江蘇省規(guī)?；怿喓叼B(yǎng)全飼養(yǎng)周期污染物產(chǎn)生量及其環(huán)境效應(yīng)

曹云，吳華山，梁忠，孫倩，戴有禮，徐躍定，黃紅英*

（1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部種養(yǎng)結(jié)合重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210014；2.江蘇省有機(jī)固體廢棄物資源化協(xié)同創(chuàng)新中心/南京農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，南京 210095；3.江蘇省家禽科學(xué)研究所，江蘇 揚(yáng)州 225125）

肉鴨是重要水禽之一，2021 年我國(guó)肉鴨出欄量41 億只，位列世界第一[1]。江蘇地處中國(guó)東部沿海，水系資源較為豐富，是中國(guó)肉鴨生產(chǎn)與消費(fèi)大省，2021 年江蘇商品肉鴨出欄量達(dá)1.9 億只，肉鴨養(yǎng)殖量占水禽總養(yǎng)殖量的85%以上。隨著養(yǎng)殖污染治理工作的逐步推進(jìn)，肉鴨旱養(yǎng)已成為規(guī)?；B(yǎng)殖的主流，形式有地面平養(yǎng)、高架養(yǎng)殖、發(fā)酵床養(yǎng)殖、立體籠養(yǎng)，其中高架養(yǎng)殖模式占比達(dá)62.4%[2]。

相對(duì)于生豬、奶牛等，肉鴨單位畜種糞污排放量小，但從糞污性質(zhì)來看，由于飲水量大、糞尿合排，肉鴨糞污含水率高，集約化養(yǎng)殖下糞便含水率高達(dá)85%以上，氮磷等污染物濃度高，糞便＜0.15 mm 顆粒物含量占比55%，高于豬糞、奶牛糞，肉鴨糞污固液分離困難，糞污處理成本與難度最大[3]。因此，規(guī)模化肉鴨養(yǎng)殖在帶來經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也成為重要的農(nóng)業(yè)面源污染源。產(chǎn)排污系數(shù)是核算養(yǎng)殖業(yè)污染狀況的基礎(chǔ)，能為畜禽養(yǎng)殖污染防控策略制定和環(huán)控設(shè)備設(shè)計(jì)提供重要參考依據(jù)[4-6]。

國(guó)內(nèi)外關(guān)于肉鴨產(chǎn)排污系數(shù)測(cè)定的研究較少，單英杰等[7]調(diào)查了浙江省18 家規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)和養(yǎng)殖戶肉鴨糞便污染物含量情況，得出肉鴨糞便總氮（TN）、總磷（TP）含量均值分別為28.95、26.41 g·kg-1。劉嘉莉[8]對(duì)白洋淀鴨養(yǎng)殖糞便排放規(guī)律進(jìn)行了研究，得出鴨糞產(chǎn)生量為0.13 kg·只-1·d-1。晏婷等[9]研究了不同季節(jié)籠養(yǎng)肉鴨污染物排放特征，得出肉鴨四季糞便的產(chǎn)生量為275.9～338.3 g·只-1·d-1?？梢娪捎诓蓸臃椒ā⒂?jì)算方法的不同，不同研究者得到的肉鴨產(chǎn)排污核算結(jié)果差異較大，且無法完全反映不同生長(zhǎng)階段糞尿及其污染物產(chǎn)排系數(shù)。2009 年發(fā)布的《第一次全國(guó)污染源普查畜禽養(yǎng)殖業(yè)源產(chǎn)排污系數(shù)手冊(cè)》[10]給出了以地域?yàn)閱挝坏闹饕蠓N豬、牛、雞養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)排污系數(shù)。2022 年生態(tài)環(huán)境部公布了不同省域、不同養(yǎng)殖規(guī)模的《排放源統(tǒng)計(jì)調(diào)查產(chǎn)排污核算方法和系數(shù)手冊(cè)》（“二污普”）[11]，是近年來中國(guó)養(yǎng)殖業(yè)污染物排放核算的重要參考依據(jù)，但“一污普”“二污普”產(chǎn)排污系數(shù)手冊(cè)中均未提供肉鴨的產(chǎn)排污系數(shù)。同時(shí)，由于氣候條件、畜禽品種、飼養(yǎng)管理等限制性因素，跨時(shí)間、跨地域套用別的國(guó)家或地區(qū)的畜禽產(chǎn)排污系數(shù)會(huì)造成核算結(jié)果與實(shí)際情況差距較大[12]。此外，經(jīng)典的產(chǎn)排污系數(shù)采集方法往往需要代謝籠進(jìn)行飼養(yǎng)試驗(yàn)，操作步驟繁瑣、復(fù)雜。本研究基于江蘇省肉鴨規(guī)?；B(yǎng)殖的實(shí)際飼養(yǎng)與管理?xiàng)l件，通過簡(jiǎn)易糞污收集箱的方法，連續(xù)測(cè)定高架養(yǎng)殖模式下肉鴨全飼養(yǎng)期采食量和糞尿產(chǎn)生量，并監(jiān)測(cè)糞尿中污染物含量，對(duì)肉鴨全生長(zhǎng)階段糞尿產(chǎn)排污系數(shù)進(jìn)行了測(cè)算，形成了符合江蘇省實(shí)際的肉鴨產(chǎn)排污系數(shù)，其是現(xiàn)有肉鴨產(chǎn)排污系數(shù)研究的有力補(bǔ)充，對(duì)掌握我國(guó)肉鴨養(yǎng)殖業(yè)污染物的產(chǎn)排規(guī)律，制定肉鴨養(yǎng)殖的環(huán)境污染控制策略具有重要意義。在此基礎(chǔ)上，本研究估算了2021 年江蘇省肉鴨養(yǎng)殖污染現(xiàn)狀與耕地氮磷及水體污染負(fù)荷占比，為肉鴨糞污處理和資源化利用以及江蘇省畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃提供技術(shù)參數(shù)。

