浙江省2016年畜禽糞便產(chǎn)生量估算及環(huán)境效應(yīng)分析

朱偉鋒，陸若輝，王莉莉，劉曉霞，黃利東，吳春艷

(1.浙江省耕地質(zhì)量與肥料管理局，浙江 杭州 310020； 2.文成縣黃坦鎮(zhèn)人民政府，浙江 溫州 325305； 3.南京信息工程大學(xué) 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境系，江蘇 南京 210034； 4.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 環(huán)境資源與土壤肥料研究所，浙江 杭州 310021)

畜禽養(yǎng)殖污染是制約畜牧業(yè)健康發(fā)展的焦點(diǎn)問(wèn)題，畜禽糞便直接排放、高強(qiáng)度使用畜禽糞便制成的有機(jī)肥易引起水體的氮、磷富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題。全國(guó)及區(qū)域畜禽糞便排放量及氮、磷、鉀含量的估計(jì)已有很多報(bào)道[1-3]，但浙江省畜禽糞便排放量鮮有報(bào)道。本研究基于浙江省2017年統(tǒng)計(jì)年鑒，對(duì)浙江省各市及全省2016年主要的畜禽類別的糞便產(chǎn)生總量及氮、磷養(yǎng)分進(jìn)行估算，并通過(guò)計(jì)算耕地畜禽糞便和養(yǎng)分負(fù)荷量，對(duì)畜禽糞便產(chǎn)生的環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行綜合分析，為浙江省養(yǎng)殖業(yè)的科學(xué)區(qū)劃與養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境污染的綜合整治提供決策依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域

研究區(qū)域?yàn)檎憬?1個(gè)地級(jí)市。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文研究豬、牛、羊、兔和家禽5種畜禽養(yǎng)殖糞便對(duì)環(huán)境的影響，畜禽養(yǎng)殖數(shù)據(jù)來(lái)源于《2017年浙江省統(tǒng)計(jì)年鑒》公布的統(tǒng)計(jì)資料。通過(guò)對(duì)2015年年末和2016年年末畜禽存欄量算術(shù)平均，計(jì)算2016年浙江省畜禽平均存欄量(表1)。

1.3 參數(shù)計(jì)算

采用王方浩等[1]總結(jié)確定的畜禽排泄系數(shù)及養(yǎng)分含量(表2)進(jìn)行糞便排放量及其氮、磷養(yǎng)分含量的計(jì)算，糞便總量以鮮糞計(jì)。按公式Q=N×P估算畜禽糞便產(chǎn)生總量，式中，Q為年糞便產(chǎn)生量，N為畜禽平均存欄量，P為年排泄系數(shù)。

表1 2016年浙江省畜禽平均存欄量

表2 畜禽糞便排泄系數(shù)及養(yǎng)分含量

2 結(jié)果與分析

2.1 2016年浙江省畜禽糞便產(chǎn)生量

由表3可知，2016年浙江省主要畜禽糞便的排放總量為1 966.2萬(wàn)t。各類糞便中，生豬糞便排放量最高，占浙江省排放總量的68.1%，其次分別為家禽、羊、牛、兔，分別占排放總量的16.0%、8.2%、7.1%、0.6%。在浙江省的11個(gè)地級(jí)市中，杭州市畜禽糞便排放量最高，占浙江省排放總量的17.7%，其次是金華、衢州，分別占全省排放總量的12.3%、11.2%，除舟山外，其余各市畜禽糞便排放量較為接近，排放量從高到低依次為寧波、紹興、溫州、臺(tái)州、湖州、嘉興、麗水，分別占排放總量的9.6%、9.6%、9.0%、8.5%、8.2%、7.0%、6.8%，舟山僅占0.2%。

2.2 畜禽糞便中氮、磷排放量

由表4可知，浙江省主要畜禽糞便中氮、磷排放總量分別為8.66萬(wàn)t、2.79萬(wàn)t。在各類糞便中家禽氮、磷排放的占比最高，分別占37.5%、46.6%；接著是豬糞便，分別占36.8%、35.5%；其次為羊糞便，分別占19.0%、12.6%；牛、兔糞便氮、磷排放占總排放量的比例較小。從地區(qū)來(lái)看，畜禽糞便中氮排放最多的是杭州市，占排放總量的15.3%；接下來(lái)依次為湖州、嘉興、衢州、金華、溫州、寧波、紹興、臺(tái)州、麗水，分別占排放總量的11.7%、11.6%、10.9%、10.1%、9.5%、8.7%、8.2%、7.6%、6.0%；舟山最少，僅占0.4%。各地區(qū)畜禽糞便中磷排放占比與氮排放相比稍有不同，杭州市最多，占磷總排放量的15.2%；接下來(lái)依次是衢州、湖州、嘉興、金華、溫州、寧波、紹興、臺(tái)州、麗水，分別占總排放量的11.7%、11.6%、10.8%、10.2%、9.5%、8.8%、8.3%、7.7%、5.8%；舟山最少，僅占0.4%。

