亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        清江流域畜禽養(yǎng)殖污染負荷研究*

        2016-03-13 01:34:14陳紹華吳逸雪杜冬云
        環(huán)境污染與防治 2016年7期
        關鍵詞:污染環(huán)境

        陳紹華 李 哲 吳逸雪 杜冬云

        (中南民族大學資源與環(huán)境學院,湖北省重金屬廢水處理與回用工程技術研究中心,湖北 武漢 430074)

        隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)的迅猛發(fā)展,畜禽養(yǎng)殖帶來的污染已成為中國農(nóng)村面源污染的主要來源[1]。在一些地區(qū),畜禽糞尿污染已超過居民生活、農(nóng)用化肥、鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)和餐飲業(yè)對環(huán)境的影響。目前,中國畜禽糞尿年排放量超過40億t,是工業(yè)有機污染物的4.1倍[2]。畜禽糞尿最有效、最主要的處理處置方式是作為有機肥還田,但是過量施用畜禽糞尿會引起水體、土壤污染等一系列環(huán)境問題[3-4]。中央政府高度重視,提出要全面推進畜禽養(yǎng)殖污染防治,并將開展規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖污染減排納入國家“十二五”重點規(guī)劃[5]。畜禽養(yǎng)殖污染是造成許多重要水源地、江、河、湖嚴重污染的主要原因之一,已成為中國水源的主要污染威脅[6]。

        關于區(qū)域畜禽糞尿排放量估算和環(huán)境效應的研究,國內外已有了相關報道。張玉珍等[7]對九龍江流域畜禽糞尿年排放量做了估算,并提出了相應的防治對策。謝飛等[8]對江蘇省太湖地區(qū)畜禽業(yè)產(chǎn)排污進行了測算,分析了污染物對水體的影響。朱梅等[9]建立畜禽養(yǎng)殖輸出系數(shù)模型,對海河流域畜禽養(yǎng)殖污染負荷進行了研究。王方浩等[10]等通過對畜禽糞尿年排放量的估算方法和畜禽糞尿排泄參數(shù)的確定,估算了中國畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞尿排放量,并對由此產(chǎn)生的環(huán)境效應進行了評價。目前,還沒有關于畜禽養(yǎng)殖業(yè)對清江流域耕地和水環(huán)境污染負荷的系統(tǒng)研究。為此,本研究以保護清江流域水環(huán)境、維系清江水資源為主要目的,分析和評價清江流域畜禽養(yǎng)殖業(yè)對耕地和水環(huán)境的影響。

        1 材料與方法

        1.1 研究區(qū)概況

        研究區(qū)域為清江流域。清江是湖北省境內第二大長江支流,發(fā)源于湖北省利川市之齊岳山,流經(jīng)利川市、咸豐縣、恩施市、宣恩縣、建始縣、巴東縣、鶴峰縣、五峰縣、長陽縣、宜都市等10個縣市。清江流域是經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū),2013年流域人口308萬人,其中82%的居民主要從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn),是一個典型的農(nóng)業(yè)地區(qū)和畜禽養(yǎng)殖業(yè)大區(qū),養(yǎng)殖業(yè)在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟中占有重要的地位。近年來,清江流域各縣市積極推進標準化適度規(guī)模養(yǎng)殖,2012年恩施市家庭農(nóng)(牧)場達20 000個,有部、省、縣標準化規(guī)模養(yǎng)殖示范場近5 000個,其中恩施市、利川市、建始縣、巴東縣、咸豐縣、長陽縣和宜都市已成為國家生豬調出大縣市。

        清江流域的畜禽養(yǎng)殖業(yè)大多都沒有建立糞污處理設施,多數(shù)污染物均直接或間接地沖刷進入地表水環(huán)境,使得清江流域的水環(huán)境遭到了破壞,局部水體富營養(yǎng)化和主要污染物指標超標現(xiàn)象嚴重,對人們的生產(chǎn)生活造成了越來越大的影響,畜禽養(yǎng)殖污染已成為清江流域最突出的環(huán)境問題。

        1.2 基礎數(shù)據(jù)

