西北半干旱地區(qū)畜禽養(yǎng)殖污染負荷研究

摘要：為了解甘肅省平涼市畜禽養(yǎng)殖污染現狀，對平涼市2001-2010年畜禽養(yǎng)殖情況進行了研究。結果表明，2001-2010年，平涼市畜禽養(yǎng)殖的污染負荷及其警報值逐年遞增，從Ⅲ級發(fā)展為Ⅳ級，對環(huán)境的威脅性從“有”發(fā)展為“較嚴重”； TP、TN是畜禽養(yǎng)殖的主要污染物，主要污染源是以牛為代表的大牲畜的糞尿；以2010年為例，各區(qū)縣畜禽養(yǎng)殖中，華亭縣污染最嚴重，靜寧縣污染最輕；進入水體的污染物的等標排放量達到24 922.17萬t，其中崆峒區(qū)最大，崇信縣最小。

關鍵詞：畜禽養(yǎng)殖；污染負荷；TP；TN；平涼市

中圖分類號：X17 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）24-6106-04

畜禽養(yǎng)殖收入在農業(yè)經濟中所占的比重越來越大，畜牧業(yè)的發(fā)展已經成為農村經濟發(fā)展的主要支柱[1]。但同時畜禽養(yǎng)殖場所也是導致農村大氣、水體等周邊環(huán)境污染的元兇[2-4]。據農業(yè)、環(huán)保等部門調查得知畜禽養(yǎng)殖帶來的環(huán)境問題越來越突出，這種污染具有的隱蔽性、隨機性、分布廣泛性、不易監(jiān)測性等特點對環(huán)境和居民健康危害極大，已經引起了人們廣泛的重視。

當前，國內針對畜禽養(yǎng)殖帶來的環(huán)境污染問題已經做了很多研究，如張玲玲等[5]的武漢城市圈畜禽養(yǎng)殖污染負荷分析、巨天珍等[6]的新農村建設中未來畜禽養(yǎng)殖發(fā)展的建議、張緒美等[7]的畜禽糞便總氮污染負荷呈現由西北內陸向東南沿海逐漸加重的趨勢等，都對當地養(yǎng)殖經濟的發(fā)展和環(huán)保工作指明了方向?；诖?，本研究根據甘肅省政府《關于貫徹落實陜甘寧革命老區(qū)振興規(guī)劃的意見》，為實現平涼市以城市提質擴容為重點，為更好地實現生態(tài)文化旅游名城等目標，配合國家小康環(huán)保計劃的落實，針對畜禽養(yǎng)殖環(huán)境污染問題進行了深入剖析，以為當地環(huán)境規(guī)劃的制定和農業(yè)經濟的發(fā)展提供理論和管理依據[8]。

1 研究區(qū)概況

平涼市位于甘肅省東部，東鄰陜西咸陽，西連甘肅定西、白銀，南接陜西寶雞和甘肅天水，北與寧夏固原、甘肅慶陽毗鄰，是古“絲綢之路”必經重鎮(zhèn)，素有隴上“旱碼頭”之稱?？偼恋孛娣e1.1萬km2，全部為旱地，海拔為890～2 857 m，年均氣溫10.2 ℃，降水量為616.7 mm。全市轄涇川、靈臺、崇信、華亭、莊浪、靜寧六縣和崆峒一區(qū)；全市總人口231.82萬人，常住人口達221.38萬人，其中城鎮(zhèn)人口72.21萬人，人口密度每平方公里207人。平涼也是甘肅省主要農林產品生產基地和畜牧業(yè)、經濟作物主產區(qū)，盛產小麥、玉米、谷類、蕎麥、油菜、胡麻、林果、烤煙等。自2001年以來，該市規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展。2010年末大牲畜存欄達80.09萬頭，比上年增長8.3%，牛、羊、豬出欄量分別為38.1萬頭、46.44萬只、13.66萬頭；肉類總產量達到7.59萬t，比上年增長11.29%。由此可見，隨著城鎮(zhèn)化進程加快，畜禽產品社會需求量劇增，隨著規(guī)模養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展，畜禽糞便排放量急劇上升，對當地生態(tài)環(huán)境的影響日益突出。

2 研究方法與數據統(tǒng)計

2.1 數據來源

本文研究數據均來自2001-2010年《平涼市農業(yè)統(tǒng)計年鑒》，統(tǒng)計的數據有：有效耕地面積、牛存欄數、羊存欄數、豬出欄數等。

2.2 排泄系數的確定

對于不同的畜禽，其排泄系數是不同的，與畜禽的種類、品種、飼養(yǎng)周期、喂養(yǎng)飼料、當地天氣條件等密切相關?！镀經鍪修r業(yè)統(tǒng)計年鑒》上公布的統(tǒng)計數據未對畜禽種類加以細分，也沒有家禽養(yǎng)殖的具體統(tǒng)計數量。因此計算畜禽糞便排放量時主要以牛、羊、豬的排放量為主，以及牛、羊的存欄數及豬的出欄數為基準。參考農業(yè)部全國農業(yè)技術推廣服務中心關于畜禽糞便量的計算方法得出畜禽糞便日排放量及周期排放量參數[9，10]。

2.3 畜禽糞便量計算

3 結果與分析

3.1 畜禽養(yǎng)殖結構分析

通過分析牛存欄數、羊存欄數、豬出欄數2001-2010年隨時間的變化情況，得出平涼市近十年畜禽養(yǎng)殖變化情況（圖1），結果表明，畜禽養(yǎng)殖數隨時間發(fā)生變化。對牛而言，其年末存欄數大體隨著時間逐年遞增，年均增長率為4.75%，預計到2015年末達到100萬頭；對于羊、豬而言，存欄數、出欄數隨年份呈波動性變化。整體而言，由于城鎮(zhèn)化進程速率加快，人口的增加，人均可支配收入增加及對高品質生活的要求，人們的飲食結構發(fā)生了變化，增加了畜禽養(yǎng)殖的規(guī)模，這導致當地畜禽養(yǎng)殖結構的變化，增加了畜禽養(yǎng)殖污染風險。

