畜禽養殖業項目大氣環境影響及對策研究

何燕瓊

（廣東森信環保科技發展有限公司 廣東清遠 511500）

引言

長期以來，我國畜禽養殖以散養為主，規模化程度相對較低。近年來，隨著國家加大標準化養殖場扶持力度，以及相繼出臺了 《畜禽規模養殖污染防治條例》《畜禽養殖禁養區劃定技術指南》等一系列環保政策措施，設置“限養區”“禁養區”等清退環保未達標企業[1]。加之，龍頭養殖企業的快速擴張，我國畜禽養殖規模化不斷推進，畜禽養殖集中度逐步得到有效提高。以生豬為例，年出欄量1 萬頭以上的規模化養殖場數量從2007 年的1853個上漲到了2015 年的4752 個，增長了156.45%。畜禽規模化養殖產生的惡臭成為大氣主要污染物，需要做好項目環境評價，提升項目環境管理效率，降低項目對生態環境影響。

1 畜禽養殖業惡臭來源及成分

規模化畜禽養殖業惡臭氣體主要由多種臭氣化合物經復雜互相作用產生，惡臭釋放至大氣環境中，對居民生活產生一定影響，有毒有害氣體增加人的嗅覺厭惡感。畜禽養殖所產生的惡臭主要來畜禽養殖過程中排放的動物糞便，清洗養殖場產生的污水，以及喂養畜禽使用到的飼料、墊料等等。且畜禽養殖產生的糞尿與污水長期堆放，在此過程中有機物腐敗分解，又會產生大量養殖場惡臭[2]。其中，動物糞便有機物經微生物厭氧發酵產生的各種惡臭氣味，有毒有害，且構成了惡臭氣體的主體。污水缺氧環境下也會產生大量有味氣體。惡臭已經成為養殖場影響周邊環境的主要污染物（詳見表1）。

表1 一只（頭）畜禽養殖場年排泄糞便中污染物含量 kg/a

畜禽養殖場釋放出的惡臭氣主要由含氮有機物與碳水化合物厭氧發酵，在厭氧環境中，畜禽養殖場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，畜禽惡臭氣體已經成為引發規模化養殖周邊居民糾紛及投訴的主要問題之一，被稱之為“畜產公害”，制約了我國畜禽規模化養殖的可持續發展。

2 惡臭污染源強評價

畜禽養殖大氣污染物主要為惡臭，在開展畜禽養殖大氣項目環境影響評價時，主要評價其惡臭強度。通常根據惡臭強度等級評價其惡臭的強弱。最早，是納德于1958 年提出惡臭氣強度分級。《惡臭防治法》（日本）將畜禽養殖中的惡臭氣濃度與強度結合，從而確定具體的惡臭氣評價限值標準值。根據歸納法計算惡臭氣等級的相關數據顯示，畜禽養殖惡臭等級濃度與其強度關系滿足韋伯定律。Y=klg（22.4·X/Mr）+α。其中，Y：畜禽養殖場排放的惡臭氣強度等級；X：畜禽養殖場惡臭氣體質量濃度（mg/m3）；k、α 均為常數；Mr：畜禽養殖場惡臭污染物相對分子質量。從上述韋伯定律，NH3、N（CH3）3、H2S、CH4S、CH3-S-CH3、CS2、C6H5-C2H3等惡臭污染物強度與濃度關系（見表2）。

表2 惡臭污染物濃度與臭氣強度對照表

規模化畜禽養殖惡臭氣體中主要成分為H2S、NH3兩種。根據韋伯定律計算出的惡臭污染物濃度及強度關系登記，將H2S、NH3兩種污染物濃度采用韋伯-費希內爾公式計算。I=a+blgC。I：臭氣強度等級；C：畜禽養殖臭氣濃度值；a、b：與畜禽養殖臭氣性質相關的常數。臭氣強度濃度實測值與計算較為一致（表3）。

