代思汝 吳根義,* 佘 磊 宋李思瑩 李汪晟 陳素艷
(1湖南農業大學,湖南 長沙 410128;2環保部華南環境科學研究所,廣東 廣州 510655;3遼寧省鐵嶺市環境保護局,遼寧 鐵嶺 112000)
近年來,畜牧業已成為農村經濟的支柱產業,但其在帶動農村經濟發展的同時,也帶來了日益嚴重的環境污染問題[1]。根據2010年污染源普查動態更新結果,農業源化學需氧量(COD)排放總量為1204萬噸,約占全國COD排放總量的47.6%。其中,畜禽養殖排放的COD約占農業源COD排放總量的96%,占全國COD總量的比例達45%[2]。
清河區位于遼寧省鐵嶺市北部,區域面積470 km2。根據2013年鐵嶺市清河區農業源污染物減排量調查,畜禽養殖污染物排放的COD、氨氮分別占農業源污染物排放總量的99.9%和92%。因此,有效推動畜禽廢棄物治理與綜合利用是完成清河區農業源污染物減排的關鍵。通過對清河區畜禽養殖現狀的調查,分析清河區的畜禽養殖污染排放的實際情況,提出相應的防治對策,對高效推動畜禽養殖污染的防治具有重要意義。
通過對清河區規模化養殖場逐家調查,對養殖專業戶和養殖散戶采用發表調查、抽樣校準的普查方法,得知清河區共有養殖場348家,主要分布在聶家滿族鄉、楊木林子鎮和張相鎮,2013年清河區各鄉鎮主要畜禽養殖量見表1。
根據國家環保部總量司公布的全國各類畜禽糞尿日產污系數,計算清河區畜禽糞便污染物產生量,得出清河區2013年畜禽養殖產生CODcr、總氮(TN)、總磷(TP)、氨氮 (N-NH3) 分別為 20835.34、1072.19、187.66和187.22噸(表2)。

表1 2013年清河區各地主要畜禽養殖量表

表2 清河區畜禽糞便污染物產生量(kg)
根據國家環保部提供的數據,畜禽糞便的流失率在30%~40%之間。按流失率的最低標準計算,清河區 2014年 CODcr、TN、TP、N-NH3排污量分別為6250.50、321.66、56.30和56.17噸。清河區73.47%的養殖場采用糞便露天堆放、污水直排的方式,僅26.53%的養殖場有一定容積的糞便和污水儲存設施。根據其處理方式推算,各類污染物的流失率應遠遠高于30%。
對清河區畜禽養殖場污染防治模式和主要污染防治設施進行統計分析,結果見表3。
從表3可知,清河區畜禽養殖污染治理設施的建設基礎薄弱,受自然地理條件的影響,清河區主要是以農業利用的模式處理畜禽廢棄物,按環保部《農業源主要污染物減排核算細則》中糞污儲存設施配套容積核算要求,清河區只有12家養殖場有足夠容積的糞便堆放場和污水儲存池,有256家養殖場是采用糞便直接露天堆放,污水儲存池也未防滲。其中養殖量大的聶家滿族鄉、張相鎮和楊木林子鎮,其直接排放的比例分別達到78.52%、71.56%和69.44%,糞污儲存設施嚴重不足。
根據普查結果,清河區348家養殖場,其中生豬養殖場241家,占全區養殖場總數的69.25%;肉牛養殖場30家,肉雞養殖場48家,奶牛養殖場17家,蛋雞養殖場12家。生豬養殖場數量遠遠高于其他養殖品種的養殖場,占絕對優勢。

表3 2013年清河區養殖場糞污處理設施情況(家)

表4 各類畜禽污染物產生量及配套儲存設施容積表
從我國畜禽養殖業總結的畜禽糞尿年排泄量表(表4)可以看出,蛋禽、肉禽的污水產生量小,可以忽略不計,而生豬和肉牛在養殖過程中需要沖洗欄舍,其污水產生量遠高于禽類。清河區屬于東北地區,畜禽糞污處理以農業利用模式為主,根據《畜禽養殖污染防治條例》要求,養殖場要建設規范化的糞污儲存設施,而從表4可以看出污水儲存池要求建設的單位容積大,投入成本高;養殖業屬于高風險、低利潤的行業,其現狀與養殖污染治理之間存在著突出矛盾,想要將污染儲存設施建設落實到戶,存在很大的難度,因而污水產生量大的生豬養殖場在清河區占絕對優勢,導致污水治理成為清河區畜禽養殖污染治理的難題,對清河區畜禽養殖業的長遠規劃具有一定的阻礙。
根據普查結果,清河區總共348家養殖場,其中規模化養殖場僅41家,占全部養殖場的11.78%,清河區大部分養殖場是以養殖專業戶形式存在。現有養殖專業戶215家,占養殖場的61.78%,其污染物儲存設施嚴重不足,大部分糞便堆放場未防雨防滲,污水儲存池也未防滲。
養殖專業戶在清河區占比大,管理難度大,同時,養殖專業戶目前多采用傳統的養殖模式,根據市場行情規劃養殖量,無正規的工商執照,也未經過環境影響評價審批手續,在管理上存在很大難度,如何有效治理養殖專業戶的畜禽糞污處理,成為解決清河區畜禽污染防治的一大難題。
對清河區畜禽養殖場的地理位置進行統計分析,結果見表5。

