何燕瓊
(廣東森信環(huán)??萍及l(fā)展有限公司 廣東清遠(yuǎn) 511500)
長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)畜禽養(yǎng)殖以散養(yǎng)為主,規(guī)?;潭认鄬?duì)較低。近年來(lái),隨著國(guó)家加大標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖場(chǎng)扶持力度,以及相繼出臺(tái)了 《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》《畜禽養(yǎng)殖禁養(yǎng)區(qū)劃定技術(shù)指南》等一系列環(huán)保政策措施,設(shè)置“限養(yǎng)區(qū)”“禁養(yǎng)區(qū)”等清退環(huán)保未達(dá)標(biāo)企業(yè)[1]。加之,龍頭養(yǎng)殖企業(yè)的快速擴(kuò)張,我國(guó)畜禽養(yǎng)殖規(guī)?;粩嗤七M(jìn),畜禽養(yǎng)殖集中度逐步得到有效提高。以生豬為例,年出欄量1 萬(wàn)頭以上的規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)數(shù)量從2007 年的1853個(gè)上漲到了2015 年的4752 個(gè),增長(zhǎng)了156.45%。畜禽規(guī)?;B(yǎng)殖產(chǎn)生的惡臭成為大氣主要污染物,需要做好項(xiàng)目環(huán)境評(píng)價(jià),提升項(xiàng)目環(huán)境管理效率,降低項(xiàng)目對(duì)生態(tài)環(huán)境影響。
規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖業(yè)惡臭氣體主要由多種臭氣化合物經(jīng)復(fù)雜互相作用產(chǎn)生,惡臭釋放至大氣環(huán)境中,對(duì)居民生活產(chǎn)生一定影響,有毒有害氣體增加人的嗅覺(jué)厭惡感。畜禽養(yǎng)殖所產(chǎn)生的惡臭主要來(lái)畜禽養(yǎng)殖過(guò)程中排放的動(dòng)物糞便,清洗養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生的污水,以及喂養(yǎng)畜禽使用到的飼料、墊料等等。且畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞尿與污水長(zhǎng)期堆放,在此過(guò)程中有機(jī)物腐敗分解,又會(huì)產(chǎn)生大量養(yǎng)殖場(chǎng)惡臭[2]。其中,動(dòng)物糞便有機(jī)物經(jīng)微生物厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的各種惡臭氣味,有毒有害,且構(gòu)成了惡臭氣體的主體。污水缺氧環(huán)境下也會(huì)產(chǎn)生大量有味氣體。惡臭已經(jīng)成為養(yǎng)殖場(chǎng)影響周邊環(huán)境的主要污染物(詳見(jiàn)表1)。
表1 一只(頭)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)年排泄糞便中污染物含量 kg/a
畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)釋放出的惡臭氣主要由含氮有機(jī)物與碳水化合物厭氧發(fā)酵,在厭氧環(huán)境中,畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)惡臭氣體釋放出的酸、臭蛋及魚腥味等刺激性氣體。其中,包含了H2S、NH3兩種有機(jī)物。其中主要成分為H2S、NH3。這些惡臭氣體及其成分不僅影響居民生活,威脅到人畜的健康[3]。因此,畜禽惡臭氣體已經(jīng)成為引發(fā)規(guī)?;B(yǎng)殖周邊居民糾紛及投訴的主要問(wèn)題之一,被稱之為“畜產(chǎn)公害”,制約了我國(guó)畜禽規(guī)?;B(yǎng)殖的可持續(xù)發(fā)展。