        畜禽養(yǎng)殖數(shù)據(jù)來源于《湖北統(tǒng)計年鑒》。清江流域范圍內畜禽養(yǎng)殖主要是生豬、牛、羊和家禽4種,本研究也主要考慮這4種畜禽養(yǎng)殖糞尿對環(huán)境的影響。

        1.3 計算方法

        1.3.1 畜禽飼養(yǎng)周期

        根據(jù)國家環(huán)??偩止嫉男笄蒿曫B(yǎng)周期數(shù)據(jù)[11]以及文獻[12、13],并結合在清江流域大量的實地調研,確定各種畜禽飼養(yǎng)周期。生豬飼養(yǎng)周期為199 d;牛和羊飼養(yǎng)周期較長,一般飼養(yǎng)周期按全年365 d計;家禽中蛋禽與肉禽的生長周期有較大差異,因此兩者需要分開計算,一般肉禽占2/3,蛋禽占1/3,肉、蛋禽飼養(yǎng)周期一般分別為55、365 d。

        1.3.2 畜禽糞尿排泄系數(shù)

        畜禽糞尿排泄系數(shù)與動物種類、品種、性別、生長期、飼料、天氣狀況等有關,中國目前尚無相應的國家標準,本研究主要通過國內同類研究[14]和對清江流域內各類養(yǎng)殖場實地調查,得出各類畜禽糞尿排泄系數(shù),結果如表1所示。

        表1 各類畜禽糞尿排泄系數(shù)

        1.3.3 畜禽糞尿排放量

        畜禽糞尿排放量的計算目前主要有兩種[15]:一種是把各種畜禽的年末存欄量視為一個相對穩(wěn)定的飼養(yǎng)量,采用式(1)計算;另一種是將各種畜禽的年出欄量視為飼養(yǎng)總量,采用式(2)計算。本研究主要采用式(2)計算清江流域畜禽糞尿排放量。

        y=x1×x2×365

        (1)

        y=x3×x2×x4

        (2)

        式中:y為畜禽糞尿排放量,kg/a;x1為年末存欄量;x2為畜禽糞尿排泄系數(shù),kg/d;x3為年出欄量,a-1;x4為飼養(yǎng)周期,d。

        1.3.4 耕地畜禽糞尿負荷量

        目前,國外許多發(fā)達國家將農(nóng)田耕地作為畜禽糞尿養(yǎng)分消化場所,清江流域畜禽糞尿處理處置的出路也主要作有機肥還田。不同類型糞尿,其肥效養(yǎng)分差異較大,根據(jù)各類畜禽糞尿的含氮量,將各種畜禽糞尿統(tǒng)一換算成豬糞當量。因此,以當年有效農(nóng)田耕地面積作為實際的負載面積來計算耕地畜禽糞尿負荷量,公式為:

        (3)

        式中:q為耕地畜禽糞尿負荷量,t/hm2;Q為各類畜禽糞尿相當?shù)呢i糞當量,t;S為有效耕地面積,hm2;X為某類畜禽糞尿排放量,t;T為某類畜禽糞尿換算成豬糞當量的換算系數(shù)。

        畜禽糞尿作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的肥料還田使用,如果糞肥供給的養(yǎng)分超出當?shù)剞r(nóng)作物達到目標產(chǎn)量所需會使周邊水體受到污染。一般認為,每公頃土地能夠負荷的畜禽糞尿在30~45 t左右[16],如果高出這一水平,就會帶來土壤的富營養(yǎng)化,對環(huán)境產(chǎn)生影響。預警值的計算公式為:

        (4)

        式中:R為預警值;P為最大理論適用量,t/hm2,本研究取P=37.5 t/hm2。

        1.3.5 污染物排放量

        污染物排放量以式(5)計算。

        A=y×D×10-3

        (5)

        式中:A為糞尿中污染物排放量,kg/a;D為糞尿中污染物平均質量濃度,kg/t,糞尿換算成鮮糞尿計。

        1.3.6 污染物對水體污染的評價

        畜禽糞尿堆放及清糞沖洗極易使其中的污染物流失進入水體中,為了弄清畜禽養(yǎng)殖污染物對水體的影響,引入等標排放量的評價方法,它主要反映污染源本身潛在的污染水平。采用等標排放量法對污染物進行評價,不僅可反映污染物在量上對環(huán)境的影響,也反映了污染物在質上對環(huán)境的影響。統(tǒng)一轉化后,可使同一污染源所排放污染物、不同污染源對環(huán)境的潛在影響進行定量比較。本研究選用COD、BOD5、氨氮、TN和TP作為評價因子,計算公式[17]如下:

        (6)

        式中:Pi為等標排放量,即將一定數(shù)量污染物i稀釋至評價標準的濃度所需純凈水的量,m3/a;ci為污染物i流失量,t/a;c0為流域環(huán)境質量標準中污染物i的閥質量濃度,mg/L,本研究采用《地表水環(huán)境質量標準》(GB 3838—2002)中Ⅱ類標準限值,即BOD5、COD、氨氮、TP、TN分別為3、15、0.5、0.1、0.5 mg/L。

        2 結果與分析

        2.1 清江流域畜禽糞尿排放量

        清江流域畜禽糞尿排放量在2008—2014年隨畜禽養(yǎng)殖總量的增長而不斷增長,各縣市的年增長率在3.10%~4.21%。為了分析最近畜禽養(yǎng)殖業(yè)對流域環(huán)境的影響,本研究主要利用2014年統(tǒng)計數(shù)據(jù)來計算其畜禽糞尿排放量,結果見表2。

        從表2可以看出,畜禽糞尿排放量最大的是恩施市,為1 945 306 t/a,緊隨其后的是宜都市和長陽縣,分別為1 799 059、1 722 368 t/a。這3個縣市糞尿排放量分別占清江流域糞尿排放總量的14.68%、13.58%、13.00%。畜禽糞尿排放量最小的3個縣市分別為五峰縣、鶴峰縣和宣恩縣,這3個縣市糞尿排放量總和僅占清江流域糞尿排放總量的16.70%。清江流域各類畜禽中糞尿排放量最大的是豬,其糞尿排放量占清江流域糞尿排放總量的61.97%,其次是羊和牛,糞尿排放量最小的是家禽,僅占清江流域糞尿排放總量的3.22%。

        2.2 清江流域耕地畜禽糞尿負荷量

        各類畜禽糞尿豬糞當量換算系數(shù)如表3[13]所示。農(nóng)田對畜禽糞尿承受程度的預警值見表4。

        表2 2014年清江流域畜禽糞尿排放量

        表3 各類畜禽糞尿豬糞當量換算系數(shù)

        表4 農(nóng)田對畜禽糞尿承受程度的預警值

        表5 清江流域耕地畜禽糞尿負荷的預警值及級別

        表6 畜禽糞尿中污染物平均質量濃度及進入水體的流失率

        經(jīng)計算,得到清江流域畜禽糞尿負荷的預警值,同時結合表4,得到相對應的級別,結果見表5。

        由表5可知,清江流域豬糞當量高達1 314.03×104t,耕地畜禽糞尿負荷量為29.37 t/hm2,預警值為0.78,說明清江流域畜禽養(yǎng)殖對整個流域的環(huán)境已有一定的影響。在各縣市中對當?shù)丨h(huán)境“無影響”的是利川市(q=14.20 t/hm2,R=0.38),主要是利川市的耕地面積較大導致耕地畜禽糞尿負荷量相對較小,目前對環(huán)境的威脅不大,但是由于其畜禽糞尿排放量仍舊較大(見表2),因此環(huán)境預防工作不能忽視。對當?shù)丨h(huán)境“稍有影響”的是咸豐縣(q=21.12 t/hm2,R=0.56)、宣恩縣(q=21.71 t/hm2,R=0.58)和恩施市(q=23.50 t/hm2,R=0.63)。對當?shù)丨h(huán)境“有影響”的是五峰縣(q=30.22 t/hm2,R=0.81)、鶴峰縣(q=32.79 t/hm2,R=0.87)、建始縣(q=36.13 t/hm2,R=0.96)和巴東縣(q=37.08 t/hm2,R=0.99),其中建始縣和巴東縣畜禽養(yǎng)殖對環(huán)境已接近“較嚴重影響”的狀態(tài),因此在今后環(huán)境控制中應該特別引起重視。對當?shù)丨h(huán)境影響“較嚴重”的是長陽縣(q=39.28 t/hm2,R=1.05)。對當?shù)丨h(huán)境影響“很嚴重”的是宜都市,其豬糞當量高達203.05×104t,再加上宜都市的耕地面積相對較小,使得其耕地畜禽糞尿負荷量高達128.51 t/hm2,是全國耕地平均負荷(24.00 t/hm2)[18]的5.35倍,預警值為3.43,因此宜都市的畜禽養(yǎng)殖在今后必須引起足夠的重視,要加強對畜禽糞尿的合理處置,防止環(huán)境的進一步惡化。

