集約化養(yǎng)殖中的環(huán)境污染及治理

文 / 尹曉青

（中國社會科學(xué)院農(nóng)村發(fā)展研究所）

改革開放以前，除少數(shù)的牧業(yè)省以外，中國畜禽業(yè)生產(chǎn)方式是以千家萬戶分散飼養(yǎng)的散養(yǎng)為主，規(guī)模小加之排泄物還田，所以畜禽養(yǎng)殖業(yè)一直并沒有被視為環(huán)境的污染源。自20世紀(jì)90年代以來，隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各省市相繼出臺了相關(guān)鼓勵扶持政策，有力地促進(jìn)了畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，主要畜產(chǎn)品產(chǎn)量持續(xù)20 多年增長。目前我國已成為世界上最大的肉、蛋生產(chǎn)國，禽肉、豬肉和雞蛋產(chǎn)量均居世界第一，奶類總產(chǎn)量居世界第一。在肉蛋奶源源不斷裝進(jìn)居民菜籃子的同時，重量和體積幾倍于肉蛋奶的牲畜固體性糞便、尿和生產(chǎn)污水也不斷產(chǎn)生，直接排放后造成環(huán)境污染，在一些地區(qū)，畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染已超過居民生活、農(nóng)業(yè)、工業(yè)對環(huán)境的影響，成為重要水源地、江、河、湖嚴(yán)重污染的主要原因之一。

我國對畜禽養(yǎng)殖帶來的污染問題的嚴(yán)重性的認(rèn)識是隨著規(guī)模化養(yǎng)殖規(guī)模擴(kuò)大以及其污染所造成影響日益明顯和突出而增強(qiáng)的。在我國工業(yè)點(diǎn)源污染治理初見成效后，治理集約化養(yǎng)殖的污染刻不容緩。國內(nèi)外已經(jīng)取得的成功經(jīng)驗表明，畜禽養(yǎng)殖廢棄物可以通過多種方法得到有效利用，包括減量化、再利用和資源化等途徑，最終實現(xiàn)污染物的零排放。因此在某種程度上而言，畜禽養(yǎng)殖廢棄物的處置是管理問題而不是完全的污染防治問題。但由于技術(shù)經(jīng)濟(jì)原因，大多數(shù)的畜禽養(yǎng)殖場需要按照農(nóng)牧結(jié)合、綜合處理和利用等方法才能從根本上解決規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖污染問題，因此，需要得到政府的政策、資金、技術(shù)等扶持。

表1 畜禽糞便排泄指數(shù)

1 背景

1.1 畜禽養(yǎng)殖方式的變化

集約化養(yǎng)殖是指在較小的場地內(nèi)，投入較多的生產(chǎn)資料和勞動，采用新的工藝與技術(shù)措施，進(jìn)行精心管理的飼養(yǎng)，以便在有限的土地范圍內(nèi)生產(chǎn)更多的牲畜。與粗放畜牧養(yǎng)殖業(yè)之間的不同主要體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)（投入）、人口（勞動）和空間（集中和分散可移動）等各種畜牧業(yè)因素的依賴程度，而且單一化的畜群結(jié)構(gòu)也是集約化畜牧生產(chǎn)的重要特征。從實質(zhì)上來說，集約化方式的畜禽養(yǎng)殖就是一種采用工業(yè)化方式進(jìn)行的畜牧業(yè)生產(chǎn)，而且在全球范圍內(nèi)，各國都是在利用這種畜牧業(yè)集約化經(jīng)營的方式來實現(xiàn)畜牧業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變。從中國畜牧業(yè)發(fā)展?fàn)顩r看，改革開放以前，除少數(shù)牧業(yè)省以畜牧業(yè)規(guī)模養(yǎng)殖為主以外，我國畜牧業(yè)生產(chǎn)方式基本上是以千家萬戶分散飼養(yǎng)的散養(yǎng)為主，規(guī)模相對小，而且基本上實現(xiàn)了農(nóng)牧一體化。近二十年來，隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整及產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局的變化，我國規(guī)?；B(yǎng)殖快速發(fā)展，主要呈現(xiàn)以下特點(diǎn)；一是畜牧養(yǎng)殖業(yè)逐步從農(nóng)牧業(yè)結(jié)合的模式中分離；二是養(yǎng)殖場逐步從分散趨于集約化；三是集約化養(yǎng)殖場日益向城郊集中；四是養(yǎng)殖場生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢物難以得到有效處理。

