鄭榕妍 福州市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 福州 350026
近年來(lái), 由于人類(lèi)活動(dòng)和溫室氣體排放導(dǎo)致的全球氣候變暖問(wèn)題引起世界各國(guó)的高度重視。 在此背景下,減源增匯[1],發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)成為當(dāng)前我國(guó)的研究熱點(diǎn)。 從碳排放源頭上看,第二、第三產(chǎn)業(yè)占主導(dǎo)地位, 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的碳排放占我國(guó)總量的17%[1-2]。畜禽養(yǎng)殖作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)重要碳源,畜禽腸道發(fā)酵和畜禽糞便管理是養(yǎng)殖業(yè)溫室氣體產(chǎn)生的兩大源頭。我國(guó)畜禽養(yǎng)殖不斷向規(guī)模化、集約化轉(zhuǎn)變的同時(shí),畜禽糞污也在大幅增多和集中[3],低碳生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)保成為產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展必須考慮的要素。 因此,對(duì)畜禽糞污進(jìn)行有效的綜合利用,促進(jìn)畜牧業(yè)形成循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì),對(duì)于助力實(shí)現(xiàn)我國(guó)碳中和具有重要意義。 國(guó)外,Johnson J M F 等[4]提出農(nóng)業(yè)碳排放類(lèi)型。 國(guó)內(nèi),白義鑫等[1]用Tapio 脫鉤模型、GM(1.1)灰色預(yù)測(cè)對(duì)黔中喀斯特地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行碳排放研究;陳勝濤等[5]研究了江蘇省畜禽養(yǎng)殖業(yè)區(qū)域溫室氣體排放的情況;班榮舶等[6]以時(shí)空差異為切入點(diǎn)對(duì)安順市畜禽養(yǎng)殖碳排放進(jìn)行研究;田云等[7]運(yùn)用LMDI 模型剖析了全國(guó)七大區(qū)域農(nóng)業(yè)碳效應(yīng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)理。 張金鑫等[8]研究環(huán)境規(guī)制和農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新方面對(duì)農(nóng)業(yè)碳排放的影響。 本文構(gòu)建碳排放公式,以福州市畜禽產(chǎn)業(yè)的碳排放量為切入點(diǎn),結(jié)合福州市畜禽糞污資源化利用現(xiàn)狀與方式, 分析福州市畜禽糞污資源化利用的不足, 提出一些對(duì)策措施,進(jìn)一步促進(jìn)福州市畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
1.1 福州市畜禽養(yǎng)殖現(xiàn)狀 福州市地處東南沿海、福建省東部,現(xiàn)轄6 區(qū)1 縣級(jí)市5 縣,其中涉及畜禽養(yǎng)殖的縣 (市) 區(qū)9 個(gè)。 主要以生豬養(yǎng)殖為主,2019 年共有195 家畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng), 其中生豬163 家,家禽29 家,牛羊3 家。 生豬規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)主要分布在福清、閩侯、連江、閩清、永泰;蛋雞規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)主要分布在福清、連江、長(zhǎng)樂(lè);肉羊規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)主要分布在福清。本文根據(jù)《福州統(tǒng)計(jì)年鑒》,整理出福州市2015-2019 年主要畜禽品種養(yǎng)殖出欄情況(見(jiàn)表1)。