1 材料與方法

1.1 養(yǎng)殖場(chǎng)基本情況

試驗(yàn)于2018 年春季在江蘇省句容市天王鎮(zhèn)某養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行。肉鴨品種為櫻桃谷鴨，養(yǎng)殖模式為高架養(yǎng)殖，飲水由自動(dòng)化水線提供，飼料由飼料盤供應(yīng)。白天日光照，夜間供給弱光照，定期打疫苗和消毒。糞污通過機(jī)械自動(dòng)刮糞板收集。養(yǎng)殖場(chǎng)擁有養(yǎng)殖舍8棟，單個(gè)養(yǎng)殖舍面積為304 m2，養(yǎng)殖密度為7～8 只·m-2，養(yǎng)殖鴨子2 280 只。年出欄7 批，出欄量約1.5 萬只。肉鴨每批飼養(yǎng)周期42 d 左右，按照生長(zhǎng)階段，分為育雛期（0～14日齡）、生長(zhǎng)期（15～35日齡）和育肥期（36 日齡～出欄）。試驗(yàn)期間，采用的飼料為市售普通玉米豆粕型全價(jià)配合飼料，營(yíng)養(yǎng)成分為實(shí)測(cè)值，其中含水率10.13%，TN、TP含量分別為2.78%、1.13%。

1.2 產(chǎn)污系數(shù)試驗(yàn)

利用高架養(yǎng)殖的特點(diǎn)，在網(wǎng)床下面放置若干個(gè)收集箱，收集箱尺寸為40 cm×60 cm×20 cm，每10～20 m2放置1 個(gè)收集箱，確定網(wǎng)床養(yǎng)殖面積和數(shù)量后，從雛鴨到出欄，鴨子糞便全部落入網(wǎng)床下收集箱內(nèi)。根據(jù)收集箱收集的量和面積比例，推算整個(gè)網(wǎng)床下面糞便的量。試驗(yàn)期間每天記錄每組肉鴨的飲水量、采食量。采用全糞收集法測(cè)定每組試驗(yàn)肉鴨的每日糞便產(chǎn)生量，即每天早上8：00 取出糞便收集箱，稱質(zhì)量，并將同一天每個(gè)收集箱的糞尿分別混合均勻，糞樣按照總質(zhì)量的20%取樣后均分為2 份，1 份按照100 g新鮮糞便加入5 mL 4.5 mol·L-1H2SO4，冷藏保存，用于TN、TP、化學(xué)需氧量（COD）的測(cè)定。另1 份不做任何處理用于測(cè)定糞便含水率，樣品混勻后裝入塑料瓶密封，標(biāo)記后置于-20 ℃冷凍保存。TN、TP 采用有機(jī)肥料測(cè)定方法（NY/T 525—2021）測(cè)定；COD采用重鉻酸鹽法（GB 11914—1989）測(cè)定。

1.3 產(chǎn)排污系數(shù)的計(jì)算方法

參考董紅敏等[4]對(duì)畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)排污系數(shù)的計(jì)算方法，結(jié)合肉鴨糞尿合排的特性，對(duì)公式進(jìn)行優(yōu)化。產(chǎn)污系數(shù)指在正常飼養(yǎng)和管理?xiàng)l件下，每只肉鴨每日產(chǎn)生的污染物量。計(jì)算公式為：

