劉晨峰 汪志峰 沈 忱 周瀟云 李 松#
(1.生態(tài)環(huán)境部土壤與農(nóng)業(yè)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境監(jiān)管技術(shù)中心,北京 100012;2.生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院,北京 100012;3.中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院,北京 100012)
第二次全國(guó)污染源普查(以下簡(jiǎn)稱二污普)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)是2017年12月31日[1],距第一次全國(guó)污染源普查[2](以下簡(jiǎn)稱一污普)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)整10年。10年中,我國(guó)農(nóng)業(yè)污染源數(shù)量與污染物排放量都有顯著變化,這一方面與兩次普查口徑和范圍的差異有關(guān)[3-6],另一方面與近10年農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模結(jié)構(gòu)變化、生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變以及污染治理水平的提升有密切關(guān)聯(lián)。此研究分析了兩次農(nóng)業(yè)污染源普查口徑和范圍的差異,簡(jiǎn)要比對(duì)了兩次普查農(nóng)業(yè)污染源相關(guān)指標(biāo)和結(jié)果的變化,以期對(duì)社會(huì)各界準(zhǔn)確應(yīng)用農(nóng)業(yè)污染源普查數(shù)據(jù)提供幫助。
二污普的農(nóng)業(yè)污染源調(diào)查對(duì)象數(shù)量與一污普有較大差異。一污普的農(nóng)業(yè)污染源普查對(duì)象共計(jì)289.96萬(wàn)個(gè),包括種植業(yè)、畜禽養(yǎng)殖業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)和農(nóng)村生活源[7]。其中,畜禽養(yǎng)殖業(yè)普查數(shù)量為196.36萬(wàn)個(gè),包含畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)8.17萬(wàn)家。根據(jù)《第二次全國(guó)污染源普查公報(bào)》,農(nóng)村生活源屬于生活源調(diào)查范圍,農(nóng)業(yè)污染源包括種植業(yè)、畜禽養(yǎng)殖業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。種植業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)均以區(qū)縣為調(diào)查單位,分別調(diào)查區(qū)縣3 061、2 843個(gè);規(guī)模以下養(yǎng)殖戶以區(qū)縣為調(diào)查單位,共調(diào)查區(qū)縣2 981個(gè);畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)采用入戶調(diào)查方式,共調(diào)查37.88萬(wàn)家,與一污普畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)數(shù)量相比增加了364%。
畜禽養(yǎng)殖業(yè)兩次普查范圍,均為符合生豬≥50頭、奶?!?頭、肉?!?0頭、蛋雞≥500羽、肉雞≥2 000羽養(yǎng)殖規(guī)模的養(yǎng)殖場(chǎng)戶。但二污普對(duì)畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)的劃定標(biāo)準(zhǔn)與一污普有所不同,二污普將500頭生豬、100頭奶牛、50頭肉牛、2 000羽蛋雞、10 000羽肉雞及以上養(yǎng)殖規(guī)模的養(yǎng)殖場(chǎng)定義為畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng);而一污普將500頭生豬、100頭奶牛、200頭肉牛、20 000羽蛋雞、50 000羽肉雞及以上養(yǎng)殖規(guī)模的養(yǎng)殖場(chǎng)定義為畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)。二污普符合一污普界定標(biāo)準(zhǔn)的畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)共計(jì)19.76萬(wàn)家,比一污普增加了142%。
二污普種植業(yè)流失量?jī)H包括地表徑流途徑下污染物流失量,未包括地下淋溶途徑的污染物流失量[8],通過(guò)地下淋溶方式流失的氮素(一污普為21.0萬(wàn)t)未能統(tǒng)計(jì)在內(nèi),這是種植業(yè)總氮、氨氮流失量有所下降的一個(gè)口徑因素。