1.2 福州市畜禽養(yǎng)殖碳排放情況 畜禽養(yǎng)殖碳排放主要有2 種途徑, 一是養(yǎng)殖過(guò)程中家畜腸道發(fā)酵所排放的甲烷CH4; 二是畜禽糞便管理中所引發(fā)的甲烷CH4與氧化亞氮N2O 的排放。 本文以《福州統(tǒng)計(jì)年鑒》中福州市主要畜禽品種(豬、牛、羊和家禽)的養(yǎng)殖數(shù)量為依據(jù), 對(duì)福州市主要畜禽品種的溫室氣體排放量進(jìn)行分析。 福州市的年平均氣溫在19.4~20.2 ℃,畜禽溫室氣體排放系數(shù)及其排放公式參考IPCC 國(guó)家間溫室氣體排放指南(2006)及陳勝濤等[5]、班榮舶等[6]、田云[7]等的研究(見(jiàn)表2)。
計(jì)算畜禽碳排放量時(shí), 如果同時(shí)采用畜禽存欄和出欄的數(shù)量,會(huì)導(dǎo)致重復(fù)計(jì)算。 因此,文中統(tǒng)一采用畜禽的出欄量作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 根據(jù)IPCC 的《氣候變化2014》 提出的CH4和N2O 的增溫潛勢(shì)分別為CO2的28 和265 倍。 本文在對(duì)溫室氣體排放量求和時(shí),將CH4和N2O 統(tǒng)一置換成CO2,因此,構(gòu)建畜禽溫室氣體排放公式如下:
Ei=∑Ni×Ki---(1),式(1)中Ei為畜禽各類(lèi)溫室氣體排放量,Ni為畜禽品種的數(shù)量,Ki為胃腸發(fā)酵或糞便管理的溫室氣體排放系數(shù),i 為畜禽的品種。
E 總排放=(Ei腸道CH4+Ei糞便CH4)×28+Ei糞便N2O×265 ---(2),式(2)中E 總排放為畜禽產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的CO2總排放量,Ei 腸道CH4為各類(lèi)畜禽腸道CH4排放量,Ei 糞便CH4為各類(lèi)畜禽糞便CH4排放量,Ei糞便N2O 為各類(lèi)畜禽糞便N2O 排放量,i 為畜禽的品種。
根據(jù)表1-表2 和公式 (1)(2), 得到2015-2019 年福州市畜禽養(yǎng)殖CO2排放當(dāng)量(見(jiàn)圖1)。
圖1 福州市畜禽養(yǎng)殖CO2 排放當(dāng)量
從圖中可以看出,2015-2019 年福州市豬產(chǎn)業(yè)的CO2排放當(dāng)量最大,這與生豬養(yǎng)殖是福州市主要畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的情況相符。牛、羊和家禽產(chǎn)業(yè)的CO2排放當(dāng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于生豬, 并且從2015 年到2019 年一直都很穩(wěn)定。 豬產(chǎn)業(yè)的CO2當(dāng)量自2016 年起呈斷崖式下跌,原因是自2016 年起根據(jù)“生態(tài)先行,扶大限小”的原則,全市對(duì)不符合生態(tài)環(huán)境保護(hù)要求的生豬養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行拆除, 全市只保留存欄1 000 頭以上規(guī)模生豬養(yǎng)殖場(chǎng)163 家, 并且全部通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖場(chǎng)升級(jí)改造。 而且對(duì)生豬總量也進(jìn)行了控制,"十三五"期間全市生豬年出欄量控制在200 萬(wàn)頭以?xún)?nèi)。所以2015-2019 年生豬的CO2當(dāng)量一直在減少,但這種減少不可能無(wú)限降低, 為了保證人民的“菜籃子”, 福州市生豬的養(yǎng)殖數(shù)量會(huì)保持一定的規(guī)模,其溫室氣體的排放也將維持在一定的水平。
想要將畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的CO2當(dāng)量降低,通過(guò)畜禽糞污資源化利用是一個(gè)很好的途徑。 通過(guò)生產(chǎn)有機(jī)肥和沼肥這些生物肥料, 可以有效降低化肥的使用量。 產(chǎn)生的沼氣,作為一種清潔能源,可以有效減少化石燃料的使用。
2.1 畜禽糞污資源化利用現(xiàn)狀 目前,福州市9 個(gè)畜禽養(yǎng)殖縣(市)區(qū)都在開(kāi)展畜禽糞污資源化利用項(xiàng)目。 其中,福清、閩侯列入國(guó)家級(jí)畜禽糞污資源化利用建設(shè)項(xiàng)目試點(diǎn)縣,連江列入省級(jí)試點(diǎn)縣。福清采用政府和社會(huì)資本合作(PPP)模式運(yùn)作,建設(shè)內(nèi)容包括漁溪和東瀚兩個(gè)畜禽糞污集中處理站, 是目前國(guó)內(nèi)規(guī)模最大、設(shè)備最先進(jìn)、運(yùn)行模式獨(dú)特的國(guó)家級(jí)整縣推進(jìn)項(xiàng)目。