式中：P代表每只肉鴨產(chǎn)污系數(shù)，g·d-1；Q為糞尿產(chǎn)生量，kg·d-1；C為糞尿中污染物含量，mg·kg-1。i，j，k分別為動(dòng)物種類、生長(zhǎng)階段、污染物種類。

排污系數(shù)指在正常飼養(yǎng)和管理?xiàng)l件下，每只肉鴨每日產(chǎn)生的污染物排放到外部環(huán)境的量，計(jì)算公式為：

式中：D代表每只排污系數(shù)，g·d-1；δF為糞便收集率，本研究取76.4%；δU為糞便利用率，本研究取95.4%。

1.4 糞尿產(chǎn)生量及其養(yǎng)分儲(chǔ)量的估算

畜禽糞尿產(chǎn)生量計(jì)算公式：

式中：Q為糞尿產(chǎn)生量，kg；N為飼養(yǎng)量，萬只；T為飼養(yǎng)周期，d；P為糞尿日產(chǎn)排污系數(shù)，kg·d-1。

畜禽糞尿中養(yǎng)分儲(chǔ)量的計(jì)算公式：

式中：W為畜禽糞尿中養(yǎng)分儲(chǔ)量，kg；M為畜禽糞尿產(chǎn)生量，t；C為單位質(zhì)量畜禽糞尿養(yǎng)分含量，kg·t-1。

1.5 畜禽糞便耕地負(fù)荷及環(huán)境影響評(píng)估

畜禽糞便農(nóng)田負(fù)荷值（R）的計(jì)算公式為：

式中：Q為畜禽糞便豬糞當(dāng)量負(fù)荷，t·a-1；Pmax為當(dāng)?shù)剞r(nóng)田以豬糞當(dāng)量計(jì)的有機(jī)肥理論最大適宜施肥量，t·a-1，本研究中采用國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局自然生態(tài)保護(hù)司提出的畜禽糞便耕地污染負(fù)荷最大理論適宜量30 t·hm-2，且該標(biāo)準(zhǔn)值為多數(shù)研究所應(yīng)用[13-14]。依據(jù)R值的大小可分為6 個(gè)報(bào)警區(qū)間，即：R≤0.4，對(duì)環(huán)境無影響；0.4＜R≤0.7，對(duì)環(huán)境稍有影響；0.7＜R≤1.0，對(duì)環(huán)境有影響；1.0＜R≤1.5，對(duì)環(huán)境有較嚴(yán)重影響；1.5＜R≤2.5，對(duì)環(huán)境有嚴(yán)重影響；R＞2.5，對(duì)環(huán)境有極嚴(yán)重影響[15]。

1.6 單位耕地面積畜禽養(yǎng)殖氮磷承載負(fù)荷

單位耕地面積畜禽養(yǎng)殖氮磷承載負(fù)荷計(jì)算公式：

式中：LN（P）為單位耕地面積畜禽養(yǎng)殖氮（磷）承載負(fù)荷，kg·hm-2；QN（P）為畜禽糞尿總氮（磷）產(chǎn)生量，t；S為有效耕地面積，hm-2。

1.7 畜禽糞便水體污染負(fù)荷及環(huán)境影響評(píng)估

采用等標(biāo)污染指數(shù)評(píng)價(jià)畜禽糞便污染物對(duì)水體環(huán)境的影響。

式中：MR為該地區(qū)畜禽糞便流失量，萬t；λ為流失率，綜合相關(guān)研究[16-17]，江蘇省畜禽糞便流失率取30%；Pi為該地區(qū)第i類污染物的等標(biāo)排放量，m3；Ci為第i類污染物的流失量，t·a-1，本研究選取的評(píng)價(jià)因子為COD、TN、TP；C0為《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）中規(guī)定的該污染物Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)系列的閾濃度，COD為20 mg·L-1、TN 為1 mg·L-1、TP 為0.2 mg·L-1；I表示該地區(qū)水體的等標(biāo)污染指數(shù)；A為該地區(qū)水資源總量，m3。

2 結(jié)果與討論

2.1 產(chǎn)污系數(shù)

2.1.1 肉鴨體質(zhì)量變化、進(jìn)食飲水量與糞尿產(chǎn)生量

生長(zhǎng)發(fā)育周期內(nèi)，鴨的體質(zhì)量整體呈波動(dòng)增加的趨勢(shì)（圖1A）。雛鴨進(jìn)場(chǎng)時(shí)，體質(zhì)量最輕，僅為61 g。生長(zhǎng)周期的第22 天至第36 天，為鴨生長(zhǎng)速度最快的階段，鴨體質(zhì)量增長(zhǎng)幅度最明顯，平均日增105 g。此后肉鴨體質(zhì)量增速放緩，生長(zhǎng)周期的第42 日齡體質(zhì)量達(dá)3.37 kg，與立體網(wǎng)養(yǎng)模式下肉鴨體質(zhì)量相近[18]。

