戴馨儀，熊悅伶，沈留紅，巫曉峰*

（1.中國共產(chǎn)黨雅安市委員會黨校，四川 雅安 625000；2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院教學(xué)動物醫(yī)院，四川 成都）

畜禽養(yǎng)殖業(yè)促進(jìn)了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和農(nóng)民增收，是我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一[1]。但是，現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖業(yè)集約化程度不斷提高、養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴(kuò)大的同時(shí)也造成了畜禽糞便污染問題日益突出。《第二次全國污染源普查公報(bào)》顯示，近年來中國農(nóng)業(yè)源減排效果明顯，但仍然是污染物的主要來源，其中畜禽養(yǎng)殖污染是重要組成部分，尤其是畜禽養(yǎng)殖COD 排放占了農(nóng)業(yè)源COD 排放的90%以上[2]。畜禽糞便污染物不僅會造成水體富營養(yǎng)化、土壤肥力下降、加重空氣污染，還會傳播疫病，影響人體健康和畜牧產(chǎn)品質(zhì)量[3-5]。國內(nèi)外學(xué)者在畜禽糞便方面的研究主要集中在估算畜禽糞便產(chǎn)生量[6]、資源化利用[7-10]及畜禽糞便污染的危害與治理[11-12]等方面。在估算畜禽糞便產(chǎn)生量及污染時(shí)主要運(yùn)用排污系數(shù)法[13]。這些研究主要是針對全國尺度[14]或者省域尺度如西藏省[15]、浙江省[16]、湖南省[17]、四川省[18]、陜西省[19]進(jìn)行的，而針對山地區(qū)縣的研究則較少。此外，相關(guān)研究多以耕地作為消納畜禽糞便載體，而少有考慮園地、草地等土地類型對畜禽糞便的消納能力。

畜禽養(yǎng)殖業(yè)在雅安市農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)中具有重要的地位，生豬產(chǎn)業(yè)是該市畜禽養(yǎng)殖業(yè)的第一大產(chǎn)業(yè)。為保障十四五期間生豬產(chǎn)能穩(wěn)產(chǎn)保供，該市不斷推進(jìn)生豬養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展。隨著養(yǎng)殖量的增多，環(huán)境壓力不斷增加，因此評估該市畜禽糞便污染風(fēng)險(xiǎn)顯得尤為必要。

本文通過估算2020 年雅安市各區(qū)縣畜禽糞便產(chǎn)生量和畜禽養(yǎng)殖COD、BOD、TN、TP、NH3-N 等負(fù)荷量，并對TP、TN 農(nóng)用地負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算，評估糞便污染風(fēng)險(xiǎn)等級，分析雅安市及各區(qū)縣畜禽養(yǎng)殖業(yè)對環(huán)境造成的污染程度，明確畜禽養(yǎng)殖優(yōu)化的發(fā)展方向，為雅安畜禽養(yǎng)殖業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展及制定畜禽糞便環(huán)境污染防治提供政策參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

雅安市位于四川省西南部，下轄六縣二區(qū)，面積15 046 km2。地處四川盆地西緣，地貌以山地為主，丘陵平壩少，氣候以亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候?yàn)橹鳌?020 年雅安市城市化率52.78%，地區(qū)生產(chǎn)總值 754.6 億元，其中農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值149.18 億元，畜牧業(yè)產(chǎn)值64.50 億元，三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比為20.11:29.93:49.95。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究數(shù)據(jù)主要來自于2021 年雅安市統(tǒng)計(jì)年鑒[20]和第三次全國土地調(diào)查公報(bào)[21]，包含2020 年雅安市各區(qū)縣的耕地、園地、草地面積以及豬、牛、羊、活家禽、兔的出欄量和存欄量。

1.2.1 飼養(yǎng)量和飼養(yǎng)周期 養(yǎng)殖量數(shù)據(jù)通常包括出欄和存欄量。鑒于不同畜禽類別生長和生產(chǎn)期有所差異，確定其養(yǎng)殖數(shù)量時(shí)需按不同畜禽類別分別確定。按照年末存欄量表示飼養(yǎng)期大于一年的畜禽量等；用出欄量表示飼養(yǎng)期小于一年的畜禽數(shù)量[22]的計(jì)算方式，與相關(guān)文獻(xiàn)結(jié)合[23-25]得到養(yǎng)殖量和飼養(yǎng)周期。養(yǎng)殖量詳見表1。

