大慶市養(yǎng)牛污染狀況初步調(diào)查與減排能力研究

趙志遠，徐太海

(1.哈爾濱工業(yè)大學 環(huán)境學院，黑龍江 哈爾濱 150090；2.大慶師范學院 生物工程學院，黑龍江 大慶 163712)

1 引言

目前，中國經(jīng)濟正處于快速發(fā)展的階段。畜禽養(yǎng)殖業(yè)和科學的飼養(yǎng)方法的蓬勃發(fā)展為促進經(jīng)濟和社會發(fā)展作出了重要貢獻。然而，畜禽養(yǎng)殖業(yè)本身存在諸多發(fā)展問題。畜禽養(yǎng)殖業(yè)現(xiàn)在最大的問題是畜禽養(yǎng)殖污染排放對環(huán)境的危害。隨著人民生活水平的不斷提高，畜產(chǎn)品的需求量逐漸增大，畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速，與之對應的養(yǎng)殖廢棄物防治和管理技術(shù)發(fā)展相對滯后。畜禽養(yǎng)殖的部分糞便等沒有得到處理和利用，直接排入水體，造成水體面源污染，影響了可持續(xù)發(fā)展[1]。

大慶市及其周邊地區(qū)的畜禽養(yǎng)殖業(yè)是大慶發(fā)展的重要支柱之一[2]，也嚴重影響著大慶市的環(huán)境[3]。大慶作為閉流區(qū)，水體污染狀況不容忽視，分析畜禽養(yǎng)殖行業(yè)的減排能力，對區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護具有較大的意義。大慶市的畜禽養(yǎng)殖情況是復雜的，目前政府不斷出臺政策，大力推廣畜禽規(guī)模化養(yǎng)殖場的建設。根據(jù)大慶市2018年的統(tǒng)計資料，牛的總養(yǎng)殖量約9萬頭，其中林甸縣的養(yǎng)殖量最高，約4萬頭，其次是杜蒙縣，約2萬頭。面源污染調(diào)查具有復雜性，通過查閱文獻獲得大慶市養(yǎng)牛污染的具體情況，利用排污系數(shù)法[4]計算并詳細分析污染的原因，為貫徹《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》等法律法規(guī)的精神，有必要提高畜禽養(yǎng)殖的污染控制[5]和資源化利用[6]，結(jié)合具體養(yǎng)殖情況通過對比給出建議。

2 養(yǎng)牛污染物排放量初步核算

要調(diào)查農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖排放量的污染情況，需要了解不同動物的排泄系數(shù)和入河污染系數(shù)是不同的，動物的排泄系數(shù)跟很多因素有關(guān)，如動物類別、品種、天氣、食物飼料等，一般情況下波動范圍不大。據(jù)大慶市2018年畜禽項目要求各地市審核報表和相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，再根據(jù)《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》(GB18596-2001)上推薦的估算系數(shù)和大慶區(qū)域畜禽的數(shù)量，計算出大慶市畜禽的糞尿排泄量。再結(jié)合畜禽糞尿的氮磷含量，進而算出整個大慶區(qū)域內(nèi)畜禽氮、磷的排泄總量。計算參數(shù)如表1、表2和表3。

表1 畜禽糞便排泄量

表2 畜禽糞便污染物含量

表3 畜禽糞便污染物進入水體流失率

根據(jù)大慶市各區(qū)縣的畜禽養(yǎng)殖量和排污系數(shù)，計算出牛糞便中各污染物排入地表水的總量見圖1所示。

3 養(yǎng)牛廢水零排放工藝案例

以干撒式發(fā)酵床工藝為例，說明養(yǎng)殖廢水零排放的可行性。其采用的干撒式發(fā)酵床發(fā)酵菌劑內(nèi)含除臭劑，可將牛尿、牛糞一部分降解為水蒸氣和二氧化碳，另一部分轉(zhuǎn)化為粗蛋白、菌體蛋白和維生素等營養(yǎng)物質(zhì)。從源頭上消除了糞尿?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境的污染。