(1) 氨氮指標(biāo):一污普未納入此項(xiàng)指標(biāo);二污普種植業(yè)、畜禽養(yǎng)殖業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)水污染物指標(biāo)均增加了氨氮,并進(jìn)行了排放量核算。
(2) 秸稈相關(guān)指標(biāo):二污普新增了種植業(yè)秸稈產(chǎn)生量、秸稈可收集資源量和秸稈利用量3項(xiàng)指標(biāo),對(duì)我國(guó)秸稈產(chǎn)生利用情況做了系統(tǒng)調(diào)查。
根據(jù)《第二次全國(guó)污染源普查公報(bào)》,農(nóng)業(yè)源化學(xué)需氧量排放量為1 067.13萬(wàn)t(占全國(guó)排放總量的49.8%)。其中,畜禽養(yǎng)殖業(yè)排放量為1 000.53萬(wàn)t,占93.8%;水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)排放量為66.60萬(wàn)t,占6.2%。農(nóng)業(yè)源氨氮排放量為21.62萬(wàn)t(占全國(guó)排放總量的22.4%)。其中,畜禽養(yǎng)殖業(yè)排放量為11.09萬(wàn)t,占51.3%;種植業(yè)流失量8.30萬(wàn)t,占38.4%;水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)排放量2.23萬(wàn)t,占10.3%。總氮排放量為141.49萬(wàn)t(占全國(guó)排放總量的46.5%)。其中,畜禽養(yǎng)殖業(yè)排放量為59.63萬(wàn)t,占42.1%;種植業(yè)流失量為71.95萬(wàn)t,占50.9%;水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)排放量為9.91萬(wàn)t,占7.0%??偭着欧帕繛?1.20萬(wàn)t(占全國(guó)排放總量的67.2%)。其中,畜禽養(yǎng)殖業(yè)排放量11.97萬(wàn)t,占56.5%;種植業(yè)流失量7.62萬(wàn)t,占35.9%;水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)排放量為1.61萬(wàn)t,占7.6%。可知,畜禽養(yǎng)殖業(yè)是農(nóng)業(yè)源各項(xiàng)污染物的主要排放源。畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)化學(xué)需氧量、氨氮、總氮、總磷排放量分別為604.80萬(wàn)、7.50萬(wàn)、37.00萬(wàn)、8.04萬(wàn)t,占畜禽養(yǎng)殖業(yè)各項(xiàng)污染物排放量比例分別為60%、68%、62%和67%,畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)是畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放量的主要來(lái)源。
從二污普農(nóng)業(yè)源污染物排放量分布看,排放量靠前的主要是廣東、廣西、湖北、湖南、江蘇、山東等省份?;瘜W(xué)需氧量排放量居前5位的地區(qū)是河南、湖北、山東、遼寧和廣東,上述5個(gè)地區(qū)化學(xué)需氧量排放量占全國(guó)農(nóng)業(yè)源化學(xué)需氧量排放總量的34%。氨氮排放量居前5位的地區(qū)是湖南、江蘇、廣東、湖北和廣西,上述5個(gè)地區(qū)氨氮排放量占全國(guó)農(nóng)業(yè)源氨氮排放總量的39%??偟欧帕烤忧?位的地區(qū)是廣東、廣西、湖南、湖北和河南,上述5個(gè)地區(qū)總氮排放量占全國(guó)農(nóng)業(yè)源總氮排放總量的37%??偭着欧帕烤忧?位的地區(qū)是廣東、廣西、湖北、湖南和江蘇,上述5個(gè)地區(qū)總磷排放量占全國(guó)農(nóng)業(yè)源總磷排放總量的37%。
10年間,受農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變以及污染治理水平的提升等因素影響,單位產(chǎn)值污染物排放量明顯下降[9]。以養(yǎng)殖業(yè)(包括畜禽養(yǎng)殖業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè))單位產(chǎn)值化學(xué)需氧量排放量來(lái)看,2007年,全國(guó)養(yǎng)殖業(yè)化學(xué)需氧量排放強(qiáng)度為733 t/億元,2017年則降為252 t/億元,降幅達(dá)66%。從不同地區(qū)之間差異看(見(jiàn)圖1),華東地區(qū)排放強(qiáng)度降幅最大,為72%,華東各省份平均排放強(qiáng)度從781 t/億元降為170 t/億元;華南和東北地區(qū)排放強(qiáng)度降幅分別為59%和50%;西北和西南地區(qū)排放強(qiáng)度降幅最低,分別為14%和24%。2007年,排放強(qiáng)度超過(guò)800 t/億元的省份有6個(gè),分別為山西、黑龍江、山東、河南、廣東、寧夏;2017年,排放強(qiáng)度超過(guò)800 t/億元的省份只有山西和甘肅。排放強(qiáng)度降幅最大的8個(gè)省份分別為山東、福建、浙江、黑龍江、上海、廣東、陜西、江蘇。
