田文勇,毛 昆,張翊紅

(1.銅仁學院 經(jīng)濟管理學院,貴州 銅仁 554300;2.貴州財經(jīng)大學 管理科學與工程學院,貴州 貴陽 550025;3.銅仁學院 鄉(xiāng)村振興中心,貴州 銅仁 554300;4.銅仁學院 馬克思主義學院,貴州 銅仁 554300)

近年來隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,畜禽養(yǎng)殖業(yè)得到了快速發(fā)展,但隨之而來的畜禽養(yǎng)殖污染問題也愈發(fā)嚴重,逐漸成為制約中國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。由于畜禽養(yǎng)殖污染治理復雜且繁瑣,因此計算出區(qū)域養(yǎng)殖污染承載量及負荷預警顯得格外重要,對此相關學者展開了廣泛研究,如龔世飛等[1]運用污染負荷估算法估算了丹江口庫區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染量,發(fā)現(xiàn)畜禽污染仍是該區(qū)域主要的污染源;黃鑫等[2]核算了遼河流域農(nóng)田的畜禽糞尿承載力,發(fā)現(xiàn)畜禽糞尿已經(jīng)對部分縣域的農(nóng)田造成了污染;吳榮康等[3]、于娜等[4]、車曉翠等[5]、李丹陽等[6]、郭珊珊等[7]、周芳等[8]運用排污系數(shù)法分別估算了河南、山東、吉林、山西、四川及西藏的部分區(qū)域畜禽糞尿與主要污染物的排放量,并分析了污染對環(huán)境的影響。

以上研究為本文提供了較好的借鑒與參考,但仍存在研究細化不足且缺少對特殊地理區(qū)域如自然保護區(qū)的研究。梵凈山作為中國佛教5大名山之一、國家5A級旅游景區(qū)、世界自然遺產(chǎn)保護區(qū),其環(huán)周邊共計12個鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域,各鄉(xiāng)鎮(zhèn)有自己的特殊地理背景,在發(fā)展過程中面臨著畜禽發(fā)展與環(huán)境保護的矛盾。根據(jù)《畜禽養(yǎng)殖禁養(yǎng)區(qū)劃定技術指南》[9]和《畜禽養(yǎng)殖污染條例》[10]要求,在與生態(tài)保護紅線格局相協(xié)調(diào)前提下,自然保護區(qū)的核心區(qū)和緩沖區(qū)、風景名勝區(qū)應科學合理劃定禁養(yǎng)區(qū)范圍,切實加強環(huán)境監(jiān)管,促進環(huán)境保護和畜牧業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展,即在不破壞生態(tài)環(huán)境的前提下,合理發(fā)展畜禽養(yǎng)殖成為環(huán)梵凈山區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的難題之一。本文基于環(huán)梵凈山區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)實問題,估算該區(qū)域畜禽養(yǎng)殖污染總量,預估污染負荷值,以期為該區(qū)域畜禽適度規(guī)模養(yǎng)殖和可持續(xù)發(fā)展提供理論指導與參考。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

豬、牛、羊、家禽的飼養(yǎng)量和耕地面積數(shù)據(jù)由2015-2022《銅仁統(tǒng)計年鑒》[11]整理而成,環(huán)梵凈山區(qū)域包含3縣12個鄉(xiāng)鎮(zhèn),分別為纏溪鎮(zhèn)、德旺鄉(xiāng)、羅場鄉(xiāng)、閔孝鎮(zhèn)、木黃鎮(zhèn)、怒溪鎮(zhèn)、太平鎮(zhèn)、烏羅鎮(zhèn)、楊柳鎮(zhèn)、洋溪鎮(zhèn)、寨英鎮(zhèn)、紫薇鎮(zhèn)。

1.2 研究方法

1.2.1 排污系數(shù)法 本文主要參考郭姍姍[7]、陳麗虹等[12]的研究方法估算環(huán)梵凈山區(qū)域畜禽養(yǎng)殖糞尿量及畜禽養(yǎng)殖污染物,具體計算方法為:

Q=A×T×H×10-3

(1)

Lq=Q×Lt×10-4

(2)

式中Q為總的畜禽糞尿產(chǎn)生量(t);A為各類畜禽飼養(yǎng)量(頭或只);T為飼養(yǎng)周期數(shù)(d);H為日排泄系數(shù)(kg/d);Lq為畜禽糞尿污染物產(chǎn)生量(104t);Lt為畜禽糞尿污染物含量(kg/t)。