圖1 肉鴨飼養(yǎng)周期內(nèi)體質(zhì)量與產(chǎn)糞量、日均采食量與飲水量變化Figure 1 Variation in the weight，daily feed intake，water intake and manure production during the process of duck breeding

肉鴨前7 d 飲水增幅較小，至7 日齡飲水量為52 mL，7 日齡后飲水量增幅加大，至35 日齡單日飲水量最大，達(dá)570 mL（圖1B），42 d 養(yǎng)殖周期內(nèi)單只肉鴨總飲水10 647 mL。試驗(yàn)觀測(cè)的肉鴨飲水量低于立體網(wǎng)養(yǎng)模式[18]，可能的原因是試驗(yàn)條件下肉鴨水線排布、飲水乳頭和飲水杯設(shè)置不同，導(dǎo)致飲水量統(tǒng)計(jì)方式不一所致。

肉鴨42 d 養(yǎng)殖周期內(nèi)單日采食量見圖1B，42 d養(yǎng)殖周期內(nèi)單只肉鴨總采食量為6.27 kg，每日飼料用量平均為149 g。首日采食量為10 g，此后日均采食量呈逐步增長(zhǎng)趨勢(shì)，至21 日齡肉鴨單日采食量達(dá)132 g，21 日后，肉鴨采食量增長(zhǎng)放緩，42 日齡肉鴨料肉比為1.86。本試驗(yàn)條件下，肉鴨料肉比低于立體網(wǎng)養(yǎng)模式，這可能與飼料品種、養(yǎng)殖密度、管理方式有關(guān)。

肉鴨生長(zhǎng)周期內(nèi)糞尿排泄量隨著日齡、體質(zhì)量的增加呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，并在生長(zhǎng)的第38 天達(dá)到峰值，為511 g·d-1。0～14 日齡雛鴨日均排糞量為56 g，15～35日齡生長(zhǎng)期單只肉鴨平均排泄量為311 g·d-1，育肥期肉鴨排泄物總量為475 g·只-1·d-1。本試驗(yàn)條件下肉鴨的日均排泄量略高于白洋淀櫻桃谷肉鴨（130 g·只-1·d-1）[8]，而略低于北京Z 型肉鴨（275.9～327.0 g·只-1·d-1）[9]，這與飼養(yǎng)模式、外界環(huán)境等對(duì)肉鴨消化吸收影響較大有關(guān)，因而糞便產(chǎn)生量存在差異。此外現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)條件、取樣方法對(duì)糞污采集量影響也較大。肉鴨單日采食量與糞便產(chǎn)生量具有極顯著正相關(guān)關(guān)系（P＜0.01），這與晏婷等[9]的研究結(jié)果一致。

2.1.2 糞尿污染物含量

全生育期間內(nèi)，鴨糞中TN、TP、COD、含水率等指標(biāo)見圖2。隨著日齡增加，鴨糞含水率、TN、TP 均呈增加趨勢(shì)。鴨糞平均含水率從育雛期的72.35%增加到育肥期的78.09%，略低于籠養(yǎng)北京Z 型鴨[9]。育雛期肉鴨糞尿中TN、TP 平均含量分別為20.2、12.1 g·kg-1，育肥期分別增加到36.1、13.5 g·kg-1，整個(gè)飼養(yǎng)期肉鴨糞尿中TN、TP含量平均為30.6、12.5 g·kg-1，略高于丁君輝等[19]的試驗(yàn)結(jié)果，而與單英杰等[7]對(duì)浙江省18 家規(guī)模化鴨場(chǎng)鴨糞調(diào)研數(shù)據(jù)接近。不同學(xué)者所測(cè)的肉鴨糞便的污染物含量有所差異，這是因?yàn)樾笄菁S污理化性質(zhì)受動(dòng)物品種、飼料類型、飼養(yǎng)階段、養(yǎng)殖方式、管理?xiàng)l件等影響較大[19]。

圖2 肉鴨不同飼養(yǎng)階段糞尿含水率、COD、TN、TP含量Figure 2 Contents of moisture，COD，TN and TP in the manure during different growth stages of duck breeding

2.1.3 日產(chǎn)污系數(shù)

