黃鳳霞++田紅++鄧也

摘要 結(jié)合國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究，確定畜禽糞便年排放量的估算方法和畜禽糞便排泄系數(shù)，根據(jù)2014年成都市畜禽養(yǎng)殖數(shù)據(jù)，估算成都市畜禽糞便產(chǎn)生量及其環(huán)境污染的警戒值。結(jié)果表明，2014年成都市畜禽糞便總排放量約為1 142萬(wàn)t，其中以豬和家禽排放量較高，分別占總量的68%和16%。農(nóng)田畜禽糞便負(fù)荷量（以豬糞當(dāng)量計(jì)）和N養(yǎng)分負(fù)荷量分別為28.57 t/hm2和186.34 kg/hm2。畜禽糞便產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題不容忽視。

關(guān)鍵詞 畜禽糞便；排放量估算；耕地負(fù)荷；環(huán)境污染；四川成都

中圖分類號(hào) X713 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2016）24-0183-02

Analysis on Total Amount of Domestic Animal Excrement and Farmland Load Capacity in Chengdu City

HUANG Feng-xia TIAN Hong DENG Ye

（Chengdu Academy of Environmental Sciences in Sichuan Province，Chengdu Sichuan 610072）

Abstract Based on the related researches both home and abroad，estimation method for annual animal excrement and the excretion coefficient were determined. According to the animal rearing data of Chengdu City in 2014，the total production quantity of domestic animal excrement and the warning value of environmental pollution were estimated. Results showed that the total animal excrement of Chengdu City in 2014 was 11.42 million tons，which was dominated by pig manure and poultry droppings，accounting for 68%and 16%，respectively.The farmland load capacity of animal manure（pig manure equivalent）and N nutrient load capacity were 28.57 t/hm2 and 186.34 kg/hm2.The serious environmental problems caused by animal manure can′t be ignored.

Key words animal manure；excrement estimation；farmland load；environmental pollution；Chengdu Sichuan

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，民眾對(duì)畜禽產(chǎn)品的需求量逐漸增加，畜禽養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展，但帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題也日益突出，對(duì)環(huán)境影響極大。針對(duì)畜禽養(yǎng)殖業(yè)帶來(lái)的環(huán)境污染，國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了許多相關(guān)研究[1-2]，并取得有一定的成果，為管理部門的決策提供了依據(jù)。四川省雖然是全國(guó)畜禽養(yǎng)殖大省之一，目前針對(duì)四川的畜禽污染開(kāi)展了一些研究[3-4]，但是針對(duì)成都市的畜禽糞便產(chǎn)生及污染負(fù)荷開(kāi)展的研究不多[5]。本文基于成都市統(tǒng)計(jì)年鑒和農(nóng)委提供的數(shù)據(jù)，估算成都市畜禽產(chǎn)生量及其中養(yǎng)分含量，對(duì)空間變化特征、單位耕地面積畜禽養(yǎng)分負(fù)荷量以及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而為成都市畜禽養(yǎng)殖業(yè)的合理布局、科學(xué)區(qū)劃、畜禽糞便開(kāi)發(fā)利用及環(huán)境污染綜合治理提供科學(xué)決策依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況與研究方法

1.1 研究區(qū)域概況

成都市位于四川盆地西部，成都平原腹地，成都東與德陽(yáng)、資陽(yáng)毗鄰，西與雅安、阿壩州接壤，南與眉山相連。成都市下轄10個(gè)區(qū)5個(gè)縣，代管5個(gè)縣級(jí)市（2016年5月起代管簡(jiǎn)陽(yáng)市）。2014年末，成都市轄區(qū)建成區(qū)面積604.1 km2，常住人口1 442.8萬(wàn)人。

