我國(guó)畜禽養(yǎng)殖氨排放特征及減排體系構(gòu)建研究

王文林，杜薇，韓宇捷，曹秉帥，李文靜，童儀，戴鑠蘊(yùn)，劉波*

（1.生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學(xué)研究所，南京 210042；2.南通大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，江蘇南通 226007）

氨在大氣化學(xué)和氣溶膠形成過(guò)程中起著重要作用，在霧霾形成中扮演著重要角色[1-3]，是形成細(xì)顆粒物（PM2.5）的重要前體物[4-6]，且會(huì)加快細(xì)粒子的生成速度[3，7]。歐美發(fā)達(dá)國(guó)家PM2.5控制實(shí)踐表明，通過(guò)對(duì)氨排放進(jìn)行同步削減，可以大幅度降低大氣環(huán)境中PM2.5濃度，實(shí)現(xiàn)環(huán)境空氣質(zhì)量的大幅提升[8]。由此可見(jiàn)，從源頭上控制氨的排放，對(duì)降低大氣二次無(wú)機(jī)鹽及PM2.5濃度水平，控制霧霾污染，大幅提升環(huán)境空氣質(zhì)量尤為重要[9]。研究發(fā)現(xiàn)，畜禽養(yǎng)殖是大氣氨的主要排放源。我國(guó)畜禽養(yǎng)殖氨排放量占總排放量的54.06%[10]?？梢?jiàn)，控制畜禽養(yǎng)殖氨排放對(duì)于削減人為源大氣氨排放起到關(guān)鍵作用，進(jìn)而對(duì)改善空氣質(zhì)量有著重要的意義。

“十三五”以來(lái)，我國(guó)已逐漸將氨防控提上環(huán)境管理日程，《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》（2016 年）在國(guó)家政策層面提出了“氨防控”的要求[11]，《關(guān)于全面加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)堅(jiān)決打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的意見(jiàn)》（2018 年）明確了在重點(diǎn)地區(qū)開(kāi)展氨排放控制試點(diǎn)的要求[12]，《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》（2018年）提出了基于農(nóng)業(yè)資源利用效率改善的氨減排行動(dòng)計(jì)劃[13]，其中畜禽養(yǎng)殖業(yè)因其較高的集約化水平成為氨重點(diǎn)減排試點(diǎn)方向。目前已有研究系統(tǒng)梳理了畜禽養(yǎng)殖氨排放的影響因素[8，10]，從源頭（日糧優(yōu)化）、場(chǎng)內(nèi)（圈舍、糞水貯存處理）和田間（農(nóng)田利用）3 個(gè)環(huán)節(jié)提出了較為完備的畜禽養(yǎng)殖氨減排技術(shù)清單，并明確了減排效率[14]。畜禽養(yǎng)殖事關(guān)我國(guó)肉類(lèi)供給安全，在協(xié)同畜禽生產(chǎn)與污染防治方面，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部與生態(tài)環(huán)境部出臺(tái)了一系列文件鼓勵(lì)環(huán)境友好型養(yǎng)殖，推動(dòng)養(yǎng)殖標(biāo)準(zhǔn)化及糞污資源化利用[15-18]。但是，上述政策推廣的養(yǎng)殖模式及減排技術(shù)基本都是從養(yǎng)分高效利用及水污染物減排角度出發(fā)[15-16]，而對(duì)氨減排考慮不足。目前各養(yǎng)殖模式的氨排放特征尚不清晰、減排效果尚不明確，各種氨減排技術(shù)與現(xiàn)行的各類(lèi)政策、規(guī)范的協(xié)調(diào)性分析不足，嚴(yán)重制約了技術(shù)落地應(yīng)用。

為此，本研究開(kāi)展各畜禽養(yǎng)殖模式氨排放特征分析，篩選具有氨減排潛力的養(yǎng)殖模式，并結(jié)合氨減排技術(shù)清單研究基礎(chǔ)，圍繞畜禽生產(chǎn)-污染防治大協(xié)同、污水-廢氣-固廢處理小協(xié)同目標(biāo)，開(kāi)展政策、規(guī)范協(xié)調(diào)性分析，最終構(gòu)建模式替代和技術(shù)減排相耦合的畜禽氨減排體系，并提出配套落地政策建議，為順利推動(dòng)畜禽氨減排試點(diǎn)工作提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1.1 養(yǎng)殖模式