1.2.2 土地承載法

1.2.2.1 豬糞當量土地承載負荷計算方法 借鑒黃美玲等[13]、王忙生等[14]的研究方法計算豬糞當量土地承載負荷。由于畜禽種類、飼喂飼料、飼養(yǎng)環(huán)境、體型大小等方面存在差異,因此當畜禽糞尿作為有機肥施入土地時,污染程度也有所不同。根據(jù)環(huán)梵凈山區(qū)域畜禽情況和各類畜禽糞尿用作肥料效果的差異情況,為方便統(tǒng)計,根據(jù)表1換算系數(shù)[6-7,15]以豬糞當量進行計算,計算方法如下:

表1 畜禽糞尿換算系數(shù)Table 1 The conversion coefficient of livestock and poultry manure

F=K/S=∑G×C/S

(3)

式中F為以豬當量進行計算的畜禽糞尿土地承載負荷(t/hm2);K為豬糞當量計算的各類畜禽糞尿產(chǎn)生量(t);S為環(huán)梵凈山區(qū)域農(nóng)業(yè)常用耕地播種面積(hm2);G為選取的畜禽糞尿量(t);C為各類畜禽糞尿以豬糞換算的豬糞當量的換算系數(shù)。

1.2.2.2 N、P負荷計算方法 N、P是畜禽糞尿的主要成分,過量的N、P如不加以資源化利用或土地不能自行消納則會導致嚴重的面源污染。為進一步估算環(huán)梵凈山區(qū)域畜禽污染中N、P情況,本文參考郭姍姍等[7]的研究方法計算出每公頃農(nóng)業(yè)常用耕地播種面積能承載的豬糞當量N、P負荷,進而衡量環(huán)梵凈山區(qū)域土地污染情況。參照王方浩等[16]研究,豬糞中N含量為0.65%、P含量為0.169%(以N和P2O5計),計算方式如下:

(4)

(5)

式中qN為單位耕地播種面積氮負荷量(kg/hm2);qP為單位耕地播種面積為磷負荷量(kg/hm2);S為農(nóng)業(yè)常用耕地播種面積(hm2)。

1.2.3 負荷預警值計算方法 土地承載法計算土地承載負荷只能反映出畜禽糞尿在耕地面積上的污染負荷,并不能表現(xiàn)出畜禽所產(chǎn)生的糞尿是否對區(qū)域環(huán)境造成威脅。要表現(xiàn)出糞尿是否對區(qū)域環(huán)境存在威脅,在計算畜禽糞尿土地承載負荷時,需要進行預警值分級,計算公式如下:

(6)

式中r為各地畜禽糞尿量承載程度有關的預警值;q為畜禽糞尿以豬糞當量的土地承載負荷(t/hm2);p為單位農(nóng)業(yè)常用耕地播種面積畜禽糞尿最大施肥適宜量(t/hm2)。單位耕地面積最大施肥量的選取參考國家環(huán)保總局推薦的數(shù)據(jù)[17]。國家環(huán)?？偩忠?guī)定每公頃農(nóng)業(yè)土地畜禽糞尿最大負荷為30～50 t,當超過規(guī)定負荷范圍時,土壤肥力就會下降,農(nóng)作物將減產(chǎn)。根據(jù)《銅仁統(tǒng)計年鑒》[11]數(shù)據(jù)及對環(huán)梵凈山區(qū)域的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,確定本文選取的單位農(nóng)業(yè)常用耕地播種面積最大有機肥適宜量為40 t。由公式(6)可知,當p不變時,隨著q的增大,r警戒值越大,表明污染對土地的威脅等級就越高,各等級對應的預警值見表2[18]。

表2 畜禽糞尿污染耕地承載力預警值R分區(qū)[18]Table 2 The warning value R zone of cultivated land carrying capacity polluted by livestock feces and urine[18]