成都市中心城區(qū)已無(wú)規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖狀況，本研究區(qū)域?yàn)槌行某菂^(qū)以外的其余14個(gè)區(qū)（市）縣（不含簡(jiǎn)陽(yáng)市），以區(qū)（市）縣為單位，估算2014年牛、羊、豬、馬、兔、家禽（雞、鴨、鵝）的年糞便產(chǎn)生量和污染負(fù)荷。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究以2014年為基準(zhǔn)年，畜禽飼養(yǎng)量和耕地面積由成都市農(nóng)委、《成都市統(tǒng)計(jì)年鑒》[6]提供。

1.3 計(jì)算方法

1.3.1 糞便產(chǎn)生量。成都市畜禽糞便產(chǎn)生量的計(jì)算公式為：

M=B×C×D（1）

式（1）中，M為畜禽糞便產(chǎn)生量，B為畜禽飼養(yǎng)量，C為畜禽糞便排泄系數(shù)，D為飼養(yǎng)周期。對(duì)于飼養(yǎng)周期>1年的畜禽，如黃牛、母豬、蛋雞，畜禽年內(nèi)飼養(yǎng)量為年底存欄數(shù)；對(duì)于飼養(yǎng)期<1年的畜禽，畜禽年內(nèi)飼養(yǎng)量為出欄數(shù)。成都市各類畜禽的生長(zhǎng)周期如下：牛和羊按365 d計(jì)算；豬的平均飼養(yǎng)期為199 d；蛋禽和肉禽的飼養(yǎng)周期和糞便日排泄量差距較大，肉雞的生長(zhǎng)周期一般為55 d，蛋雞按365 d計(jì)算，鴨、鵝的生長(zhǎng)周期一般為210 d；兔的平均飼養(yǎng)期為90 d。根據(jù)國(guó)內(nèi)公開(kāi)發(fā)表的文章[1，7]，確定成都市畜禽糞便排泄系數(shù)（表1）。

1.3.2 畜禽糞便養(yǎng)分量的計(jì)算。畜禽糞便養(yǎng)分量的計(jì)算公式為：

N=M×Nj（2）

式2中，N為畜禽糞便養(yǎng)分量，M為動(dòng)物排放糞便總量，Nj為單位質(zhì)量動(dòng)物的糞便養(yǎng)分含量（表1），由于計(jì)算畜禽糞便負(fù)荷量時(shí)，均以N為標(biāo)準(zhǔn)換算成豬當(dāng)量進(jìn)行計(jì)算，因此本研究?jī)H估算畜禽糞便N排放量。畜禽糞便N含量見(jiàn)表2[8]。

1.3.3 畜禽糞便負(fù)荷量。單位耕地面積能夠消納畜禽糞便的承受量為農(nóng)田畜禽糞便負(fù)荷量，它直接反映了當(dāng)前各地市農(nóng)業(yè)耕地需要吸納的畜禽養(yǎng)分資源總量，間接反映了當(dāng)前條件下區(qū)域畜禽養(yǎng)殖業(yè)布局的合理程度。由于不同畜禽糞便養(yǎng)分含量不同而不便于比較，所以在實(shí)際計(jì)算時(shí)，參考國(guó)內(nèi)相關(guān)研究文獻(xiàn)，以N為標(biāo)準(zhǔn)換算成豬糞當(dāng)量進(jìn)行計(jì)算。以當(dāng)年各區(qū)（市）縣耕地面積[6]作為實(shí)際承載面積，用下式來(lái)計(jì)算畜禽糞便的豬糞當(dāng)量負(fù)荷量：

q=（N×T）/S（3）

式（3）中，q為以豬糞當(dāng)量計(jì)的農(nóng)田負(fù)荷量（t/hm2）；N為畜禽糞便的養(yǎng)分量（t）；T為各類畜禽糞便換算成豬糞當(dāng)量的換算系數(shù)；S為有效耕地面積（hm2）。畜禽糞便豬糞當(dāng)量換算系數(shù)見(jiàn)表2。