目前，針對自上而下的畜牧業(yè)集約化經(jīng)營和現(xiàn)代化發(fā)展模式，產(chǎn)生了很多有關(guān)畜牧業(yè)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變的政策爭議。

表2 畜禽糞便中污染物平均含量 單位：kg/噸

1.2 政府對規(guī)?；笄輬霏h(huán)境管制的滯后

我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展與環(huán)境管理嚴(yán)重脫節(jié)。其重要原因是畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展一直是農(nóng)業(yè)部門的政策目標(biāo)，各級農(nóng)業(yè)部門都把畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展作為農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)增長和農(nóng)民增收的重點(diǎn)內(nèi)容推行，而環(huán)境保護(hù)并不是農(nóng)業(yè)部門的核心職能，因此，以往有關(guān)的畜禽養(yǎng)殖業(yè)政策中并沒有充分體現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治內(nèi)容。

發(fā)達(dá)國家普遍對規(guī)?；B(yǎng)殖場的污染治理采用工業(yè)污染治理的環(huán)境管理措施。我國環(huán)境保護(hù)部門過去的工作重心主要集中在城市環(huán)境保護(hù)和工業(yè)污染的防治，因此，對集約化畜禽養(yǎng)殖場污染問題并沒有引起足夠的重視。從整體上看，主要表現(xiàn)為：一是全國大多數(shù)集約化畜禽養(yǎng)殖場建設(shè)前未經(jīng)過環(huán)境影響評價；二是在畜禽糞便和廢棄物的清理、收集、貯存、無害化處理及資源化利用等方面，沒有強(qiáng)制性的配套政策和措施要求，畜禽養(yǎng)殖場的內(nèi)部環(huán)境管理粗放、薄弱，約60%的養(yǎng)殖場缺乏干濕分離這一最為必要的環(huán)境管理措施；三是盡管目前有些地區(qū)推廣實施沼氣綜合利用方法來解決養(yǎng)殖場污染問題，但普遍存在著諸多推廣障礙，如環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管體系有缺陷、資金和技術(shù)門檻較高、難以獲得投資回報等，對規(guī)模養(yǎng)殖場糞污資源化利用的作用有限，致使大量畜禽糞尿及沖洗混合污水直接排入自然環(huán)境，造成環(huán)境污染。

表3 每頭（只）畜禽每年排泄糞便中污染物含量

2 集約化養(yǎng)殖中的污染狀況

我國畜牧業(yè)生產(chǎn)規(guī)模愈來愈大，現(xiàn)代化、集約化程度愈來愈高，飼養(yǎng)密度及飼養(yǎng)量急劇增加， 畜禽飼養(yǎng)及活體加工過程中產(chǎn)生的排泄物和廢棄物，呈現(xiàn)出兩大特點(diǎn)：一是排污量大。據(jù)統(tǒng)計，2005年時，我國豬、牛、雞三大類畜禽糞便總排放量已達(dá)30.87 億噸，糞便中的COD（化學(xué)需氧量）含量7 741 萬噸，是全國工業(yè)和生活污水排放COD的5.07 倍。二是污染物超標(biāo)嚴(yán)重。根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，養(yǎng)殖場排放污水COD（有機(jī)污染物指標(biāo)）平均超標(biāo)53 倍，SS（懸浮物）超標(biāo)14 倍，氨氮、總磷等指標(biāo)超標(biāo)20 倍以上。未經(jīng)處理集中排放，超過了養(yǎng)殖場周邊土壤和水體生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力，對居民生活、其它生物以及家畜自身生活環(huán)境的污染愈來愈嚴(yán)重，已經(jīng)成為一個農(nóng)村重要的污染源。

表4 1999年全國及部分省區(qū)畜禽養(yǎng)殖排放總量及環(huán)境壓力情況表

2.1 畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染排放強(qiáng)度

養(yǎng)殖業(yè)污染的主要來源是畜禽排泄污染物，包括從畜禽體內(nèi)排出的有害氣體、糞便及其分解產(chǎn)生的臭氣以及體表掉落的毛屑、絨毛（羽毛）等。表1～3是關(guān)于畜禽污染的一些數(shù)據(jù)，從中可以看出畜禽養(yǎng)殖的污染物排放強(qiáng)度。