畜禽養(yǎng)殖中的氨主要來(lái)自于飼養(yǎng)過(guò)程中產(chǎn)生大量的畜禽糞污（指畜禽養(yǎng)殖過(guò)程產(chǎn)生糞便、尿液和污水的總稱），糞污中大量未被消化的含氮有機(jī)物在多種微生物作用下分解產(chǎn)生的氨氣揮發(fā)至大氣中[18]。從畜禽糞污產(chǎn)生、輸送、儲(chǔ)存處理和后續(xù)利用的流程看，氨主要來(lái)自于養(yǎng)殖場(chǎng)和農(nóng)田兩個(gè)單元，養(yǎng)殖場(chǎng)單元包括圈舍和糞污儲(chǔ)存處理設(shè)施2 個(gè)環(huán)節(jié)，農(nóng)田單元為還田環(huán)節(jié)。圈舍環(huán)節(jié)的圈舍結(jié)構(gòu)和清糞方式，糞污處理設(shè)施環(huán)節(jié)的液態(tài)糞污處理方式和固態(tài)糞污處理方式均會(huì)影響氨的排放過(guò)程。各養(yǎng)殖場(chǎng)按照圈舍結(jié)構(gòu)、清糞方式、液態(tài)糞污和固態(tài)糞污處理形成的一定的組合方式，稱之為養(yǎng)殖模式。

本研究養(yǎng)殖模式數(shù)據(jù)（圈舍結(jié)構(gòu)、清糞方式、糞污處理方式等）來(lái)源于中國(guó)畜牧業(yè)年鑒、農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒、各省各地級(jí)市年度統(tǒng)計(jì)年鑒及相關(guān)農(nóng)業(yè)調(diào)查資料，并結(jié)合在全國(guó)開(kāi)展的畜牧業(yè)氨排放調(diào)查工作獲取的數(shù)據(jù)，涉及東北、華北、西北、華南、華東、西南大區(qū)共19 個(gè)省，涵蓋生豬、奶牛、肉牛、蛋雞、肉雞養(yǎng)殖場(chǎng)共142 個(gè)。

經(jīng)梳理獲得我國(guó)主要畜種規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)典型養(yǎng)殖模式，見(jiàn)表1 和表2。從養(yǎng)殖場(chǎng)圈舍結(jié)構(gòu)來(lái)看，肉牛、奶牛圈舍多為自然通風(fēng)開(kāi)放式，肉雞、蛋雞圈舍多為機(jī)械通風(fēng)封閉式，生豬圈舍兩種類(lèi)型兼有；從清糞方式來(lái)看，干清糞仍是規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)主要采用的清糞方式，水沖糞和水泡糞主要在生豬養(yǎng)殖場(chǎng)中有所運(yùn)用，墊草墊料在生豬、肉牛、蛋雞和肉雞養(yǎng)殖中都有應(yīng)用。從規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)的糞污處理模式來(lái)看，傳統(tǒng)的肥水儲(chǔ)存模式仍然是各畜種液態(tài)糞污的主要處理方式[19-21]；厭氧發(fā)酵在各類(lèi)畜禽中都得到應(yīng)用，普遍使用的厭氧發(fā)酵模式為沼氣發(fā)電；好氧處理在生豬、肉牛、奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)得到應(yīng)用；堆肥發(fā)酵是目前固態(tài)糞污的主要處理模式[22]。我國(guó)各畜種養(yǎng)殖戶的養(yǎng)殖模式比較單一，即圈舍養(yǎng)殖模式為自然通風(fēng)圈舍結(jié)構(gòu)，清糞方式多為干清糞，糞污處理基本采用肥水儲(chǔ)存模式。

表1 規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)圈舍養(yǎng)殖模式Table 1 The enclosure breeding model of large-scale breeding farm

表2 規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)糞污處理模式Table 2 The manure treatment model of large-scale breeding farm

