摘要：針對我國規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖污染嚴重的突出問題及推動糞污資源化利用的技術需求，以“十二五”污染物總量減排認定規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場為例，統(tǒng)計了糞污資源化利用模式的類別及比例，并結合全國典型地區(qū)規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖糞污治理現(xiàn)狀對其進行了深入調研與分析。

結果表明：不同規(guī)模、不同畜種糞污資源化利用模式存在一定差異，生豬、奶牛、肉牛養(yǎng)殖采用儲存農用模式處理糞便的占75%以上，蛋雞、肉雞養(yǎng)殖采用糞便生產有機肥的占65%左右，糞污資源化利用模式主要與該地區(qū)的自然特征、農業(yè)生產方式、養(yǎng)殖場規(guī)模、經(jīng)濟發(fā)展水平等相關；規(guī)劃不合理、養(yǎng)殖清潔生產嚴重不足、區(qū)域糞污資源化利用模式選擇不當是當前我國規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖糞污資源化利用中存在的主要問題。

前言

近幾年，我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)呈現(xiàn)散養(yǎng)戶—專業(yè)戶—規(guī)模化的梯度發(fā)展，極大地豐富了人民生活需求，根據(jù)2016年中國統(tǒng)計年鑒，我國2015年大牲畜年底養(yǎng)殖量數(shù)為12195.7萬頭，其中牛養(yǎng)殖量為10817.3萬頭，占88.7%；生豬年出欄量達到70825萬頭，年末存欄量45112.5萬頭，禽蛋產量達到2999.2萬t。但規(guī)?；陌l(fā)展帶來的環(huán)境污染問題也日漸突出，根據(jù)第一次全國污染源普查公報結果顯示，規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖糞便產生量2.43億t，尿液產生量1.63億t，畜禽糞便污染已居農業(yè)源污染之首。

畜禽養(yǎng)殖糞污采用工業(yè)化治理受養(yǎng)殖低利潤與高風險的約束，難于穩(wěn)定正常運行；畜禽養(yǎng)殖糞污在不合理排放造成環(huán)境污染時是污染物，但如糞污作為農業(yè)種植施肥利用時就是一種資源，我國既是養(yǎng)殖大國，也是種植業(yè)大國，但因種養(yǎng)分離，養(yǎng)殖糞污資源化利用受阻，一方面大量排放的糞污對環(huán)境造成污染，另一方面農業(yè)種植時大量施用化肥造成土壤有機質下降，農業(yè)面源污染加劇。畜禽糞污是提供土壤有機質的重要來源，畜禽糞污肥料化利用既可有效解決養(yǎng)殖污染問題，同時也可提高土壤有機質含量、減少種植氮磷流失。

我國地域遼闊，各區(qū)域之間自然條件、農業(yè)生產方式、經(jīng)濟發(fā)展水平差異大，糞污資源化利用受這些條件的影響大，通過總結現(xiàn)有養(yǎng)殖場糞污資源化利用的經(jīng)驗與存在的問題，探討符合各區(qū)域特點的糞污資源化模式，對全面推動畜禽糞污資源化利用具有積極意義。

1“十二五”污染物總量減排認定規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場治理模式分析

為全面掌握我國規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖糞污資源化利用模式，對我國“十二五”期間國家污染物總量減排考核獲得認定的規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場糞污治理設施進行統(tǒng)計分析，從糞便和污水兩方面著手分析我國不同區(qū)域、不同規(guī)模、不同畜種糞污治理設施上的特點。根據(jù)減排要求以及核查相關規(guī)定，五類畜禽規(guī)?；B(yǎng)殖場規(guī)模確定為：生豬逸500頭（出欄）、奶牛逸100頭（存欄）、肉牛逸100頭（出欄）、蛋雞逸10000只（存欄）、肉雞逸50000只（出欄）。

1.1我國規(guī)模化養(yǎng)殖場糞污處理模式分析

“十二五”全國污染物總量減排考核共認定規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖糞污治理項目61054家，其中生豬養(yǎng)殖場占68%。從糞便和污水兩個部分對其主要治理方式進行統(tǒng)計分析，結果如表1。