畜禽養(yǎng)殖大氣污染物主要為惡臭,在開展畜禽養(yǎng)殖大氣項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)時(shí),主要評(píng)價(jià)其惡臭強(qiáng)度。通常根據(jù)惡臭強(qiáng)度等級(jí)評(píng)價(jià)其惡臭的強(qiáng)弱。最早,是納德于1958 年提出惡臭氣強(qiáng)度分級(jí)?!稅撼舴乐畏ā罚ㄈ毡荆⑿笄蒺B(yǎng)殖中的惡臭氣濃度與強(qiáng)度結(jié)合,從而確定具體的惡臭氣評(píng)價(jià)限值標(biāo)準(zhǔn)值。根據(jù)歸納法計(jì)算惡臭氣等級(jí)的相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,畜禽養(yǎng)殖惡臭等級(jí)濃度與其強(qiáng)度關(guān)系滿足韋伯定律。Y=klg(22.4·X/Mr)+α。其中,Y:畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)排放的惡臭氣強(qiáng)度等級(jí);X:畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)惡臭氣體質(zhì)量濃度(mg/m3);k、α 均為常數(shù);Mr:畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)惡臭污染物相對(duì)分子質(zhì)量。從上述韋伯定律,NH3、N(CH3)3、H2S、CH4S、CH3-S-CH3、CS2、C6H5-C2H3等惡臭污染物強(qiáng)度與濃度關(guān)系(見(jiàn)表2)。
表2 惡臭污染物濃度與臭氣強(qiáng)度對(duì)照表
規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖惡臭氣體中主要成分為H2S、NH3兩種。根據(jù)韋伯定律計(jì)算出的惡臭污染物濃度及強(qiáng)度關(guān)系登記,將H2S、NH3兩種污染物濃度采用韋伯-費(fèi)希內(nèi)爾公式計(jì)算。I=a+blgC。I:臭氣強(qiáng)度等級(jí);C:畜禽養(yǎng)殖臭氣濃度值;a、b:與畜禽養(yǎng)殖臭氣性質(zhì)相關(guān)的常數(shù)。臭氣強(qiáng)度濃度實(shí)測(cè)值與計(jì)算較為一致(表3)。
表3 惡臭污染物臭氣濃度實(shí)測(cè)值與計(jì)算值對(duì)比 (mg/m3)
畜禽養(yǎng)殖惡臭氣體中的污染物濃度以mg/m3計(jì),將表3 中的惡臭氣體污染物濃度轉(zhuǎn)化為公式表示為:
其中,A、B 表示惡臭氣體中的污染物濃度(mg/m3);M 表示氣體的分子量;P 表示壓力(Pa);T 表示溫度(℃)。
表4 臭氣強(qiáng)度等級(jí)及污染物濃度 (mg/m3)
規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)惡臭氣體評(píng)估,首先要根據(jù)養(yǎng)殖場(chǎng)確定惡臭氣體產(chǎn)物面源位置,并確定惡臭氣體中氨氣與養(yǎng)殖場(chǎng)的距離,評(píng)估計(jì)算出規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)項(xiàng)目惡臭污染物產(chǎn)量[4]。
某畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)預(yù)計(jì)存欄畜禽5000 頭,占地面積約為25000m2,養(yǎng)殖場(chǎng)位于鄉(xiāng)村地區(qū),養(yǎng)殖場(chǎng)養(yǎng)殖車間位于項(xiàng)目西邊,占地面積為15000m2,常年為東南風(fēng)向,距離下風(fēng)向西邊廠界50m。
根據(jù)該畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)項(xiàng)目實(shí)際,結(jié)合廠界濃度估計(jì)數(shù)值作為惡臭污染源強(qiáng),將污染面源相關(guān)參數(shù)輸入至估算模式,以及污染面源項(xiàng)目所在區(qū)域下風(fēng)向與污染源邊界實(shí)際距離,據(jù)此,計(jì)算出污染源強(qiáng)在廠界處污染物濃度,然后將該污染物濃度與畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)惡臭等級(jí)所對(duì)應(yīng)的養(yǎng)殖場(chǎng)廠界濃度比對(duì)。通過(guò)計(jì)算、驗(yàn)證,計(jì)算出畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)廠界濃度與惡臭污染源強(qiáng)之間的比例關(guān)系,最后,利用估算模式對(duì)相關(guān)源強(qiáng)數(shù)值進(jìn)行核算,最終確定該項(xiàng)目惡臭污染物源強(qiáng)的具體數(shù)值。