1.1.2 氨減排技術(shù)

聚焦畜牧業(yè)氨減排技術(shù)研究的綜述文獻(xiàn)，著重收集2018年以來(lái)的相關(guān)文獻(xiàn)[22-26]，梳理出生豬、肉牛、奶牛、蛋雞、肉雞糞污管理全鏈條各自潛在氨減排技術(shù)，并圍繞技術(shù)的減排效果、適用性和經(jīng)濟(jì)可行性進(jìn)行整合分析。

1.1.3 畜禽污染治理政策與規(guī)范

本文通過(guò)全國(guó)人大、國(guó)務(wù)院、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、生態(tài)環(huán)境部等與畜禽生產(chǎn)和污染治理相關(guān)政府部門(mén)網(wǎng)站，收集篩選各類(lèi)畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)及污染防治相關(guān)政策與規(guī)范文本。其中，重點(diǎn)梳理2018 年以來(lái)出臺(tái)的畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)及污染防治政策、文件和通知，以及目前在時(shí)效期內(nèi)的畜禽養(yǎng)殖污染防治相關(guān)技術(shù)規(guī)范。最終獲取各部門(mén)機(jī)構(gòu)獨(dú)立或合作頒布的27 個(gè)相關(guān)政策與規(guī)范文本。

1.2 研究方法

1.2.1 養(yǎng)殖模式氨排放監(jiān)測(cè)

針對(duì)梳理的典型養(yǎng)殖模式，在東北、華北、華東、華南、西南、西北地區(qū)，選取管理水平接近的養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地監(jiān)測(cè)，獲取主要畜種典型養(yǎng)殖模式圈舍和糞污儲(chǔ)置設(shè)施的氨排放速率，監(jiān)測(cè)養(yǎng)殖場(chǎng)數(shù)量見(jiàn)表3。在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，確保同一畜種的生長(zhǎng)階段相同，各監(jiān)測(cè)養(yǎng)殖場(chǎng)均處于正常生產(chǎn)情況，監(jiān)測(cè)期間的溫度和濕度范圍分別選取在（20±3）℃和50%～70%。開(kāi)放式圈舍、封閉式圈舍和糞污設(shè)施的氨排放監(jiān)測(cè)方法參照《畜禽養(yǎng)殖氨排放核算技術(shù)方法研究》[27]。通過(guò)獲取的氨氣濃度核算單位畜禽的氨排放速率，核算方法參照《畜禽養(yǎng)殖氨排放核算技術(shù)方法研究》[27]。

表3 規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)量Table 3 The Monitoring number of large-scale breeding farm

1.2.2 養(yǎng)殖模式氨排放特征

采用基準(zhǔn)比較法進(jìn)行養(yǎng)殖模式氨排放特征比較，將應(yīng)用最為普遍而生產(chǎn)管理水平相對(duì)較低的養(yǎng)殖模式作為基準(zhǔn)模式，通過(guò)對(duì)養(yǎng)殖模式的梳理，選取干清糞為圈舍環(huán)節(jié)基準(zhǔn)模式，肥水儲(chǔ)存為糞污處理設(shè)施環(huán)節(jié)基準(zhǔn)模式，根據(jù)公式（1）進(jìn)行減排效果分析：

式中：I為減排系數(shù)；Ci為相比較的第i種養(yǎng)殖模式氨排放速率，g·頭-1·d-1；C0為基準(zhǔn)模式氨排放速率，g·頭-1·d-1。

1.2.3 減排技術(shù)與養(yǎng)殖模式耦合

基于畜禽生產(chǎn)-污染防治大協(xié)同，污水-廢氣-固廢處理小協(xié)同目標(biāo)，結(jié)合各減排技術(shù)特點(diǎn)，篩選出現(xiàn)行畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)及污染防治政策、規(guī)范中具有氨減排效果的減排技術(shù)，再與典型養(yǎng)殖模式的組成設(shè)施及生產(chǎn)運(yùn)行特征進(jìn)行匹配性分析，從而將減排技術(shù)與養(yǎng)殖模式進(jìn)行耦合。