動(dòng)物不同生長(zhǎng)階段的排泄量及其污染物含量差異較大，不同飼養(yǎng)階段的比例構(gòu)成即畜禽種群結(jié)構(gòu)是產(chǎn)污系數(shù)取值應(yīng)考慮的重要因素。目前只有少數(shù)研究指明其所取值的動(dòng)物生長(zhǎng)階段。肉鴨不同飼養(yǎng)階段的產(chǎn)污系數(shù)見表1。不同生長(zhǎng)生理階段肉鴨日產(chǎn)污系數(shù)差異較大。隨著生育進(jìn)程推進(jìn)，肉鴨鮮糞產(chǎn)生量快速增加，育肥肉鴨日均鮮糞產(chǎn)生量分別是育雛期、生長(zhǎng)期的7.43、1.52 倍。糞尿COD、TN、TP 日產(chǎn)污系數(shù)也隨日齡增長(zhǎng)而增加，這與生豬[10，20]、雞[10，21]等的產(chǎn)污系數(shù)變化規(guī)律一致。本試驗(yàn)條件下，肉鴨全生育期平均日產(chǎn)糞尿量為250.8 g·只-1，略高于第一次污染普查畜禽養(yǎng)殖業(yè)源產(chǎn)排污系數(shù)手冊(cè)中的肉雞日產(chǎn)污系數(shù)（220 g·只-1·d-1）[10]，遠(yuǎn)高于原國(guó)家環(huán)保總局發(fā)布的畜禽養(yǎng)殖排污系數(shù)表中鴨產(chǎn)污系數(shù)（130 g·只-1）[22]，也低于晏婷等[9]研究的北京Z 型肉鴨籠養(yǎng)模式產(chǎn)污系數(shù)（275.9～338.3 g·只-1·d-1）。育肥期肉鴨糞尿COD、TN、TP 日產(chǎn)污系數(shù)分別是育雛期的6.74、11.93、7.52 倍，是生長(zhǎng)期的1.45、1.84、1.65 倍。育肥期肉鴨的進(jìn)食、飲水量均較大，消化代謝能力強(qiáng)，故產(chǎn)污系數(shù)較高[18]。全生育期平均糞尿COD、TN、TP 產(chǎn)污系數(shù)分別為16.75、1.73、0.71 g·只-1·d-1，其中COD 產(chǎn)污系數(shù)低于第一次[10]、第二次污染普查畜禽養(yǎng)殖業(yè)源產(chǎn)排污系數(shù)手冊(cè)中肉雞產(chǎn)污系數(shù)[11],TN、TP 產(chǎn)污系數(shù)高于第一次污染普查肉雞產(chǎn)污系數(shù)[10]而低于籠養(yǎng)肉鴨產(chǎn)污系數(shù)[9]。根據(jù)飼料進(jìn)食量及飼料TN、TP 含量，出欄1 只肉鴨需要消耗飼料6.27 kg，需要攝入氮、磷量分別為156.65、63.67 g，排泄氮、磷量分別為69.22、28.59 g。肉鴨平均TN、TP 的排泄量占比分別為44.2%、44.9%，說明肉鴨對(duì)飼料氮、磷的利用率在56%左右。陳嫻[23]研究發(fā)現(xiàn)，肉鴨對(duì)玉米、豆粕等6種常用植物性飼料TP 的利用率為40%～66%，與本研究接近。

表1 單只肉鴨不同生長(zhǎng)階段產(chǎn)污系數(shù)Table 1 Pollutant production efficient during different growth stage of duck breeding per unit duck

2.2 排污系數(shù)

養(yǎng)殖舍采用自動(dòng)刮糞工藝定期對(duì)糞污進(jìn)行清理，根據(jù)前期調(diào)研與試驗(yàn)結(jié)果[2]，糞污收集率為76.4%。清理出的糞污被臨時(shí)貯存于集糞池，糞污臨時(shí)貯存半年后由槽罐車集中運(yùn)送至周邊農(nóng)田還田利用，符合《畜禽糞便安全使用準(zhǔn)則》（NY/T 1334—2007）。如果糞污在還田利用過程中，嚴(yán)格遵守《畜禽糞便還田技術(shù)規(guī)范》（GB/T 25246—2010），可認(rèn)為糞污全部還田利用，但由于在糞污貯存、運(yùn)輸、利用過程中通過滲漏、揮發(fā)等途徑產(chǎn)生部分損失[24-25]，本研究中糞便利用率取值為95.4%[26]。對(duì)此，測(cè)算出不同飼養(yǎng)階段肉鴨的排污系數(shù)。與產(chǎn)污系數(shù)相似，肉鴨糞尿COD、TN、TP日排污系數(shù)也隨著日齡的增加而增長(zhǎng)，育肥期糞尿COD、TN、TP 日排污系數(shù)分別是育雛期的6.76、12.14、7.31倍，是生長(zhǎng)期的1.45、1.85、1.65倍（表2）。

表2 單只肉鴨不同生長(zhǎng)階段排污系數(shù)（g·只-1·d-1）Table 2 Pollutant excretion efficient during different growth stage of duck breeding per unit duck（g·head-1·d-1）

