三江源地區(qū)畜牧業(yè)甲烷排放量研究

(青海大學 青海 西寧 810016)

一、引言

國際環(huán)保組織“野生救援”發(fā)布一份《為明天而食：中國如何通過“揀食”減緩氣候變化》的報告指出，溫室氣體最主要的來源是畜牧業(yè)。數(shù)據(jù)顯示，牲畜產生的溫室氣體占全球溫室氣體總量的14.5%以上，超過地球上所有交通工具的排放總和。因此越來越多的學者開始研究畜牧業(yè)溫室氣體的排放問題。芮菡藝等(2018)在空間特征分析的基礎上，提出了省域畜禽溫室氣體差別化管控建議[1]。姚成勝等(2017)研究表明畜禽胃腸發(fā)酵和糞便管理系統(tǒng)產生的碳排放是其主要來源，兩者占牧業(yè)碳排放總量比例達65.6%-73.%[2]。郭嬌等(2017)認為畜牧業(yè)溫室氣體排放潛力最大，應積極采取溫室氣體減排措施；針對不同畜禽種類、不同地理區(qū)域，應當有的放矢，因地制宜[3]。齊德生等(2017)預估了中國畜牧業(yè)達到該水平時的年份以及該年份的溫室氣體排放量[4]。

由于三江源特殊的氣候條件和地理位置，導致三江源地區(qū)農作物種植業(yè)不發(fā)達，畜牧業(yè)比較發(fā)達較多的局面。三江源地區(qū)每年主要提供的牲畜種類為牛和羊，少量的馬以及豬、駱駝等牲畜。以前三江源地區(qū)畜產品養(yǎng)殖是靠天吃飯的狀況，但凡有大雪等自然災害發(fā)生，就會造成農產品的大量減產。隨著技術的進步和養(yǎng)殖理念的更新，改變了完全放養(yǎng)的牲畜，改為白天放養(yǎng)夜里進圈的模式，大大減小了養(yǎng)殖風險，所以畜產品產量逐年增加。在產品增加帶來良好收益的同時，畜產品的增加也導致三江源地區(qū)每年牲畜腸道發(fā)酵和糞便管理中的CH4排放量增加，因此需要通過對畜牧業(yè)溫室氣體排放量的進行估算，進一步了解三江源地區(qū)畜牧業(yè)溫室氣體的排放狀況。

二、三江源畜牧業(yè)甲烷測算

本文依據(jù)了《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》所提供的方法，對三江源畜牧業(yè)溫室氣體排放圈養(yǎng)牲畜腸道發(fā)酵和糞便管理中的CH4排放量的估算。腸道發(fā)酵中或糞便管理中的CH4甲烷排放公式如下:

ECH4某種限定種群腸道發(fā)酵中的甲烷排放或某種限定種群糞便管理中的 CH4排放，Gg CH4/年；EF(T)圈養(yǎng)的牲畜種群腸道發(fā)酵或糞便管理的排放因子，kg CH4/頭/年；N(T)國內牲畜種類/類別 T 的頭數(shù)；T 牲畜的種類/類別。

數(shù)據(jù)來自于來自于三江源地區(qū)2008-2017年各州統(tǒng)計年鑒。

三、結果分析

從數(shù)量上來(圖1)看羊的存欄數(shù)最多，最多為2008年共有791萬頭，最少為2017年有591萬只，整體趨勢是逐年減少的。牛的存欄數(shù)量相比羊少30%-50%，最多為2017年共有791萬頭，最少為2013年有406萬頭。其他牲畜數(shù)量較少，基本低于13萬只。從所有牲畜總量上來看，養(yǎng)殖規(guī)模逐年減小，從2008年的1140萬只降低到1007萬只，降幅達到11.67%。各類牲畜占總量比中，羊的存欄頭數(shù)占了絕對優(yōu)勢，2008年為69%到2017為59%，雖然占比數(shù)量下降，和牛的存欄數(shù)和其他牲畜的存欄數(shù)相比，任然占絕對優(yōu)勢。牛的存欄數(shù)有所上升，從2008年的30%上升到了2017年的40%。其他牲畜的存欄數(shù)基本穩(wěn)定在1%左右。

圖2 不同種類牲畜腸道甲烷排放量

圖2可以看出，牲畜腸道發(fā)酵甲烷放量中，牛腸道發(fā)酵中的甲烷排放量最多，從2008年的184.99 Gg CH4/年增長到了2017年223.11 Gg CH4/年，漲幅達到20.6%，相當于牛的存欄量每增長1%，牛腸道發(fā)酵中的甲烷排放量就增長2%。羊腸道發(fā)酵中的甲烷排放量逐年下降，從2008年的39.53 Gg CH4/年下降到29.54 Gg CH4/年。馬等其他牲畜的碳排放量基本維持在2 Gg CH4/年左右。牲畜從腸道發(fā)酵中的甲烷排放總量上來看，由于牛腸道發(fā)酵中的甲烷排放增幅較大，因此整體上牲畜腸道發(fā)酵中的甲烷排放排放量是增大，從2008年226.85 Gg CH4/年增長到了254.54 Gg CH4/年，漲幅為12.2%。

