連云港市畜禽糞尿產(chǎn)污量估算及污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估初探

孫瀟瀟 邵晞 蔡鶴峰

（1，江蘇省連云港市農(nóng)村能源環(huán)境保護(hù)辦公室 222000； 2，江蘇省連云港市畜牧獸醫(yī)站 222000）

連云港市具有良好的區(qū)位優(yōu)勢，畜牧產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)較好，是江蘇省重要的畜牧業(yè)生產(chǎn)基地和畜產(chǎn)品外銷基地。 2018 年畜禽養(yǎng)殖業(yè)總產(chǎn)值達(dá)115.89 億元，占全市農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值18.2%，豬牛羊禽肉產(chǎn)量 29.65 萬 t，禽蛋產(chǎn)量 8.74 萬 t，牛奶產(chǎn)量 3.7 萬 t，主要養(yǎng)殖種類存欄量居江蘇省前列。

畜禽規(guī)模養(yǎng)殖的快速發(fā)展，使畜禽糞便成為農(nóng)村污染的主要來源之一。 連云港市畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展快、人口密度高，是畜禽養(yǎng)殖污染的高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)。 畜禽養(yǎng)殖廢棄物直接排放對水環(huán)境、大氣環(huán)境和土壤環(huán)境質(zhì)量的影響明顯。

本文通過估算連云港市各縣區(qū)不同種類畜禽糞便的產(chǎn)生量，分析連云港市畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞尿污染物的排放和分布特征，并對由此產(chǎn)生的環(huán)境影響進(jìn)行評(píng)價(jià)，旨在為針對性治理連云港市畜禽養(yǎng)殖業(yè)所帶來的農(nóng)業(yè)面源污染治理提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 畜禽養(yǎng)殖數(shù)量

畜禽養(yǎng)殖數(shù)量來源于連云港市畜牧獸醫(yī)站 《2018 年畜禽養(yǎng)殖統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)》[1]，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018 年連云港市畜禽養(yǎng)殖主要以生豬、牛、雞、鴨、鵝養(yǎng)殖為主，奶牛、鴿子、兔、馬、驢等其他種類均占少數(shù)，不做統(tǒng)計(jì)。 為了最大限度地計(jì)算畜禽養(yǎng)殖糞便產(chǎn)生量，本文畜禽養(yǎng)殖數(shù)量為各畜禽種類的出欄量和存欄量的總和。 2018 年連云港市畜禽養(yǎng)殖量情況詳見表1。

1.2 畜禽糞便產(chǎn)生量及污染物含量

畜禽糞便的日排泄量與畜禽品種、個(gè)體差異、生長期、生長狀況、飼料組成、喂養(yǎng)方式、飼養(yǎng)管理水平及氣候、季節(jié)等多種因素相關(guān)[2，3]，不同統(tǒng)計(jì)資料提供的數(shù)值不盡相同。 目前，我國尚沒有相應(yīng)的畜禽糞便排泄系數(shù)國家標(biāo)準(zhǔn)，因此，本文參考國內(nèi)多方研究成果[4-6]確定了污染物排污系數(shù)，詳見表2。

2 結(jié)果與分析

2.1 連云港市各縣區(qū)畜禽糞尿產(chǎn)生量及污染物排放量

根據(jù)計(jì)算可知 （詳見表3），2018 年連云港市畜禽糞尿排放總量為 637.46 萬 t，其中糞產(chǎn)生量 368.86 萬 t，尿產(chǎn)生量268.60 萬t。 從各縣區(qū)畜禽糞尿排放量來看，東?？h畜禽糞尿排放量最高，達(dá)到了219.12 萬t，占全市總量的34.37%，其中糞產(chǎn)生量 368.86 萬 t，尿產(chǎn)生量 268.60 萬 t； 其次是贛榆區(qū)，畜禽糞尿排放量為176.31 萬t，占全市總量的27.66%，其中糞產(chǎn)生量107.19 萬t，尿產(chǎn)生量69.12 萬t； 灌云縣和灌南縣的畜禽糞尿排放量分別為110.44 萬t、83.75 萬t，分別占全市總量的17.33%、13.14%； 市轄區(qū)畜禽糞尿排放量最少，僅占全市總量的 7.50%。 從表5 中還可以看出，全市畜禽養(yǎng)殖 BOD、COD、NH4-N、TN、TP 排放總量分別達(dá) 18.33 萬 t、19.02 萬 t、2.52 萬 t、3.64 萬 t、1.50 萬 t。 各縣區(qū)污染物排放量的排序?yàn)闁|?？h、贛榆區(qū)、灌云縣、灌南縣和市轄區(qū)。