2 結(jié)果與討論

2.1 典型養(yǎng)殖模式氨排放特征

2.1.1 圈舍養(yǎng)殖模式

通過(guò)監(jiān)測(cè)核算獲得我國(guó)典型養(yǎng)殖模式各排放環(huán)節(jié)的氨排放速率。從圈舍結(jié)構(gòu)來(lái)看，相同清糞方式的機(jī)械通風(fēng)封閉化圈舍氨排放速率要小于自然通風(fēng)開(kāi)放式圈舍，以生豬圈舍為例（圖1），干清糞、水沖糞、水泡糞和墊草墊料清糞方式封閉圈舍比相同清糞方式的開(kāi)放式圈舍氨排放速率分別小25.41%、24.65%、13.94%和9.61%。機(jī)械通風(fēng)圈舍在夏季運(yùn)用智能機(jī)械通風(fēng)降低舍內(nèi)溫度，并配以濕簾等設(shè)施提高舍內(nèi)濕度，通過(guò)改變環(huán)境因素進(jìn)而減少圈舍氨排放[28-31]。研究發(fā)現(xiàn)，在封閉式育肥豬舍中，當(dāng)通風(fēng)頻率提高到3倍，由于溫度下降，氨排放只增加25%，舍內(nèi)氨濃度降低到了原來(lái)的1/3。而在非封閉式育肥豬舍，通風(fēng)頻率提高5 倍，由于溫度幾乎沒(méi)有下降，氨排放也相應(yīng)增加了5倍[32]。

從清糞方式來(lái)看，相同通風(fēng)方式圈舍氨排放速率表現(xiàn)為水沖糞＜干清糞＜?jí)|草墊料＜水泡糞，以生豬圈舍為例，封閉圈舍水沖糞、水泡糞和墊草墊料模式相比于干清糞模式的減排系數(shù)分別是0.81、1.23 和1.03，對(duì)應(yīng)的開(kāi)放式圈舍分別是0.82、1.42 和1.25，見(jiàn)圖1。清糞方式?jīng)Q定了糞尿在舍內(nèi)的存積時(shí)間和混合程度，以及糞尿受擾動(dòng)的程度，進(jìn)而會(huì)影響欄舍內(nèi)氨排放[32-33]。水沖糞相比干清糞，糞便擾動(dòng)較小，加之水沖增加濕度，使氨溶解于水而減少禽舍氨氣排放量，這在一定程度上減少了氨的排放[8]。水泡糞圈舍糞污在舍內(nèi)停留時(shí)間明顯較長(zhǎng)，從而加大了圈舍環(huán)節(jié)的氨排放[8]。干清糞操作時(shí)會(huì)劇烈擾動(dòng)糞尿，同時(shí)增加了糞尿在舍內(nèi)的暴露面積，從而釋放更多的氨氣[34]。墊草墊料中溫度相對(duì)較高，容易造成氨氣揮發(fā)，并且其中的含氮物質(zhì)會(huì)發(fā)生降解反應(yīng)，進(jìn)而產(chǎn)生氨氣[35]。

2.1.2 糞污處理模式

從糞污處理模式來(lái)看，干清糞生豬的厭氧發(fā)酵、好氧處理和堆肥發(fā)酵模式相比于肥水儲(chǔ)存模式的減排系數(shù)分別是0.28、0.08 和0.52；奶牛相應(yīng)分別為0.28、0.21 和0.28；肉牛相應(yīng)分別為0.21、0.17 和0.19；蛋雞和肉雞的厭氧發(fā)酵、堆肥發(fā)酵模式的減排系數(shù)分別是0.11、0.22 和0.09、0.10（圖2）。在傳統(tǒng)的肥水儲(chǔ)存模式中，畜禽糞尿以混合形式存在，尿液中的氮主要是以尿素形式存在，糞便中的脲酶會(huì)加速尿素分解，從而導(dǎo)致氨氣的排放[13]。在厭氧發(fā)酵過(guò)程中，隨著有機(jī)物的礦化分解，雖然富含氮素的糞污會(huì)產(chǎn)生新的氨氮，但是反硝化和厭氧氨氧化等作用減少了糞污的氨排放，同時(shí)處理設(shè)施密閉的處理環(huán)境也間接減少了氨排放，其與糞污直接儲(chǔ)存堆放相比一定程度上減少了氨排放潛力[36]。好氧處理模式通過(guò)生物硝化作用將氨氮轉(zhuǎn)化成硝酸鹽，相比于肥水存儲(chǔ)模式大幅降低了氨排放[37]。堆肥發(fā)酵主要是通過(guò)微生物的氨化作用分解有機(jī)氮產(chǎn)生氨氣，然而氨氣又溶于堆體物從而形成銨態(tài)氮，銨態(tài)氮又可作為細(xì)胞生長(zhǎng)的氮源供微生物同化，從而減少了氨氣的排放[38]。