從表1結果可知，我國規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖糞污處理仍以肥料化利用模式為主。從糞便處理結果看，規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖糞便處理以儲存農業(yè)利用和生產有機肥為主，糞便生產沼氣的方式較少，全國占比在1%左右。從養(yǎng)殖種類分析，生豬、奶牛、肉牛養(yǎng)殖糞便處理模式主要以儲存農用為主，占比均在75%以上，而蛋雞、肉雞養(yǎng)殖糞便生產有機肥的比例達到65%左右。

這主要是由于生豬、奶牛、肉牛養(yǎng)殖糞便含水率高，生產有機肥成本高、難度大，養(yǎng)雞大部分采用籠養(yǎng)、糞便清理難度小，糞便含水率低，便于有機肥的生產。從污水處理結果看，污水主要以還田利用方式為主，全國35%左右的規(guī)?；B(yǎng)殖場采用儲存農業(yè)利用的方式，55%左右的規(guī)?；B(yǎng)殖場采用厭氧后農業(yè)利用的方式，采用污水厭氧+好氧達標排放或循環(huán)利用模式的僅占7%左右，采用生物發(fā)酵床養(yǎng)殖的僅占2%左右。

1.2區(qū)域規(guī)?；B(yǎng)殖場糞污治理模式分析

參考代思汝對我國畜禽養(yǎng)殖污染防治模式分區(qū)研究，根據(jù)我國農業(yè)經(jīng)濟自然條件，結合我國畜禽養(yǎng)殖分布和糞污治理現(xiàn)狀，將我國（不包含港澳臺、西藏以及南沙群島）分為6個區(qū)，分別為：東北平原區(qū)、中部平原區(qū)、南方丘陵區(qū)、南方水網(wǎng)區(qū)、西部干旱區(qū)、西南山區(qū)，按分區(qū)對規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖糞污治理模式進行統(tǒng)計，結果如表2。

東北平原區(qū)包括：

遼寧、吉林、黑龍江、內蒙東部，該區(qū)域年均氣溫低，地勢平坦，土地肥沃，集中連片種植面積大。從區(qū)域糞污治理模式統(tǒng)計看，該區(qū)域糞便肥料化利用為主，且糞便生產有機肥比例較高，特別是蛋雞、肉雞養(yǎng)殖場80%左右采用糞便生產有機肥方式，這主要是由于該區(qū)域集中連片的種植面積大，需肥量大，但該區(qū)域種植季節(jié)短，非施肥間隔期長，糞便生產有機肥便于儲存與運輸；污水以儲存農業(yè)利用為主，這主要是由于東北地區(qū)地勢平坦、集中連片種植面積大，便于污水澆灌，但受氣溫低的影響采用厭氧農業(yè)利用比例明顯低于全國平均水平；另外因溫度較低，適合生物發(fā)酵床養(yǎng)殖，采用墊草墊料方式養(yǎng)殖比例明顯高于全國平均水平，其中生豬養(yǎng)殖采用生物發(fā)酵床方式的占比達到5.99%。

中部平原區(qū)包括：

北京、天津、河北、河南、山西、山東、安徽北部，該區(qū)域氣溫較低、地勢平坦、設施化農業(yè)種植水平高，是全國棉花、花生、芝麻、烤煙、蔬菜的主要生產基地，也是我國大型規(guī)模養(yǎng)殖場分布最多的地區(qū)。從區(qū)域糞污治理模式統(tǒng)計看，該區(qū)域糞便肥料化利用為主，糞便生產有機肥比例全國最高，規(guī)?；i、奶牛、肉牛養(yǎng)殖場糞便生產有機肥的比例達到40%左右，這主要是由于該區(qū)域大型規(guī)模養(yǎng)殖場多，糞便相對集中，生產有機肥便于儲存、降低運輸成本；污水以農業(yè)利用為主，厭氧后農業(yè)利用比較高，采用好氧處理排放或循環(huán)利用比例略高于全國平均水平，這主要是由于該區(qū)域內養(yǎng)殖場規(guī)模大、配套沼氣池比例較高，且區(qū)域地勢平坦、設施化農業(yè)比例高，沼液需求量大、施用方便，而采用好氧處理受溫度較低影響，建設成本高、運行維護難度大。