表1 雅安市各區(qū)縣畜禽數(shù)量計(jì)算 （頭）

豬：當(dāng)年年末生豬出欄量與可繁母豬存欄量之和為其養(yǎng)殖量，出欄生豬飼養(yǎng)周期為180 d，存欄可繁母豬飼養(yǎng)周期為365 d；牛：肉牛和奶牛生長周期較長，取統(tǒng)計(jì)存欄量，飼養(yǎng)周期為365 d；羊：存欄數(shù)按50%的基礎(chǔ)母羊計(jì)算，出欄全計(jì)，飼養(yǎng)周期均為365 d；活家禽：未區(qū)分類別，取出欄量計(jì)算，飼養(yǎng)周期均為60 d；兔：出欄兔計(jì)入肉兔，以年實(shí)際出欄數(shù)量計(jì)算，飼養(yǎng)周期為80 d；存欄兔50%計(jì)為可繁殖兔。

1.2.2 產(chǎn)排污系數(shù) 畜禽糞便的產(chǎn)排泄系數(shù)參照《第一次全國污染源普查畜禽養(yǎng)殖業(yè)源產(chǎn)排污系數(shù)手冊》和參考文獻(xiàn)[25-28]，詳見表2。

表2 畜禽產(chǎn)排污系數(shù) （kg/d）

1.2.3 鮮畜禽糞便污染物平均含量 畜禽糞便排

泄量的個(gè)體差異很大，這與品種、年齡、生理狀態(tài)、飼料配比和飼喂方式等有關(guān)。我國目前沒有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)原國家環(huán)保總局2002 年推薦的數(shù)據(jù)（國家環(huán)境保護(hù)總局自然生態(tài)保護(hù)司，2002）為主，同時(shí)參考李登赴、白明剛等人的研究[25,29]計(jì)算出畜禽糞便主要污染物平均含量。其中，活家禽的糞便污染物平均含量由雞糞和鴨、鵝糞污染物[28]平均含量所得（表3、4）。

表3 活家禽糞便污染物平均含量 （kg/t）

表4 鮮畜禽糞污染物平均含量 （kg/t）

1.2.4 豬糞當(dāng)量的換算系數(shù) 為了便于統(tǒng)計(jì)和計(jì)算糞肥量，用各類糞便含氮量為基準(zhǔn)統(tǒng)一換算為豬糞當(dāng)量[30-32]，換算系數(shù)見表5。

表5 各類畜禽糞便豬糞當(dāng)量換算系數(shù)

1.2.5 農(nóng)用地面積 現(xiàn)有研究表明，耕地、園地和草地是畜禽養(yǎng)殖所產(chǎn)生TN、TP 的消納主體。而不同區(qū)位的農(nóng)業(yè)用地地形也不同，致使其在數(shù)量和結(jié)構(gòu)上有較大的空間差異性，繼而導(dǎo)致各類農(nóng)業(yè)用地對畜禽糞便的承載力有明顯的強(qiáng)空間差異性，因此要想為區(qū)域畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)布局提供可靠數(shù)據(jù)支撐就必須先得到村鎮(zhèn)等小尺度單元的畜禽承載力[33]。雅安市地形以山地為主，耕地、園地和草地是該地區(qū)畜禽糞便的主要消納場所。本研究的土地面積數(shù)據(jù)來自第三次全國土地調(diào)查公報(bào)（表6）。

表6 雅安市各區(qū)縣農(nóng)用地土地面積 （萬hm2）

1.3 數(shù)據(jù)處理

1.3.1 畜禽糞便總量、養(yǎng)分產(chǎn)生量計(jì)算 畜禽糞便排泄的主要污染物包括COD、BOD、TN、TP和NH3-N。畜禽糞便總量、養(yǎng)分產(chǎn)生量計(jì)算公式如下[13,34]：

式中，Q 為糞便、COD、BOD、TN、TP 和NH3-N 各產(chǎn)生分量，單位萬t；Ni 是第i 類畜禽飼養(yǎng)量（萬頭/只）；Ti 為第 i 類畜禽飼養(yǎng)期（d）；Pi 為第i 類畜禽產(chǎn)排污系數(shù)（kg/d）；i 為第i 類畜禽。

