保山市畜禽養(yǎng)殖污染負(fù)荷核算及污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

文│謝飛 （云南省保山市農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站）

段迎玲 （云南省保山市農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)推廣站）

劉家寶 （云南省保山市食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)中心）

畜禽養(yǎng)殖污染是農(nóng)業(yè)面源污染的主要來(lái)源，畜禽糞便如果處置不當(dāng)，超出農(nóng)田的消納能力，在降雨徑流的沖刷、淋溶作用下，畜禽養(yǎng)殖糞污產(chǎn)生的污染物可以進(jìn)入到地表水和地下水，并在水體中大量富集從而導(dǎo)致水環(huán)境污染。近年來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的重視，云南省保山市無(wú)論是在國(guó)家、省市開(kāi)展的環(huán)保督察過(guò)程中，還是基層群眾反映的突出生態(tài)問(wèn)題中，畜禽養(yǎng)殖污染都是社會(huì)較為關(guān)切的農(nóng)村環(huán)境保護(hù)問(wèn)題。為了能有效開(kāi)展畜禽養(yǎng)殖污染的治理，有必要對(duì)畜禽養(yǎng)殖污染的現(xiàn)狀有所了解，從而采取相應(yīng)措施實(shí)現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖污染控制，對(duì)于保山市提升畜禽糞污資源化利用，治理畜禽養(yǎng)殖污染、改善生態(tài)環(huán)境都具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

一、材料與方法

1.基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。畜禽養(yǎng)殖數(shù)據(jù)、耕地?cái)?shù)據(jù)來(lái)源于《保山統(tǒng)計(jì)年鑒2022》公布的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)截止時(shí)間是2021年年底。本研究根據(jù)不同畜禽種類(lèi)的生長(zhǎng)周期和出欄時(shí)間確定年度畜禽飼養(yǎng)量。豬、家禽一般飼養(yǎng)期小于一年，飼養(yǎng)量以當(dāng)年出欄數(shù)計(jì)；牛、羊一般當(dāng)年不出欄，年末存欄數(shù)可視為當(dāng)年的飼養(yǎng)量。

2.產(chǎn)排污系數(shù)。在未考慮率飼養(yǎng)周期的前提下，采用以下計(jì)算方式計(jì)算污染負(fù)荷產(chǎn)生量：出/存欄量（頭/只）×日產(chǎn)污系數(shù)（千克/頭·天）×365（天）。其中，各畜禽日產(chǎn)污系數(shù)來(lái)源于全國(guó)污染普查資料和開(kāi)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)狀況調(diào)查資料。見(jiàn)表1。

表1 各類(lèi)畜禽糞便日產(chǎn)污系數(shù)

根據(jù)以上方法可以計(jì)算2021年保山市各個(gè)縣（市、區(qū)）畜禽養(yǎng)殖糞便量（包括糞、尿），再根據(jù)各類(lèi)畜禽養(yǎng)殖糞便的豬糞當(dāng)量換算系數(shù)計(jì)算各類(lèi)畜禽糞便量的豬糞當(dāng)量，見(jiàn)表2。

表2 各類(lèi)畜禽糞便含氮量及豬糞當(dāng)量換算系數(shù)

二、結(jié)果與討論

1.畜禽養(yǎng)殖污染負(fù)荷。結(jié)合統(tǒng)計(jì)資料和產(chǎn)污系數(shù)可以計(jì)算得出2021年保山市畜禽養(yǎng)殖污染負(fù)荷（見(jiàn)表3）。由表3可知，畜禽養(yǎng)殖糞便總量為7507079.79噸，尿液總量為7356017.12噸。其中，豬和牛是首要污染來(lái)源，糞尿產(chǎn)生量分別占51.53%、41.01%，雖然牛個(gè)體產(chǎn)污系數(shù)大，但是豬的養(yǎng)殖數(shù)量多，所以污染負(fù)荷總產(chǎn)生量大。產(chǎn)生量最小的是羊，占比為2.99%。從區(qū)域來(lái)看，隆陽(yáng)區(qū)和昌寧縣糞尿產(chǎn)生量最大，均超過(guò)全市平均產(chǎn)生量，合計(jì)貢獻(xiàn)率為48.27%，龍陵縣產(chǎn)生量最小占比為12.7%，這是因?yàn)辇埩昕h畜禽種類(lèi)主要以飼養(yǎng)羊?yàn)橹鳎S尿產(chǎn)生量較大的豬飼養(yǎng)量在全市中數(shù)量最少。

2.畜禽糞便耕地負(fù)荷。畜禽糞便耕地負(fù)荷量指單位面積農(nóng)田承載的畜禽糞污量，是間接衡量畜禽養(yǎng)殖業(yè)布局合理性和飼養(yǎng)密度的重要指標(biāo)。目前，在農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖糞污主要用作有機(jī)肥施用于農(nóng)田，而在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家也將畜禽糞便還田，把耕地作為畜禽糞便的消納場(chǎng)所加以消化其中的養(yǎng)分。為了便于計(jì)算，將各類(lèi)畜禽產(chǎn)生的糞便統(tǒng)一換算為豬糞當(dāng)量，把保山市2021年的有效農(nóng)田耕地面積作為實(shí)際的畜禽糞便負(fù)載面積來(lái)計(jì)算畜禽養(yǎng)糞便耕地負(fù)荷指標(biāo)。其計(jì)算公式為：

式中，q為畜禽糞便以豬糞當(dāng)量計(jì)算的負(fù)荷量（噸/公頃）；Q為各類(lèi)畜禽糞便轉(zhuǎn)換為的豬糞當(dāng)量（噸）；S為耕地面積（公頃）；X為各類(lèi)畜禽糞便量（噸）；T為各類(lèi)畜禽糞便豬糞當(dāng)量換算系數(shù)。

