夏季牛舍中3種吸附劑對(duì)CO2、CH4、NH3、H2S的吸附效果

候良忠， 邵 偉，3， 郭守立， 尹 勁， 亞青喜， 余 雄，3

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊 830052； 2.新疆五家渠共青團(tuán)農(nóng)場西部準(zhǔn)噶爾牧業(yè)股份有限公司，新疆五家渠 831300；3.新疆肉乳用草食動(dòng)物營養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室，新疆烏魯木齊 830052)

夏季牛舍中3種吸附劑對(duì)CO2、CH4、NH3、H2S的吸附效果

候良忠1， 邵 偉1，3， 郭守立1， 尹 勁2， 亞青喜2， 余 雄1，3

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊 830052； 2.新疆五家渠共青團(tuán)農(nóng)場西部準(zhǔn)噶爾牧業(yè)股份有限公司，新疆五家渠 831300；3.新疆肉乳用草食動(dòng)物營養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室，新疆烏魯木齊 830052)

選用3種不同孔徑分子篩吸附劑進(jìn)行冬季奶牛圈舍中CO2、CH4、NH3、H2S吸附試驗(yàn)。采用便攜式氣體檢測(cè)儀檢測(cè)排風(fēng)扇口排出的CO2、CH4、NH3、H2S濃度，懸掛吸附劑的為試驗(yàn)組，不懸掛吸附劑的為對(duì)照組。兩者之差即為吸附劑XF-1、XF-2、XF-3的吸附濃度，根據(jù)實(shí)際測(cè)得的氣溫、氣壓、風(fēng)速，利用理想氣體狀態(tài)方程推導(dǎo)出公式，將單位μL/L換算為mg/m3。當(dāng)試驗(yàn)組與對(duì)照組的濃度無差異性時(shí)停止試驗(yàn)。結(jié)果表明：1 kg 吸附劑XF-1可吸附CO259.14 g、CH48.02 g、NH31.33 g、H2S 1.72 g；1 kg 吸附劑XF-2可吸附CO262.48 g、CH48.31 g、NH31.54 g、H2S 1.81 g；1 kg 吸附劑XF-3可吸附CO270.47 g、CH49.23 g、NH31.67 g、H2S 2.09 g。3種吸附劑對(duì)CO2、CH4、NH3、H2S氣體的吸附量與圈舍內(nèi)相應(yīng)氣體濃度顯著正相關(guān)(P<0.05)，與溫度、濕度負(fù)相關(guān)，但不顯著(P>0.05)。吸附劑的吸附能力與總孔體積、比表面積成正比，3種吸附劑對(duì)4種氣體的吸附能力均表現(xiàn)為XF-3>XF-2>XF-1。3種吸附劑在1～3 h吸附效果最好，此后緩慢下降，吸附劑XF-1、XF-2、XF-3分別懸掛31、27、25 h時(shí)需要更換。

牛舍；吸附劑；CO2；CH4；NH3；H2S

據(jù)2015年7月22日99健康網(wǎng)報(bào)道，近3年來中央財(cái)政共劃撥資金263億元用于大氣污染防治[1]。空氣污染治理已成為限制國家發(fā)展的重中之重，畜牧業(yè)污染已在我國空氣污染中占有相當(dāng)大的比例，我國畜禽生產(chǎn)排放的NH3約占人類活動(dòng)產(chǎn)生NH3總量的40%[1]。目前，關(guān)于動(dòng)物源危害氣體的排放研究主要集中在內(nèi)源性減排方法，而外源性減排方法較少。本研究選用3種人工合成的晶體型硅鋁酸鹽作為吸附劑，顆粒晶穴內(nèi)的強(qiáng)大庫侖場和極性作用形成了極強(qiáng)的吸附力，從而達(dá)到分離或清除流體中某些分子的目的[2-4]，對(duì)奶牛圈舍中CO2、CH4、NH3、H2S這4種氣體的吸附減排進(jìn)行研究，通過外源性方法達(dá)到減排效果。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)日期與地點(diǎn)

試驗(yàn)于2015年7月在新疆維吾爾自治區(qū)五家渠市共青團(tuán)農(nóng)場西部準(zhǔn)噶爾牧業(yè)股份有限公司的牛舍中進(jìn)行，地理坐標(biāo)為44°19′58.22″N、87°24′32.25″E，絕對(duì)海拔高度為 451 m。

