低碳經(jīng)濟(jì)環(huán)境下的畜禽場(chǎng)減排技術(shù)

低碳經(jīng)濟(jì)環(huán)境下的畜禽場(chǎng)減排技術(shù)演示文稿現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一優(yōu)選低碳經(jīng)濟(jì)環(huán)境下的畜禽場(chǎng)減排技術(shù)現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一1低碳的概念與背景全球變暖主要是由大氣中過(guò)高濃度的二氧化碳、甲烷等溫室氣體引起的溫室效應(yīng)造成的。現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一（1）溫室氣體（GHG）指大氣中能促成溫室效應(yīng)的氣體成分最重要的溫室氣體：二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、一氧化二氮（N2O），其中CO2排放量對(duì)全球變暖的貢獻(xiàn)率超過(guò)50%，其次是CH4（19%），再次N2O（4%）單位質(zhì)量CH4和N2O的全球增溫潛能（GWP）分別是CO2的23和296倍現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一三種主要溫室氣體的來(lái)源：CO2：燃料、土地利用方式的改變（砍伐森林，碳匯減少）CH4：生物體燃燒、腸道發(fā)酵（反芻動(dòng)物為主）、水稻N2O：生物體燃燒、燃料、化肥以上可知，溫室氣體的增加是由人類生產(chǎn)與生活活動(dòng)引起的，例如：交通、能源工業(yè)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)（水稻、反芻動(dòng)物、廢棄物分解發(fā)酵）、家庭及服務(wù)業(yè)（廢棄物分解發(fā)酵）、森林破壞等現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一2005年全球農(nóng)業(yè)溫室氣體排放分布

（USEPA,2006）38%土壤N2O32%腸道甲烷12%生物體燃燒11%稻田7%廢棄物現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一（2）碳減排因此，要減少CO2、CH4等碳排放：就要抑制化石燃料的消費(fèi)、抑制能源需求，而能源需求與經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生活活動(dòng)關(guān)系密切，影響生產(chǎn)、生活現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一碳減排（續(xù)）

同時(shí)，減少?gòu)U棄物發(fā)酵過(guò)程向大氣中排放碳減少動(dòng)物（反芻動(dòng)物為主）向大氣中排放碳減少種植業(yè)（水稻、施肥）向大氣中排放碳增加碳匯（減少森林破壞）現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一（3）低碳（經(jīng)濟(jì)）多數(shù)認(rèn)為低碳經(jīng)濟(jì)是以低能耗、低排放、低污染為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，意味著能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)的革新，其標(biāo)致是技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)和能源消費(fèi)效率的提高。低碳經(jīng)濟(jì)是一種經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式、一種社會(huì)生活方式，也是一種技術(shù)運(yùn)行體系。節(jié)能減排和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)是落實(shí)低碳經(jīng)濟(jì)的重要步驟?，F(xiàn)在是9頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一（4）低碳經(jīng)濟(jì)的背景低碳經(jīng)濟(jì)（low-carboneconomy）是在應(yīng)對(duì)全球氣候變化、提倡溫室氣體減排的大背景下提出，還與國(guó)際能源日趨緊張、低碳技術(shù)創(chuàng)新激發(fā)有關(guān)，即與當(dāng)前氣候變暖、能源緊張、生產(chǎn)效率低等背景有關(guān)。許多國(guó)家把新能源、環(huán)保產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)大力發(fā)展?，F(xiàn)在是10頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一低碳意味著壓力和動(dòng)力低碳經(jīng)濟(jì)不只是經(jīng)濟(jì)和科技問(wèn)題，也是政治和外交問(wèn)題，實(shí)質(zhì)上是碳減排與發(fā)展權(quán)的問(wèn)題。一方面，承擔(dān)碳減排責(zé)任，需付出代價(jià)（GDP）；另一方面，碳減排有助于我國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)升級(jí)和技術(shù)創(chuàng)新，帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇?，F(xiàn)在是11頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一從歷史上看，大氣中CO2的增加主要是由發(fā)達(dá)國(guó)家在其工業(yè)化過(guò)程過(guò)去200多年間排放的；消除貧困和發(fā)展經(jīng)濟(jì)仍然是未來(lái)發(fā)展中國(guó)家的首要任務(wù)，發(fā)展中國(guó)家的碳排放是“生存排放”，而發(fā)達(dá)國(guó)家則是“奢侈排放”。低碳經(jīng)濟(jì)已上升到國(guó)家和區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略的高度，將引領(lǐng)生產(chǎn)模式、生活方式。中國(guó)：在發(fā)展中尋求碳減排?，F(xiàn)在是12頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一2養(yǎng)豬業(yè)的碳排放環(huán)節(jié)與現(xiàn)狀（1）養(yǎng)豬業(yè)碳排放環(huán)節(jié)廣義理解：包括三大環(huán)節(jié)一環(huán)：因發(fā)展養(yǎng)殖引起森林碳匯的減少產(chǎn)地環(huán)境（土地利用方式）的改變，尤其對(duì)森林的砍伐引起碳匯的減少（森林過(guò)度采伐被認(rèn)為是繼礦物燃料燃燒之后引起全球大氣CO2濃度上升的最重要因素）現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一廣義理解養(yǎng)豬業(yè)碳排放環(huán)節(jié)（續(xù)）二環(huán)：養(yǎng)殖過(guò)程直接的碳排放動(dòng)物腸道發(fā)酵引起的碳排放動(dòng)物廢棄物發(fā)酵（包括農(nóng)田施用過(guò)程）引起的碳排放現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一廣義理解養(yǎng)豬業(yè)碳排放環(huán)節(jié)（續(xù)）三環(huán)：因生產(chǎn)、加工和流通過(guò)程消耗化石能源而引起的碳排放畜群的保溫、降溫等涉及能耗的過(guò)程飼料（作物）原料的種植過(guò)程（包括所使用化肥農(nóng)藥的加工過(guò)程）原料加工（即飼料生產(chǎn)過(guò)程）相關(guān)物料（原料、產(chǎn)品、藥品）運(yùn)輸過(guò)程現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一養(yǎng)豬業(yè)碳排放環(huán)節(jié)（續(xù)）狹義理解：主要指2方面動(dòng)物腸道發(fā)酵引起的碳排放（尤其反芻動(dòng)物）動(dòng)物廢棄物引起的碳排放針對(duì)養(yǎng)豬碳排放，受關(guān)注的主要包括：動(dòng)物廢棄物引起的碳排放耗電、耗石油的生產(chǎn)、加工與流通環(huán)節(jié)引起的碳排放，目前來(lái)看主要由畜舍的溫控、飼料加工、含動(dòng)物在內(nèi)的物品運(yùn)輸現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一（2）養(yǎng)豬業(yè)碳排放現(xiàn)狀畜禽糞便是溫室氣體甲烷排放的重要來(lái)源：IPCC（1996）：全球畜禽糞便甲烷排放總量大約2000-3000萬(wàn)噸/年，占已知人為甲烷排放總量的5.5-8%中國(guó)是動(dòng)物飼養(yǎng)量最大的國(guó)家之一，1990年中國(guó)畜禽糞便的甲烷排放量約72萬(wàn)噸。由糞便排放的甲烷中，豬糞的甲烷排放量最為顯著。1994年中國(guó)動(dòng)物糞便甲烷排放總量約87萬(wàn)噸，其中豬糞便管理系統(tǒng)中甲烷的排放約52.2萬(wàn)噸（60%）（高新星，2007）現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一動(dòng)物腸道發(fā)酵產(chǎn)生的甲烷：主要在反芻動(dòng)物，國(guó)際上豬甲烷排放研究較少Fig.4Methaneproductionof90kgpigsover24h(Liaoetal,2010)現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一Dailymethaneproductionof60and90kgpigs

Wt.ofpigs(kg)CH4gd-1*CH4gkg-1intakeCH4mgkg-1BW58.9±1.15a1.13±0.44a0.72±0.27a19.01±3.29a89.4±0.85b2.01±0.60b0.83±0.23a22.47±3.33aWeconcludethatratesofCH4emissionwere1.13and2.01ganimal-1d-1,respectively,forcommercialgrower(60kg)andfinisher(90kg)pigsinsouthChina.Theresultsthussuggestthatfeedintakeand/orstageofgrowthofpigsarethedeterminingfactorsinentericCH4emissioninpigs(Liaoetal,2010,AniNutriandFeedingTech).