圖1 2007年與2017年養(yǎng)殖業(yè)化學(xué)需氧量排放強(qiáng)度對(duì)比Fig.1 Comparison of COD emission intensity of breeding industry in 2007 and 2017
二污普顯示,畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)(在運(yùn)行)共計(jì)37.23萬(wàn)家。其中,生豬規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)14.66萬(wàn)家,占比為39%;奶牛規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)5 726家,占比2%;肉牛規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)2.66萬(wàn)家,占比為7%;蛋雞規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)有10.53萬(wàn)家,肉雞規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)有8.81萬(wàn)家,蛋雞與肉雞規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)合計(jì)占比52%,見(jiàn)圖2。
圖2 各種類畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)數(shù)量占比Fig.2 Proportion of different kinds of intensive livestock and poultry farms
從畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)區(qū)域分布來(lái)看(見(jiàn)圖3),華東、華南、華北地區(qū)合計(jì)占比73%,東北、西南、西北地區(qū)占比分別為13%、9%和5%。生豬規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)主要分布在華東和華南地區(qū),合計(jì)占全國(guó)生豬規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)總數(shù)的58%;華北地區(qū)占比為21%;東北和西北地區(qū)分布較少,合計(jì)占比為11%。奶牛規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)主要分布在華北地區(qū),占全國(guó)奶牛規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)總數(shù)的42%;其次為華東和西北地區(qū),占比分別為20%和18%。肉牛規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)主要分布在華北和東北地區(qū),合計(jì)占全國(guó)肉牛規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)總數(shù)的47%,西南和西北地區(qū)各占15%。蛋雞規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)主要分布在華北和華東地區(qū),合計(jì)占全國(guó)蛋雞規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)總數(shù)的60%;西南和西北地區(qū)分布較少,合計(jì)占比為14%。肉雞規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)主要分布在華東和華南地區(qū),占全國(guó)肉雞規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)總數(shù)的56%;東北地區(qū)占比為20%;西南和西北地區(qū)分布較少,合計(jì)占比為10%。
圖3 各地區(qū)各種類畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)數(shù)量Fig.3 Quantity of different kinds of intensive livestock and poultry farms in different districts
從各省份看,畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)數(shù)量最多的是河南,為4.22萬(wàn)家,其次是山東3.87萬(wàn)家,遼寧3.27萬(wàn)家,廣東2.67萬(wàn)家,河北2.64萬(wàn)家,上述5個(gè)地區(qū)累計(jì)占本次普查全國(guó)規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)數(shù)量的44%。北京、上海、青海、西藏規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)最少,合計(jì)僅有1 570家。