1.3 指標選取

1.3.1 畜禽飼養(yǎng)量及飼養(yǎng)周期 根據(jù)郭姍姍等[7]、陳麗虹等[12]對畜禽污染量估算的方法,同時參考國家環(huán)?？偩滞扑]的數(shù)據(jù)及環(huán)梵凈山區(qū)域的實際情況,選取確定生豬的飼養(yǎng)周期為199 d,飼養(yǎng)量為當年出欄量;牛羊的飼養(yǎng)周期為365 d,飼養(yǎng)量為當年存欄量;由于梵凈山區(qū)域內(nèi)的家禽多以農(nóng)戶自養(yǎng),飼養(yǎng)周期較長,因此這里的飼養(yǎng)周期采用國家環(huán)?？偩滞扑]的蛋雞飼養(yǎng)周期為參考依據(jù),飼養(yǎng)周期為210 d,飼養(yǎng)量為當年出欄量。2014-2021年環(huán)梵凈山區(qū)域畜禽飼養(yǎng)量見表3。

表3 2014-2021年環(huán)梵凈山區(qū)域畜禽飼養(yǎng)量Table 3 The number of livestock and poultry breeding from 2014 to 2021 in surrounding Fanjing Mountain area 頭

1.3.2 排污系數(shù)選取

1.3.2.1 畜禽糞尿排泄系數(shù) 主要根據(jù)豬、牛、羊、家禽的飼養(yǎng)方式來確定糞尿排泄系數(shù),由于畜禽在品類、飼養(yǎng)環(huán)境、生理結(jié)構(gòu)、體型大小等方面存在差異,故排泄系數(shù)也存在差異。為確保計算數(shù)據(jù)準確可靠,本文選取的畜禽糞尿排泄系數(shù)來自2019年《畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞便污染監(jiān)測核算方法與產(chǎn)排污系數(shù)手冊》[15],見表4。

表4 畜禽糞尿日排污系數(shù)[15]Table 4 The daily discharge coefficient of livestock feces and urine[15] kg/d

1.3.2.2 污染物含量 本文根據(jù)國家環(huán)保總局推薦的畜禽糞尿污染物含量數(shù)據(jù)[17]確定畜禽糞尿中所含污染物含量,見表5。

表5 畜禽糞尿污染物含量Table 5 The pollutant content of feces and urine for livestock and poultry kg/t

1.3.3 耕地面積選取 2017年11月發(fā)布實施的《土地利用現(xiàn)狀分類》[19]中把耕地歸類為種植農(nóng)作物的土地,包括水田、水澆地、旱地,在畜禽養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的糞便、尿液做肥料時主要由這3類土地消納。由于環(huán)梵凈山區(qū)域?qū)儆趪易匀槐Ｗo區(qū),農(nóng)業(yè)用地除常用耕地播種面積外,其余幾類土地皆被劃為保護區(qū)域,限制開墾,因此本文選取的耕地面積小于環(huán)梵凈山區(qū)域12個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的實際農(nóng)業(yè)耕地面積,農(nóng)業(yè)常用耕地基本上分布于梵凈山自然保護區(qū)核心區(qū)外的鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域。由表6可知環(huán)梵凈山區(qū)域耕地播種面積總體處于上升趨勢,2021為30 130 hm2,比2014年增加了2 674 hm2,同比增長8.87%。

表6 2014-2021年環(huán)梵凈山區(qū)域農(nóng)業(yè)常用耕地播種面積Table 6 The sown area of commonly used agricultural cropland between 2014 and 2021 in surrounding Fanjing Mountain area hm2

2 結(jié)果與分析

2.1 畜禽糞尿量分析

2.1.1 環(huán)梵凈山區(qū)域畜禽糞尿總量分析 由公式1計算2014-2021年環(huán)梵凈山區(qū)域畜禽糞尿污染量,見圖1。由圖1可知,近年來環(huán)梵凈山區(qū)域畜禽糞尿污染量總體上處于上升趨勢,但上升的變化幅度不大。其中牛一直是糞尿排放量最多的畜禽,且存在繼續(xù)增加趨勢,牛糞尿年排放均值分別為38.08×104t、22.64×104t,其次是生豬,糞尿年排放均值分別是6.16×104t、9.94×104t;最少的是羊,糞尿年排放均值分別是2.11×104t、0.70×104t。