這里設(shè)定1 頭豬為標(biāo)準(zhǔn)畜禽單位，則根據(jù)產(chǎn)生糞尿中所含全氮水平折合，1 頭牛約合10 個標(biāo)準(zhǔn)畜禽單位，15 只家禽約合1 個標(biāo)準(zhǔn)畜禽單位。畜禽的糞尿排泄物和廢水含有大量的有機(jī)物、N、P、K、SS及致病菌等。

2.2 畜禽業(yè)造成的污染負(fù)荷

根據(jù)國家環(huán)保局2001年報告中對1999年我國畜禽養(yǎng)殖糞便排放總量以及污染物的產(chǎn)生量的估算結(jié)果（表4），全國畜禽糞便產(chǎn)生量很大，1999年產(chǎn)生量約為19 億噸，而當(dāng)年我國各工業(yè)行業(yè)每年產(chǎn)生的工業(yè)固體廢物為7.8 億噸，畜禽糞便產(chǎn)生量是工業(yè)固體廢棄物的2.4 倍。而且，畜禽糞便含有極其龐雜的有機(jī)污染物，僅COD含量一項就達(dá)7 118 萬噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過工業(yè)廢水與生活廢水COD排放量之和。

從畜禽糞便對土地造成污染負(fù)荷來看，上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院（1994）提出了相關(guān)的家畜糞便負(fù)荷警報值分級標(biāo)準(zhǔn)，即用家畜糞便豬糞當(dāng)量負(fù)荷（Q），與當(dāng)?shù)剞r(nóng)田以豬糞當(dāng)量計的有機(jī)肥理論最大適宜施肥量（P）的比值R來間接表達(dá)各地區(qū)家畜糞便負(fù)荷量承受程度，隨著R數(shù)值的增大，環(huán)境對牲畜糞便負(fù)荷量承受能力逐漸降低，畜禽糞便對環(huán)境造成污染威脅性越來越大（表5）。

根據(jù)中國農(nóng)業(yè)大學(xué)李國學(xué)（1999）的研究結(jié)果，按每公頃土地能夠負(fù)荷的畜禽糞便30 噸低限值為最大理論適宜量進(jìn)行推算，我國總體的土地負(fù)荷警戒值已經(jīng)達(dá)到能夠體現(xiàn)出一定環(huán)境脅迫水平的0.49。

據(jù)不完全統(tǒng)計，1991年北京畜禽業(yè)排出的BOD量（生物需氧量，表示水污染程度）為30.7萬噸，約為當(dāng)年排放的工業(yè)廢水和生活污水中BOD量的2 倍。實際資料也可以證明，我國一些大城市畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞尿排污量的人口當(dāng)量已經(jīng)超過3 000～4 000 萬人口。對北京市若干典型縣區(qū)的污染調(diào)查結(jié)果顯示，畜牧業(yè)的BOD負(fù)荷是這些區(qū)縣的主要污染負(fù)荷，普遍達(dá)到61%～74%（表6）。

3 集約化養(yǎng)殖中污染防治對策

我國畜禽規(guī)?；B(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展起步較晚，但由于人們生活水平日益增長的需求和農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，畜禽的規(guī)?；B(yǎng)殖逐漸成為當(dāng)今社會畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要模式。由于發(fā)展速度較快，且缺乏對畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染的系統(tǒng)監(jiān)測和調(diào)查研究基礎(chǔ)資料和數(shù)據(jù)，對由此造成的污染控制，無論從理論上、政策上還是技術(shù)上都顯得滯后。

近年來，迫于畜牧業(yè)發(fā)展所面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，各地都在積極探索推動畜牧業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的途徑，一些地區(qū)也積累了好的經(jīng)驗和做法。在對北京、遼寧和山東調(diào)研的基礎(chǔ)上，并結(jié)合相關(guān)資料和報告，總結(jié)出以下幾條值得借鑒的經(jīng)驗和措施。

表5 畜禽糞便土地負(fù)荷警報值分級的環(huán)境影響

3.1 統(tǒng)一規(guī)劃，合理布局

政府應(yīng)制定并不斷完善行業(yè)環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格執(zhí)行“三同時“的原則—新建的規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場應(yīng)與環(huán)境保護(hù)設(shè)施（污染物的綜合利用、處置和處理）同步設(shè)計、建設(shè)和投入運(yùn)行。凡違背此項原則的養(yǎng)殖場建設(shè)項目一律不允許投產(chǎn)使用。

