鄒志剛 張浩 曾馥平 張芳

[摘要]針對我國南方河網(wǎng)地區(qū)水質(zhì)總體質(zhì)量不高的現(xiàn)狀，分析了養(yǎng)殖廢棄物對土壤和水體造成的風險，從養(yǎng)殖場的科學管理、養(yǎng)殖廢棄物生態(tài)處理和循環(huán)經(jīng)濟模式構(gòu)建三個方面提出了污染廢棄物的風險防控途徑，可為南方河網(wǎng)農(nóng)村畜禽清潔養(yǎng)殖和區(qū)域水環(huán)境管理提供決策參考。

[關(guān)鍵詞]畜禽養(yǎng)殖;南方河網(wǎng);人工濕地;風險防控;清潔生產(chǎn)

[中圖分類號]TV85[文獻標識碼]A

位于我國秦嶺淮河以南的河流中下游平原屬于南方河網(wǎng)地區(qū)，該區(qū)域在季節(jié)性季風的支配下，氣候溫潤、降雨量大，大小不同的水系發(fā)達，河湖分布密集。同時，南方河網(wǎng)地區(qū)人口密度大、經(jīng)濟發(fā)達、產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快。隨著近年來農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖規(guī)模的擴大，有些未經(jīng)處理達標的養(yǎng)殖污水的大量排放，導致胡泊、水庫、池塘出現(xiàn)了不同程度的水體富營養(yǎng)或嚴重污染的現(xiàn)象。而且，建設(shè)用地的急劇增加使得河道堵塞、河湖連通性差、水體不流動，加劇了水質(zhì)惡化，并造成了區(qū)域性水質(zhì)性缺水。以珠江流域為例，隨著廣東經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，超過60%的污水來自以廣州為中心的珠三角區(qū)域，日益嚴重的水質(zhì)污染已經(jīng)嚴重制約了該區(qū)域的社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展?；诖?，本文對我國南方河網(wǎng)農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖造成的風險進行分析，并提出污染防控的措施，為該區(qū)域的水環(huán)境改善、畜禽清潔養(yǎng)殖及“美麗鄉(xiāng)村”建設(shè)提供參考。

1 農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖污染風險

畜禽養(yǎng)殖業(yè)的風險大小受養(yǎng)殖規(guī)模、養(yǎng)殖模式、排污措施及當?shù)氐牡乩憝h(huán)境特點等因素影響，其主要包括養(yǎng)殖廢棄物對土壤的污染和養(yǎng)殖廢水對水體的污染兩個方面。土壤污染的風險主要通過過量使用養(yǎng)殖廢棄物產(chǎn)生，當施用量超過農(nóng)田的最大承載量后，便會引發(fā)土壤污染。其中，畜禽糞便中大量的鹽離子（鉀和鈉）通過破壞土壤結(jié)構(gòu)并降低土壤的滲透性，導致植物生長不良和土壤次生鹽漬化。例如，按中高施肥水平施用純有機肥后2至8年后，土壤可達到輕度以上鹽漬化程度。畜禽糞便中大量的氮、磷進入土壤后轉(zhuǎn)化為硝酸鹽和磷酸鹽，會降低作物產(chǎn)量，增加蔬菜硝酸鹽含量，影響人體的健康;而且土壤表面過量的磷會結(jié)合鈣、銅、鋁和其他元素，導致土壤板結(jié)并影響植物的生長。

規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場廢水處理設(shè)施出現(xiàn)故障或人為的因素，造成廢水未經(jīng)處理直接排放，數(shù)量較大的廢水及其中較高濃度的氮磷和有機物含量易造成附近的水體污染嚴重。目前很多飲用水源段（水庫、河流）附近均分布有村莊，村莊內(nèi)一般會有一定數(shù)量的畜禽散養(yǎng)戶。由于畜禽散養(yǎng)戶的飼養(yǎng)管理、污染治理水平普遍較為落后，環(huán)保意識也較差，很容易出現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖廢水直接排入河流、水庫的現(xiàn)象，造成飲用水源水質(zhì)變差和富營養(yǎng)化，對飲用水源造成潛在的污染風險。主要包括以下五個方面：①畜禽養(yǎng)殖污水的硝酸鹽和氨氮滲透到地下水中，導致硝態(tài)氮升高引起水質(zhì)惡化。此外，地下水中的氨氮轉(zhuǎn)化成硝酸鹽時，也會加劇地下水污染程度;②養(yǎng)殖污水中的高濃度磷在作物難以完全吸收的情況下，多次灌溉可能增加磷的活性并淋溶到地下水中;③經(jīng)過養(yǎng)殖污水多次灌溉后，土壤離子交換后釋放出原有的鈣離子，導致地下水的硬度、鹽度發(fā)生變化;④養(yǎng)殖廢水中有些難以降解的有機污染物，繼續(xù)存在水體中，對水環(huán)境產(chǎn)生長期而不利的影響;⑤養(yǎng)殖廢水中除了氮磷和有機物外，真菌孢子、腸道細菌、病毒等有害微生物也會引起地下水污染。