1.2 試驗(yàn)材料

供試XF-1、XF-2、XF-3吸附劑均購自江西省萍鄉(xiāng)市江華環(huán)保設(shè)備填料有限公司，主要參數(shù)見表1。

1.3 主要儀器與設(shè)備

室內(nèi)溫濕度計(jì)，卷尺，尼龍布吸附網(wǎng)，手提式電動(dòng)封包機(jī)，空氣盒氣壓表，電子臺(tái)秤(最大量程10 kg、精度1 g)，吸附架，吸附網(wǎng)，風(fēng)速測(cè)定儀，GD80型便攜式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀(最大量程5 000 μL/L、分辨率1 μL/L)，GD80型便攜式二氧化碳檢測(cè)報(bào)警儀(最大量程50 000 μL/L、分辨率1 μL/L)，GD80型便攜式氨氣檢測(cè)報(bào)警儀(最大量程500 μL/L、分辨率 0.1 μL/L)。4種檢測(cè)儀均采用標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行標(biāo)定校正，測(cè)定誤差為±1%。

1.4 試驗(yàn)牛舍的基本情況

試驗(yàn)牛舍為全封閉彩鋼結(jié)構(gòu)，東西走向，牛舍長 279.0 m、寬80.3 m，建筑面積為22 403.7 m2，內(nèi)設(shè)運(yùn)動(dòng)場，圈舍中有980頭泌乳奶牛。南側(cè)有135個(gè)排風(fēng)扇，東側(cè)有4個(gè)卷簾門(寬4.45 m、高3.18 m)，另有1扇開合門(寬0.9 m、高2.0 m)。北側(cè)有1條擠奶通道(寬8.48 m、高2.80 m)，北側(cè)墻壁掛卷簾，夏季將卷簾升起有助于空氣交換。西側(cè)有1條南北參觀通道(長80.30 m、寬3.28 m)，用玻璃完全封閉。牛舍夏季空氣交換有3種途徑，排風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)引起被動(dòng)空氣交換，卷簾、卷簾門、開合門打開引起主動(dòng)空氣交換，擠奶通道卷簾收起引起主動(dòng)空氣交換。

表1 吸附劑XF-1、XF-2、XF-3的主要參數(shù)

1.5 試驗(yàn)前準(zhǔn)備及試驗(yàn)方法

選取位于牛舍中間正常轉(zhuǎn)動(dòng)且距離相差6.2 m的3架排風(fēng)扇，由東向西分別命名為排風(fēng)扇A、排風(fēng)扇B、排風(fēng)扇C，依次懸掛吸附劑XF-1、XF-2、XF-3。在3臺(tái)排風(fēng)扇的室外排風(fēng)口處掛溫度計(jì)、濕度計(jì)、大氣壓力測(cè)量表，以測(cè)量溫度、濕度、大氣壓力的變化，并對(duì)排風(fēng)扇A、B、C的風(fēng)速進(jìn)行測(cè)量。以A排風(fēng)扇口測(cè)得不懸掛吸附劑XF-1排出的NH3、CH4、CO2、H2S濃度及溫度、濕度、大氣壓力作為對(duì)照組，以A排風(fēng)扇口測(cè)得懸掛吸附劑XF-1排出的NH3、CH4、CO2、H2S濃度及溫度、濕度、大氣壓力作為試驗(yàn)組，兩者之差即為吸附劑 XF-1在A排風(fēng)扇口的吸附濃度。以相同方法測(cè)得B、C排風(fēng)扇口吸附劑XF-2、XF-3的吸附濃度。在孔徑為50目的尼龍吸附網(wǎng)中分別裝入質(zhì)量為(9.4±0.1)、(9.8±0.1)、(10.3±0.1)kg的吸附劑XF-1、XF-2、XF-3，連續(xù)進(jìn)行3次平行試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)間均為北京時(shí)間10：30—18：30，每天持續(xù)8 h，間隔1 h在排風(fēng)扇口讀取1組氣體濃度、溫度、濕度、大氣壓力數(shù)據(jù)。每天試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，將裝有吸附劑的吸附網(wǎng)密封保存，不與外界進(jìn)行氣體、濕度交換，次日試驗(yàn)時(shí)打開密封袋，重復(fù)試驗(yàn)，直至試驗(yàn)組與對(duì)照組的濃度無顯著性差異時(shí)停止試驗(yàn)。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