3.2 制定標(biāo)準(zhǔn)并嚴(yán)格執(zhí)行，實行源頭控制

環(huán)境保護(hù)部門已經(jīng)開始重視集約化畜禽養(yǎng)殖場污染的控制，并于2001年頒布并實施了全國《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18596-2001）。由于我國大部分地區(qū)對畜禽養(yǎng)殖業(yè)的環(huán)境污染缺乏周詳?shù)沫h(huán)境調(diào)查，也缺乏充分的環(huán)境監(jiān)測及定量數(shù)據(jù)，因此，從已經(jīng)頒布實施的標(biāo)準(zhǔn)看，對養(yǎng)殖場廢水排放標(biāo)準(zhǔn)和排污費(fèi)征收標(biāo)準(zhǔn)的制定均過低。如《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定排水COD≤400 mg/ L，氨氮≤80 mg/ L 即可達(dá)標(biāo)，比一般城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)還差，這顯然難以促進(jìn)養(yǎng)殖場污水的無害化處理；而且多數(shù)情況下，很多地區(qū)并不能按此標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行。因此，國家環(huán)保局組織專家對原標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂，為實現(xiàn)源頭控制建立了基礎(chǔ)。同時，要切實加強(qiáng)監(jiān)管力度，堅決處罰超標(biāo)排放的養(yǎng)殖企業(yè)，才能確保畜禽污染實現(xiàn)源頭控制。

部分省區(qū)結(jié)合區(qū)域特點(diǎn)建立了區(qū)域性的管理標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。例如山東省頒布實施的《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 37/534-2005）、浙江省頒布實施的《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 33/593-2005），以及廣東省頒布實施的《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 44/613-2009）。

從近年發(fā)布的地方環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)看，多適用于集約化畜禽養(yǎng)殖場和養(yǎng)殖區(qū)污染物的排放管理，以及建設(shè)項目環(huán)境影響評價、環(huán)境保護(hù)設(shè)施設(shè)計、竣工驗收及其投產(chǎn)后的排放管理。

地方環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)中，都將定義的集約化養(yǎng)殖場/養(yǎng)殖區(qū)的規(guī)模降低，從而使更多的養(yǎng)殖場/養(yǎng)殖區(qū)納入標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍中，以對其污染排放進(jìn)行控制。而且對畜禽養(yǎng)殖的最高允許排水量、水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)和惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)都做了具體的規(guī)定。

從排放限值來看，各省市都在國家標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，不同程度地提高了污染物排放控制的要求。如山東省地方標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定從2010年5月1日起執(zhí)行第三時段的標(biāo)準(zhǔn)值，COD要求達(dá)到120 mg/L，氨氮要求達(dá)到25 mg/L，其無疑對該省范圍內(nèi)的畜禽養(yǎng)殖業(yè)提出了更高的污染控制要求。另外，在排水量方面各地方也加強(qiáng)了要求。

表6 北京市若干區(qū)縣及鄉(xiāng)BOD負(fù)荷分擔(dān)率 單位：%

3.3 實行農(nóng)牧結(jié)合

在農(nóng)牧結(jié)合的養(yǎng)殖場和養(yǎng)殖小區(qū)，牲畜的飼料（主要是能量飼料）應(yīng)該全部或者大部分自產(chǎn)自用，一則可以充分利用秸稈資源，二則畜牧業(yè)走與種植業(yè)相結(jié)合的道路，可以使畜禽糞便得到合理利用，減少治理成本。

目前在全國許多地區(qū)推行的畜-沼-果（菜、糧）等生態(tài)循環(huán)模式是實現(xiàn)農(nóng)牧有效結(jié)合的較理想模式。如上海市出臺了鼓勵使用有機(jī)肥、限制使用化肥引導(dǎo)政策，對農(nóng)戶施用有機(jī)肥采取補(bǔ)助政策，使用1 噸有機(jī)肥由市財政補(bǔ)貼250元。浙江省積極鼓勵規(guī)模養(yǎng)殖場承包農(nóng)田，重點(diǎn)扶持擁有一定農(nóng)田、林地或果園的養(yǎng)殖場（戶）發(fā)展規(guī)模養(yǎng)殖，按照排泄量和消納量相適應(yīng)原則，合理規(guī)劃養(yǎng)殖場的規(guī)模和地點(diǎn)，把畜牧場與農(nóng)田、魚塘、園地一并規(guī)劃，達(dá)到農(nóng)牧結(jié)合、種養(yǎng)平衡；通過園地（茶園、竹園、林地、果園、桑園）養(yǎng)雞，稻田養(yǎng)鴨，豬魚配套等方式，達(dá)到畜牧糞便的多級、循環(huán)資源化利用，實現(xiàn)區(qū)域間畜牧業(yè)和種植業(yè)、漁業(yè)、林業(yè)的循環(huán)協(xié)調(diào)發(fā)展。