現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一WeconcludethatratesofCH4emissionwere1.13and2.01ganimal-1d-1,respectively,forcommercialgrower(60kg)andfinisher(90kg)pigsinsouthChina.現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一3規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)的碳減排技術(shù)（1）養(yǎng)豬業(yè)低碳體系（模式）的構(gòu)成種業(yè)（遺傳育種）技術(shù)畜牧環(huán)境工程技術(shù)飼料營(yíng)養(yǎng)與飼養(yǎng)管理技術(shù)（胃腸道減排技術(shù)）廢棄物處理與利用技術(shù)氣體測(cè)定與GHG減排評(píng)估技術(shù)GHG減排機(jī)制建立（市場(chǎng)化與財(cái)稅金融政策）現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一（2）四大重要的碳減排措施措施一：減少動(dòng)物廢棄物引起的碳排放（新舊帳一起解決）：全球動(dòng)物廢棄物產(chǎn)生的GHG主要來(lái)自集約化的豬和家禽生產(chǎn)，廢棄物處理與利用過(guò)程的改進(jìn)為溫室氣體減排帶來(lái)很大機(jī)會(huì)（空間）。加強(qiáng)沼氣工程建設(shè)與沼氣利用，沼氣發(fā)電，發(fā)電回用，減少生產(chǎn)過(guò)程對(duì)化石能源的消耗縮短貯存時(shí)間和遮蓋控制畜糞堆肥過(guò)程的GHG排放現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一四大重要的減排措施（續(xù)）措施二：提高生產(chǎn)效率/性能，減少單位產(chǎn)品的能耗或縮短達(dá)到相同體重的飼養(yǎng)周期（遺傳育種、飼料營(yíng)養(yǎng)、飼養(yǎng)管理、環(huán)境等技術(shù)）2009年世界豬肉產(chǎn)量1.065億噸，中國(guó)45%中國(guó)每頭母豬每年提供商品豬13頭（包括病死因素，80年代16-18頭）；臺(tái)灣每頭母豬每年提供商品豬14.7頭；發(fā)達(dá)國(guó)家大于20頭；世界先進(jìn)水平22-25頭張永泰（2010）：如果提高到25頭，年出欄6.33億頭商品豬，可少養(yǎng)1880萬(wàn)頭母豬上述浪費(fèi)糧食資源折算碳排放是驚人的！現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一四大重要的減排措施（續(xù)）措施三：推廣節(jié)能增效的畜舍（建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選用等，最大限度實(shí)現(xiàn)冬暖夏涼，減少溫控對(duì)化石能源的消耗）措施四：減少死淘與浪費(fèi)等目標(biāo)的養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)部各種管理的改善現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一畜牧業(yè)甲烷減排的主要方法一般學(xué)者認(rèn)為豬腸道的發(fā)酵過(guò)程和瘤胃發(fā)酵很相似，豬產(chǎn)生的氫氣也是通過(guò)生成甲烷利用掉的，但Jensen等(1994)認(rèn)為單胃動(dòng)物后腸發(fā)酵產(chǎn)生的氫氣大部分是被后腸的氫庫(kù)（不飽和脂肪酸）所利用。①改良品種：通過(guò)不斷選育品種，提高個(gè)體生產(chǎn)力，減少飼養(yǎng)總量；通過(guò)品種改良和培育新品種提高單位動(dòng)物的生產(chǎn)性能，減少動(dòng)物存欄數(shù)量，可以降低甲烷氣體的總排放量。

②日糧控制：粗/精料比、減少飼料在胃或大腸滯留時(shí)間提高飼料利用率如牧草的成熟程度、貯存方式、化學(xué)處理和物理加工過(guò)程等；現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一畜牧業(yè)甲烷減排的主要方法（續(xù)）：③微生物區(qū)系控制：添加的物質(zhì)作用于甲烷微生物，抑制其活性，從而減少甲烷產(chǎn)量如去原蟲、鹵化物、植物提取物、抗生素、離子載體和調(diào)節(jié)pH等；④與甲烷菌競(jìng)爭(zhēng)氫：添加適量不飽和脂肪酸、乙酸菌、有機(jī)二羧酸如延胡索酸、蘋果酸等、硝酸鹽和亞硝酸鹽?，F(xiàn)在是28頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一（3）畜牧業(yè)碳減排的國(guó)際動(dòng)態(tài)2010年10月3-8日在加拿大卡爾加里召開“第4屆畜牧業(yè)與溫室氣體國(guó)際會(huì)議”現(xiàn)在是29頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一畜牧業(yè)碳減排國(guó)際動(dòng)態(tài)（續(xù)）①當(dāng)前國(guó)際上圍繞養(yǎng)殖業(yè)碳減排的主要工作：GHG測(cè)定(方法)、影響GHG排放因素研究、針對(duì)某一農(nóng)場(chǎng)、產(chǎn)業(yè)和地區(qū)GHG排放估算、GHG減排機(jī)理與技術(shù)、碳貿(mào)易②研發(fā)當(dāng)?shù)刂参锾崛∥?