2.3 江蘇省肉鴨糞便的環(huán)境效應(yīng)

2.3.1 江蘇省肉鴨糞污及其污染物產(chǎn)生量

如圖3 所示，江蘇省肉鴨生產(chǎn)主要集中在里下河地區(qū)、黃淮海地區(qū)，這與肉鴨的生活習(xí)性、生長(zhǎng)特點(diǎn)和畜牧業(yè)區(qū)域布局有關(guān)[27]。2019—2021 年江蘇肉鴨養(yǎng)殖量變化不大，年出欄量1.7 億～1.9 億只。徐州、宿遷、南通、淮安、鹽城是江蘇主要肉鴨養(yǎng)殖產(chǎn)區(qū)，近3年肉鴨平均出欄量分別為12 769 萬、1 549 萬、1 024萬、710 萬、497 萬只，五大產(chǎn)區(qū)總量占全省肉鴨養(yǎng)殖量的93%，其中徐州肉鴨養(yǎng)殖量占全省的71%以上（圖3）。蘇州、無錫、常州等蘇南環(huán)太湖地區(qū)自2017年“兩減六治三提升”專項(xiàng)行動(dòng)以來，實(shí)施了禁限養(yǎng)區(qū)養(yǎng)殖戶關(guān)停搬遷工作[28]，同時(shí)受勞動(dòng)力、飼料成本不斷上升的影響，肉鴨養(yǎng)殖大幅度縮減，年出欄量在50萬只以下[27]。

圖3 江蘇省2019—2021年肉鴨養(yǎng)殖地區(qū)分布圖Figure 3 Distribution of duck breeding in Jiangsu Province from 2019 to 2021

根據(jù)江蘇各市肉鴨養(yǎng)殖量、飼養(yǎng)期及產(chǎn)排污系數(shù)，估算江蘇省2021 年各市肉鴨糞尿產(chǎn)生量。江蘇省2021 年全年肉鴨糞尿總產(chǎn)生量為201.74 萬t。受養(yǎng)殖規(guī)模影響，各市肉鴨糞尿產(chǎn)生量差異較大，產(chǎn)生量較多的區(qū)域主要為養(yǎng)殖主產(chǎn)區(qū)徐州（141.22 萬t）、宿遷（21.55萬t）、南通（11.07萬t）、淮安（7.87萬t）、鹽城（5.62 萬t），其總量占全省肉鴨糞尿排泄量的92.9%。其次，連云港、南京、泰州、鎮(zhèn)江肉鴨糞尿產(chǎn)生量在1 萬～4 萬t 之間，其他地區(qū)產(chǎn)生量為1 萬t 以下，主要為蘇南各市，蘇州產(chǎn)生量最少（0.18 萬t）。肉鴨糞尿產(chǎn)生量大市順序與畜牧業(yè)生產(chǎn)大市順序不完全一致，江蘇畜牧業(yè)產(chǎn)值前5 位分別是徐州、鹽城、南通、淮安、連云港，這主要是因?yàn)辂}城、連云港生豬、奶牛、蛋雞等其他畜禽養(yǎng)殖量占比較高[29-30]。

2021 年江蘇各市肉鴨糞尿中COD、TN、TP 產(chǎn)生量如表3 所示。全省肉鴨糞尿COD、TN、TP 總產(chǎn)生量分別為13.47 萬、1.19 萬、0.57 萬t。徐州肉鴨糞尿COD、TN、TP 產(chǎn)生量最高，占全省肉鴨污染物排放量的70%，占徐州市內(nèi)全部畜禽糞便源TN、TP 的18.1%、22.9%。

表3 2021年江蘇省各市肉鴨糞尿及其污染物產(chǎn)生量Table 3 The production of duck manure and pollutants in each city in Jiangsu in 2021

2.3.2 肉鴨及畜禽糞污耕地負(fù)荷

為了評(píng)估肉鴨養(yǎng)殖對(duì)畜禽污染負(fù)荷的貢獻(xiàn)，根據(jù)江蘇省農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒及各市統(tǒng)計(jì)年鑒，并參照李丹陽(yáng)等[26]對(duì)主要畜禽飼養(yǎng)周期的核算方法，估算了2021年江蘇省主要畜禽糞尿及其污染物產(chǎn)生量。2021年，江蘇省畜禽糞尿總排放量達(dá)4 581.6 萬t，其中豬糞尿排放量最高，為2 330.8 萬t，占總量的50.9%，其次為家禽糞。肉鴨糞尿的產(chǎn)生量占總畜禽糞的5.1%。從糞污管理方面，江蘇省應(yīng)以豬糞、禽糞為主，兼顧牛、羊糞。相對(duì)于雞糞、豬糞，鴨糞顆粒更細(xì)，含水率更高，無害化處理與資源化利用難度較大[3]，應(yīng)關(guān)注鴨糞污染防治政策支持和技術(shù)開發(fā)。