2.2 畜牧業(yè)氨減排技術(shù)

基于已有的畜牧業(yè)氨減排技術(shù)研究基礎(chǔ)[39-42]，對(duì)生豬、肉牛、奶牛、蛋雞和肉雞養(yǎng)殖源頭（日糧優(yōu)化）、場(chǎng)內(nèi)（圈舍、糞水貯存處理）和田間（農(nóng)田利用）氨減排技術(shù)進(jìn)行梳理，圍繞技術(shù)減排率和技術(shù)特點(diǎn)（適用性與經(jīng)濟(jì)性）進(jìn)行歸納總結(jié)，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 畜牧業(yè)氨減排技術(shù)清單Table 4 List of ammonia emission reduction technologies in animal husbandry

總的來(lái)看，我國(guó)在畜牧業(yè)氨排放控制方面的研究起步較晚，對(duì)氨的減排技術(shù)還停留在研究和成果的梳理階段，僅有某些基于畜牧廢棄物資源化利用或惡臭防治目標(biāo)的減排技術(shù)在一定范圍內(nèi)有所應(yīng)用[18]。目前所提出的氨減排技術(shù)都是針對(duì)某一糞肥管理階段的某單項(xiàng)技術(shù)，著重某個(gè)具體節(jié)點(diǎn)而割裂了養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)部各養(yǎng)殖環(huán)節(jié)之間聯(lián)系，忽略了全流程體系構(gòu)建[14]。此外，缺乏基于應(yīng)用場(chǎng)景養(yǎng)殖模式特點(diǎn)的氨減排組合技術(shù)之間銜接性和綜合效果的評(píng)價(jià)，未能兼顧養(yǎng)殖模式對(duì)氨減排的作用[42]。所提出的大多數(shù)技術(shù)措施起源或流行于國(guó)外，缺乏針對(duì)我國(guó)養(yǎng)殖條件應(yīng)用場(chǎng)景的適應(yīng)性分析[39]，以及與我國(guó)畜禽污染防治政策銜接性分析[40-41]。

2.3 養(yǎng)殖模式與減排技術(shù)的政策、規(guī)范協(xié)調(diào)性分析

通過(guò)收集我國(guó)畜牧養(yǎng)殖相關(guān)的法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、管理辦法和行動(dòng)計(jì)劃，對(duì)畜牧業(yè)氨減排相關(guān)條文進(jìn)行梳理，結(jié)合養(yǎng)殖模式排放特征、減排技術(shù)特點(diǎn)與減排效果，篩選出現(xiàn)行畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)及污染防治政策、規(guī)范中具有氨減排效果的養(yǎng)殖模式與污染防治技術(shù)，結(jié)果見(jiàn)表5。通過(guò)分析，發(fā)現(xiàn)圈舍封閉化+機(jī)械通風(fēng)、堆肥發(fā)酵、厭氧發(fā)酵等養(yǎng)殖模式，低蛋白日糧、圈舍排風(fēng)口處理、液態(tài)糞污覆蓋、密閉堆肥+廢氣處理、糞肥機(jī)械深施等控氨技術(shù)與現(xiàn)行的畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)相關(guān)法律、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、管理辦法和行動(dòng)計(jì)劃存在一致性，可作為畜牧業(yè)氨減排的方向。