，開展GHG減排的研究日益增多（反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)專家）現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一畜牧業(yè)碳減排國(guó)際動(dòng)態(tài)（續(xù)）③大營(yíng)養(yǎng)配方改進(jìn)-動(dòng)物糞便改變-實(shí)現(xiàn)GHG排放最小化，如低蛋白日糧有助于減少N排出，進(jìn)而減少糞便N2O排放。甲烷從副業(yè)變?yōu)檠芯恐鳂I(yè)—研究團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)移研究重點(diǎn)，國(guó)內(nèi)部分科研機(jī)構(gòu)也開始轉(zhuǎn)變。現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一畜牧業(yè)碳減排國(guó)際動(dòng)態(tài)（續(xù)）④從遺傳學(xué)角度開展養(yǎng)殖業(yè)碳減排工作，對(duì)不同遺傳性能的畜群碳排放進(jìn)行預(yù)估現(xiàn)在是32頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一畜牧業(yè)碳減排國(guó)際動(dòng)態(tài)（續(xù)）⑤加強(qiáng)、改進(jìn)家畜廢棄物管理和農(nóng)田施用過(guò)程的管理，減少GHG（CH4和N2O）產(chǎn)生⑥中國(guó)畜牧業(yè)甲烷減排工作比發(fā)達(dá)國(guó)家差距20年以上，包括在方法、機(jī)理、減排、碳排放交易（市場(chǎng)化）、意識(shí)、操作如碳稅機(jī)制（政府）等方面發(fā)展中國(guó)家的碳資本、碳金融發(fā)展落后，限制了低碳技術(shù)創(chuàng)新和低碳產(chǎn)業(yè)發(fā)展；發(fā)達(dá)國(guó)家綜合運(yùn)用法律、行政、財(cái)稅、金融等政策工具?，F(xiàn)在是33頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一⑦國(guó)內(nèi)外在畜牧業(yè)碳減排上，不論研究還是應(yīng)用，均存在三個(gè)共性難點(diǎn)：A溫室氣體測(cè)定手段（可靠性與高成本）B地區(qū)或行業(yè)碳排放量估算的可靠性C地區(qū)間、行業(yè)間、畜種間的減排機(jī)制建立與實(shí)施此外，畜牧業(yè)碳減排技術(shù)在不斷研發(fā)現(xiàn)在是34頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一4我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)步入低碳的策略（1）低碳是一種強(qiáng)勁的發(fā)展趨勢(shì)國(guó)際壓力：畜牧業(yè)碳排放量大、增長(zhǎng)快。在集約化畜牧業(yè)快速發(fā)展和應(yīng)對(duì)溫室氣體減排承諾的大環(huán)境下，畜牧業(yè)甲烷減排成為焦點(diǎn)，并在國(guó)際社會(huì)中上升為政治和道德問(wèn)題。國(guó)內(nèi)需求：節(jié)約能源、低碳技術(shù)創(chuàng)新等提高生產(chǎn)效率都符合我國(guó)畜牧業(yè)的發(fā)展方向現(xiàn)在是35頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一“十二五”農(nóng)業(yè)農(nóng)村科技計(jì)劃：研發(fā)資源利用與節(jié)能減排技術(shù)，發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)；以促進(jìn)科技應(yīng)對(duì)氣候變化為目標(biāo)，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)固碳減排技術(shù)研究，等等?，F(xiàn)在是36頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一（2）不同層面對(duì)低碳趨勢(shì)的反應(yīng)國(guó)家與主管部門：壓力與信心畜牧行業(yè)：緊張（艱巨）GHG對(duì)中國(guó)（以及其它發(fā)展中國(guó)家）的畜牧業(yè)意味著什么？如果不是通過(guò)技術(shù)進(jìn)步，純粹是通過(guò)限制飼養(yǎng)量來(lái)實(shí)現(xiàn)減排的話，那意味著雪上加霜！為推動(dòng)畜牧業(yè)溫室氣體減排，而積極采取先進(jìn)技術(shù)，那將推動(dòng)畜牧業(yè)的進(jìn)步。養(yǎng)殖企業(yè)：尚未覺察（有正面氣氛拉動(dòng)，暫缺壓力）現(xiàn)在是37頁(yè)\一共有41頁(yè)\編輯于星期一（3）處理好目前養(yǎng)豬業(yè)各種減排的需求首先，要擺脫當(dāng)前養(yǎng)豬業(yè)的困境（長(zhǎng)期、復(fù)雜）疫病問(wèn)題（管理問(wèn)題、中國(guó)國(guó)情、長(zhǎng)期艱巨）環(huán)保問(wèn)題（焦點(diǎn)是廢水與糞便）土地問(wèn)題（糾紛增多）成本問(wèn)題（飼料原料、人工）價(jià)格起伏問(wèn)題（總體呈供