結(jié)合2021年保山市的畜禽養(yǎng)殖量和耕地面積，可計(jì)算出畜禽糞便耕地負(fù)荷，見(jiàn)表4。

表4 保山市畜禽糞便耕地負(fù)荷

由表4可知，2021年保山市豬糞當(dāng)量為7064560.03噸，豬糞當(dāng)量從多到少依次為隆陽(yáng)區(qū)、昌寧縣、騰沖市、施甸縣、龍陵縣。其中，龍陵縣、施甸縣、隆陽(yáng)區(qū)的畜禽糞便耕地負(fù)荷均超過(guò)平均值21.36噸/公頃，龍陵縣畜禽糞便耕地負(fù)荷為31.17噸/公頃，為各縣區(qū)之首，是最低的昌寧縣畜禽糞便耕地負(fù)荷的近2倍。畜禽糞便耕地負(fù)荷區(qū)域間差別較大，這與各地區(qū)畜禽養(yǎng)殖量和耕地資源量密切相關(guān)，昌寧縣雖然豬糞當(dāng)量排全市第二，但是耕地面積在全市中也排名第二，即畜禽糞便耕地承載能力強(qiáng)；龍陵縣豬糞當(dāng)量雖然最少，耕地面積在全市中也是最少，即畜禽糞便耕地承載能力弱。

3.畜禽糞便的污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。

由于各個(gè)地區(qū)所處的地理環(huán)境不同，主要農(nóng)作物種植差別很大，因而農(nóng)田對(duì)畜禽糞便的消納量存在很大不同，即使畜禽糞便負(fù)荷量一樣，但區(qū)域環(huán)境不同，環(huán)境容納量和承載能力也會(huì)差異很大。因此，為了客觀反映畜禽糞便是否過(guò)載，需要對(duì)畜禽糞便負(fù)荷量承受程度進(jìn)行警報(bào)與分級(jí)。用畜禽糞便耕地負(fù)荷（q）與以豬糞當(dāng)量計(jì)的有機(jī)肥最大適宜使用量（p）的比值(r)來(lái)作為污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)?？蓪⑿笄菁S便耕地負(fù)荷警報(bào)值分為5級(jí)：r＜0.4為Ⅰ級(jí)，對(duì)環(huán)境不構(gòu)成污染威脅；0.4＜r＜0.7為Ⅱ級(jí)，稍有污染；0.7＜r＜1.0為Ⅲ級(jí)，有污染；1＜r＜1.5為Ⅳ級(jí)，污染較嚴(yán)重；r＞1.5為Ⅴ級(jí)，污染較嚴(yán)重；污染嚴(yán)重。一般豬糞當(dāng)量以15～30噸/公頃為宜，最大使用量以45噸/公頃為上限，從而計(jì)算得到各地區(qū)的畜禽糞便風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)和警報(bào)級(jí)別，見(jiàn)表5。

表5 保山市畜禽糞便耕地負(fù)荷風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)和警報(bào)級(jí)別

由表5可知，保山市整體風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為0.47，警報(bào)級(jí)別為Ⅱ級(jí)，對(duì)環(huán)境稍有污染。從局部地區(qū)來(lái)看，隆陽(yáng)區(qū)、施甸縣、龍陵縣警報(bào)級(jí)別均為Ⅱ級(jí)，對(duì)環(huán)境稍有污染；騰沖市和昌寧縣警報(bào)級(jí)別均為Ⅰ級(jí)，對(duì)環(huán)境不構(gòu)成污染威脅。值得注意的是龍陵縣風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為0.69，接近Ⅲ級(jí)的臨界值，這是因?yàn)辇埩昕h耕地資源全市最少，所以畜禽糞便耕地負(fù)荷承載能力較弱，這僅是考慮畜禽糞便用作肥料還田的情況下，如果考慮到人糞便還田的情況下，風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)可能還會(huì)上升，潛在污染風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步升高。對(duì)于騰沖市和昌寧縣，雖然風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)不高，警報(bào)級(jí)別均為Ⅰ級(jí)，但是在同一縣區(qū)耕地資源分布、作物種植種類(lèi)、養(yǎng)殖數(shù)量因自然條件的不同會(huì)呈現(xiàn)差異性分布，因此對(duì)于局部的畜禽糞便污染風(fēng)險(xiǎn)和畜禽污染問(wèn)題還是應(yīng)引起重視。

三、結(jié)語(yǔ)

（1）2021年保山市畜禽養(yǎng)殖糞便總量為7507079.79噸，尿液總量為7356017.12噸，其中，豬的糞尿產(chǎn)生量占總產(chǎn)生量的51.53%。各類(lèi)畜禽糞便換算豬糞當(dāng)量為7064560.03噸，全市畜禽糞便耕地負(fù)荷為21.36噸/公頃，龍陵縣畜禽糞便耕地負(fù)荷最高為31.17噸/公頃。

（2）保山市整體風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為0.47，警報(bào)級(jí)別為Ⅱ級(jí)，對(duì)環(huán)境稍有污染。騰沖市和昌寧縣警報(bào)級(jí)別均為Ⅰ級(jí)，對(duì)環(huán)境不構(gòu)成污染威脅；隆陽(yáng)區(qū)、施甸縣、龍陵縣警報(bào)級(jí)別均為Ⅱ級(jí)，對(duì)環(huán)境稍有污染。對(duì)于局部的畜禽糞便污染風(fēng)險(xiǎn)和畜禽污染問(wèn)題還是應(yīng)引起重視。