由表1可見(jiàn),二污普畜禽養(yǎng)殖量共計(jì)8.14億頭,比一污普的4.41億頭增加了84%。除北京、浙江和上海3個(gè)地區(qū)的總養(yǎng)殖量較一污普減少外,其余地區(qū)養(yǎng)殖量均有增加。養(yǎng)殖量排前5位的地區(qū)依次為山東、河南、河北、湖南和廣東,上述5個(gè)地區(qū)畜禽養(yǎng)殖量合計(jì)為30 426.86萬(wàn)頭,占總養(yǎng)殖量的37%。
表1 二污普與一污普畜禽養(yǎng)殖量對(duì)比1)
二污普生豬出欄量由一污普的2.56億頭增加到4.88億頭,增幅達(dá)91%,除北京、福建、浙江和上海4個(gè)地區(qū)生豬出欄量較一污普減少外,其他地區(qū)生豬出欄量均有增加。生豬出欄量排前5位的地區(qū)依次是河南、湖南、廣東、山東和四川,上述5個(gè)地區(qū)生豬出欄量合計(jì)為19 612.88萬(wàn)頭,占生豬總出欄量的40%。
10年來(lái),養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著優(yōu)化,生豬規(guī)?;蕪囊晃燮盏?2%提高到二污普的41%;奶牛規(guī)?;蔬_(dá)到52%;蛋雞和肉雞規(guī)?;史謩e達(dá)到63%和69%;肉牛規(guī)?;首畹?,僅為13%(見(jiàn)圖4)。華東地區(qū)規(guī)?;潭茸罡?,規(guī)?;蔬_(dá)到62%;華北地區(qū)為50%;東北和華南地區(qū)分別為42%和41%;西南和西北地區(qū)規(guī)?;潭茸畹停?guī)?;史謩e為16%和29%。
圖4 全國(guó)各畜禽種類養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)Fig.4 Structure of livestock and poultry quantity in China
與一污普相比,二污普在畜禽養(yǎng)殖量增加84%的情況下,畜禽養(yǎng)殖污染物排放總量均有所下降(見(jiàn)表2)。二污普畜禽養(yǎng)殖業(yè)化學(xué)需氧量排放量降幅為21%,排污強(qiáng)度比一污普降低了57%??偟欧帕拷捣鶠?2%,排污強(qiáng)度比一污普降低了68%??偭着欧帕拷捣鶠?6%,排污強(qiáng)度比一污普降低了60%。
表2 二污普與一污普畜禽養(yǎng)殖排放情況對(duì)比
近10年來(lái),畜禽養(yǎng)殖業(yè)排污強(qiáng)度顯著降低,排放量有所下降,主要有以下幾個(gè)方面的原因:
一是養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著優(yōu)化。在國(guó)家農(nóng)業(yè)政策的引導(dǎo)下[10-11],畜禽養(yǎng)殖業(yè)由中小規(guī)模散養(yǎng)戶轉(zhuǎn)移到治污設(shè)施相對(duì)規(guī)范、環(huán)境監(jiān)管相對(duì)嚴(yán)格的規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng),帶來(lái)排污強(qiáng)度的下降和排放量的降低,行業(yè)環(huán)境治理水平的整體提升。
二是清糞方式得到明顯改善。由于這些年農(nóng)業(yè)部門大力推進(jìn)規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),實(shí)施“三改兩分再利用工藝”[12],即“改水沖清糞為干清糞,改無(wú)限用水為控制用水,改明溝排污為暗管排污,進(jìn)行雨污分離,干濕分離,糞污進(jìn)行堆肥和沼氣處理后資源化利用”,生豬規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)采用干清糞工藝的比例從一污普的55%升高至87%,這些措施極大地降低了畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)的污水產(chǎn)生量。
三是畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)保意識(shí)逐漸提高,養(yǎng)殖場(chǎng)配套建設(shè)糞污處理利用設(shè)施的情況顯著改善。二污普畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)基本上配套了糞污處理和資源
化利用的設(shè)施設(shè)備,畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)污水進(jìn)行資源化利用和處理達(dá)標(biāo)排放的比例超過(guò)90%,污水直接排放的比例僅為10%,而一污普時(shí)生豬和奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)污水未處理直接排放的比例超過(guò)50%。
養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、清糞方式的改變和資源化利用水平的提升有效降低了畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放量和排放強(qiáng)度。但總體來(lái)看,我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治工作起步晚,規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)特別是中小規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)糞污處理設(shè)施簡(jiǎn)單、還田利用不規(guī)范等問(wèn)題依然存在,規(guī)模以下養(yǎng)殖場(chǎng)污染治理能力普遍偏差、監(jiān)管薄弱的現(xiàn)狀沒(méi)有得到有效改善,畜禽糞污安全高效利用依然任重道遠(yuǎn)。