在圈舍內(nèi)均勻鋪撒干撒式發(fā)酵床發(fā)酵菌劑與鋸末混勻墊料，總厚度約60 cm，放牛入床拉糞尿后，再通過人工把牛糞埋到15 cm以下，一般從第2～3 d開始啟動升溫，3～7 d功能微生物經(jīng)過活化定殖后，呈幾何級數(shù)大量繁殖(24 h理論繁殖數(shù)量可達272個)，利用牛糞尿等作營養(yǎng)源，將墊料混和物逐漸升溫發(fā)酵，中心發(fā)酵層溫度可達35～45 ℃或更高，表層溫度無論冬夏，長期穩(wěn)定在二十幾度，基本形成恒溫床。下層發(fā)酵完成后，鋸末等墊料物會因發(fā)酵碳化，顏色逐漸變深變黑，后期能當作肥料或粗飼料，可分批清運出舍。

圖1 大慶市養(yǎng)牛污染物排放估算結(jié)果

干撒式發(fā)酵床工藝具有除臭環(huán)保、節(jié)能省糧、抗病促長、節(jié)水省工、提高品質(zhì)等優(yōu)點。發(fā)酵床的日常維護主要包括：通風、糞尿與墊料混合填埋、墊料的翻動以及墊料的補充等。理論和實踐證明，對于養(yǎng)牛行業(yè)，規(guī)模化養(yǎng)殖廢水污染物零排放是可行的。如果實現(xiàn)養(yǎng)牛廢水零排放，將大大減少養(yǎng)牛廢水污染物的入河量，對區(qū)域水功能質(zhì)量達標具有重要意義。

4 討論與建議

4.1 畜禽養(yǎng)殖污染原因分析

(1)計劃不周，養(yǎng)殖場地址與布局不合理。很多養(yǎng)殖場在早年建設，選址場地比較隨便，衛(wèi)生得不到保障，基礎設施落后，非常容易對周圍環(huán)境以及水體造成污染。

(2)種與養(yǎng)不同步，畜禽糞便沒有充分利用。在初期養(yǎng)殖中，畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞便都直接還田，但隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展，養(yǎng)殖戶不再種植田地，大量糞便不能得到綜合利用。

(3)糞便處理設施不完善，缺乏環(huán)保意識。養(yǎng)殖業(yè)經(jīng)濟基礎薄弱，利潤薄，風險高，污染物處理運行成本較高。一些養(yǎng)殖場不愿意負擔，因此大量的糞便污染物流入陸地河[7]。

(4)缺少經(jīng)濟的，有用的糞便處理技術(shù)。一些農(nóng)村養(yǎng)殖戶沒有使用有效的糞便處理技術(shù)，國家還需要對便利的畜禽糞便處理技術(shù)進行推廣。

4.2 畜禽養(yǎng)殖污染處理防治對策

(1)早期科學的計劃和布局。對于大型的畜禽養(yǎng)殖業(yè)來說，我們應早早的對養(yǎng)殖過程中的污染問題進行規(guī)劃處理，降低對環(huán)境的影響，做好后續(xù)處理工作[8]。

(2)做好環(huán)境管理工作。對于養(yǎng)殖場污染物的防治和治理，應該嚴格遵守法律法規(guī)，資源化利用[9]和無害化[10]處理在環(huán)境管理中是重要的，應該嚴格落實。

(3)養(yǎng)殖模式的合理改進。在當前的畜禽養(yǎng)殖發(fā)展中，也應從種養(yǎng)結(jié)合等有效的養(yǎng)殖模式手段[11]著手，對養(yǎng)殖模式進行調(diào)整。

(4)處理污染物技術(shù)的研究。隨著社會的發(fā)展，畜禽養(yǎng)殖技術(shù)的發(fā)展也非常迅速[12]，相應的污染防治和控制技術(shù)也被創(chuàng)新和改進[13]。引進這些高端技術(shù)，可以提高畜禽養(yǎng)殖污染物的處理水平[14～23]。

5 結(jié)論

大慶市畜禽業(yè)的蓬勃發(fā)展對環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，如果不及時采取有效的解決對策，畜禽糞便將成為大慶市環(huán)境污染的主要來源之一。各個區(qū)縣的畜禽糞便量的分布是不均衡的，養(yǎng)牛戶總量大，畜禽糞便處理利用率較低，對大慶的自然環(huán)境和城鄉(xiāng)人民的生活環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。應按照大慶市的具體情況發(fā)展畜禽養(yǎng)殖業(yè)，并考慮大慶市的資源狀況、市場需求、環(huán)境保護等因素，制定符合大慶市的畜禽養(yǎng)殖糞便處理模式。引用先進技術(shù)，并在農(nóng)業(yè)上大量利用，將解決畜禽糞便問題與新農(nóng)村建設密切結(jié)合起來，有利于解決畜禽糞便污染問題。