南方丘陵區(qū)包括：

湖南南部、廣東、海南、江西、安徽南部，該區(qū)域氣溫較高，河網(wǎng)水系密集，屬于亞熱帶和熱帶氣候，年均溫度12℃以上，主要種植水稻（2~3季），人均GDP較高，降雨量豐富，奶牛、肉牛養(yǎng)殖量較低。從區(qū)域糞污治理模式統(tǒng)計看，該區(qū)域糞便肥料化利用為主，畜禽糞便多采用儲存農用模式，主要是由于南方氣溫較高，糞便在自然儲存過程即可完成厭氧發(fā)酵環(huán)節(jié)，種植間隔期短，糞便儲存時間短，相對于生產有機肥來說，儲存農業(yè)利用成本更低。污水以厭氧農業(yè)利用方式為主，規(guī)?；i養(yǎng)殖場污水厭氧農用模式占比達到75%。采用好氧處理排放或循環(huán)利用比例高于全國平均水平，主要是由于該區(qū)域氣溫較高，適合污水厭氧沼氣發(fā)酵處理，且國家在農村沼氣能源開發(fā)利用方面進行了扶植和引導，該地區(qū)養(yǎng)殖場大部分已配套有厭氧沼氣池。

南方水網(wǎng)區(qū)包括：

浙江、福建、江蘇、上海、湖北、湖南北部，該區(qū)域環(huán)境容量較小，人均土地面積小，人均GDP高，相對其他地區(qū)對畜禽養(yǎng)殖污染治理要求更高，主要分布大型規(guī)模養(yǎng)殖場。區(qū)域糞污治理模式統(tǒng)計看，該區(qū)域糞便肥料化利用為主，地區(qū)規(guī)模化養(yǎng)殖場糞便生產有機肥的比例較高，規(guī)模化生豬、奶牛養(yǎng)殖場糞便生產有機肥比例分別為30%與51%。主要是因為該地區(qū)環(huán)境容量較小，人均GDP水平較高，消納土地較少。污水處理主要以厭氧處理為主，采用深度處理排放或循環(huán)利用比例全國最高，占比達到20%左右，主要是由于該地區(qū)主要分布大型規(guī)?；B(yǎng)殖場，人均耕地面積較少，人均GDP高，對畜禽養(yǎng)殖治理模式配套設施建設提供一定的經(jīng)濟支撐，相對于我國其他地區(qū)污水處理力度較大。

西部干旱區(qū)包括：

陜西、甘肅、云南、新疆、寧夏、內蒙西部，該區(qū)域地廣人稀、氣候干燥、降雨量少，經(jīng)濟相對較落后，區(qū)域環(huán)境容量較大。區(qū)域內規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場分布較少，其糞污處理模式主要以儲存農用為主。

西南山區(qū)包括：

四川、重慶、廣西、貴州、湖南西部，該區(qū)域地形主要以丘陵高山為主，人均耕地面積少，交通不便。區(qū)域糞污治理模式統(tǒng)計看，該區(qū)域糞便肥料化利用為主，畜禽養(yǎng)殖糞便處理主要以儲存農用為主，規(guī)?；i養(yǎng)殖場糞便儲存農用比例高達86%。主要是由于該地區(qū)主要分布中小型規(guī)?；B(yǎng)殖場，且交通不便，多采取就近處理原則。污水處理厭氧農用模式占比在80%左右，主要該地區(qū)人均耕地面積較少，年均溫度較高，適合污水厭氧沼氣發(fā)酵處理，同時該地區(qū)政府積極推動畜禽養(yǎng)殖深度處理，規(guī)?；B(yǎng)殖場污水處理厭氧-好氧-回用比例達到了5%左右，略高于全國平均水平。

2糞污資源化利用中存在的主要問題分析

2.1規(guī)劃不合理，區(qū)域內糞污肥料化利用受阻

肥料化利用是當前養(yǎng)殖糞污處理的主要方式，糞污肥料化利用的前提是“種養(yǎng)平衡”，確保養(yǎng)殖場養(yǎng)殖規(guī)模與消納土地匹配。種養(yǎng)是否平衡一般通過耕地畜禽承載量進行評價。

耕地畜禽承載量計算方法：

式中：LR為耕地畜禽實際承載量（生豬當量˙hm-2）；OR為生豬當量養(yǎng)殖數(shù)量（頭）；S為耕地面積（hm2）。

標準生豬當量折算方法：根據(jù)中國農業(yè)科學院農業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所和環(huán)境保護部南京環(huán)境科學研究所編寫的我國第一次全國污染源普查畜禽養(yǎng)殖業(yè)產排污系數(shù)手冊，按主要畜禽產氮量系數(shù)折算如表3。