江蘇省2021 年畜禽糞便耕地負(fù)荷量介于1.60～13.69 t·hm-2，平均負(fù)荷為6.53 t·hm-2，不同地區(qū)差距較大。南通市畜禽糞污耕地負(fù)荷量最高，比全省平均負(fù)荷高出110%，蘇州、無錫耕地負(fù)荷最小。肉鴨主產(chǎn)區(qū)徐州、宿遷、南通畜禽糞污耕地負(fù)荷均在全省平均值之上，分別為9.36、9.60、13.69 t·hm-2，這些地市肉鴨養(yǎng)殖對(duì)總耕地氮磷負(fù)荷的貢獻(xiàn)率分別為24.69%、5.51%、1.82%。采用風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)（R值）對(duì)畜禽糞污可能造成的農(nóng)田環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)[31]。結(jié)果表明，江蘇省畜禽糞便污染風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)介于0.05～0.46 之間，整體對(duì)農(nóng)田環(huán)境影響較小，說明江蘇省“十三五”期間的畜禽養(yǎng)殖污染整治取得了較為明顯的成效。南通（R=0.46）、鹽城（R=0.44）畜禽糞便對(duì)耕地產(chǎn)生了一定的污染風(fēng)險(xiǎn)，依靠本地消納壓力較大，可考慮將糞污制成有機(jī)肥向外省市銷售，小型養(yǎng)殖場(chǎng)可依托本市第三方糞污處理中心集中收集儲(chǔ)存、運(yùn)輸和處理。

2.3.3 肉鴨及畜禽糞污純氮、磷養(yǎng)分耕地負(fù)荷

單位耕地面積的畜禽糞便氮磷負(fù)荷是環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。歐盟糞肥年施氮和年施磷限量標(biāo)準(zhǔn)分別為170 kg·hm-2和35 kg·hm-2[13，32]。單位耕地面積總氮（磷）負(fù)荷超過這個(gè)極限值將會(huì)帶來硝酸鹽的淋洗[33-34]。2021 年江蘇省平均單位耕地面積畜禽糞便TN、TP 負(fù)荷量分別為44.0 kg·hm-2和19.4 kg·hm-2，均未超過歐盟糞肥年施氮量、施磷量限量標(biāo)準(zhǔn)。南通、鹽城兩地區(qū)的單位面積磷污染負(fù)荷高于歐盟磷限量標(biāo)準(zhǔn)，這主要與兩地市家禽養(yǎng)殖量大、糞便含磷量高，以及近年城市建設(shè)發(fā)展速度加快、有效耕地面積減小有關(guān)。

江蘇省各地市單位耕地鴨糞TN、TP 負(fù)荷均未超過歐盟限量標(biāo)準(zhǔn)（表4）。單位耕地肉鴨養(yǎng)殖氮、磷負(fù)荷占比最高的為徐州，分別為23.31%、28.53%，其次為宿遷、南京，占比分別為5.41%～5.61%、5.47%～6.09%。總體而言，肉鴨養(yǎng)殖對(duì)江蘇省單位耕地面積總氮（磷）負(fù)荷貢獻(xiàn)占比較小，但肉鴨糞便磷含量高，部分市區(qū)畜禽糞便中磷素負(fù)荷已超過標(biāo)準(zhǔn)上限，這些重點(diǎn)區(qū)域在產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃時(shí)要充分考慮畜種配置與環(huán)境承載力。盡管徐州市肉鴨糞污TN、TP 占比最高，但由于總畜禽糞污耕地TN、TP 負(fù)荷較小，因此仍然有一定的肉鴨產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間。南通、鹽城等地市可適當(dāng)縮小肉鴨養(yǎng)殖規(guī)模，降低污染風(fēng)險(xiǎn)。

表4 2021年江蘇省各市鴨糞污染物單位耕地面積總氮、總磷負(fù)荷Table 4 TN and TP load from livestock manure per unit cultivable land area in Jiangsu in 2021