試驗(yàn)剔除吸附網(wǎng)對(duì)NH3、CH4、CO2、H2S的吸附影響，并根據(jù)實(shí)際測(cè)得的氣溫與氣壓，利用理想氣體狀態(tài)方程推導(dǎo)出式(1)，將單位μL/L換算為mg/m3。利用式(2)計(jì)算1 kg吸附劑XF-1、XF-2、XF-3對(duì)3種氣體的飽和吸附質(zhì)量。采用SPSS 17軟件的Compare Means模塊進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算、單因素方差分析(One-Way ANOVA)、鄧肯氏(Duncan’s)多組樣本間差異顯著性分析、配對(duì)樣本t檢驗(yàn)(Paired-Samplesttest)，由各氣體濃度計(jì)算各自質(zhì)量時(shí)，均根據(jù)實(shí)測(cè)溫度算出各氣體體積的膨脹系數(shù)后再進(jìn)行計(jì)算。

(1)

式中：M為NH3、CH4、CO2、H2S的摩爾質(zhì)量，分別取17.03、16.04、44.01、34.02 g/mol；C為牛舍中NH3、CH4、CO2、H2S的濃度(mg/m3)，P為實(shí)測(cè)大氣壓強(qiáng)(kPa)，C讀為從儀器讀取的氣體體積分?jǐn)?shù)(μL/L)，273.15為0 ℃時(shí)的開爾文攝氏度(K)，T為實(shí)測(cè)氣溫(℃)，8.314為理想氣體常數(shù)[Pa·m3/(mol·K)]。

(2)

式中：C0為排風(fēng)扇口不懸掛吸附劑測(cè)得的NH3、CH4、CO2、H2S濃度(mg/m3)，C1為排風(fēng)扇口懸掛吸附劑測(cè)得的NH3、CH4、CO2、H2S濃度(mg/m3)，V為排風(fēng)扇排出氣體的體積(m3)，m用為吸附劑的用量(kg)，m吸為1 kg吸附劑吸附的氣體質(zhì)量(g)。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)組與對(duì)照組的溫度、濕度變化

將試驗(yàn)組與對(duì)照組測(cè)得的溫度、濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行Duncan’s多組樣本間差異顯著性分析(表2)。試驗(yàn)組與對(duì)照組的溫度無差異，因此判斷懸掛3種吸附劑對(duì)溫度沒有影響。試驗(yàn)組與對(duì)照組的濕度相比較，1～19 h對(duì)照組與試驗(yàn)組的濕度差異性顯著(P<0.05)，20～31 h對(duì)照組與3個(gè)試驗(yàn)組的濕度差異均不顯著(P>0.05)。各試驗(yàn)組的濕度相比較，1～11 h各試驗(yàn)組的濕度差異顯著(P<0.05)；12～15 h吸附劑XF-2與其他2種吸附劑差異不顯著(P>0.05)，但吸附劑XF-1與吸附劑XF-3差異顯著(P<0.05)；16～31 h 3個(gè)試驗(yàn)組的濕度差異均不顯著(P>0.05)。

表2 試驗(yàn)組和對(duì)照組溫、濕度差異顯著性分析

注：同項(xiàng)目同行不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)，不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)；表中數(shù)據(jù)為“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”。表5同。

2.2 試驗(yàn)組與對(duì)照組的氣體濃度差異顯著性變化

由表3可知，試驗(yàn)組與對(duì)照組的CO2濃度相比較，1～23 h 3個(gè)試驗(yàn)組與對(duì)照組差異極顯著(P<0.01)；24～27 h吸附劑XF-1與對(duì)照組差異極顯著(P<0.01)，吸附劑XF-2、XF-3與對(duì)照組差異不顯著(P>0.05)；28～31 h差異均不顯著(P>0.05)。各試驗(yàn)組的CO2濃度相比較，1～15 h三者差異極顯著(P<0.01)，吸附能力表現(xiàn)為XF-3>XF-2>XF-1；16～19 h吸附劑XF-1與XF-2差異不顯著，但吸附能力顯著低于吸附劑XF-3；20～27 h吸附劑XF-2與 XF-3 差異不顯著，但吸附能力顯著低于吸附劑XF-1；28～31 h 3種吸附劑無差異性(P>0.05)。