1.3.2 單位面積農(nóng)用地總氮（磷）負(fù)荷 單位面積農(nóng)用地TN（P）負(fù)荷計(jì)算公式如下[13,34]：

式中，L 為單位面積農(nóng)用地TN（P）負(fù)荷（kg/hm2）；Q 為TN（P）產(chǎn)生量（萬t）；A 為耕地、園地和林地總面積（萬hm2）。

眾所周知，近代中國的貧窮落后主要是由于落后的社會制度造成的，因此，要擺脫貧困，必須摧毀舊有的社會制度。新中國的成立為社會制度變革掃清了道路。1953年10月，毛澤東同志強(qiáng)調(diào)：通過資本主義道路，也可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)，但這樣會比較慢，而且會很艱難，因而“我們不搞資本主義”[10]。到1956年，通過“三大改造”，社會主義公有制得以基本確立，這為我國探索中國特色扶貧開發(fā)道路奠定了最根本的制度前提。

1.3.3 耕地糞污負(fù)荷值與警報(bào)分級 畜禽污染物負(fù)荷量警報(bào)值為單位農(nóng)用地面積畜禽污染物豬糞當(dāng)量負(fù)荷與耕地理論最大適宜污染物承載量的比值，計(jì)算公式為：

式中：PⅠ為單位農(nóng)用地豬糞當(dāng)量負(fù)荷警報(bào)值；Q 為畜禽年糞、尿產(chǎn)生量（萬t），C 為各類畜禽糞便換算成豬糞當(dāng)量的換算系數(shù)，A 為耕地總面積（hm2），F(xiàn) 為單位農(nóng)用地理論最大污染物承載量。根據(jù)張緒美等[35]對于農(nóng)用地污染物承載量的研究結(jié)果，本研究取40 t/hm2。

畜禽糞便污染物負(fù)荷警報(bào)值反應(yīng)的是畜禽糞污相對于環(huán)境承載量的飽和程度，該值與環(huán)境承載程度負(fù)相關(guān)，即級數(shù)越高，畜禽糞便對環(huán)境的威脅越大，環(huán)境對其承受能力越弱[36]，見表7。本研究參照相關(guān)文獻(xiàn)[37-38]對于畜禽污染物負(fù)荷警報(bào)分級的，方法分析雅安市各區(qū)縣畜禽糞便污染狀況。

表7 畜禽污染物負(fù)荷警報(bào)分級

2 結(jié)果與分析

2.1 畜禽糞便產(chǎn)生總量

由表8 分析可知，雅安市2020 年畜禽糞便產(chǎn)生量為258.87 萬t，各區(qū)縣的糞便產(chǎn)生量分布不均。其中，畜禽糞便產(chǎn)生量最多的區(qū)縣是漢源縣，為58.50 萬t，占雅安市畜禽糞便產(chǎn)生量的22.6%；排名第2 的是名山區(qū)，糞便產(chǎn)生量是53.54 萬t；名山區(qū)、漢源縣和雨城區(qū)的糞便產(chǎn)生量總和占雅安市糞便產(chǎn)生量的50%以上。糞便產(chǎn)生量最小的區(qū)縣是蘆山縣，產(chǎn)生量是11.73 萬t，占雅安市畜禽糞便產(chǎn)生量的13.46%。

表8 雅安市2020 年各區(qū)縣各類畜禽糞便產(chǎn)生量（萬t）

按糞便物質(zhì)狀態(tài)分類，畜禽尿液產(chǎn)生量最大為133.92 萬t，占糞便產(chǎn)生總量的51.73%。其中，豬尿的占比最高為53.67%。畜禽固體物中占總糞便產(chǎn)生量的48.27%，其中，牛糞的占比最高為42.71%。因此，在養(yǎng)殖業(yè)污染物防治上，要格外重視畜禽養(yǎng)殖場尿液、生豬養(yǎng)殖場污水和牛糞養(yǎng)殖場糞便的綜合利用和污染治理。