2.1.2 各鄉(xiāng)鎮(zhèn)畜禽糞尿量分析 由公式1計算得出2014-2021年環(huán)梵凈山區(qū)域12個鄉(xiāng)鎮(zhèn)畜禽糞尿量,見圖2。由圖2可知12個鄉(xiāng)鎮(zhèn)畜禽糞尿產(chǎn)生量存在較大的差異,并且大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)的糞尿產(chǎn)量還存在繼續(xù)上升的趨勢。其中德旺鄉(xiāng)的畜禽糞尿產(chǎn)生量最多,分別為77.97×104t、38.87×104t,該鄉(xiāng)從2015年開始,每年逐步增多,2018年達到最高值,分別為17.11×104t、8.34×104t,隨后開始下降;太平鎮(zhèn)是畜禽糞尿產(chǎn)生量最少的鄉(xiāng)鎮(zhèn),8年的糞尿總產(chǎn)量分別為10.70×104t、6.25×104t,與最多的德望鄉(xiāng)相比差值分別為67.27×104t、32.25×104t。可見德旺鄉(xiāng)的糞污治理壓力十分嚴峻。

圖2 2014-2021年各鄉(xiāng)鎮(zhèn)畜禽糞尿產(chǎn)量Fig.2 The fecal and urine output of livestock and poultry from 2014 to 2021 in each township

2.2 畜禽糞尿污染物分析

2.2.1 環(huán)梵凈山區(qū)域畜禽糞尿污染物總量分析 由公式2計算出2014-2021年環(huán)梵凈山區(qū)域畜禽養(yǎng)殖糞尿污染物TP、TN的排放量,見圖3。由圖3可知該區(qū)域TP、TN的排放量總體上處于上升趨勢,其中TP排放量變化平穩(wěn),而TN的排放量變化趨勢較大,該變化趨勢與TN排放量較大的牛的飼養(yǎng)量變化趨勢一致。

圖3 2014-2021年畜禽糞尿TP、TN排放量Fig.3 The TP and TN emissions of livestock manure and urine from 2014 to 2021

2.2.2 各鄉(xiāng)鎮(zhèn)畜禽糞尿污染物排放量分析 由公式2分別計算出2014-2021年環(huán)梵凈山區(qū)域各鄉(xiāng)鎮(zhèn)畜禽糞尿污染物TN、TP排放量,見圖4。由圖4可知各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的TP、TN排放量變化不均,整體變化較大,其中德旺鄉(xiāng)是畜禽糞尿污染物TN、TP排放量最多的鄉(xiāng)鎮(zhèn),分別為639.42 t、140.36 t。太平鎮(zhèn)是最少的鄉(xiāng)鎮(zhèn),分別為90.17 t、25.07 t。除了德旺鄉(xiāng)、木黃鎮(zhèn)年度TN、TP排放量變化較大外,其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)TP、TN排放量年度變化相對平穩(wěn),各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的TP、TN排放量主要與各鄉(xiāng)鎮(zhèn)自身的畜禽飼養(yǎng)規(guī)模變化有關,但同時也會受到梵凈山自然保護區(qū)環(huán)境規(guī)制變化的影響。

圖4 2014-2021年各鄉(xiāng)鎮(zhèn)畜禽糞尿TN、TP排放量Fig.4 The TN and TP emissions of livestock manure and urine from 2014 to 2021 in each township

2.3 耕地負荷預警

2.3.1 環(huán)梵凈山區(qū)域畜禽負荷分析 由公式(3)、公式(4)、公式(5)計算出2014-2021年環(huán)梵凈山區(qū)域畜禽糞尿土地承載負荷量,見圖5。由圖5可知環(huán)梵凈山區(qū)域各類負荷物中豬糞當量的負荷是最嚴峻的,其次是N負荷,最小的是P負荷,但總體上各類負荷量值都存在上升趨勢,其中2020-2021年的負荷量增加趨勢特別明顯。根據(jù)歐盟農(nóng)業(yè)政策規(guī)定耕地中N、P的污染負荷承載標準分別要小于或等于170 kg/hm2、40 kg/hm2,超過此標準則會對耕地造成污染[20]。由圖5可知2014-2021環(huán)梵凈山區(qū)域畜禽糞尿污染物N、P最大負荷量雖然存在上升趨勢但均未超過歐盟農(nóng)業(yè)政策規(guī)定值,表明環(huán)梵凈山區(qū)域耕地能自行消納畜禽糞尿污染物N、P。

圖5 2014-2021年畜禽糞尿土地承載負荷Fig.5 The land carrying load of livestock manure and urine from 2014 to 2021