表3 試驗(yàn)組與對(duì)照組中CO2、CH4、NH3、H2S氣體各時(shí)間段的濃度差異性分析

注：同項(xiàng)目同列不同大寫、小寫字母分別表示差異極顯著(P<0.01)、顯著(P<0.05)。

試驗(yàn)組與對(duì)照組的CH4濃度相比較，1～23 h 3種吸附劑與對(duì)照組差異極顯著(P<0.01)；24～27 h吸附劑XF-1與對(duì)照組差異顯著(P<0.05)，吸附劑XF-2、XF-3與對(duì)照組差異不顯著(P>0.05)；28～31 h試驗(yàn)組與對(duì)照組差異均不顯著(P>0.05)。各試驗(yàn)組的CH4濃度相比較，1～15 h三者差異極顯著(P<0.01)，吸附能力表現(xiàn)為XF-3>XF-2>XF-1；16～19、28～31 h三者差異不顯著；20～27 h吸附劑XF-1的CH4吸附量顯著高于吸附劑XF-2、XF-3(表3)。

試驗(yàn)組與對(duì)照組的NH3濃度相比較，1～23 h 3種吸附劑與對(duì)照組差異極顯著(P<0.01)；24～27 h吸附劑XF-1與對(duì)照組差異顯著(P<0.05)，吸附劑XF-2、XF-3與對(duì)照組差異不顯著(P>0.05)；28～31 h試驗(yàn)組與對(duì)照組差異均不顯著(P>0.05)。各試驗(yàn)組的NH3濃度相比較，1～7 h吸附劑XF-2與XF-3差異不顯著，但顯著高于吸附劑XF-1；8～23、28～31 h三者無差異性；24～27 h吸附劑XF-1的NH3吸附量顯著高于吸附劑XF-2、XF-3(表3)。

試驗(yàn)組與對(duì)照組的H2S濃度相比較，1～23 h 3種吸附劑與對(duì)照組差異極顯著(P<0.01)；24～31 h試驗(yàn)組與對(duì)照組差異不顯著(P>0.05)。各試驗(yàn)組的H2S濃度相比較，1～3 h 吸附劑XF-3的H2S吸附濃度顯著高于吸附劑XF-1、XF-2(P<0.05)，但吸附劑XF-1與XF-2差異不顯著(P>0.05)；4～31 h三者均無差異性(P>0.05)(表3)。

2.3 各吸附劑對(duì)NH3、CH4、CO2、H2S吸附質(zhì)量的變化

1 kg吸附劑XF-1在30 h內(nèi)吸附CO259.14 g，1 kg吸附劑XF-2在27 h內(nèi)吸附CO262.48 g，1 kg吸附劑XF-3在25 h內(nèi)吸附CO270.47 g(表4)。比較3種吸附劑對(duì)CO2吸附質(zhì)量的差異，1～15 h 3種吸附劑差異極顯著(P<0.01)，吸附質(zhì)量表現(xiàn)為XF-3>XF-2>XF-1；16～23 h 3種吸附劑差異不顯著(P>0.05)；24～27 h 3種吸附劑差異極顯著(P<0.01)，吸附質(zhì)量表現(xiàn)為XF-1>XF-2>XF-3；28～31 h吸附劑XF-2、XF-3對(duì)CO2基本無吸附能力。

1 kg吸附劑XF-1在30 h內(nèi)吸附CH48.02 g，1 kg吸附劑 XF-2 在27 h內(nèi)吸附CH48.31 g，1 kg吸附劑XF-3在25 h內(nèi)吸附CH49.23 g(表4)。比較3種吸附劑對(duì)CH4吸附質(zhì)量的差異，1～27 h三者差異極顯著(P<0.01)，其中1～15 h 吸附質(zhì)量表現(xiàn)為XF-3>XF-2>XF-1，16～27 h吸附質(zhì)量表現(xiàn)為XF-1>XF-2>XF-3；28～31 h吸附劑 XF-2、XF-3對(duì)CH4基本無吸附能力。

1 kg吸附劑XF-1在30 h內(nèi)吸附NH31.33 g，1 kg吸附劑XF-2在27 h內(nèi)吸附NH31.54 g，1 kg吸附劑XF-3在25 h 內(nèi)吸附NH31.67 g(表4)。比較3種吸附劑對(duì)NH3吸附質(zhì)量的差異，1～15 h 3種吸附劑差異極顯著(P<0.01)，吸附質(zhì)量表現(xiàn)為XF-3>XF-2>XF-1；16～19 h吸附劑 XF-2、XF-3的吸附質(zhì)量差異不顯著(P>0.05)，但極顯著高于吸附劑XF-1(P<0.01)；20～23 h 3種吸附劑差異極顯著(P<0.01)，吸附質(zhì)量表現(xiàn)為XF-1>XF-2>XF-3；24～31 h 3種吸附劑的吸附質(zhì)量表現(xiàn)為XF-1>XF-2=XF-3；28～31 h吸附劑XF-2、XF-3對(duì)NH3基本無吸附能力。