2019 年福州市畜禽糞污資源化利用率達(dá)94.73%,規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)設(shè)施裝備配套率達(dá)100%。福州市處理糞污的方式以能源化利用和肥料化利用為主。 肥料化利用是基礎(chǔ),能源化利用是補(bǔ)充。 肥料化利用有沼肥、有機(jī)肥還田等方式。能源化利用方式是沼氣用于生活用氣和沼氣發(fā)電。 沼肥和有機(jī)肥還田利用,可以提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,解決耕地基礎(chǔ)地力下降問(wèn)題, 提高土地的固碳能力。 與化石燃料相比,沼氣作為一種清潔的可再生能源,甲烷燃燒形成二氧化碳后溫室效應(yīng)還會(huì)下降25 倍[9]。
2.2 存在問(wèn)題
2.2.1 肥料化利用方面 隨著規(guī)模養(yǎng)殖加快發(fā)展,養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)分離, 客觀上隔絕了糞便直接還田[10]。 有機(jī)肥特別是液態(tài)有機(jī)肥既臟又臭,相比化肥,所需勞動(dòng)強(qiáng)度大、施用成本高、見(jiàn)效慢,使得農(nóng)民使用有機(jī)肥的積極性不高。
2.2.2 能源化利用方面 專(zhuān)業(yè)化企業(yè)市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)仍面臨不少制約因素。比如農(nóng)村人口分布比較分散,集中供氣所鋪設(shè)的沼氣管網(wǎng)投資大,安全風(fēng)險(xiǎn)高,養(yǎng)殖企業(yè)不愿意發(fā)展。 還有每天不斷產(chǎn)生的糞污與農(nóng)作物季節(jié)性施肥所造成的供求不平衡問(wèn)題。
3.1 政府大力扶持 加大宣傳力度,提高農(nóng)民對(duì)耕地質(zhì)量的認(rèn)識(shí),引導(dǎo)農(nóng)民改變施肥習(xí)慣。優(yōu)化調(diào)整養(yǎng)殖布局,以地定肥,以肥定沼,以沼定養(yǎng),從而實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖業(yè)布局合理化、生產(chǎn)規(guī)?;?、養(yǎng)殖綠色化。 鼓勵(lì)引導(dǎo)養(yǎng)殖企業(yè)或第三方專(zhuān)業(yè)化集中處理糞污, 充分挖掘糞污資源價(jià)值,大力發(fā)展商品有機(jī)肥,通過(guò)出售有機(jī)肥、沼肥和沼氣等商品,將種植農(nóng)戶與養(yǎng)殖企業(yè)聯(lián)系起來(lái),形成種養(yǎng)一體化生態(tài)循環(huán)發(fā)展模式。
3.2 推進(jìn)PPP 模式 PPP 模式即采用政府和社會(huì)資本合作模式,支持第三方(社會(huì)資本)進(jìn)入農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用建設(shè)。針對(duì)養(yǎng)殖業(yè)糞污處理難問(wèn)題,構(gòu)建畜禽糞污集中收集處理模式, 通過(guò)畜禽糞污集中處理中心提供糞便收運(yùn)、沼液配送、生產(chǎn)有機(jī)肥等專(zhuān)業(yè)化服務(wù),形成“生態(tài)養(yǎng)殖+沼肥配送+高效種植”的農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式[11]。目前已有福清(PPP)模式正在建設(shè)探索之中。
3.3 探索畜禽養(yǎng)殖業(yè)的碳交易 2021 年7 月16 日,全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)開(kāi)啟。 目前我國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)還處于起步階段, 可以在福州探索如何將畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)納入碳排放權(quán)交易市場(chǎng), 促進(jìn)福州市農(nóng)業(yè)碳中和賬戶體系形成。
總之, 福州市畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的溫室氣體排放量已趨于穩(wěn)定,想要減少福州市畜禽產(chǎn)業(yè)的碳排放,要依托于畜禽糞污資源化的利用, 通過(guò)生物肥料替代化肥和沼氣代替化石燃料, 將養(yǎng)殖業(yè)的碳排放抵消,最終實(shí)現(xiàn)福州市畜禽產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。