2.3.2 各鄉(xiāng)鎮(zhèn)污染負荷狀況分析 由公式(3)、公式(4)、公式(5)分別計算出環(huán)梵凈山區(qū)域12個鄉(xiāng)鎮(zhèn)畜禽糞尿豬當量、N、P負荷,見圖6。由圖6可知各鄉(xiāng)鎮(zhèn)間的豬當量、N、P負荷變化趨勢較大,其中木黃鎮(zhèn)2015年豬當量、N、P負荷為12個鄉(xiāng)鎮(zhèn)8年來最大值,分別達到84.18 kg/hm2、54.72 kg/hm2、14.13 kg/hm2,紫薇鎮(zhèn)2014年N、P負荷及2016年的豬當量負荷為12個鄉(xiāng)鎮(zhèn)8年來的最小值,負荷量分別為4.26 kg/hm2、1.11 kg/hm2、6.56 kg/hm2,豬當量、N、P負荷最大與最小值之間分別相差77.62 kg/hm2、50.46 kg/hm2、13.02 kg/hm2。環(huán)梵凈山區(qū)域豬當量、N、P負荷的均值分別為33.81 kg/hm2、21.98 kg/hm2、5.71 kg/hm2,由此可見部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)的負荷值已經(jīng)超過環(huán)梵凈山區(qū)域的平均值,污染負荷問題較為嚴重。

2.3.3 負荷預警等級分析 運用公式(6)以及結(jié)合表2的預警分級標準,計算出2014-2021年環(huán)梵凈山區(qū)域及各鄉(xiāng)鎮(zhèn)負荷預警值,見表7、表8。由表7可知,環(huán)梵凈山區(qū)域畜禽污染預警等級存在上升趨勢,其中2014-2016年污染等級為Ⅱ級,對應的污染情況為稍有污染;2017-2019年的污染等級為Ⅲ級,對應的污染情況為有污染;2020-2021年的污染等級為Ⅳ級,對應的污染情況為污染較大。由表8可知,各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的畜禽污染負荷預警存在較大差異,除太平鎮(zhèn)無污染外其余鄉(xiāng)鎮(zhèn)在不同時間段均存在污染情況,其中8年內(nèi)有一半年限大于等于Ⅳ級(污染較大)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)分別是德望鄉(xiāng)、木黃鎮(zhèn)、烏羅鎮(zhèn)、楊柳鎮(zhèn)、洋溪鎮(zhèn)。但值得注意的是以往污染預警值較大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)從2020年開始都普遍有所下降,而以往污染預警值較小的鄉(xiāng)鎮(zhèn)從2020年開始普遍存在上升趨勢,可見環(huán)梵凈山區(qū)域的畜禽污染土地負荷預警問題仍然嚴峻,各鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間的治理思路仍需協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

表8 2014-2021環(huán)梵凈山區(qū)域各鄉(xiāng)鎮(zhèn)畜禽污染預警值及分級Table 8 The warning value and level of livestock pollution from 2014 to 2021 in townships surrounding Fanjing Mountain area

3 討 論

梵凈山作為中國佛教5大名山之一、國家5A級旅游景區(qū)、世界自然遺產(chǎn)保護區(qū),生態(tài)環(huán)境的重要性格外突出,但同時該區(qū)域又地處武陵山區(qū)連片貧困帶,雖然該區(qū)域在2020年全面脫貧,但是區(qū)域內(nèi)的脫貧人口返貧風險仍然較大,在生態(tài)環(huán)境保護與生計發(fā)展過程中,難免會產(chǎn)生矛盾。本文基于2014-2021年梵凈山區(qū)域畜禽養(yǎng)殖情況,估算了該區(qū)域的畜禽污染量以及耕地負荷預警情況。

從整體來看,環(huán)梵凈山區(qū)域無論是畜禽污染排放量還是耕地負荷預警情況總體上均存在上升趨勢,污染治理刻不容緩。從不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)來看,各鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間的污染排放量和耕地負荷預警差異性較大,其中德望鄉(xiāng)是12個鄉(xiāng)鎮(zhèn)中污染問題最嚴峻的鄉(xiāng)鎮(zhèn),太平鎮(zhèn)是12個鄉(xiāng)鎮(zhèn)中污染問題最輕的鄉(xiāng)鎮(zhèn)。具體而言有以下表現(xiàn):

