养殖环境氨监测及畜禽氨排放因子的核算
1 技术简介
集约化畜禽养殖过程中会排泄大量的粪污，粪污中含有的氮素在脲酶的作用下分解产生NH3。而NH3是重要的污染气体，除了对畜禽生长造成影响外，其排放还会导致水体富营养化、生态系统酸化、以及大气PM2.5形成等许多环境问题。为了进一步改善养殖舍的环境状况，提高动物福利，同时了解养殖舍向环境中的NH3排放量，需要对养殖舍内NH3排放进行监测，并核算养殖舍内畜禽的NH3排放因子。本技术采用智能在线监测设备，实现养殖舍内NH3浓度的实时监测，核算出养殖舍NH3排放因子，对于控制舍内空气环境质量，以及后续NH3减排方案的制定具有重要意义。
2 技术要点
（1）养殖舍内氨浓度评估采样布点原则
全开放式或半开放式养殖舍一般根据养殖舍大小选择3-7个点进行监测，可以按照Z字形布点，对角线法布点、S形布点，也可以按照网格法布点。采用网格法进行布点时，需要合理划分网状方格，网格的边长根据养殖舍的宽度来确定。如对于单列式牛舍，牛舍宽为网格边长；双列式牛舍，1/2牛舍宽为网格边长；三列式及四列式牛舍，网格边长分别为牛舍宽的1/3和1/4。采样点设在网格中心或两条直线的交点处。
网格布点法
对于封闭式养殖舍，需对养殖舍布设多点进行监测。采样点位的数量根据室内面积大小和现场情况而确定，要能正确反映室内空气污染物的污染程度。原则上小于50 m2的房间应设1-3个点；50-100 m2设3-5个点；100 m2以上至少设5个点。多点采样时应按对角线或梅花式均匀布点，应避开通风口，离墙壁距离应大于0.5 m，离门窗距离应大于1m。采样点的高度原则上与人的呼吸带高度一致，一般相对高度0.5-1.5 m之间。
（2）畜舍NH3排放因子核算中的采样点布设
为了核算养殖舍的NH3排放通量，一般在进风口和出风口处分别布设1个采气点，用于监测进气和出气中NH3浓度；再结合养殖舍内通风量的大小，核算出养殖舍的NH3排放通量。
（3）NH3在线检测设备及方法
由于养殖业NH3排放浓度较高，多种仪器均可实现养殖业NH3排放的有效监测。典型的监测仪器包括基于红外光声光谱法的INNOVA型红外光声谱气体监测仪、美国赛默飞世公司TEI-17i 型NO-N2O-NOx 气体分析仪等。
INNOVA 1412i多气体监测仪
Thermo-17i NH3 分析仪
（4）CO2平衡法间接核算养殖舍通风量
CO2 平衡法是国际农业和生物系统工程委员会（Commission Internationale du Genie Rural，CIGR）推荐的畜舍通风量核算方法。该方法的原理是：动物是畜舍内CO2 的主要来源，畜舍通风量可通过舍内外CO2 的质量平衡进行估算。
（5）畜舍氨排放因子的核算
确定养殖舍通风量VR后，结合舍内出风口处NH3的浓度，以及舍外空气本底中NH3的浓度；在此基础上计算养殖舍NH3的排放因子。
3 功能与效果
（1）在线监测系统的运行可以实时掌握舍内污染气体浓度，利于及时进行反馈调节畜舍通风等操作，实现舍内空气环境质量的精准调控；
（2）养殖舍内多点位采样点的布设，保证了监测获得的NH3浓度可以代表舍内NH3浓度的实际情况；
（3）CO2平衡法可以简便地核算出畜舍的通风量，结合进出口NH3浓度的监测，简便地核算出养殖舍的NH3排放因子。
4 适用条件或范围
养殖环境氨监测及排放因子的核算主要适宜于各种类型的规模化养殖舍。
5 实施案例
2018年8月，10月，2019年1月在北京市延庆德青源生态园一单栋存栏量为10万羽蛋鸡的清粪带式养殖舍进行了现场NH3监测。研究发现该养殖舍夏季、秋季和冬季NH3平均浓度分别为3.9 ± 1.2，3.7 ± 1.6，5.0 ± 1.1 mg/m3；核算出排放因子分别为339.5±137，81.6±54.7，57.8±27.1 mg/hen/d。
某10万羽规模化清粪带式蛋鸡舍夏秋冬三季出风口处NH3浓度（箭头表示清粪操作）
6 联系人：王悦