1 kg吸附劑XF-1在30 h內(nèi)吸附H2S 1.72 g，1 kg吸附劑XF-2在27 h內(nèi)吸附H2S 1.81 g，1 kg吸附劑XF-3在 25 h 內(nèi)吸附H2S 2.09 g(表4)。比較3種吸附劑對(duì)H2S吸附質(zhì)量的差異，1～15 h 3種吸附劑差異極顯著(P<0.01)，吸附質(zhì)量表現(xiàn)為XF-3>XF-2>XF-1；16～19 h 3種吸附劑差異不顯著(P>0.05)；20～31 h 3種吸附劑的吸附質(zhì)量表現(xiàn)為XF-1>XF-2=XF-3；28～31 h吸附劑XF-2、XF-3對(duì)H2S基本無吸附能力。

比較3種吸附劑對(duì)NH3、CH4、CO2、H2S的吸附質(zhì)量，均表現(xiàn)為吸附劑XF-3最強(qiáng)、吸附劑XF-1最弱。

表4 吸附劑各時(shí)間段對(duì)CO2、CH4、NH3、H2S的吸附質(zhì)量

2.5 溫度、濕度、氣體原始濃度與吸附質(zhì)量的相關(guān)性

由表5可知，3種吸附劑對(duì)NH3、CH4、CO2、H2S的吸附濃度與氣體原始濃度極顯著正相關(guān)(P<0.01)，與溫度、濕度負(fù)相關(guān)，但不顯著(P>0.05)。

3 討論

3.1 溫度、濕度、氣體濃度對(duì)吸附能力的影響

在Regression系數(shù)表中，3種氣體的吸附質(zhì)量與溫度、濕度負(fù)相關(guān)性不顯著(P<0.01)，與舍內(nèi)CO2、CH4、NH3、H2S的原始濃度正相關(guān)性顯著(P<0.05)。牛舍內(nèi)氣體濃度越高，則彌漫在吸附劑有效吸附范圍內(nèi)的氣體分子越多，3種吸附劑對(duì)這些氣體的吸附概率和吸附效率增大，從而吸附總量越大，這與活性炭吸附CH4和CO2的特性[5-6]相似。

3.2 懸掛時(shí)間對(duì)吸附劑吸附質(zhì)量的影響

當(dāng)吸附劑XF-1、XF-2、XF-3分別懸掛31、27、25 h時(shí)，試驗(yàn)組與對(duì)照組的氣體濃度無差異性(表3)，因此吸附劑XF-1、XF-2、XF-3分別懸掛31、27、25 h時(shí)需要更換。3種不同吸附劑對(duì)4種氣體的吸附質(zhì)量隨懸掛時(shí)間的延長呈下降趨勢(shì)，1～3 h吸附質(zhì)量最高，此后緩慢下降至無吸附能力。雖然濃度是影響吸附總量的主要因素，但發(fā)現(xiàn)濃度無差異性時(shí)吸附量仍然下降，因此判斷濃度變化不是造成吸附性能下降的主要因素，推測(cè)可能與吸附劑自身性質(zhì)有關(guān)。3種吸附劑的骨架結(jié)構(gòu)呈蜂窩狀，晶穴體積占整個(gè)晶體體積的50%以上[7]。晶穴內(nèi)強(qiáng)大的庫侖場和極性作用形成了極強(qiáng)的吸附能力，隨著吸附時(shí)間的延長，孔徑內(nèi)分子增多，分子堵塞部分微孔導(dǎo)致吸附能力下降，直到微孔對(duì)氣體吸附達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，即吸附飽和[8]。