一是在糞尿排放量方面,環(huán)梵凈山區(qū)域畜禽糞尿年均排放量為84.79×104t,其中牛的排放量最大,年均糞尿排放量為60.72×104t,占總排放量的71.61%,其次是生豬(19.00%)、家禽(6.07%),最少的是羊(3.31%)。牛由于自身的生理特征,日排放的糞尿比較多,日排污系數(shù)較大,且梵凈山區(qū)域的農(nóng)戶一直有養(yǎng)牛的傳統(tǒng),因此牛的污染排放量是該區(qū)域最大的,相關學者在計算不同區(qū)域畜禽糞污排放量時,也出現(xiàn)了類似的結(jié)果,如賈玉川和黃大鵬[21]、郜興亮等[22]、劉剛等[23]。

二是在污染物方面,2014-2021年區(qū)域內(nèi)TP、TN污染物排放量總體呈上升趨勢,其中TP排放量除2016年稍有下降外,其余年份均呈上升趨勢,但上升幅度不大,而TN污染物排放量呈波動勢上升,其中2015-2018年處于緩慢上升期,2018-2019稍有下降,2019-2021又逐步上升。出現(xiàn)上述結(jié)果的可能原因是2015-2018年是該區(qū)域脫貧攻堅的關鍵期,當?shù)卮蟛糠洲r(nóng)戶有養(yǎng)牛的經(jīng)驗與傳統(tǒng)且有思南黃牛等優(yōu)良品種,農(nóng)戶從事養(yǎng)殖活動能有效帶動自身脫貧,牛的飼養(yǎng)量增加,進而TN的排放量增加;2018-2019年TN排放量下降是由于2018年梵凈山升級為世界自然遺產(chǎn)地,環(huán)境規(guī)制力度加大,進而影響到了畜禽飼養(yǎng)量和TN排放量;2019-2021年排放量上升是由非洲豬瘟帶來的畜禽市場價格波動及新冠疫情帶來的外出務工困難造成,該期間區(qū)域農(nóng)戶沒有合適的工作來維持正常的經(jīng)濟開支,只能從事傳統(tǒng)的種養(yǎng)殖業(yè),從而導致畜禽飼養(yǎng)量快速增加,造成TN排放量增加。

三是在耕地負荷方面,畜禽糞尿中主要含有作物生長所需的氮(N)、磷(N)、鉀(K)等有機物[24],中國主要采用沼氣工程、堆肥、還田等方式治理畜禽糞便污染物,但還田仍然是當前主要的治理方式[25-26],適當?shù)倪€田對作物生長有促進作用,但過量的還田容易損壞土壤結(jié)構(gòu),造成土壤富營養(yǎng)化,從而抑制作物的生長[27-28]。目前畜禽糞尿排放農(nóng)田是否超標主要是以豬糞當量計算氮(N)、磷(N)負荷是否超出土壤的最大承受范圍[21-23]。通過上面的計算可知,環(huán)梵凈山區(qū)域內(nèi)豬糞當量、N、P負荷值總體上處于上升趨勢,其中豬糞當量負荷上升幅度>N負荷>P負荷。N、P負荷年排放均值分別為21.98 kg/hm2、5.71 kg/hm2,同時各鄉(xiāng)鎮(zhèn)豬糞當量、N、P負荷變化趨勢較大,部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)的負荷值已經(jīng)超過區(qū)域均值。歐盟農(nóng)業(yè)標準規(guī)定耕地中N、P的污染負荷承載標準分別要小于或等于170 kg/hm2、40 kg/hm2[20],可見該區(qū)域的N、P負荷遠低于歐盟的農(nóng)業(yè)政策標準,表明該區(qū)域糞污還田壓力不大。而通過對耕地負荷預警計算,區(qū)域內(nèi)耕地負荷預警值總體呈上升趨勢,且污染越來越嚴重,各鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間除太平鎮(zhèn)全年無污染外,其余鄉(xiāng)鎮(zhèn)在不同時間段均存在污染,負荷預警問題嚴峻。當然,梵凈山區(qū)域負荷預警嚴重除了因近年來畜禽養(yǎng)殖量不斷增加外,還與本文選取的耕地范圍有關,考慮到梵凈山生態(tài)環(huán)境的獨特性,大部分土地被限制開發(fā),本文在研究的過程中僅選取了當?shù)爻Ｓ玫母孛娣e作為研究對象,數(shù)據(jù)小于當?shù)氐膶嶋H耕地面積,因此計算出來的負荷預警值比較大,如果以實際耕地面積計算,負荷問題肯定要小很多,但是隨著梵凈山區(qū)域的環(huán)境規(guī)制強度的不斷增強,選取常用耕地面積更能代表當?shù)氐膶嶋H情況,對指導梵凈山區(qū)域畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展更有借鑒意義。