2.3.4 肉鴨及畜禽糞污水體污染負(fù)荷

肉鴨作為水禽，雖然普遍進(jìn)行旱養(yǎng)，但仍需要大量飲用水和清潔用水，因此肉鴨養(yǎng)殖主要匯集于水源豐富的地區(qū)，若糞污防控不到位，則極易造成水體污染，需要對(duì)肉鴨養(yǎng)殖水體污染負(fù)荷予以評(píng)估[35]。與耕地污染不同，畜禽糞便對(duì)水體的污染不僅受污染物總量的影響，還與當(dāng)?shù)厮Y源量有關(guān)[36]。表5 展示了江蘇省總畜禽糞便等標(biāo)污染指數(shù)及各地市鴨糞污染物等標(biāo)排放量與等標(biāo)污染指數(shù)貢獻(xiàn)率。江蘇省畜禽糞污對(duì)水體的等標(biāo)污染指數(shù)介于0.40～19.37，根據(jù)宋大平等[13]提出的預(yù)警分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)警等級(jí)為Ⅳ級(jí)的有南通、鹽城，其次為泰州，等標(biāo)污染指數(shù)預(yù)警等級(jí)為Ⅲ級(jí)，徐州、宿遷預(yù)警級(jí)別為Ⅱ級(jí)，其余地市的等標(biāo)污染指數(shù)均低于6。

表5 2021年江蘇省各市鴨糞的水體等標(biāo)污染物排放量與畜禽糞便等標(biāo)污染指數(shù)Table 5 Equivalent standards of pollutants from duck breeding and equivalent pollution index of livestock and poultry manure pollution in Jiangsu in 2021

江蘇省鴨糞水體COD、TN、TP 排放量分別介于0.07 億～47.16 億、0.13 億～83.34 億、0.26 億～199.90 億m3。徐州市鴨糞水體污染物排放量最高，COD、TN、TP 排放量分別為47.16 億、83.34 億、199.90 億m3，占全省鴨糞污染物等標(biāo)排放量的70%以上，其次為宿遷市，占全省10%以上的排放量。徐州、宿遷鴨糞對(duì)水體等標(biāo)污染指數(shù)的貢獻(xiàn)率位居全省第一、二位；徐州、宿遷應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)鴨企業(yè)特別是配備嬉水池的養(yǎng)殖場(chǎng)的糞污管理，提高養(yǎng)殖場(chǎng)畜禽糞污資源化處理能力，加強(qiáng)糞便、污水貯存、處理、利用設(shè)施建設(shè)。與耕地污染負(fù)荷結(jié)果相一致，南通、鹽城等地有必要進(jìn)一步調(diào)整養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)布局，適當(dāng)減少畜禽（含肉鴨）的養(yǎng)殖量，防止局部養(yǎng)殖水體污染風(fēng)險(xiǎn)的出現(xiàn)。

3 結(jié)論

（1）肉鴨不同生長(zhǎng)生理階段氮磷的攝入和排泄量差異顯著，本試驗(yàn)條件下，網(wǎng)床模式下糞便全生育期平均鮮糞產(chǎn)生量、COD、TN、TP 日產(chǎn)污系數(shù)分別為250.8、16.75、1.48、0.71 g·只-1·d-1，與原國(guó)家環(huán)保總局給出的畜禽養(yǎng)殖排污系數(shù)較為接近，低于立體籠養(yǎng)肉鴨產(chǎn)污系數(shù)以及第二次污染普查《農(nóng)業(yè)源產(chǎn)排污系數(shù)手冊(cè)》中肉雞產(chǎn)污系數(shù)。

（2）2021 年，江蘇省畜禽糞便耕地負(fù)荷量介于1.60～13.69 t·hm-2，畜禽糞便污染風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)介于0.05～0.46，整體對(duì)農(nóng)田環(huán)境影響較小。全省平均單位耕地面積畜禽糞便TN、TP 負(fù)荷量分別為44.0 kg·hm-2和19.4 kg·hm-2，均未超過歐盟糞肥限量標(biāo)準(zhǔn)。肉鴨最大產(chǎn)區(qū)徐州鴨糞對(duì)耕地氮、磷負(fù)荷的貢獻(xiàn)率分別為23.31%、28.53%。南通、鹽城單位耕地磷污染負(fù)荷高于歐盟標(biāo)準(zhǔn)，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮畜種配置與環(huán)境承載力，適當(dāng)減小肉鴨養(yǎng)殖規(guī)模。

（3）2021 年江蘇省畜禽糞污水體等標(biāo)污染指數(shù)介于0.40～19.37，南通、鹽城水體等標(biāo)污染指數(shù)最高，預(yù)警等級(jí)為Ⅳ級(jí)。徐州、宿遷預(yù)警級(jí)別為Ⅱ級(jí)，但鴨糞對(duì)水體等標(biāo)污染指數(shù)的貢獻(xiàn)率分別居全省第一、二位，徐州、宿遷應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)鴨企業(yè)特別是配備嬉水池的養(yǎng)殖場(chǎng)的糞污管理，提高養(yǎng)殖場(chǎng)畜禽糞污資源化處理能力，加強(qiáng)糞便和污水的貯存、處理及利用設(shè)施建設(shè)。