1.3.4 畜禽糞便耕地負(fù)荷預(yù)警值。單位耕地面積畜禽糞便負(fù)荷量一定程度上能反映畜禽糞便對(duì)耕地帶來(lái)的潛在威脅，但不能反應(yīng)該畜禽糞便是否過(guò)載及對(duì)環(huán)境是否構(gòu)成潛在污染。因此，對(duì)成都市各縣、市畜禽糞便農(nóng)田負(fù)荷量承受程度進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。計(jì)算公式為：

r=q/p（4）

式（4）中，r為畜禽糞便耕地負(fù)荷預(yù)警值，q為畜禽糞便豬當(dāng)量負(fù)荷量，p為以豬糞當(dāng)量計(jì)的有機(jī)肥最大適宜施用量。取值為45 t/hm2[9]。畜禽糞便負(fù)荷預(yù)警值分級(jí)及耕地風(fēng)險(xiǎn)狀況見(jiàn)表3。

2 結(jié)果與分析

2.1 成都市畜禽養(yǎng)殖糞便產(chǎn)生總量分析

2014年，成都市畜禽糞尿總排放量為1 142萬(wàn)t，其中豬糞尿排放量最高，為780.2萬(wàn)t，占總量的68%；其余畜禽糞便排放量所占比例由大到小依次為家禽（16%）>牛（8%）>兔（6%）>羊（2%）。畜禽糞尿排放量與畜禽飼養(yǎng)量、畜禽種類和飼養(yǎng)周期密切相關(guān)，家禽雖然飼養(yǎng)周期和日排泄量較小，但飼養(yǎng)量大，固排泄量相對(duì)較高；牛、羊的飼養(yǎng)量相對(duì)較少，固排泄量也較少；四川養(yǎng)兔業(yè)在全國(guó)處于舉足輕重的位置[10]，兔糞尿排泄量不容小覷。因此，成都市治理畜禽糞尿的過(guò)程中，應(yīng)以豬糞尿的治理為主，同時(shí)密切關(guān)注禽類的糞便排泄情況。

2.2 成都市畜禽糞便產(chǎn)生量區(qū)域分布特征明顯

經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，成都市畜禽糞便產(chǎn)生量呈現(xiàn)出了中心城區(qū)、二圈層（近郊區(qū)）產(chǎn)生量較少，三圈層（遠(yuǎn)郊區(qū)）較多，集中分布在邛崍、金堂、大邑、崇州等三圈層，這與成都市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展密切相關(guān)。但二圈層的雙流區(qū)排放量相對(duì)也較高，是因?yàn)殡p流本地的養(yǎng)羊業(yè)和羊兔業(yè)比較發(fā)達(dá)。同時(shí)，在計(jì)算時(shí)，將天府新區(qū)成都直管區(qū)的畜禽合并到雙流區(qū)計(jì)算。

2.3 成都市畜禽糞便負(fù)荷量分析

2014年，成都市平均單位耕地面積畜禽尿N養(yǎng)分負(fù)荷量為186.34 kg/hm2，已經(jīng)超過(guò)了歐盟農(nóng)業(yè)政策規(guī)定的糞肥年施氮（N）量的限量標(biāo)準(zhǔn)為170 kg/hm2的限值，除青白江、新都、溫江、雙流、郫縣、彭州外，其余區(qū)（市）縣均超標(biāo)。不同區(qū)（市）縣之間差異較大，三圈層的新津縣高達(dá)314.59 kg/hm2，二圈層的郫縣僅為54.72 kg/hm2。相關(guān)部門在今后的規(guī)劃中對(duì)畜禽養(yǎng)殖業(yè)合理布局，同時(shí)對(duì)排放量較大的區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)督查。