根據(jù)生豬當量產氮量系數(shù)折算，換算比例為7.4只蛋雞、61.7只肉雞折算為一頭豬，一頭奶牛折算為28.59頭豬，一頭肉牛折算為19.14頭豬。通過查閱2016年《中國畜牧業(yè)年鑒》和《中國國家統(tǒng)計年鑒》，2015年我國農作物播種面積為166374000hm2，2015年年末折算生豬當量養(yǎng)殖量為308305萬頭，我國現(xiàn)有耕地畜禽承載量平均為19頭˙hm-2。同時對我國各省地區(qū)之間的畜禽承載量進行了統(tǒng)計分析，如圖1。

根據(jù)意大利、英國、美國等國家規(guī)定N每公頃年最大負荷在250kg左右，我國以生豬養(yǎng)殖為主，根據(jù)生豬當量產氮量系數(shù)折算，每公頃最多容納糞便N含量為68頭生豬所產糞污。北京、青海省的現(xiàn)有耕地畜禽承載量分別為69、56頭˙hm-2，接近最大承載值，全國其他各省地區(qū)耕地畜禽承載量基本在20頭˙hm-2左右，從這一數(shù)據(jù)可知我國現(xiàn)有耕地畜禽承載量遠低于最大承納量，只要布局合理，完全可通過肥料化利用方式消納養(yǎng)殖糞污。

糞污肥料化利用受施用成本的影響，根據(jù)李汪晟等核算采用車輛運輸方式糞污肥料化利用的經(jīng)濟運輸距離為3.6km，而我國實際家庭聯(lián)產承包責任制的土地政策，畜牧業(yè)脫離種植業(yè)而獨立發(fā)展，在實際調研中，部分養(yǎng)殖場沒有配套糞污消納的土地，區(qū)域內種養(yǎng)平衡無法實現(xiàn)，導致糞污肥料化利用受阻。合理規(guī)劃，根據(jù)耕地消納能力合理確定養(yǎng)殖量、優(yōu)化養(yǎng)殖產業(yè)布局是解決養(yǎng)殖污染的基礎。

2.2未形成因地制宜的區(qū)域糞污資源化利用典型模式

養(yǎng)殖污染防治起步較晚，加之養(yǎng)殖從業(yè)人員綜合素質較低，對養(yǎng)殖污染治理技術缺乏基本了解，盲目選擇糞污治理模式，導致設施運行費用高、處理效果差等一系列問題。根據(jù)“十二五”污染物總量減排考核認定情況，出欄量萬頭以上的大型生豬規(guī)?；B(yǎng)殖場共計3410家，糞污儲存農用的共計732家，所占比例高達21.5%，大型規(guī)?；B(yǎng)殖場糞污集中，需要消納的地多，糞污施用運輸距離遠，部分養(yǎng)殖場為節(jié)約成本，存在靠近養(yǎng)殖場周邊的土地過量施用或直排，污染周圍水域和地下水，并可能導致土壤硝酸鹽、磷及重金屬的累計問題。我國東北平原區(qū)年均氣溫低、污水采用生化處理建設成本高、運行維護難度大，但從統(tǒng)計結果看東北地區(qū)有4%左右的養(yǎng)殖場采用污水達標排放模式，通過調查發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)采用達標排放模式的養(yǎng)殖場，大部分設施不能正常運行的。

綜上所述，畜禽養(yǎng)殖糞污的資源化利用方式不應一刀切進行選擇，應根據(jù)地區(qū)自然特征、農業(yè)生產方式、經(jīng)濟發(fā)展水平相結合，因地制宜地選擇適合的模式，通過典型示范，形成具有區(qū)域特點的養(yǎng)殖糞污資源化利用的典型模式。