2 畜禽廢棄物污染風險防控途徑

2.1 養(yǎng)殖場的科學管理

開展畜禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖禁養(yǎng)區(qū)、限養(yǎng)區(qū)劃定和管理工作。例如，飲用水源一級保護區(qū)和自然保護區(qū)核心區(qū)和緩沖區(qū)屬于重點生態(tài)功能區(qū)，嚴禁養(yǎng)殖畜禽及水產(chǎn);港口/航道、國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護區(qū)核心區(qū)也屬于禁止養(yǎng)殖區(qū)，此外，禁止養(yǎng)殖區(qū)還有水體中有毒有害物質(zhì)超過規(guī)定標準的區(qū)域及未批準利用的無居民河心島（包括沙洲等）。飲用水源二級保護區(qū)和準保護區(qū)與國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護區(qū)實驗區(qū)則屬于限制養(yǎng)殖區(qū)，河道及堤防保護區(qū)、自然保護區(qū)試驗區(qū)、風景名勝區(qū)等也屬于限制養(yǎng)殖區(qū)。因此，畜禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖場的選址要避開這些關(guān)鍵區(qū)域，以免對這些區(qū)域造成水體污染。

加強畜禽養(yǎng)殖散戶管理。引導散戶養(yǎng)殖逐步向規(guī)?；D(zhuǎn)移，集中收集畜禽廢棄物，實行集中處理及資源化利用，推動流域養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。在實際生產(chǎn)中，可考慮以鄉(xiāng)鎮(zhèn)或較大的行政村為單位進行。此外，要積極推進生豬欄舍改造建設(shè)，重點推廣生豬“高架床欄舍、清糞零沖水、飼養(yǎng)管理自動化、環(huán)境可控制”等生態(tài)養(yǎng)殖模式，從源頭上阻斷或減少養(yǎng)殖污水產(chǎn)生。

2.2 養(yǎng)殖廢棄物生態(tài)處理

按照全程減控、資源利用的原則，以畜禽養(yǎng)殖廢棄物生態(tài)治理為指導，大力推廣種植-養(yǎng)殖結(jié)合、發(fā)酵床養(yǎng)殖和達標排放等技術(shù)，應用目前相對成熟的畜-地平衡的廢棄物處理模式。在實踐中，該模式是在畜禽養(yǎng)殖廢棄物固液分離的基礎(chǔ)上，將大部分的有機質(zhì)通過厭氧發(fā)酵處理，厭氧發(fā)酵后的沼液經(jīng)沉淀后再通過活性污泥法、生物接觸氧化法、生物濾池法等好氧處理，以達到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》的相關(guān)規(guī)定。

由于南方年均溫高、冬季結(jié)冰期短，適合應用低成本、高效率并且易管理的人工濕地/塘進行養(yǎng)殖污水處理。水葫蘆、大漂、香蒲、葛蒲、蘆葦?shù)雀呱锪?、生長速度快的植物經(jīng)常被用于人工濕地的構(gòu)建，取得了良好的效果。但這些植物因生長周期短、可二次利用度低，有時候也面臨著后續(xù)處理成本高、易二次污染的問題。

2.3循環(huán)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟模式構(gòu)建

針對目前我國南方地區(qū)人工濕地處理養(yǎng)殖廢棄物過程中存在的問題，中科院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所篩選了具有多年生、資源化利用高的綠狐尾藻作為人工濕地的主要植物，通過研發(fā)生物基質(zhì)-生態(tài)濕地-經(jīng)濟濕地復合系統(tǒng)核心技術(shù)進行養(yǎng)殖廢棄物污染減控。試驗示范表明，16000mg/kg的COD經(jīng)過處理后，可降低到80mg/kg，3900 mg/kg和350mg/kg銨氮、總磷經(jīng)過人工濕地處理后，也分別降低到了20mg/kg和1mg/kg。濃黑發(fā)臭的污水變得清澈無味，系統(tǒng)末端養(yǎng)殖的草魚、鰱魚、鯉魚還可以狐尾藻為飼料，大大提高污染治理的經(jīng)濟效益。另外，應浙江省嘉興市科技部門的要求，課題組增加了河道的污染減控和水質(zhì)提示試驗示范內(nèi)容，分別在嘉興市南湖區(qū)的花家浜、楊家浜、增浜和明月河等污染嚴重、河水又黑又臭的河道建立了“五水共治”的試驗示范工程，通過近半年的治理，試驗示范河道水體中COD、銨氮、總磷等污染物降低了50%～80%，基本恢復其生態(tài)自凈功能。此外，在保障糧食產(chǎn)量和滿足農(nóng)田環(huán)境風險評估的情況下，將適量的畜禽糞便轉(zhuǎn)化成有機肥，替代生產(chǎn)中所需的部分化肥，即滿足作物、果樹、蔬菜等生產(chǎn)需求，也能推進畜禽糞便資源化利用，實現(xiàn)以種定養(yǎng)，有望成為治理該區(qū)域農(nóng)村突出環(huán)境問題、踐行綠色發(fā)展的途徑之一。

3 結(jié)語

南方河網(wǎng)地區(qū)獨特的地理環(huán)境條件及迅猛發(fā)展的畜禽養(yǎng)殖廢棄物物的排放，對土壤和水體帶來了高風險，需要根據(jù)不同區(qū)域的環(huán)境承載能力，按照種養(yǎng)平衡的原則，科學計算畜禽養(yǎng)殖容量，達到產(chǎn)用平衡;積極應用畜禽生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)，推進生豬欄舍改造建設(shè);重點推廣畜禽廢棄物的工程處理模式、人工濕地及循環(huán)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟等模式，從源頭上阻斷或減少養(yǎng)殖污水產(chǎn)生，提高農(nóng)牧結(jié)合便利化水平，從而降低該地區(qū)畜禽養(yǎng)殖的環(huán)境風險，實現(xiàn)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

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