2.2 畜禽糞便污染物產(chǎn)生總量

表9 雅安市2020 年各區(qū)縣糞便養(yǎng)分產(chǎn)生總量（萬t）

為了客觀比較各類畜禽糞污對土地肥效的影響，將各類畜禽糞污統(tǒng)一折算為豬糞當(dāng)量。由表10 可知，雅安市2020 年各縣區(qū)畜禽糞污產(chǎn)生豬糞當(dāng)量為239.59 萬t。

表10 雅安市2020 年各縣區(qū)畜禽糞污產(chǎn)生豬糞當(dāng)量（萬t）

從糞污防治的畜禽品種來看，豬、牛、羊糞污產(chǎn)生較高，折合218.22 萬t 豬糞當(dāng)量。其中，牛的糞污產(chǎn)生量最高，折合78.49 萬t 豬糞當(dāng)量，約占全市總量的32.76%。其次是豬和羊，分別折合70.82 萬t 豬糞當(dāng)量、68.80 萬t 豬糞當(dāng)量。最少的是活家禽，折合5.825.82 萬t 豬糞當(dāng)量，占全市總量的2.43%。

從畜禽污染物分布區(qū)域來看，漢源縣畜禽糞污產(chǎn)生量最多為54.27 萬t 豬糞當(dāng)量，占全市22.65%。其次是名山區(qū)和雨城區(qū)，分別折合為41.82 萬t 豬糞當(dāng)量和41.68 萬t 豬糞當(dāng)量，占比17.45%和17.39%。蘆山縣畜禽糞污產(chǎn)生量最少為10.44 萬t 豬糞當(dāng)量，占全市4.36%。

2.3 農(nóng)用地畜禽糞便污染物負(fù)荷分析

2.3.1 單位面積農(nóng)用地糞便氮、磷養(yǎng)分負(fù)荷 當(dāng)前，我國對于農(nóng)用地的TN、TP 負(fù)荷量沒有明確的規(guī)定。借鑒歐盟標(biāo)準(zhǔn)，單位面積農(nóng)田的TN 負(fù)荷量是170 kg/hm2，TP 負(fù)荷量是35 kg/hm2作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。由表11 可知，雨城區(qū)和漢源縣TN 負(fù)荷分別是182.01 kg/hm2和190.99 kg/hm2，均超過限值；寶興縣的TN 負(fù)荷（43.9 kg/hm2）最小。各區(qū)縣農(nóng)地的畜禽養(yǎng)殖氮負(fù)荷從大到小排列依次是漢源縣＞雨城區(qū)＞天全縣＞石棉縣＞名山區(qū)＞滎經(jīng)縣＞蘆山縣＞寶興縣。雨城區(qū)和漢源縣TP 負(fù)荷分別是38.96 kg/hm2和39.74 kg/hm2，均超過限值；寶興縣的TP 負(fù)荷（7.85 kg/hm2）最小。各區(qū)縣農(nóng)地的畜禽養(yǎng)殖TP 負(fù)荷從大到小排列依次是漢源縣＞雨城區(qū)＞天全縣＞名山區(qū)＞石棉縣＞蘆山縣＞滎經(jīng)縣＞寶興縣。

表11 單位面積農(nóng)用地糞便TN、TP 養(yǎng)分負(fù)荷 （kg/hm2）

2.3.2 畜禽污染物農(nóng)用地負(fù)荷警報(bào)值 雅安市單位農(nóng)用地豬糞當(dāng)量負(fù)荷級數(shù)為Ⅰ級，說明畜禽糞便污染物對環(huán)境不存在風(fēng)險(xiǎn)。市8 個(gè)區(qū)縣中單位農(nóng)用地豬糞當(dāng)量負(fù)荷級數(shù)為Ⅰ級的縣區(qū)有名山區(qū)、滎經(jīng)縣、石棉縣、蘆山縣和寶興縣，這些區(qū)縣的畜禽糞便污染物對環(huán)境不存在風(fēng)險(xiǎn)；豬糞當(dāng)量負(fù)荷級數(shù)為Ⅱ級的縣區(qū)有漢源縣和天全縣，這些區(qū)縣的畜禽糞便污染物對環(huán)境稍有風(fēng)險(xiǎn)；豬糞當(dāng)量負(fù)荷級數(shù)為Ⅲ級的縣區(qū)只有雨城區(qū)，該區(qū)的畜禽糞便污染物對環(huán)境有風(fēng)險(xiǎn)（表12）。