2.2 連云港市各類畜禽糞尿產(chǎn)生量及污染物排放量

由表4 可知，2018 年連云港市各類畜禽中生豬糞尿產(chǎn)生量最高，占全市總量的62.24%，其次是牛、雞，分別占全市總量的17.39%和17.06%； 鴨、鵝的糞尿產(chǎn)生量較低，分別占全市總量的2.55%和0.76%。 從表6 中還可以看出，生豬糞尿污染物排放量也是最高的，BOD、COD、NH3-N、TN 和 TP 排放總量分別為 10.49 萬 t、10.61 萬 t、1.73 萬 t、1.73 萬 t、0.68 萬t； 其次是雞糞尿污染物排放量，BOD、COD、NH3-N、TN 和TP 排放總量分別為 5.21 萬 t、4.89 萬 t、0.52 萬 t、1.07 萬 t、0.59 萬 t； 牛糞尿污染物排放量居第三位，BOD、COD、NH3-N、TN 和 TP 排放總量分別為 2.00 萬 t、2.55 萬 t、0.26 萬 t、0.61萬t、0.10 萬t； 鴨鵝的糞尿污染物排放量較少，兩者污染物排放量之和不足2 萬t。 由此可見，生豬養(yǎng)殖是連云港市畜禽養(yǎng)殖污染物排放的最主要來源，其次是雞和牛養(yǎng)殖。

表2 主要畜禽糞尿排污指數(shù)和污染物含量

表3 2018 年連云港市各縣區(qū)畜禽糞尿產(chǎn)生量及污染物排放量 （單位： 萬t）

表4 2018 年連云港市各類畜禽糞尿產(chǎn)生量及其污染物排放量 （單位： 萬t）

2.3 連云港市畜禽糞便耕地負(fù)荷及污染風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)

畜禽糞便耕地負(fù)荷量可以直接反映某地區(qū)耕地消納畜禽糞便的能力及對耕地土壤的污染風(fēng)險(xiǎn)[8]。 本文參考已有畜禽糞便土地負(fù)荷警報(bào)值分級(jí)的環(huán)境影響 （詳見表5），對連云港市畜禽糞便耕地負(fù)荷進(jìn)行了污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[5，8，9]。

根據(jù)張國印等[8]的研究成果，畜禽糞便耕地負(fù)荷量的計(jì)算公式如下：

Q=T/S

Q——畜禽糞便耕地負(fù)荷量，t/hm2；

T——畜禽糞排放量，t；

S——耕地面積，hm2。

畜禽糞便土地負(fù)荷預(yù)警值計(jì)算公式[8]如下：

R=Q/P

R——畜禽糞便土地負(fù)荷預(yù)警值；

Q——畜禽糞便耕地負(fù)荷量，t/hm2；

P——有機(jī)肥最大適宜施用量，t/hm2。 其中，根據(jù)國內(nèi)外研究成果[10-12]，盡管不同畜禽品種和不同區(qū)域會(huì)有所變化，但是一般每公頃土地能夠負(fù)荷的畜禽糞尿在30～45t 左右，如果高出這一水平，就會(huì)帶來土壤的富營養(yǎng)化，對環(huán)境產(chǎn)生影響，因此，本文P 值取30t/hm2為最大理論適用量。

表5 畜禽糞便土地負(fù)荷警報(bào)值分級(jí)的環(huán)境影響

表6 連云港市2018 年畜禽糞便污染物負(fù)荷量的估算與評(píng)價(jià)