3.4 平涼市畜禽糞便污染負荷的空間分布

利用ArcGIS軟件的空間分析功能，獲得平涼市畜禽養(yǎng)殖污染負荷及其警報值的空間分布情況（圖4）。由圖4可知，污染負荷最大是華亭縣，達到68.09 t/（hm2·年）；其次是崇信縣、崆峒區(qū)、涇川縣，分別達到47.23、42.67、42.56 t/（hm2·年）；污染負荷最小的是靜寧縣的23.00 t/（hm2·年），其次是莊浪縣和靈臺縣，分別為35.48、35.64 t/（hm2·年）。與污染負荷相對應的是其警報值。崇信縣和華亭縣的警報值分級級數均為Ⅴ級，對當地生態(tài)環(huán)境已經產生了嚴重影響，且影響程度華亭縣大于崇信縣；崆峒區(qū)、涇川縣、靈臺縣和莊浪縣的警報值分級級數均為Ⅳ級，對當地的生態(tài)環(huán)境已經產生較嚴重影響，且影響程度崆峒區(qū)與涇川縣接近，均大于靈臺縣和莊浪縣，而靈臺縣和莊浪縣接近；靜寧縣的警報值分級級數為Ⅲ級，對當地的生態(tài)環(huán)境已經有影響，且影響程度是最小的。同時，由圖4可以看出，平涼市地區(qū)污染負荷由西向東逐漸增大，緊鄰崆峒區(qū)的華亭縣、崇信縣、涇川縣分擔了來自崆峒區(qū)畜禽養(yǎng)殖污染負荷壓力，主要是崆峒區(qū)是平涼市經濟、文化、人口中心，其對畜禽產品消費量大，從而加大了周邊地區(qū)畜禽養(yǎng)殖規(guī)模。

3.5 各地區(qū)畜禽養(yǎng)殖污染物及進入水體的畜禽污染物等標排放量

由圖5和表1可知，進入該地區(qū)水體的污染物等標排放量總量為24 922.17萬t，其中貢獻率最大的是崆峒區(qū)的19.23%，污染物等標排放量為4 792.11萬t，其次分別是靜寧縣的16.45%，莊浪縣的15.76%，污染物等標排放量依次為4 098.56萬t、3 928.98萬t；貢獻率最小的是崇信縣的8.00%，污染物等標排放量僅為1 994.01萬t。當地水體的主要污染物是TN和TP，且等標排放量TN大于TP，等標排放量最小的是CODCr。因此，為避免當地水體被污染，需加強TN、TP的排放與流失管理。由表1可知，進入水體的CODCr、TN、TP的主要來源是牛的糞尿，其次是豬糞、羊糞、豬尿，且前者等標排放量遠遠大于后兩者的等標排放量。為此，加強牛的糞便管理與控制是避免當地水環(huán)境被污染的工作重點。

4 小結與討論

1）2001-2010年平涼市的畜禽養(yǎng)殖主要以大牲畜為主，羊的養(yǎng)殖數呈波動變化，而豬的養(yǎng)殖數有所降低。十年間畜禽養(yǎng)殖的污染負荷從Ⅲ級發(fā)展為Ⅳ級，對當地環(huán)境的影響越來越大，TP、TN是畜禽養(yǎng)殖的主要污染物，主要污染源是以牛為代表的大牲畜的糞尿。因此，為污染控制指明了方向與對象。

2）2010年各地區(qū)畜禽養(yǎng)殖糞便已經對當地耕地環(huán)境產生了不同程度的污染，華亭縣的污染最嚴重，崇信縣次之，污染指數都達到Ⅴ級，再次是崆峒區(qū)、涇川縣、靈臺縣、莊浪縣，污染最小的是靜寧縣，但其污染指數仍處于Ⅲ級，故各區(qū)縣在發(fā)展社會經濟的同時需要統(tǒng)籌兼顧，根據社會實際發(fā)展情況合理調整畜禽養(yǎng)殖規(guī)模與布局。

3）2010年各地區(qū)畜禽養(yǎng)殖排泄物中TP、TN是當地土壤環(huán)境和水體的主要污染物，其中土壤環(huán)境中TP等標排放量大于TN等標排放量，水體中TN等標排放量大于TP。進入水體的污染物除了TP、TN，還有部分CODCr，其主要污染源是大牲畜的糞尿。

4）2010年牛糞、牛尿是污染物主要來源，其等標排放總量分別達到5 988.14萬t，18 124.37萬t，所占比例依次為24.03%、72.72%；其次是豬糞，所占比例為2.78%；而羊糞、豬尿所占比例分別僅為0.30%、0.17%。因此，牛的糞尿是平涼市畜禽養(yǎng)殖污染的主要污染源。

畜禽養(yǎng)殖已經對平涼當地的生態(tài)環(huán)境產生污染，且污染的程度逐年增大，因此，必須采取措施加強對畜禽養(yǎng)殖的管理，合理規(guī)劃與布局規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖點，推廣環(huán)境友好型養(yǎng)殖模式，如“西北五位一體”沼氣生態(tài)養(yǎng)殖模式、生態(tài)型循環(huán)農業(yè)發(fā)展模式等[11]。

參考文獻：

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