2.3養(yǎng)殖清潔生產嚴重不足

根據(jù)對2015年環(huán)境統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析可知，我國2015年規(guī)模化養(yǎng)殖場共計138827家，其中38401家采用水沖糞的清糞方式，占比達到27.67%，水沖糞工藝用水量大，不僅造成水資源浪費，而且因污水產生量大，產生污水中污染物濃度高，處理和利用難度大、成本高。劉永豐等在清糞方式對養(yǎng)豬廢水中污染物遷移轉化的影響中研究表明，水沖糞工藝進入水體的COD、總氮、總磷、氨氮的負荷量分別是干清糞工藝的15.5、5.7、9.5、11.5倍。調研發(fā)現(xiàn)，在南方水網(wǎng)地區(qū)采用干清糞工藝的養(yǎng)殖場，30%左右存在用水量嚴重偏高，超量用水現(xiàn)象普遍，同時對該地區(qū)的規(guī)?；i養(yǎng)殖場的飲水設備進行抽樣調查分析，采用鴨嘴式和乳頭式飲水器的占比高達81%，該類飲水器一方面造成大量的水源浪費，增加污水產生量，后期處理難度偏大；另一方面溢流的水造成圈舍潮濕，易滋生細菌，進而導致生豬免疫力變低。

嚴格執(zhí)行清潔生產要求，從源頭減量著手，養(yǎng)殖企業(yè)必須逐步實行干清糞代替水沖糞的清糞方式、改造安裝節(jié)能飲水器，采用科學飼養(yǎng)方法減少污染物產生量，加強養(yǎng)殖人員環(huán)保意識的培養(yǎng)。

3各區(qū)域不同規(guī)模畜禽糞污資源化利用模式的優(yōu)選

根據(jù)“十二五”污染物總量減排考核認定的規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場治理模式以及典型養(yǎng)殖場實測結果，我國規(guī)?；B(yǎng)殖場糞污處理主要以資源化利用為主，而不同區(qū)域不同規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場的糞污資源化利用方式存在較大差異，與區(qū)域之間自然條件、農業(yè)生產方式、經(jīng)濟發(fā)展水平等存在明顯的相關性。

通過總結現(xiàn)有養(yǎng)殖場糞污資源化利用的經(jīng)驗與存在的問題，根據(jù)各區(qū)域特點，優(yōu)選適合各區(qū)域不同規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場糞污資源化利用方式，如表4。

我國的畜禽養(yǎng)殖污染防治政策不完善，以及現(xiàn)有研究缺乏系統(tǒng)可操作性，難以運用于實際生產中。提出符合地區(qū)特點的畜禽養(yǎng)殖污染防治技術模式，引導養(yǎng)殖企業(yè)高效開展污染設施的建設已成為現(xiàn)階段推進養(yǎng)殖污染治理的迫切需求。對各區(qū)域“十二五”減排認定養(yǎng)殖場治理模式的分析，提出各地區(qū)適用型治理模式，引導規(guī)?；B(yǎng)殖場因地制宜建設合適的污染防治設施，同時也可通過分區(qū)引導畜禽養(yǎng)殖業(yè)合理布局，為制定畜禽養(yǎng)殖污染防治管理措施與政策提供支撐。

4結論

隨著規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，養(yǎng)殖污染防治已成為環(huán)保管理的重要任務，資源化利用仍是我國糞污處理的主要途徑，不同種類、不同規(guī)模、不同區(qū)域養(yǎng)殖糞污資源化利用方式存在一定差別，并明顯與地區(qū)自然條件、農業(yè)生產方式、經(jīng)濟發(fā)展水平相關。

當前阻礙我國規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖糞污治理的主要因素有：（1）規(guī)劃滯后導致局部地區(qū)糞污資源化利用受阻；（2）缺乏養(yǎng)殖污染防治知識，養(yǎng)殖場糞污處理模式選擇不當，導致建設的糞污處理設施無法正常運行；（3）養(yǎng)殖清潔生產重視和建設不足，大量水沖糞、飲水設備選擇不當?shù)雀咚廴疚锂a生的工藝存在，增加糞污資源化利用的難度和成本。

推行糞污資源化利用，解決養(yǎng)殖污染問題已上升為國家導向：（1）地方政府應通過合理規(guī)劃、科學確定各區(qū)域最大養(yǎng)殖承載量以實現(xiàn)種養(yǎng)平衡；（2）因地制宜地選擇糞污治理模式、加大養(yǎng)殖清潔生產力度；（3）實現(xiàn)糞污最大限度的資源化利用。

來源:《農業(yè)資源與環(huán)境學報》  作者:宣夢 許振成等 

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