表12 畜禽污染物農(nóng)用地負(fù)荷警報(bào)值

3 討論

當(dāng)前國內(nèi)有較多學(xué)者關(guān)注畜禽養(yǎng)殖污染問題，但對畜禽糞便量和污染物產(chǎn)生量的計(jì)算方式?jīng)]有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。一方面，學(xué)者確定畜禽的飼養(yǎng)周期和各污染物的產(chǎn)排污系數(shù)時(shí)存在分歧，導(dǎo)致不同研究計(jì)算得出的糞污產(chǎn)生量存在差異。另一方面，不同的土地類型在消納畜禽糞便污染物的能力存在差異性。本文是通過日排泄系數(shù)計(jì)算污染量，盡管研究結(jié)果能夠證明雅安市部分區(qū)縣畜禽糞便產(chǎn)生量較大，有或者稍有污染風(fēng)險(xiǎn)，本研究為了更準(zhǔn)確評估與比較畜禽養(yǎng)殖污染情況，將產(chǎn)排污系數(shù)的計(jì)算方法、各畜禽計(jì)算參數(shù)以及研究區(qū)域土地類型進(jìn)行了細(xì)化，研究結(jié)果更準(zhǔn)確，參考價(jià)值更高。

為了更好地對雅安市畜禽養(yǎng)殖污染進(jìn)行治理，本文提出以下政策建議：

3.1 有污染風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)實(shí)行污染物消減措施

對于農(nóng)用地畜禽養(yǎng)殖氮TN、TP 負(fù)荷較高的地區(qū)如雨城區(qū)，應(yīng)當(dāng)在適量增加畜禽養(yǎng)殖數(shù)量的同時(shí)，采取污染物消減措施以控制污染情況，同時(shí)應(yīng)鼓勵(lì)在規(guī)模化養(yǎng)殖場周圍建立沼氣工程、開展有機(jī)肥代替化肥，并且配套一定面積的農(nóng)用地以解決養(yǎng)殖業(yè)廢棄物資源。

3.2 采用科學(xué)飼養(yǎng)方法控制污染物排放

提高養(yǎng)殖水平，根據(jù)畜禽不同生長階段合理提供飼料量和飼料影響比例，根據(jù)不同養(yǎng)殖品種和養(yǎng)殖階段對營養(yǎng)物質(zhì)的需求差異來提供飼料的營養(yǎng)比例，減少飼養(yǎng)營養(yǎng)過剩造成的污染物排放。推廣科學(xué)養(yǎng)殖方法，合理使用飼料，避免浪費(fèi)，縮短畜禽的養(yǎng)殖周期，將單位產(chǎn)品污染物排放量降低。此外，應(yīng)根據(jù)區(qū)域的自然環(huán)境選擇污染物量排放少、有利于后續(xù)資源化利用或污染治理的養(yǎng)殖方式。

4 結(jié)論

（1）雅安市畜禽廢棄物資源較少，2020 年畜禽糞便年產(chǎn)生量是258.87 萬t，折合豬糞當(dāng)量是239.59 萬t，農(nóng)用地TN 負(fù)荷80.22 kg/hm2，TP 負(fù)荷是18.25 kg/hm2，農(nóng)用地豬糞當(dāng)量負(fù)荷是0.30，總體評價(jià)是Ⅰ，表明現(xiàn)階段的畜禽糞污對環(huán)境的影響較小。

（2）雅安市各區(qū)縣中，雨城區(qū)和漢源縣的畜禽糞便TN 負(fù)荷超過170 kg/hm2的限制，雨城區(qū)和漢源縣的畜禽糞便TP 負(fù)荷超過35 kg/hm2的限制。

（3）以耕地、園地和草地為主要的消納途徑，全市單位農(nóng)用地豬糞當(dāng)量負(fù)荷級數(shù)為Ⅲ的是雨城區(qū)，該區(qū)的畜禽糞便污染物對環(huán)境有風(fēng)險(xiǎn)；負(fù)荷級數(shù)為Ⅱ有漢源縣和天全縣，這些區(qū)縣的畜禽糞便污染物對環(huán)境稍有風(fēng)險(xiǎn)。