        2.3 污染物對水體的污染

        根據(jù)相關研究確定畜禽糞尿排放量(見表2)和畜禽糞尿中污染物平均質量濃度(見表6[19]),可計算得出2014年清江流域各種污染物排放量(見表7)。由表7可知,2014年清江流域因畜禽養(yǎng)殖排放BOD5277 274.11 t、COD 294 173.10 t、氨氮25 432.30 t、TP 24 287.07 t和TN 77 380.69 t。在10個縣市中,恩施市污染物排放總量最大,為110 384.90 t,占清江流域污染物排放總量的15.80%;五峰縣污染物排放總量最小,為29 606.85 t,僅占清江流域污染物排放總量的4.24%。

        表7 2014年清江流域各污染物排放量

        表8 2014年清江流域畜禽糞尿污染物進入水體的流失量

        畜禽糞尿隨地表徑流流失,會對水體環(huán)境造成嚴重污染,國內對不同畜禽各種污染物流失率做過相關研究(見表6)。由2014年清江流域各污染物排放量和各污染物流失率,可計算得出2014年清江流域畜禽糞尿污染物進入水體的流失量,結果如表8所示。

        由表8可知,2014年清江流域畜禽糞尿污染物進入水體的流失量從大到小依次為COD(40 505.03 t/a)、BOD5(30 322.11 t/a)、TN(19 541.30 t/a)、氨氮(5 644.17 t/a)、TP(3 373.90 t/a)。5種污染物進入水體的流失總量最大的是恩施市,為15 385.75 t/a,占清江流域流失總量的15.48%,緊隨其后的是宜都市(12 938.48 t/a,占13.02%)和利川市(12 743.14 t/a,占12.82%),流失總量最小的是五峰縣,為4 349.55 t/a,僅占全流域流失總量的4.38%。巨大的污染物流失量勢必對清江流域水源造成嚴重威脅,因此必須合理處置畜禽養(yǎng)殖糞尿以減少污染物的流失量,降低對水體污染的潛在威脅。

        不同畜禽糞尿進入清江流域的等標排放量以及等標排放率如表9所示。

        由表9可以看出,對BOD5、COD和氨氮貢獻最大的是恩施市,而對TP、TN貢獻最大的是長陽縣。各縣市等標排放量最大的是長陽縣,為14 489.21 m3/a,等標排放率是14.95%,說明長陽縣對畜禽污染物的排放貢獻最大。之后依次為宜都市、恩施市、利川市、巴東縣、建始縣、咸豐縣、宣恩縣、鶴峰縣和五峰縣,等標排放率分別為14.24%、13.96%、11.65%、10.94%、10.40%、7.40%、6.97%、5.01%和4.48%。

        各種污染物中對水體污染貢獻最大的是TN,等標排放率為40.33%,之后依次為TP、氨氮、BOD5和COD,等標排放率分別為34.81%、11.65%、10.43%、2.79%。因此,清江流域畜禽糞尿中TN和TP是水體污染的主要因子,由此必然會造成清江流域水體富營養(yǎng)化程度的加深。

        清江流域各類畜禽養(yǎng)殖中對水體污染最大的是生豬,生豬養(yǎng)殖對水體污染的貢獻為56.19%;其次是牛和羊;家禽養(yǎng)殖對水體污染最小,其貢獻僅為3.68%。而TN和TP是清江流域水體污染的主要因子,而生豬養(yǎng)殖對TN和TP污染的貢獻分別為55.28%和46.47%。各類畜禽糞尿排放量的大小順序為豬>羊>牛>家禽(見表2),而各類畜禽養(yǎng)殖對水體污染貢獻的大小順序是豬>牛>羊>家禽。