表3 2016年浙江省主要畜禽糞便產(chǎn)生量 萬(wàn)t

表4 2016年浙江省畜禽糞便氮、磷排放量

2.3 畜禽糞便環(huán)境效應(yīng)

2.3.1 浙江省畜禽糞便耕地負(fù)荷

根據(jù)浙江省第二次土地利用現(xiàn)狀調(diào)查，浙江耕地面積為198.67萬(wàn)hm2，若所有畜禽糞便全部用作農(nóng)家肥還田，則浙江省畜禽糞便耕地負(fù)荷為9.9 t·hm-2，遠(yuǎn)低于30 t·hm-2的畜禽糞便還田量限值[4]，也低于全國(guó)畜禽糞便耕地負(fù)荷的平均值24 t·hm-2[1]。各市畜禽糞便耕地負(fù)荷見(jiàn)圖1，衢州市最高，為16.2 t·hm-2，未超過(guò)限值。

圖1 浙江省畜禽糞便耕地負(fù)荷

2.3.2 浙江省畜禽糞便氮、磷耕地負(fù)荷

我國(guó)還未有耕地畜禽糞便中氮、磷投入強(qiáng)度要求，但歐盟的農(nóng)業(yè)政策規(guī)定，糞肥年施氮量的限量標(biāo)準(zhǔn)為170 kg·hm-2，超過(guò)這個(gè)極限值將會(huì)帶來(lái)硝酸鹽的淋洗[5]。2016年浙江省單位面積耕地畜禽糞便中氮、磷負(fù)荷的平均為43.6、14.3 kg·hm-2，氮的負(fù)荷低于歐盟規(guī)定。各市畜禽糞便氮、磷養(yǎng)分耕地負(fù)荷見(jiàn)圖2、圖3。衢州市畜禽糞便氮、磷耕地負(fù)荷最高，為69.2、23.9 kg·hm-2，遠(yuǎn)低于歐盟規(guī)定。

圖2 浙江省畜禽糞便氮耕地負(fù)荷

圖3 浙江省畜禽糞便磷耕地負(fù)荷

3 討論

自浙江省開(kāi)展“五水共治”行動(dòng)以來(lái)，浙江省畜禽養(yǎng)殖規(guī)模大幅縮減，畜禽養(yǎng)殖趨于規(guī)范，環(huán)境得以改善。2016年浙江省畜禽糞便耕地負(fù)荷為9.9 t·hm-2，遠(yuǎn)低于畜禽糞便還田量限值(30 t·hm-2)，耕地畜禽糞便中氮、磷負(fù)荷的平均為43.6、14.3 kg·hm-2，畜禽糞便氮、磷的耕地負(fù)荷低于歐盟規(guī)定。

本研究以肉牛的有關(guān)參數(shù)代替所有牛類，以肉雞代替所有禽類，所得糞便產(chǎn)生量數(shù)據(jù)偏小，算得的2016年浙江省畜禽糞便耕地負(fù)荷、畜禽糞便中氮、磷耕地負(fù)荷低于相關(guān)要求。綜上所述，浙江省畜禽養(yǎng)殖規(guī)模有較大的發(fā)展空間，但應(yīng)合理布局，畜禽場(chǎng)的選址、布局要根據(jù)區(qū)域環(huán)境規(guī)劃和環(huán)境容量來(lái)控制養(yǎng)殖場(chǎng)規(guī)模，劃定禁養(yǎng)區(qū)，逐步關(guān)閉污染重、布局不合理的養(yǎng)殖場(chǎng)，建立和完善大型畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)畜禽糞便的綜合治理設(shè)施。同時(shí)應(yīng)制定一些政策給予適當(dāng)?shù)难a(bǔ)貼，對(duì)建立標(biāo)準(zhǔn)化治理設(shè)施和利用沼氣技術(shù)處理畜禽糞便的養(yǎng)殖場(chǎng)，給予適當(dāng)?shù)馁Y金支持，制定鼓勵(lì)生產(chǎn)、使用有機(jī)肥的優(yōu)惠政策。