圖3 不同種類牲畜糞便管理中的甲烷排放量(Gg CH4/年)

從圖3可以看出，雖然每年牛的存欄數(shù)不是最多的，但是每年牛類糞便管理中甲烷排放卻是最多的，從2008年的30.27甲烷排放Gg CH4/年增長到了2017年34.99 Gg CH4/年，增長了15.6%。羊糞便管理中的甲烷排放總體由于羊的存欄數(shù)的下降也出下了降低，從2008年的0.79Gg CH4/年下降到了0.65Gg CH4/年。馬等其他牲畜糞便管理中的甲烷排放基本維持在0.14Gg CH4/年，相對比較穩(wěn)定。牲畜糞便管理中的甲烷排放量占比占絕對優(yōu)勢，基本占比在97%以上，且近年來仍在持續(xù)增高，到了2017年達到了98.1%。羊糞便管理中的甲烷排放占比很小，僅為1.6%-2.5%，其他馬等牲畜糞便管理中的甲烷排放占比更低，維持在0.5%及以下。

兩種方式中，牛的甲烷排放量最大。羊的甲烷排放量從總體上看逐年減小，馬等其他牲畜的甲烷排放量最小，且為下降趨勢。從總量上來看，牲畜甲烷排放量仍然在曲折上升，由2008年的258.05 Gg CH4/年增長到了2017年的291.75Gg CH4/年漲幅達到13.05%。

四、討論

從以上結果，我們可以分析出牛類的甲烷排放量對三江源地區(qū)牲畜甲烷排放量貢獻率最大。雖然由于養(yǎng)殖規(guī)模減小，以及三江源地區(qū)第三產業(yè)的興起，勞動力逐漸轉移，養(yǎng)殖的牲畜總量有所減少，但是就牛類的養(yǎng)殖數(shù)量來說，依舊是增長趨勢，這也就導致了三江源地區(qū)的甲烷排放量仍然有上升趨勢。牛羊肉及其附屬產品，對高原人民提供了一系列的產品，保證了地區(qū)的經濟發(fā)展，但是畜牧業(yè)產生的甲烷數(shù)量巨大也應該引起足夠的重視。高原人民對食物的熱量需求，特殊的飲食偏好以及高原氣候環(huán)境，導致很難調整養(yǎng)殖結構來減少甲烷的排放，因此可以從以下幾個方面來控制甲烷的排放量：

(一)優(yōu)化飼料結構

在放養(yǎng)牲畜，保證牲畜的自然綠色生長的前提下，改變精細飼料和粗飼料比例，適當科學的在飼料里加入一些可以調整牲畜腸道消化機能的藥物，減少腸道排放的甲烷氣體，特別是對于反芻動物的飼料管理，可以從牲畜本身減少甲烷的排放量。

(二)提高糞便無害化處理水平

無論是散養(yǎng)還是圈養(yǎng)都可以將排泄物收集起來，干濕分離，降低排泄物自身分解過程中甲烷的排放量，減少過度堆積和不及時的處理會導致甲烷排放量升高。牛類糞便可以作為牧民的生活燃料，剩余牲畜糞便可以集中處理，如建設沼氣池等，用養(yǎng)殖業(yè)帶動沼氣發(fā)展，使人們用上清潔能源的同時，減少空氣中甲烷排放量。

(三)開展農業(yè)推廣

通過開展畜牧業(yè)節(jié)能減排科技推廣示范活動，將新技術、新方法第一時間引入到日常生產中。有鄉(xiāng)鎮(zhèn)合作社帶頭，開展畜牧業(yè)知識學習班，介紹最新的方法，從各個環(huán)節(jié)入手，幫助牧民提高產量同時減少溫室氣體排放。

(四)政府加強管理

我國畜牧業(yè)發(fā)展還不夠發(fā)達，對于畜牧業(yè)發(fā)展帶來的環(huán)境污染問題重視程度不夠，管理力度的缺失。通過制定地區(qū)畜牧業(yè)減排政策，并且由有關部門監(jiān)管，嚴格執(zhí)行減排目標，保證畜牧業(yè)的可持續(xù)性健康發(fā)展。針對牲畜腸道反應產生的甲烷等溫室氣體，政府可以制定法規(guī)，引進新技術保證牲畜腸道、排泄物反應不污染環(huán)境。采取生態(tài)補償?shù)姆绞剑m當向經營者征收稅費，用于集中解決牲畜甲烷排放問題。

(五)提高人們的對畜牧業(yè)環(huán)境污染問題的認識

牧民對于環(huán)境污染問題的認識不夠深刻，需要通過政府引導、政策支持、媒體宣傳等多種方式向牧民科普減少溫室氣體排放的好處，使得牧民自愿配合，共同完成減排任務。