2.4 成都市畜禽糞便的區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

成都市2014年畜禽糞便耕地負(fù)荷預(yù)警值為0.63，對(duì)環(huán)境稍有威脅。青白江、新都、溫江、郫縣畜禽糞尿畜禽糞便農(nóng)田負(fù)荷量對(duì)環(huán)境暫無(wú)威脅，R≤0.4，為Ⅰ級(jí)；金堂、雙流、都江堰、彭州畜禽糞便農(nóng)田負(fù)荷量對(duì)環(huán)境稍有威脅，0.4≤R≤0.7，為Ⅱ級(jí)；龍泉驛區(qū)、邛崍市、崇州市的畜禽糞便農(nóng)田負(fù)荷量對(duì)環(huán)境構(gòu)成一定威脅，0.7≤R≤1，為Ⅲ級(jí)；大邑縣、新津縣的畜禽糞便農(nóng)田負(fù)荷量對(duì)環(huán)境構(gòu)成較嚴(yán)重威脅，R>1，為Ⅳ級(jí)。

3 結(jié)論

（1）成都市畜禽糞尿年產(chǎn)生量地區(qū)分布差距較大，主要集中在三圈層，呈現(xiàn)出近郊區(qū)分布較少，遠(yuǎn)郊區(qū)分布較多的特點(diǎn)。

（2）成都市平均單位耕地面積畜禽糞便N負(fù)荷較大，約為186.34 kg/km2，超過(guò)了歐盟的標(biāo)準(zhǔn)限值。但各區(qū)（市）縣糞便N負(fù)荷量差異較大，新津、大邑、蒲江、邛崍、崇州的負(fù)荷量較大，而郫縣、溫江、新都、青白江的污染負(fù)荷量相對(duì)較小。

（3）根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，全市畜禽糞便農(nóng)田負(fù)荷風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)R為0.63，為Ⅱ級(jí)，稍有污染。其中，青白江、新都、溫江、郫縣4個(gè)區(qū)縣負(fù)荷風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)R<0.4，農(nóng)田環(huán)境能完全消納和接受該地區(qū)的畜禽糞便，對(duì)環(huán)境不構(gòu)成污染威脅。其余區(qū)（市）縣均存在不同程度的環(huán)境污染狀況，新津縣畜禽糞便農(nóng)田負(fù)荷風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)最高，R=1.07，污染較嚴(yán)重，應(yīng)引起當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的重視。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 王方浩，馬文奇.中國(guó)畜禽糞便產(chǎn)生量估算及環(huán)境效應(yīng)[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2006，26（5）：614-617.

[2] 仇煥廣，井月.我國(guó)畜禽污染現(xiàn)狀與治理政策的有效性分析[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2013，33（12）：2268-2273.

[3] 吳崇丹，王麗娟.四川省畜牧養(yǎng)殖業(yè)污染現(xiàn)狀及防治研究[J].四川環(huán)境，2013，32（4）：139-143.

[4] 朱清，甘欣.四川省農(nóng)村面源污染問(wèn)題的環(huán)境保護(hù)對(duì)策[J].四川環(huán)境，2011，30（6）：88-93.

[5] 張心如，黃柏森.成都市畜禽養(yǎng)殖污染調(diào)查與防控措施[J].家禽生態(tài)學(xué)報(bào)，2011，32（6）：108-115.

[6] 成都市統(tǒng)計(jì)局.2015成都統(tǒng)計(jì)年鑒[M].北京：中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社，2015：176-180.

[7] 李鵬，劉紅梅.天津市畜禽糞便年排放量的估算研究[C]//第二屆全國(guó)農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集，2007：833-836.

[8] 沈根祥，汪雅谷.上海市郊農(nóng)田畜禽糞便負(fù)荷量及其警報(bào)與分級(jí)[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，1994，10（增刊1）：6-11.

[9] 劉培芳，陳振樓.長(zhǎng)江三角洲城郊畜禽糞便的污染負(fù)荷及其防治對(duì)策[M].武漢：長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境出版社，2002：456-460.

[10] 謝曉紅，郭志.四川兔業(yè)發(fā)展存在問(wèn)題和對(duì)策[J].四川畜牧獸醫(yī)，2011（10）：9-10.