        表9 不同畜禽糞尿進入清江流域的等標排放量和等標排放率

        3 結 論

        (1) 清江流域豬糞當量高達1 314.03×104t,耕地畜禽糞尿負荷量為29.37 t/hm2,預警值為0.78,清江流域畜禽養(yǎng)殖對整個流域的環(huán)境已有一定的影響。宜都市預警值高達3.43,呈現(xiàn)“很嚴重”的影響;長陽縣、建始縣和巴東縣的畜禽糞尿對當?shù)丨h(huán)境已經(jīng)或接近呈現(xiàn)“較嚴重”影響狀態(tài)。在整個清江流域,僅有利川市呈現(xiàn)“無影響”的狀態(tài)。

        (2) 2014年清江流域畜禽糞尿污染物進入水體的流失量從大到小依次為COD(40 505.03 t/a)、BOD5(30 322.11 t/a)、TN(19 541.30 t/a)、氨氮(5 644.17 t/a)、TP(3 373.90 t/a)。5種污染物進入水體的流失總量最大的是恩施市,為15 385.75 t/a,占清江流域流失總量的15.48%,緊隨其后的是宜都市(12 938.48 t/a,占13.02%)和利川市(12 743.14 t/a,占12.82%),流失總量最小的是五峰縣,為4 349.55 t/a,僅占全流域流失總量的4.38%。

        (3) 各縣市等標排放量最大的是長陽縣,為14 489.21 m3/a,等標排放率是14.95%,之后依次為宜都市、恩施市、利川市、巴東縣、建始縣、咸豐縣、宣恩縣、鶴峰縣和五峰縣,等標排放率分別為14.24%、13.96%、11.65%、10.94%、10.40%、7.40%、6.97%、5.01%和4.48%。

        (4) 各種污染物中對水體污染貢獻最大的是TN,等標排放率為40.33%,之后依次為TP、氨氮、BOD5和COD,等標排放率分別為34.81%、11.65%、10.43%、2.79%。

        (5) 清江流域各類畜禽養(yǎng)殖中對水體污染最大的是生豬,生豬養(yǎng)殖對水體污染的貢獻為56.19%;家禽養(yǎng)殖對水體污染最小,其貢獻僅為3.68%。而TN和TP是清江流域水體污染的主要因子,而生豬養(yǎng)殖對TN和TP污染的貢獻分別為55.28%和46.47%。

        [1] 賓幕容,周發(fā)明.農(nóng)戶畜禽養(yǎng)殖污染治理的投入意愿及其影響因素——基于湖南省388家[J].湖南農(nóng)業(yè)大學學報(社會科學版),2015,16(3):87-88.

        [2] 閻波杰,趙春江,潘瑜春,等. 大興區(qū)農(nóng)用地畜禽糞便氮負荷估算及污染風險評價[J].環(huán)境科學,2010,31(2):437-443.

        [3] 宋大平,莊大方,陳巍.安徽省畜禽糞便污染耕地、水體現(xiàn)狀及其風險評價[J].環(huán)境科學,2012,33(1):110-115.

        [4] MOURI G,AISAKI N.Using land-use management policies to reduce the environmental impacts of livestock farming[J].Ecological Complexity,2015,22(1):169-177.

        [5] 劉晨峰,郭黎卿,文宇立,等.“十二五”畜禽養(yǎng)殖污染減排問題及防治對策[J].環(huán)境污染與防治,2015,37(3):86-87.

        [6] 張緒美,董元華,王輝,等.江蘇省畜禽糞便污染現(xiàn)狀與防治對策[J].土壤,2007,39(5):708-712.

        [7] 張玉珍,洪華生,曾悅,等.九龍江流域畜禽養(yǎng)殖業(yè)的生態(tài)環(huán)境問題及防治對策探討[J].重慶環(huán)境科學,2003,25(7):29-31.