表3 惡臭污染物臭氣濃度實測值與計算值對比 （mg/m3）

畜禽養殖惡臭氣體中的污染物濃度以mg/m3計，將表3 中的惡臭氣體污染物濃度轉化為公式表示為：

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 臭氣強度等級及污染物濃度 （mg/m3）

3 評估惡臭氣體中氨氣產生量——以某畜禽養殖場項目為例

規模化養殖場惡臭氣體評估，首先要根據養殖場確定惡臭氣體產物面源位置，并確定惡臭氣體中氨氣與養殖場的距離，評估計算出規模化畜禽養殖場項目惡臭污染物產量[4]。

3.1 案例項目

某畜禽養殖場預計存欄畜禽5000 頭，占地面積約為25000m2，養殖場位于鄉村地區，養殖場養殖車間位于項目西邊，占地面積為15000m2，常年為東南風向，距離下風向西邊廠界50m。

3.2 計算方法

根據該畜禽養殖場項目實際，結合廠界濃度估計數值作為惡臭污染源強，將污染面源相關參數輸入至估算模式，以及污染面源項目所在區域下風向與污染源邊界實際距離，據此，計算出污染源強在廠界處污染物濃度，然后將該污染物濃度與畜禽養殖場惡臭等級所對應的養殖場廠界濃度比對。通過計算、驗證，計算出畜禽養殖場廠界濃度與惡臭污染源強之間的比例關系，最后，利用估算模式對相關源強數值進行核算，最終確定該項目惡臭污染物源強的具體數值。

3.3 評價結果

通過相似規模的畜禽養殖場類比調查，以及相關參考數據分析（該項目的面源高度取值3m，面源長度為100m，面源寬度為80m），在未采取相關防護措施下，該規模畜禽養殖場的廠界惡臭污染物強度約為三級，通過相關參數估值分析估算，氨氣的濃度達到1.742mg/m3。若氨氣的產生量為0.85t/a，運用該估算模式獲得相應的污染面源正下風向50m 處（即，畜禽養殖場西邊廠界）氨氣濃度為0.032mg/m3。再進一步的驗算表明，畜禽養殖場污染物面源強與廠界濃度成反比例關系。并計算出在養殖場正常養殖期間，該車間會產生的惡臭中氨氣的量約為91.5t/a。針對此評估情況，在進一步采取惡臭防控措施下，該畜禽養殖場廠界污染源強約為二級，此時，廠界氨氣的濃度為0.353mg/m3，年產出惡臭排放量為19.11t/a。

4 惡臭污染物防治措施

4.1 除濕

要經常性地做好養殖場清洗，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，降低惡臭氣體產生。盡可能保持畜禽糞便干燥，保持畜禽舍內清潔，放至生石灰或氯化鈣等降低棚舍濕度。

4.2 通風

畜禽規模化養殖中惡臭氣體主要來自硫化氫及氨氣的集聚，要做好棚舍通風，安裝排風扇、通風機等，加快惡臭氣體釋放速度，防止因惡臭氣體濃度過快升高而引發大氣環境污染物濃度超標。通過通風，可有效緩減畜禽糞尿積壓導致的厭氧發酵，生成甲烷等惡臭物。

4.3 除塵

粉塵不僅會吸附大量惡臭氣體，還是微生物的載體，因此，控制畜禽養殖場棚舍粉塵，能夠有效減少惡臭污染物的傳播、擴散。

4.4 其他

根據畜禽養殖場項目所在區域常年風向等氣候水文數據，做好畜禽養殖場選址。養殖場內建設綠化帶等，保持養殖場內空氣清新，減少惡臭氣體對周圍環境的影響。根據養殖規模和畜禽種類，科學設計日糧配方，提高畜禽蛋白質及其他營養吸收效率，最大限度降低氮排放量及糞污產生量。如，在飼料中添加微生態制劑、酸制劑、酶制劑等。

結語

規模化畜禽養殖場惡臭污染物在所難免，根據畜禽養殖規模及產污特點，采取相應的措施，最大限度地降低養殖場對周圍大氣環境的影響。一方面，要根據畜禽養殖規模做好污染源強的分析，尤其是惡臭氣體產生量的分析評估；另一方面，要根據評估結果，采取有針對性的對策措施，最大限度降低項目對生態環境的影響，發揮項目的經濟效益、社會效益和環保效益。