通過(guò)相似規(guī)模的畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)類比調(diào)查,以及相關(guān)參考數(shù)據(jù)分析(該項(xiàng)目的面源高度取值3m,面源長(zhǎng)度為100m,面源寬度為80m),在未采取相關(guān)防護(hù)措施下,該規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)的廠界惡臭污染物強(qiáng)度約為三級(jí),通過(guò)相關(guān)參數(shù)估值分析估算,氨氣的濃度達(dá)到1.742mg/m3。若氨氣的產(chǎn)生量為0.85t/a,運(yùn)用該估算模式獲得相應(yīng)的污染面源正下風(fēng)向50m 處(即,畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)西邊廠界)氨氣濃度為0.032mg/m3。再進(jìn)一步的驗(yàn)算表明,畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)污染物面源強(qiáng)與廠界濃度成反比例關(guān)系。并計(jì)算出在養(yǎng)殖場(chǎng)正常養(yǎng)殖期間,該車間會(huì)產(chǎn)生的惡臭中氨氣的量約為91.5t/a。針對(duì)此評(píng)估情況,在進(jìn)一步采取惡臭防控措施下,該畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)廠界污染源強(qiáng)約為二級(jí),此時(shí),廠界氨氣的濃度為0.353mg/m3,年產(chǎn)出惡臭排放量為19.11t/a。
要經(jīng)常性地做好養(yǎng)殖場(chǎng)清洗,做好除濕等,降低畜禽糞污中的病菌及微生物活性,從而從源頭降低畜禽糞污分解速度,降低惡臭氣體產(chǎn)生。盡可能保持畜禽糞便干燥,保持畜禽舍內(nèi)清潔,放至生石灰或氯化鈣等降低棚舍濕度。
畜禽規(guī)?;B(yǎng)殖中惡臭氣體主要來(lái)自硫化氫及氨氣的集聚,要做好棚舍通風(fēng),安裝排風(fēng)扇、通風(fēng)機(jī)等,加快惡臭氣體釋放速度,防止因惡臭氣體濃度過(guò)快升高而引發(fā)大氣環(huán)境污染物濃度超標(biāo)。通過(guò)通風(fēng),可有效緩減畜禽糞尿積壓導(dǎo)致的厭氧發(fā)酵,生成甲烷等惡臭物。
粉塵不僅會(huì)吸附大量惡臭氣體,還是微生物的載體,因此,控制畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)棚舍粉塵,能夠有效減少惡臭污染物的傳播、擴(kuò)散。
根據(jù)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)項(xiàng)目所在區(qū)域常年風(fēng)向等氣候水文數(shù)據(jù),做好畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)選址。養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)建設(shè)綠化帶等,保持養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)空氣清新,減少惡臭氣體對(duì)周圍環(huán)境的影響。根據(jù)養(yǎng)殖規(guī)模和畜禽種類,科學(xué)設(shè)計(jì)日糧配方,提高畜禽蛋白質(zhì)及其他營(yíng)養(yǎng)吸收效率,最大限度降低氮排放量及糞污產(chǎn)生量。如,在飼料中添加微生態(tài)制劑、酸制劑、酶制劑等。
規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)惡臭污染物在所難免,根據(jù)畜禽養(yǎng)殖規(guī)模及產(chǎn)污特點(diǎn),采取相應(yīng)的措施,最大限度地降低養(yǎng)殖場(chǎng)對(duì)周圍大氣環(huán)境的影響。一方面,要根據(jù)畜禽養(yǎng)殖規(guī)模做好污染源強(qiáng)的分析,尤其是惡臭氣體產(chǎn)生量的分析評(píng)估;另一方面,要根據(jù)評(píng)估結(jié)果,采取有針對(duì)性的對(duì)策措施,最大限度降低項(xiàng)目對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,發(fā)揮項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)保效益。