        [8] 謝飛,曹磊,王震,等.江蘇省太湖地區(qū)畜禽業(yè)產(chǎn)排污測算[J].水土保持通報,2014,34(2):128-133.

        [9] 朱梅,吳敬學,張希三.海河流域畜禽養(yǎng)殖污染負荷研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報,2010,29(8):1558-1565.

        [10] 王方浩,馬文奇,竇爭霞,等.中國畜禽糞便產(chǎn)生量估算及環(huán)境效應[J].中國環(huán)境科學,2006,26(5):614-617.

        [11] 國家環(huán)境保護總局自然生態(tài)保護司.全國規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖業(yè)污染情況調查及防治對策[M].北京:中國環(huán)境科學出版社,2002.

        [12] 朱建春,張增強,樊志民,等.中國畜禽糞便的能源潛力與氮磷耕地負荷及總量控制[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報,2014,33(3):435-445.

        [13] 易發(fā)釗.梅江流域畜禽養(yǎng)殖排放污染物潛在負荷估算及其空間分布[D].南昌:江西師范大學,2013.

        [14] 劉培芳,陳振樓,許世遠,等.長江三角洲城郊畜禽糞便的污染負荷及其防治對策[J].長江流域資源與環(huán)境,2002,11(5):456-460.

        [15] 巨天珍,牟瑞強,惠亞梅,等.甘肅省牲畜糞便污染評價和牲畜養(yǎng)殖空間預測[J].草業(yè)科學,2014,31(8):1566-1572.

        參考文獻:

        [16] 白明剛,馬長海.河北省畜禽糞尿污染現(xiàn)狀分析及對策[J].廣東農(nóng)業(yè)科學,2010,37(2):161-164.

        [17] 王晉虎.星云湖流域畜禽養(yǎng)殖污染特征及其定量估算研究[D].昆明:昆明理工大學,2011.

        [18] 周凱,雷澤勇,王智芳,等.河南省畜禽養(yǎng)殖糞便年排放量估算[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報,2010,18(5):1060-1065.

        [19] 王軍.濰坊市畜禽養(yǎng)殖污染生態(tài)防治研究[D].青島:中國海洋大學,2012.

        猜你喜歡
        污染環(huán)境
        長期鍛煉創(chuàng)造體內抑癌環(huán)境
        什么是污染?
        一種用于自主學習的虛擬仿真環(huán)境
        什么是污染?
        孕期遠離容易致畸的環(huán)境
        不能改變環(huán)境,那就改變心境
        堅決打好污染防治攻堅戰(zhàn)
        當代陜西(2019年7期)2019-04-25 00:22:18
        環(huán)境
        孕期遠離容易致畸的環(huán)境
        堅決打好污染防治攻堅戰(zhàn)
        一本大道久久精品一本大道久久| 精品国产性色无码av网站| 18女下面流水不遮图| 亚洲国产丝袜美女在线| 无码人妻品一区二区三区精99| av天堂亚洲另类色图在线播放| 国产精品厕所| 激情亚洲一区国产精品| 国产成人aa在线观看视频| 香港三级日本三级a视频| 精品亚洲av一区二区| 久久香蕉免费国产天天看| 无码专区人妻系列日韩精品| 国内精品九九久久精品小草| 怡红院免费的全部视频| 二区免费在线视频观看| www.五月激情| 无码人妻一区二区三区在线视频| 国产高清精品一区二区| 亚洲激情人体艺术视频| 97精品超碰一区二区三区| 国产激情一区二区三区成人| 亚洲人妻无缓冲av不卡| 亚洲av无码乱码国产精品| 久久精品国产av麻豆五月丁| 国产av天堂亚洲国产av麻豆| 色欲人妻综合网| 亚洲av综合国产av日韩| 人妻系列无码专区久久五月天| 中国老熟妇自拍hd发布| 少妇夜夜春夜夜爽试看视频| 麻豆视频在线观看免费在线观看 | 人妻少妇精品视频无码专区| 成人在线观看av毛片| 成年女人窝窝视频| 国产小视频网址| 天天爽夜夜爱| 精品少妇一区二区三区免费| 国产大陆av一区二区三区| 国产精品久久1024| 乌克兰粉嫩xxx极品hd|