表5 具有政策一致性的氨減排養(yǎng)殖模式與污染防治技術(shù)列表Table 5 List of ammonia emission reduction farming mode and pollution prevention technology with policy consistency

2.4 基于模式替代和技術(shù)減排相耦合的畜禽氨減排體系

通過(guò)對(duì)畜禽養(yǎng)殖模式排放特征的分析，發(fā)現(xiàn)在相同的管理水平下，同一畜種養(yǎng)殖場(chǎng)因養(yǎng)殖模式差異造成對(duì)氨排放影響因素的作用效果不同，最終導(dǎo)致同一畜種養(yǎng)殖場(chǎng)各養(yǎng)殖模式之間氨排放存在差異?？梢?jiàn)，可通過(guò)優(yōu)選具有氨減排潛力的模式進(jìn)行養(yǎng)殖模式替代，從而實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖場(chǎng)氨減排，即模式氨減排。畜禽養(yǎng)殖氨過(guò)程減排技術(shù)是針對(duì)畜禽養(yǎng)殖的源頭、場(chǎng)內(nèi)和田間等氨排放環(huán)節(jié)，通過(guò)一系列的物理、化學(xué)、生物等手段，強(qiáng)化模式對(duì)氨減排的作用效果，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)氨減排。可見(jiàn)，模式氨減排是實(shí)施技術(shù)減排的基礎(chǔ)，技術(shù)氨減排是對(duì)模式氨減排的強(qiáng)化與提升，由此構(gòu)建模式替代和技術(shù)減排相耦合的畜禽氨減排體系，見(jiàn)圖3。

依據(jù)畜禽氨減排體系框架，結(jié)合排放效果與政策協(xié)調(diào)性分析，提出模式替代方向，即圈舍結(jié)構(gòu)模式替代方向?yàn)闄C(jī)械通風(fēng)封閉式圈舍替代自然通風(fēng)開(kāi)放式圈舍；液態(tài)糞污處理模式替代方向?yàn)閰捬醢l(fā)酵替代肥水儲(chǔ)存；固態(tài)糞污處理模式替代方向?yàn)榧S污堆肥發(fā)酵替代肥水儲(chǔ)存。

將通過(guò)篩選的減排技術(shù)與典型養(yǎng)殖模式的組成設(shè)施及生產(chǎn)運(yùn)行特征進(jìn)行匹配性分析，將養(yǎng)殖模式與減排技術(shù)進(jìn)行耦合，結(jié)果見(jiàn)表6 和表7。從源頭減排技術(shù)來(lái)看，低蛋白日糧技術(shù)適用于各畜種的養(yǎng)殖模式。對(duì)于封閉式管理的養(yǎng)殖場(chǎng)，如生豬場(chǎng)、蛋雞場(chǎng)和肉雞場(chǎng)等，可采用廢氣收集結(jié)合酸式洗滌器或生物滴濾器技術(shù)。從液態(tài)糞污減排技術(shù)來(lái)看，因覆蓋材料覆蓋均勻性差、運(yùn)行周期較短、穩(wěn)定性低、易下沉或被吹走、受天氣影響大等原因，局部覆蓋技術(shù)一般用于雨水較少地區(qū)的小型養(yǎng)殖場(chǎng)肥水儲(chǔ)存模式的存儲(chǔ)池、厭氧發(fā)酵模式的沼液池和好氧處理模式的氧化塘等設(shè)施的氨減排。整體覆蓋+廢氣處理技術(shù)適用于中大型養(yǎng)殖場(chǎng)肥水儲(chǔ)存模式的存儲(chǔ)池，厭氧發(fā)酵模式的沼液池，好氧處理模式的調(diào)節(jié)池、曝氣池和氧化塘等設(shè)施的氨減排。從固態(tài)糞污減排技術(shù)來(lái)看，覆膜堆肥適用于每日生產(chǎn)糞污量幾百千克到幾噸的中小型養(yǎng)殖場(chǎng)堆肥發(fā)酵模式。發(fā)酵罐堆肥+廢氣處理技術(shù)占地面積小且可連續(xù)生產(chǎn)，但鑒于成本因素，該技術(shù)適用于中大型養(yǎng)殖場(chǎng)或糞污集中處理中心的堆肥發(fā)酵模式[56-58]。堆肥場(chǎng)密閉化+廢氣處理技術(shù)，將傳統(tǒng)的條垛式或槽式堆肥場(chǎng)地密閉，并配套廢氣收集處理系統(tǒng)，占地面積大，投資和運(yùn)行成本高，適用于大型養(yǎng)殖場(chǎng)糞污集中處理中心的堆肥發(fā)酵模式[59]。從田間減排技術(shù)來(lái)看，糞肥深施是有效的氨減排技術(shù)，經(jīng)肥水儲(chǔ)存、厭氧發(fā)酵處理的液態(tài)糞污適宜采用注射施肥技術(shù)；經(jīng)肥水儲(chǔ)存處理的液態(tài)糞污和堆肥發(fā)酵處理的固態(tài)糞污適宜采用覆土深施技術(shù)[60-62]。