發(fā)達(dá)國家也有類似的經(jīng)驗。家畜所產(chǎn)糞便和生產(chǎn)污水發(fā)酵后用做自己土地的肥料，設(shè)備簡單，花銷不大，不僅不會污染環(huán)境，而且可以改善土壤特性，提高土壤肥力和生產(chǎn)力。據(jù)美國對俄亥俄州一個農(nóng)牧結(jié)合家庭農(nóng)場的調(diào)查，玉米和大豆產(chǎn)量分別高出當(dāng)?shù)禺a(chǎn)量的32%和40%。

3.4 畜禽糞肥的資源化利用

德國和日本等發(fā)達(dá)國家自1970年開始就推廣綜合利用方式，大力扶持農(nóng)牧兼營的大中型畜禽養(yǎng)殖場，將畜禽糞便進(jìn)行無害化處理后肥田，做到污染內(nèi)部“消化”。國內(nèi)部分省區(qū)目前主要采用三種方式實現(xiàn)糞便的資源化利用和污水的無害化處理：

第一是田園利用模式，糞肥通過簡單的沉淀、人工分離將糞便中干物質(zhì)進(jìn)行自然堆漚，發(fā)酵后作有機(jī)肥返田；分離后的污水集中儲存，經(jīng)自然耗氧處理后，部分用作農(nóng)田肥料，其余外排。目前全國90 %以上的集約化養(yǎng)殖場畜禽糞便是通過這種方式進(jìn)行處理的。

第二是環(huán)保模式，即安裝環(huán)保設(shè)施，畜禽場排放的糞污經(jīng)三級沉淀、固液分離、厭氧發(fā)酵及好氧發(fā)酵等環(huán)節(jié)處理后實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

第三是沼氣模式，即利用厭氧微生物活動將有機(jī)物分解為甲烷、二氧化碳和水，糞便發(fā)酵制沼氣，作為生活能源，沼渣制作優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥。據(jù)資料介紹，利用沼氣工程處理畜禽糞便污水，除了生產(chǎn)一定的清潔沼氣燃料外，沼液是可用于生產(chǎn)綠色食品的優(yōu)質(zhì)農(nóng)田有機(jī)肥，沼渣經(jīng)處理后可制成商品化的有機(jī)肥料，部分還可作為飼料用于養(yǎng)魚等。

為鼓勵畜禽養(yǎng)殖場實現(xiàn)糞污處理和資源化利用，江蘇、河北、山東等省出臺了相應(yīng)的扶持政策，例如無論養(yǎng)殖戶選擇何種方式，只要達(dá)到無害化標(biāo)準(zhǔn)，即按規(guī)模給予不同檔次的補(bǔ)貼或獎勵。在江蘇省，大力推廣畜禽糞便綜合治理技術(shù)和農(nóng)牧結(jié)合生態(tài)養(yǎng)殖模式，常州市武進(jìn)現(xiàn)代畜牧有限公司奶牛糞便干濕分離，干糞用來養(yǎng)殖蚯蚓變廢為寶，濕糞流入沼氣池，經(jīng)沼氣池發(fā)酵處理后，沼氣作為能源利用，為牛場供應(yīng)熱水和沖洗擠奶臺；沼液的上清液作為有機(jī)肥料噴灌牧草，整個生產(chǎn)達(dá)到養(yǎng)殖場污染物零排放。各省的共同經(jīng)驗是，糞污處理和資源化利用并不是什么克服不了的難題。

3.5 畜禽糞肥處理和利用技術(shù)創(chuàng)新

我國60%以上的集約化畜禽養(yǎng)殖場糞尿是以與沖洗水混合方式外排的，比干清糞工藝的污水量大，且采用干清糞方式的養(yǎng)殖場廢水的污染濃度也會大大降低。因此，通過控制畜禽養(yǎng)殖場沖洗用水量，則可大大減少養(yǎng)殖場的廢水產(chǎn)生量和排放量。