根據(jù)連云港市各縣區(qū)畜禽糞便排放量和常用耕地面積，對連云港市各縣區(qū)2018 年畜禽糞便耕地負(fù)荷量進(jìn)行估算，結(jié)果顯示 （詳見表6），如果畜禽糞便全部用作農(nóng)家肥歸于農(nóng)田，則連云港市耕地畜禽糞尿負(fù)荷為16.27t/hm2，低于畜禽糞便還田限量值，連云港市各縣區(qū)的耕地畜禽糞尿負(fù)荷也均低于有機(jī)肥最大適宜施用量30t/hm2。 通過計(jì)算畜禽糞便土地負(fù)荷預(yù)警值來看，贛榆區(qū)預(yù)警值最高，達(dá)到0.84，若畜禽糞便全部還田對環(huán)境有影響，東海縣和灌南縣的預(yù)警值分別為0.6 和0.48，對環(huán)境稍有影響，灌云縣和市轄區(qū)的畜禽糞便若全部還田則對環(huán)境完全沒有影響，總體來看，連云港市畜禽糞便對耕地負(fù)荷的影響較輕。

3 結(jié)論與討論

通過收集2018 年連云港市畜禽養(yǎng)殖量的數(shù)據(jù)，利用各類畜禽糞便排泄系數(shù)，對連云港市主要畜禽糞尿的產(chǎn)生量進(jìn)行了估算，并參考畜禽糞便土地負(fù)荷警報(bào)值分級(jí)，對連云港市畜禽糞便耕地負(fù)荷進(jìn)行污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，結(jié)果表明：

（1） 2018 年連云港市主要畜禽糞尿排放總量為637.46 萬t，其中糞產(chǎn)生量 368.86 萬 t，尿產(chǎn)生量 268.60 萬 t。 從各縣區(qū)畜禽糞尿排放量來看，東海縣畜禽糞尿排放量最高，達(dá)到219.12萬t，占全市總量的34.37%； 其次是贛榆區(qū)、灌云縣、灌南縣和市轄區(qū)，畜禽糞尿排放量分別為 176.31 萬 t、110.44 萬t、83.75 萬 t 和 47.82 萬 t，分別占全市總量的 27.66%、17.33%、13.14%和7.50%。 各縣區(qū)污染物排放量的排序也為東海縣、贛榆區(qū)、灌云縣、灌南縣和市轄區(qū)。

從各類畜禽糞尿排放量來看，生豬糞尿產(chǎn)生量最高，占連云港市畜禽糞尿產(chǎn)生總量的66.12%，其次是雞和牛，分別占全市的17.39%和17.06%； 鴨、鵝的糞尿產(chǎn)生量較低，分別占全市總量的2.55%和0.76%。 同時(shí)，生豬糞尿污染物排放量也是最高的，其次是雞、牛和鴨鵝。

（2） 若畜禽糞便全部用作農(nóng)家肥歸于農(nóng)田，連云港市耕地畜禽糞尿負(fù)荷為16.27t/hm2，低于畜禽糞便還田限量值，各縣區(qū)的耕地畜禽糞尿負(fù)荷也均低于有機(jī)肥最大適宜施用量30t/hm2。 通過計(jì)算畜禽糞便土地負(fù)荷預(yù)警值來看，贛榆區(qū)預(yù)警值最高，達(dá)到0.84，若畜禽糞便全部還田對環(huán)境有影響，東?？h和灌南縣的預(yù)警值分別為0.6 和0.48，對環(huán)境稍有影響，灌云縣和市轄區(qū)的畜禽糞便若全部還田則對環(huán)境完全沒有影響，總體來看，連云港市畜禽糞便對耕地負(fù)荷的影響較輕。

通過結(jié)果看出，連云港市畜禽養(yǎng)殖糞便若全部還田則對耕地環(huán)境影響較輕。 當(dāng)然，連云港市作為江蘇省糧食種植大市，耕地面積相對較大，這也是影響本文耕地畜禽糞便負(fù)荷計(jì)算結(jié)果偏低的原因。 若畜禽糞便集中排放于某區(qū)域，那么養(yǎng)殖污染仍然對土地環(huán)境產(chǎn)生較大影響。 建議： 連云港市應(yīng)科學(xué)規(guī)劃畜禽養(yǎng)殖分區(qū)，加強(qiáng)畜禽養(yǎng)殖場的污染治理，不斷提升畜禽廢棄物資源化利用水平，走綠色養(yǎng)殖新道路。