表5 清河區畜禽養殖場區域分布表(家)
從表5可以看出,清河區85.34%的養殖場都分布在距清河水庫及其支流的500 m范圍內,且大部分養殖場沒有規范化的糞污儲存設施,污水儲存池也未防滲。清河區是鐵嶺市占地面積最小的區縣,但備用水源清河水庫橫跨全區,畜禽養殖場的分布對清河水庫的水質構成直接影響,糞污極易流失進入清河水庫。
國內相關研究[3]提供了畜禽糞便承載力評估模型,據此可算出清河區每公頃種植用地可承載的生豬養殖量為65.08頭;從2008年《鐵嶺市統計年鑒》可知,清河區總耕作土地種植面積為10912公頃,即可得出清河區可承載的生豬養殖量為710152.96頭;現清河區生豬養殖當量為169258.67頭,并未超過土地消納能力,畜禽廢棄物完全可通過農業種植利用。
清河區全區面積較小,全區只有五個鄉鎮街道,其養殖場分布于清河水庫周圍,為保護飲用水源地,應設定飲用水源地清河水庫保護區,將距清河水庫及其支流500 m范圍內的區域劃為“禁養區”,并將現有養殖場拆遷或關停;將500 m以外范圍內設定“限養區”,根據地區農業種植對畜禽廢棄物的消納能力和畜禽養殖廢棄物處理水平,科學合理地確定“限養區”的畜禽養殖量和養殖規模,實現畜禽養殖廢棄物產生與農業種植需肥在時間與空間上的平衡。通過“禁養區、限養區、適養區”的劃定,逐步關停對環境影響較大的現有養殖場。合理規劃對清河區畜禽養殖污染防治具有極其重要的意義。
依照《畜牧法》和《畜禽規模養殖污染防治條例》以及其他相關法律法規,根據區域經濟發展的需求,由清河區動物檢疫局牽頭制定區畜禽養殖產業發展規劃;由清河區環境保護局牽頭制定區畜禽養殖污染防治規劃,根據清河區畜禽養殖發展規劃、環境容量等因素,合理制定畜禽養殖污染控制措施和要求,對清河區畜禽養殖業進行合理規劃,制定符合清河區自身養殖特點的污染防治規劃。
清河區主要以農業利用模式為主處理畜禽養殖廢棄物,但其冬季時間長,冰封期長,其農業種植季節時間較短,非農業種植時間較長,為保證在非農業種植季節畜禽糞便得到合理的儲存和利用,根據環保部總量司制定的減排核算細則,根據清河區實際的自然地理特征,按養殖品種和養殖量的差異建設容積不少于儲存6個月畜禽糞污的規范化糞污儲存設備。糞便儲存池必須做好防雨防滲處理;尿液/污水儲存池必須做防滲處理,以便儲存雨季和非種植季節畜禽養殖場產生的糞污,避免二次污染。因東北地區氣溫低,在選擇防滲材料時應選用不易開裂的材料,如防滲膜等。
清河區養殖場養殖規模較小,根據清河區實地調研的情況,結合清河區各養殖場實際能承納的最大養殖量,對清河區各養殖品種不同養殖規模提出不同的防治模式。
對于散養戶,因其養殖量小,且有足夠的土地消納產出的廢棄物,根據其養殖場經濟能力和養殖量的不同,建議其建設與養殖能力相匹配容積的糞污存儲設施或與相鄰的養殖專業戶合建糞污儲存設施,解決畜禽養殖糞污問題。
對養殖專業戶比較集中的地區,如張相鎮二臺子村、張相屯村;聶家鄉東老谷峪村;向陽街道貨郎屯;清河區楊木鎮佟屯村、北大溝村、楊家甸村等,通過合理規劃、有效組織,成立規范化的養殖小區,統一建設足夠容積的污染治理設施,解決小規模養殖污染監管難和治理難的問題;同時,淘汰治污設施不全、管理難度大的養殖專業戶。
對于大型養殖場,可建議其建設有機肥生產設施,通過有機肥生產,設施輻射解決周邊地區養殖場的糞污處理問題。通過實地調研,建議以清河區紅旗街道前馬溝村、后馬溝村奶牛養殖小區為中心,建設可以將清河區所有養殖場在非農業種植期間的糞便收集加工成有機肥的有機肥廠,同時規范規模化養殖場,要求其與周圍種植戶簽訂足夠土地面積的利用合同,保證養殖污水及時被消納。
另外,針對清河區生豬養殖場占絕對優勢的現狀,適當發展糞污產生量小的蛋禽、肉禽養殖場,保證不同養殖品種均衡發展;同時,對于奶牛養殖場糞便露天堆放于運動場內造成的糞便流失情況,應及時將糞便清除,并堆放到規范化的糞便堆放場內。
在畜禽養殖污染問題日益突出的今天,通過實地調研掌握畜禽養殖及污染現狀,有針對性地提出防治對策,因地制宜地采取污染防治和綜合利用技術,從一定程度上可以有效地解決農業源污染問題,改善農村環境。
[1]王瀅.秦皇島市畜禽養殖污染現狀調查分析[J].畜牧科學,2015(2):88-90.
[2]金書秦,韓冬梅,王莉,等.畜禽養殖污染防治的美國經驗[J].環境保護,2013(2):65-67.
[3]陳天寶,萬昭君,付茂忠,等.基于氮素循環的耕地畜禽承載力能力評估模型建立與應用[J].農業工程學報,2012,28(2):191-195.