表6 圈舍模式與氨減排技術(shù)耦合列表Table 6 List of the coupling of enclosure mode and ammonia abatement technology

表7 糞污處理模式與氨減排技術(shù)耦合列表Table 7 List of the coupling of manure treatment mode and ammonia abatement technology

3 結(jié)論與政策建議

3.1 結(jié)論

（1）通過(guò)實(shí)地監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，各養(yǎng)殖模式間氨排放存在差異。從圈舍結(jié)構(gòu)來(lái)看，相同清糞方式下機(jī)械通風(fēng)封閉化圈舍氨排放速率小于自然通風(fēng)開(kāi)放式圈舍，生豬圈舍干清糞、水沖糞、水泡糞和墊草墊料清糞方式封閉圈舍比相同清糞方式的開(kāi)放式圈舍氨排放速率分別減小25.41%、24.65%、13.94%和9.61%；從清糞方式來(lái)看，相同通風(fēng)方式圈舍氨排放速率表現(xiàn)為水沖糞＜干清糞＜?jí)|草墊料＜水泡糞，生豬封閉圈舍水沖糞、水泡糞和墊草墊料模式相比于干清糞模式的減排系數(shù)分別是0.81、1.23 和1.03，對(duì)應(yīng)的開(kāi)放式圈舍分別是0.82、1.42 和1.25；從糞污處理模式來(lái)看，各畜種的傳統(tǒng)肥水儲(chǔ)存模式氨排放最大，生豬的厭氧發(fā)酵、好氧處理和堆肥發(fā)酵模式相比于肥水儲(chǔ)存模式的減排系數(shù)分別是0.28、0.08 和0.52；奶牛相應(yīng)分別為0.28、0.21 和0.28；肉牛相應(yīng)分別為0.21、0.17 和0.19；蛋雞和肉雞的厭氧發(fā)酵、堆肥發(fā)酵模式的減排系數(shù)分別為0.11、0.22和0.09和0.10。

（2）基于養(yǎng)殖模式與減排技術(shù)的政策、規(guī)范協(xié)調(diào)性分析，發(fā)現(xiàn)圈舍封閉化+機(jī)械通風(fēng)、堆肥發(fā)酵、厭氧發(fā)酵等養(yǎng)殖模式，低蛋白日糧、圈舍排風(fēng)口處理、液態(tài)糞污覆蓋、密閉堆肥+廢氣處理、糞肥機(jī)械深施等控氨技術(shù)與現(xiàn)行的畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)相關(guān)法律、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、管理辦法和行動(dòng)計(jì)劃存在一致性，可作為畜牧業(yè)氨減排的方向。

（3）系統(tǒng)辨析氨減排模式與技術(shù)的關(guān)系，構(gòu)建模式替代和技術(shù)減排相耦合的畜禽氨減排體系，將通過(guò)篩選的減排技術(shù)與典型養(yǎng)殖模式的組成設(shè)施及生產(chǎn)運(yùn)行特征進(jìn)行匹配性分析，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖模式與減排技術(shù)耦合，為我國(guó)畜牧業(yè)氨減排工作提供支撐。