表5 溫度、濕度、氣體濃度與氣體吸附質(zhì)量的線性相關(guān)分析

注：同列數(shù)據(jù)后“*”“**”分別表示在0.05、0.01水平下顯著相關(guān)。

3.3 3種吸附劑各時(shí)間段的吸附百分比差異

奶牛圈舍中的氣體來源不同，導(dǎo)致氣體濃度差異很大，氣體濃度表現(xiàn)為CO2>CH4>NH3>H2S。由表6可知，3種吸附劑對(duì)4種氣體的吸附百分比在同一時(shí)刻表現(xiàn)為NH3>H2S>CO2>CH4。由表4可知，4種氣體的吸附質(zhì)量與相應(yīng)氣體濃度不成比例，如圈舍中CO2濃度分別是CH4、NH3、H2S濃度的7.10、618.72、1 248.50倍，而吸附劑XF-1懸掛31 h吸附的CO2質(zhì)量分別是吸附CH4、NH3、H2S質(zhì)量的7.3、48.3、35.9倍。大量研究表明，吸附百分比和兩者吸附質(zhì)量的差異可能與分子篩性質(zhì)有關(guān)，由于晶穴孔徑大小及形狀的不同，以及晶穴在靜電誘導(dǎo)作用下骨架的極化[12]，從而形成吸附選擇性，即：根據(jù)分子的幾何大小、形狀而定；按吸附質(zhì)分子極性程度、空間構(gòu)型的不同進(jìn)行選擇吸附[7-8]。CO2、CH4是非極性分子，NH3、H2S是極性分子，因此吸附劑對(duì)極性分子NH3、H2S的吸附能力比非極性分子CO2、CH4強(qiáng)。非極性分子CO2的吸附百分比強(qiáng)于非極性分子CH4，這與分子直徑有關(guān)，CO2、CH4的分子直徑分別為3.3?、3.8?。極性分子NH3的吸附百分比強(qiáng)于極性分子H2S，這也與分子直徑有關(guān)，NH3的分子直徑小于H2S。

表6 吸附劑各時(shí)間段吸附CO2、CH4、NH3、H2S濃度百分比

注：吸附濃度百分比=吸附氣體濃度/氣體原始濃度×100%。

3.4 吸附劑結(jié)構(gòu)對(duì)其性能的影響

對(duì)比3種吸附劑對(duì)4種氣體的吸附性能，發(fā)現(xiàn)吸附劑 XF-3對(duì)4種氣體的吸附質(zhì)量最高、吸附時(shí)間最短，吸附劑 XF-1對(duì)4種氣體的吸附質(zhì)量最低、吸附時(shí)間最長。造成3種吸附劑對(duì)4種氣體吸附時(shí)間和吸附質(zhì)量差異的原因與分子篩骨架有關(guān)，3種吸附劑均為晶體型硅鋁酸鹽，吸附劑XF-1 SiO2/Al2O3≈1[9]，吸附劑XF-2 SiO2/AI2O3≈2[10]，吸附劑XF-3 SiO2/Al2O3=2.6～3.0[11]。骨架的不同對(duì)分子篩有效吸附孔徑具有影響，XF-1、XF-2、XF-3的孔徑分別為4、5、10?。3種吸附劑相比較，吸附劑XF-1的比表面積、總孔體積最小，吸附劑XF-3的比表面積、總孔體積最大。比表面積越大，氣體分子進(jìn)入分子篩孔徑的機(jī)會(huì)增加，吸附飽和時(shí)間減少，反之亦然；總孔體積越大，吸附分子附著的孔腔空間越大，吸附氣體總量越大，反之亦然。

4 結(jié)論

3種吸附劑對(duì)CO2、CH4、NH3、H2S氣體的吸附與圈舍內(nèi)相應(yīng)氣體濃度顯著正相關(guān)(P<0.05)，與溫度、濕度負(fù)相關(guān)，但不顯著(P>0.05)。3種吸附劑的吸附質(zhì)量與總孔體積成正比，吸附速度與比表面積成正比。3種吸附劑對(duì)4種氣體的飽和吸附時(shí)間、吸附質(zhì)量以及對(duì)應(yīng)時(shí)間段的吸附效率均表現(xiàn)為XF-3>XF-2>XF-1。3種吸附劑在1～3 h吸附效果最好，此后緩慢下降，吸附劑XF-1、XF-2、XF-3分別懸掛31、27、25 h需要更換。

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2016-03-29

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)(奶牛)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)(編號(hào)：CARS-37)；“十二五”國家科技支撐計(jì)劃(編號(hào)：2012BAD12B09)；新疆肉牛安全高效飼養(yǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究與示范(編號(hào)：2011BAD47B02)；不同用途馬高效、安全養(yǎng)殖共性技術(shù)研發(fā)(編號(hào)：2012BAD45B01)；新疆維吾爾自治區(qū)重大專項(xiàng)(編號(hào)：201231101)；新疆肉乳用草食動(dòng)物營養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室開放課題。

候良忠(1989—)，男，新疆瑪納斯人，碩士，主要從事新飼料研發(fā)。E-mail：284275141@qq.com。

余 雄，教授，博士生導(dǎo)師，中國奶產(chǎn)業(yè)體系科學(xué)家，主要從事動(dòng)物營養(yǎng)與飼料研究。E-mail：yuxiong8763601@126.com。

S815.9

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1002-1302(2017)02-0138-05

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