全國(guó)種植業(yè)總氮流失量71.95萬(wàn)t,占農(nóng)業(yè)源總氮排放量的50.9%;種植業(yè)總磷流失量7.62萬(wàn)t,占農(nóng)業(yè)源總磷排放的35.9%。由于二污普種植業(yè)流失量?jī)H包括地表徑流流失量,未包括地下淋溶流失量,所以通過(guò)地下淋溶方式流失的氮素(一污普為21.0萬(wàn)t)未能統(tǒng)計(jì)在內(nèi),使種植業(yè)總氮流失量占比有所下降。從各省份種植業(yè)總氮流失量看(見(jiàn)圖5),廣西、廣東、湖北、湖南、云南、江蘇、安徽、河南、江西、四川等省份流失量大,總氮流失量合計(jì)占比為75%。華北、西北地區(qū)流失量占比低。園地總氮、總磷流失量約占種植業(yè)總流失量的14%和9%,其中全國(guó)園地氮磷流失量的50%來(lái)自廣東、廣西、海南和云南。
畜禽糞污資源化利用不足與化肥過(guò)量施用是我國(guó)農(nóng)業(yè)面源污染的主要原因。畜禽糞污無(wú)害化處理和資源化利用是目前迫切需要解決的問(wèn)題。一是加強(qiáng)養(yǎng)殖業(yè)源頭抗生素、重金屬等投入品控制。目前尚缺乏經(jīng)濟(jì)可行的糞污還田利用無(wú)害化處理措施,我國(guó)已發(fā)布肥料抗生素殘留檢測(cè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和有機(jī)肥料重金屬限值標(biāo)準(zhǔn),為避免引起農(nóng)用地二次污染,必須嚴(yán)格做好投入品源頭管控,降低有機(jī)肥料替代化肥可能存在的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。二是構(gòu)建“收運(yùn)還田”體系[13],形成依靠市場(chǎng)的糞污還田長(zhǎng)效機(jī)制。推動(dòng)各地搭建糞污供需信息平臺(tái)和第三方糞污供需服務(wù)站。在“收運(yùn)還田”全過(guò)程中開(kāi)展規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)糞污資源化利用全鏈條監(jiān)測(cè),實(shí)施糞污運(yùn)輸設(shè)備軌跡定位監(jiān)測(cè)。
圖5 各省份耕地和園地總氮流失量Fig.5 Total nitrogen loss of cultivated land and garden land in all provinces
監(jiān)督檢查的同時(shí)強(qiáng)化指導(dǎo)幫扶,通過(guò)測(cè)算本區(qū)域內(nèi)養(yǎng)殖規(guī)模、糞污營(yíng)養(yǎng)素產(chǎn)生量與適宜施肥區(qū)域土地糞污承載容量,以營(yíng)養(yǎng)素供需平衡[14-15]為核心,評(píng)估區(qū)域種養(yǎng)平衡現(xiàn)狀。由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門組織專家對(duì)種植戶進(jìn)行糞肥施用技術(shù)指導(dǎo),針對(duì)不同土壤環(huán)境、不同作物品種提出相應(yīng)的施肥方案,優(yōu)化施肥效果。加強(qiáng)廢棄物處理利用設(shè)備研發(fā)和推廣,進(jìn)一步提升規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)的糞污設(shè)施裝備水平,為畜禽糞污綜合利用提供技術(shù)保障。
在推進(jìn)落實(shí)《農(nóng)業(yè)農(nóng)村污染治理攻堅(jiān)戰(zhàn)行動(dòng)計(jì)劃》等國(guó)家重大決策任務(wù)時(shí),生態(tài)環(huán)境部門與農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門的合作顯著增強(qiáng),這對(duì)推動(dòng)農(nóng)業(yè)污染源污染防治工作起到了積極作用,兩系統(tǒng)的合力效應(yīng)正逐漸顯現(xiàn)。隨著工作廣度和深度的逐漸增加,更需兩系統(tǒng)密切合作,聯(lián)合做好各類農(nóng)業(yè)污染源的監(jiān)管與考核工作。對(duì)于考核指標(biāo)的制定,建議“十四五”時(shí)期,由化肥減施率等過(guò)程指標(biāo)向環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)等結(jié)果指標(biāo)轉(zhuǎn)變,以環(huán)境受體質(zhì)量改善為根本目標(biāo),將反映種植、養(yǎng)殖協(xié)同治理工作成效的關(guān)鍵指標(biāo)和目標(biāo)納入“十四五”相關(guān)規(guī)劃,構(gòu)建各類環(huán)境受體環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),有效考核地方政府目標(biāo)完成情況。