基于梵凈山的實際情況及研究結(jié)果,對梵凈山區(qū)域畜禽養(yǎng)殖提出以下建議:一是調(diào)整畜禽養(yǎng)殖結(jié)構(gòu),合理控制畜禽飼養(yǎng)規(guī)模。由研究結(jié)果可知牛和生豬是環(huán)梵凈山區(qū)域糞尿及污染物排放量較大的畜禽,因此建議該區(qū)域的主管部門采用科學的手段評估區(qū)域土地承載能力,在耕地承載負荷范圍內(nèi)合理調(diào)整畜禽養(yǎng)殖結(jié)構(gòu),并根據(jù)當前的飼養(yǎng)結(jié)構(gòu)適當縮減牛和生豬飼養(yǎng)規(guī)模,穩(wěn)定家禽和羊的飼養(yǎng)規(guī)模,減少畜禽養(yǎng)殖污染物排放量。二是嚴格落實保護區(qū)規(guī)定,精準實施污染治理政策。通過對各鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間的污染情況分析可知德旺鄉(xiāng)、木黃鎮(zhèn)、烏羅鎮(zhèn)、楊柳鎮(zhèn)、洋溪鎮(zhèn)是畜禽糞尿及污染物TN、TP排放量較多及土地負荷等級較高的鄉(xiāng)鎮(zhèn),因此建議德旺鄉(xiāng)、木黃鎮(zhèn)、烏羅鎮(zhèn)、楊柳鎮(zhèn)、洋溪鎮(zhèn)嚴格控制畜禽養(yǎng)殖規(guī)模,減少各類污染物排放量;太平鎮(zhèn)應保持現(xiàn)有畜禽養(yǎng)殖規(guī)模,其余鄉(xiāng)鎮(zhèn)應嚴格執(zhí)行國家自然保護區(qū)各種畜禽養(yǎng)殖規(guī)定,合理確定養(yǎng)殖規(guī)模,精準實施污染治理政策,督促和鼓勵畜禽養(yǎng)殖主體因地制宜開展畜禽糞便資源化利用。三是加大養(yǎng)殖主體技能培訓,拓寬養(yǎng)殖主體就業(yè)渠道。根據(jù)研究結(jié)果可知環(huán)梵凈山區(qū)域內(nèi)畜禽污染預警等級呈上升趨勢,污染風險逐漸增大,而梵凈山屬于國家級自然保護區(qū),該區(qū)域目前存在畜禽養(yǎng)殖污染與環(huán)境保護之間的現(xiàn)實矛盾,因此建議主管部門加大政策補貼力度,對各類養(yǎng)殖主體開展多方面的技能培訓,提高養(yǎng)殖主體的生存技能,拓寬養(yǎng)殖主體的就業(yè)渠道與途徑,積極引導其從事其他低污染或無污染行業(yè),破解當前現(xiàn)實矛盾。

4 結(jié) 論

(1)環(huán)梵凈山區(qū)域畜禽糞尿、TP、TN污染物排放量總體上呈上升趨勢,其中牛的糞尿排放量>豬>家禽>羊,TP排放量趨于平穩(wěn),而TN變化趨勢較大;各鄉(xiāng)鎮(zhèn)畜禽糞尿、TP、TN排放量差異較大,其中德旺鄉(xiāng)的畜禽糞尿、TN、TP排放量最多,太平鎮(zhèn)的最少,其余鄉(xiāng)鎮(zhèn)變化不大。

(2)環(huán)梵凈山區(qū)域豬糞當量、N、P負荷總體上處于上升態(tài)勢,其中豬糞當量負荷上升幅度>N>P,N、P最大負荷量均未超過歐盟標準,該區(qū)域耕地能自行消納N、P污染物;各鄉(xiāng)鎮(zhèn)豬糞當量、N、P負荷變化趨勢較大,部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)的負荷值已經(jīng)超過區(qū)域均值,污染負荷問題較為嚴重;區(qū)域內(nèi)畜禽污染預警等級存在上升趨勢,污染風險逐漸增大,各鄉(xiāng)鎮(zhèn)差異較大,除太平鎮(zhèn)無污染外,其余鄉(xiāng)鎮(zhèn)在不同時間段均存在污染,負荷預警問題嚴峻。