牛尿氨态氮、牛粪氨态氮和氨态氮之间呈现显著正相关，相关系数分别为0.888(<0.01)、0.911(<0.01)，牛尿总氮和牛粪总氮和总氮之间呈现显著正相关，相关系数分别为0.903(<0.01)、0.792(<0.01)。牛尿氨态氨和牛粪氨态氮与总氮之间呈现显著正相关，相关系数分别为0.908(<0.01)、0.742(<0.01)，牛尿总氮和牛粪总氮与氨态氮之间呈现显著正相关，相关系数分别为0.762(<0.01)、0.808(<0.01)。牛尿氨态氮与牛尿总氮之间呈现显著正相关，相关系数分别为0.927(<0.01)，牛粪氨态氮与牛粪总氮之间呈现显著正相关，相关系数分别为0.872(<0.01)。

表2 不同形态氮间的相关性

注：**为 0.01 级别（双尾），相关性显著；*为 0.05 级别（双尾），相关性显著。

Note：**At the 0.01 level (two-tailed), the correlation is significant；* At the 0.05 level (two-tailed), the correlation is significant.

3 结 论

1）静态采样试验结果表明，奶牛养殖场A氧化塘工艺大气氨含量最高，冬季为0.862 mg/m3，夏季为2.785 mg/m3；奶牛养殖场B预处理工艺大气氨含量最高，冬季为3.514 mg/m3，夏季为2.130 mg/m3。奶牛养殖场A高于人居空气质量标准，冬季平均为标准1.8倍，夏季平均为标准5.4倍。奶牛养殖场B高于人居空气质量标准，冬季平均为标准8.3倍，夏季平均为标准4.1倍。2）动态采样试验结果表明，牛尿能在短时间内快速释放大部分氨气，而牛粪能在较长时间释放氨气。奶牛养殖场A的平均氨排放系数为29.23%，奶牛养殖场B的平均氨排放系数为49.36%。奶牛养殖场A氨排放量为冬季172.69 kg/d，夏季284.70 kg/d；奶牛养殖场B冬季1 101.00 kg/d，夏季1 395.32 kg/d。氨态氮和总氮之间呈现显著正相关，相关系数为0.911(<0.01)。

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Nitrogen distribution and ammonia emission characteristics in different livestock manure treatment processes in intensive dairy farms

Mei Ying1, Wei Kunhao1, Cui Naqi1, Zhou Hang1, Gao Long1, Zhao Xin2※, Zhang Houhu2, Shen Xiufang2, Ye Fei2

(1.,010051; 2.,,210042)

In order to strengthen atmospheric ammonia emission control in dairy farms and further establish a control system for ammonia emissions from the dairy farm manure,the research conducted sampling test analysis on the atmosphere, cow dung and bovine urine of Dairy Farm A and Dairy Farm B in Hohhot, Inner Mongolia in the winter and summer.The ammonia emission characteristics of 2 treatment processes were studied.Static sampling test results show that the highest concentration of ammonia in Dairy Farm A occurs under the oxidation pond treatment process. And the higher concentration of ammonia emissions occurs in the dairy cow cowshed and the pregnant dairy cow cowshed. The ammonia concentrations in the oxidation pond, dairy cow cowshed and pregnant dairy cow cowshed were 0.862, 0.823, and 0.585 mg/m3in winter and 2.785, 2.155, and 2.146 mg/m3in summer.The highest concentration of ammonia in Dairy Farm B occurs under the pretreatment process. The higher ammonia emission concentration occurs in the pregnant dairy cow cowshed and the biogas residue composting area. The ammonia concentrations in the pretreatment, pregnant dairy cow cowshed and biogas residue composting area were 3.514, 3.169, and 2.614 mg/m3in winter and 2.130, 1.429, and 1.601 mg/m3in summer.The ammonia concentration in winter for Dairy Farm A is 1.8 times of the habitat standard, and the highest is 4.3 times of the habitat standard.In summer, the ammonia concentration is on average 5.4 times of the habitat standard, and the highest is 10.7 times of the habitat standard.The ammonia concentration in winter for Dairy Farm B is 8.3 times of the habitat standard, and the highest is 17.5 times of the habitat standard. In summer, the ammonia concentration is on average 4.1 times of the habitat standard, and the highest is 10.6 times of the habitat standard.Dynamic sampling test results show that cow urine can release most of the ammonia gas quickly in a short time and cow dung can release ammonia gas for a long time.The cow urine of Dairy Farm A and Dairy Farm B quickly releases ammonia within 8 h. But cow dung from Dairy Farm A releases ammonia for up to 60 h and cow dung from Dairy Farm B releases ammonia for up to 32 h.The ammonia emission coefficient of cow dung in Dairy Farm A is higher than that of cow urine, which is 1.35 times of that of cow urine.The ammonia emission coefficient of cow dung in Dairy Farm B is higher than that of cow urine, which is 2.27 times of that of the cow urine.The average ammonia emission coefficient of Dairy Farm A is 29.23%. The average ammonia emission coefficient of Dairy Farm B is 49.36%.The ammonia emission of cow urine in Dairy Farm A is higher than that of cow dung, accounting for 70.51% of total emissions in winter and 86.22% of total emissions in summer.The contribution of cow dung and cow urine to atmospheric ammonia emissions in winter and summer from Dairy Farm B is similar. In winter, the ammonia emissions of cow urine account for 53.06% of the total emissions, and the ammonia emissions of cow urine in summer account for 49.36% of the total emissions.Ammonia emissions from Dairy Farm A are 172.69 kg/d in winter and 284.70 kg/d in summer.And ammonia emissions from Dairy Farm B are 1 101.00 kg/d in winter and 1 395.32 kg/d in summer.Correlation analysis shows a significant positive correlation between ammonia nitrogen and total nitrogen, with a correlation coefficient of 0.911 (<0.01).

manures; ammonia; emission control; dairy farm; ammonia emission coefficient

10.11975/j.issn.1002-6819.2018.18.032

X512

A

1002-6819(2018)-18-0261-07

2018-03-13

2018-08-07

公益性行业科研专项（呼包鄂城市群大气污染表征及空气质量持续改善方案研究）

美 英，副教授，博士，研究方向：非点源污染、畜禽养殖废物回收利用。Email：hanmy79@163.com

赵 欣，副研究员，博士。主要从事非点源污染、畜禽养殖废物回收利用方面研究。Email：jszhaoxin@qq.com

美 英，魏坤昊，崔钠淇，周 航，高 龙，赵 欣，张后虎，申秀芳，叶 飞. 集约化奶牛养殖场不同粪尿处理阶段氮素分布及氨排放特征[J]. 农业工程学报，2018，34(18)：261－267. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.18.032 http://www.tcsae.org

Mei Ying, Wei Kunhao, Cui Naqi, Zhou Hang, Gao Long, Zhao Xin, Zhang Houhu, Shen Xiufang, Ye Fei. Nitrogen distribution and ammonia emission characteristics in different livestock manure treatment processes in intensive dairy farms[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2018, 34(18): 261－267. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.18.032 http://www.tcsae.org