3.2 政策建議

本研究基于畜禽生產(chǎn)-污染防治大協(xié)同、污水-廢氣-固廢處理小協(xié)同目標(biāo)，梳理了現(xiàn)行畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)及污染防治政策、規(guī)范中具有氨減排效果的養(yǎng)殖模式與污染防治技術(shù)，明確了氨減排模式與技術(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，由此提出了模式替代和技術(shù)減排相耦合的畜禽氨減排體系，體現(xiàn)了“源頭削減、清潔生產(chǎn)、資源化綜合利用、防止二次污染”等技術(shù)特點(diǎn)，在氨高效減排的同時(shí)，最大程度地實(shí)現(xiàn)惡臭、溫室氣體、廢水、固廢的協(xié)同減排，具有較好的推廣性。但是，研究結(jié)果距離落實(shí)畜禽養(yǎng)殖氨排放控制試點(diǎn)工作，實(shí)現(xiàn)區(qū)域畜禽養(yǎng)殖氨總量減排目標(biāo)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)大氣環(huán)境質(zhì)量改善尚有較大差距，還應(yīng)開(kāi)展以下工作：

（1）制定大氣氨環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，以大氣環(huán)境承載力為綱科學(xué)指導(dǎo)畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展?；趨^(qū)域氨排放對(duì)霧霾形成的貢獻(xiàn)影響，制定大氣氨環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，主要在京津冀及周邊地區(qū)、長(zhǎng)三角地區(qū)、汾渭平原地區(qū)等國(guó)家大氣污染防治重點(diǎn)區(qū)域，開(kāi)展大氣環(huán)境承載力評(píng)價(jià)，結(jié)合土地承載力和水資源、水環(huán)境承載力分析結(jié)果，科學(xué)確定區(qū)域載畜量、養(yǎng)殖布局、養(yǎng)殖模式及氨減排技術(shù)。

（2）制定畜禽養(yǎng)殖氨排放標(biāo)準(zhǔn)及配套的氨監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范，將畜禽氨排放逐步納入固定污染源環(huán)境管理體系。根據(jù)《國(guó)家大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)制定技術(shù)導(dǎo)則》（HJ 945.1—2018）要求，重點(diǎn)對(duì)可推廣的畜禽養(yǎng)殖氨減排技術(shù)效果開(kāi)展調(diào)研、監(jiān)測(cè)，制定養(yǎng)殖場(chǎng)圈舍、糞水貯存處理等關(guān)鍵排放節(jié)點(diǎn)氨排放限值及其配套的監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范，推動(dòng)《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18596—2001）修訂，將氨逐步納入畜禽養(yǎng)殖環(huán)境影響評(píng)價(jià)、環(huán)境保護(hù)設(shè)施設(shè)計(jì)、竣工驗(yàn)收及其投產(chǎn)后排污許可管理等環(huán)境監(jiān)管工作。

（3）制定畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)氨減排核算技術(shù)規(guī)范及配套的氨減排工程建設(shè)技術(shù)規(guī)范，為區(qū)域養(yǎng)殖氨總量減排及評(píng)估考核提供依據(jù)。針對(duì)區(qū)域養(yǎng)殖全口徑，主要考慮因養(yǎng)殖基量變化、養(yǎng)殖模式變化以及新氨減排技術(shù)措施等帶來(lái)的氨減排量，基于可操作性和可落地目標(biāo)，充分考慮農(nóng)業(yè)普查、環(huán)境統(tǒng)計(jì)養(yǎng)殖活動(dòng)水平及第二次全國(guó)污染源普查畜禽養(yǎng)殖氨排放因子等數(shù)據(jù)源結(jié)構(gòu)，開(kāi)展核算方法、數(shù)據(jù)質(zhì)量管理、報(bào)告編制等內(nèi)容設(shè)計(jì)，制定氨減排核算技術(shù)規(guī)范；為保障設(shè)施減排效果，應(yīng)明確氨減排工程建設(shè)技術(shù)要求，推動(dòng)《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ 497—2009）修訂，切實(shí)為環(huán)境管理部門(mén)核算區(qū)域畜禽氨減排量、評(píng)估畜禽氨減排成效提供依據(jù)。