葉云輝 ,汪開英,項長友,江于祿
(1.浙江省玉環縣環境保護局,浙江玉環 317600;2.浙江大學農業生物環境工程研究所,浙江杭州310058)
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沿海地區畜禽養殖污染防治對策
——以浙江省玉環縣為例
葉云輝1,汪開英2*,項長友1,江于祿1
(1.浙江省玉環縣環境保護局,浙江玉環 317600;2.浙江大學農業生物環境工程研究所,浙江杭州310058)
以浙江省玉環縣為例,提出沿海地區畜禽養殖業污染防治的管理措施和技術措施:確定了治理近岸海域污染先治理陸源污染的理念;建立海陸統籌、多部門齊抓共管的聯動機制;利用灘涂和水體資源發展生態循環型立體化的養殖業;推進規模化畜禽養殖的全過程治理,推廣畜禽養殖場清潔生產技術。
近岸海域;污染;畜牧業;生態;循環
近年來,隨著國民經濟的發展,我國近岸海域水環境條件發生了較大變化,呈惡化趨勢,主要體現在水質變差、鹽度總體升高、赤潮發生面積和頻率逐年提高。而累積性的陸源污染物的排入過度利用海洋環境容量,直接影響了近岸海域環境質量,危害海洋生態系統。其中,畜禽養殖排污已成為陸源污染中農業面源污染的主要來源。因此,研究沿海地區畜禽養殖污染防治策略對保護近岸海域的水質具有重要意義。筆者以浙江省玉環縣為例,通過分析海域污染產生的原因,對沿海地區畜禽養殖業污染提出防治對策,以期為水環境治理提供借鑒。
近海海域環境污染和生境退化不僅影響海岸帶地區的生存發展,而且也關乎人類食品安全與生態安全[1]。海域污染主要來源于周邊陸源污染,陸域污染主要包括工業污染源、農業面源污染、生活污染等[2]。
農業面源污染包括農業農藥、化肥的過量使用,農膜殘留以及畜禽養殖排污和水產養殖排污等。而畜禽養殖排污已成為農業面源污染的主要來源。畜禽糞便含有大量的有機物、氮、磷、鉀、銅、鋅、懸浮物(SS)以及致病菌等污染物并伴有惡臭,且淋溶性極強,污染物質直接排入河流或通過淋溶沖洗等作用隨地表徑流攜帶進入海域,對海域環境造成巨大威脅[3]。
浙江省玉環縣是典型的海島城市,境內河流主要由玉坎河、慶瀾河、楚門河和芳清河等十大河系組成,且河流水質已受污染,根據玉環縣環境質量監測站的監測,大部分河流已為Ⅴ類,甚至為劣Ⅴ類水質,主要污染指標為高錳酸鹽指數、氨氮和總磷。河流中的這些污染物質通過水、氣循環等途徑逐漸向海洋遷移。
對玉環縣主要污染源的排放量和入河量進行匯總和分析,結果見表1、2。由表1、2可知,玉環縣畜禽養殖業總磷的排放量為179 t,約為工業污染源總磷排放量的22倍,占玉環縣廢水中總磷排放量的50%,其入河量占比為34%。由此可見,玉環縣廢水中總磷的排放量主要來源于畜禽養殖業。玉環縣畜禽養殖業化學需氧量、氨氮、總氮的排放量分別占總排污量的16%、12%、13%,均高于工業污染源的產生量。畜禽糞便即使達標排放或農牧結合排放至農田,但這些污染物中仍有相當大的部分會通過農田回水、雨水沖刷、水土流失等方式隨地表徑流進入海洋[1]。
2015年4月,國務院正式發布了“水十條”,提出加強近岸海域環境保護,到2020年,沿海省(區、市)入海河流基本消除劣Ⅴ類水體,沿海地級及以上城市實施總氮排放總量控制[4]。對化學需氧量、氨氮、總磷、重金屬及其他影響人體健康的污染物采取針對性措施,加大整治力度。
3.1確定治海先治陸的思想理念,努力削減陸源排污總量加大各水系流域污染控制,制定并實施流域污染防治規劃,完成水環境承載力和生態安全體系研究,以此為基礎制訂水系流域污染物排放總量控制計劃,并分解到各排污口。建立跨行政區河流交接斷面及區域內河流水質管理制度,確保斷面水質達到規定標準。大力發展循環經濟,提高能源、資源的利用效率[5]。運用總量控制手段,有效控制畜禽養殖業污染物總量。鼓勵規模畜禽養殖場采取清潔養殖技術,全過程控制畜禽養殖業污染物排放到近岸海域。
3.2根據沿海城市的發展規劃,調整畜禽養殖業布局根據沿海城市建設的總體要求,科學規劃當地畜禽養殖業,合理安排養殖規模和養殖場所。對區域的畜禽養殖場按不同環境功能區的要求實行分類管理,優化養殖場布局,并對現存的養殖污染進行綜合整治。

表1 玉環縣年污染排放量匯總

表2 玉環縣年污染入河量匯總
3.3將畜禽養殖污染排放納入近岸海域水質檢測體系將畜禽養殖污染物排放納入常規水質檢測體系中,重點監測總氮和總磷,嚴格控制畜禽養殖污染直接或間接排入近岸海域。對近岸海域功能區、畜禽養殖業排污入海河口按周期監測,并根據海域管理的需要適當增加監測頻次,為近岸海域赤潮爆發提供科學依據。完成近岸海域污染應急響應預案,同時構建應急響應決策支持系統,有效控制近海水體富營養化。建議建立海洋監測的信息網及總氮、總磷預警預報體系,提高海洋環境監測和預警預報能力,及時預報赤潮及其他突發的污染情況[6]。
3.4政府各部門協同管理,加大環境執法力度
3.4.1建立“海陸統籌、多部門齊抓共管”的聯動機制。近岸海域環境保護是一項系統工程,包括農業面源污染治理、違法排污企業關停、工業點源治理、垃圾收集、河道清淤和生態治理工程等諸多方面。基于畜禽養殖業排污已成為農業面源排污的主要來源,當地農業、環境保護部門一方面需要積極推進規模化畜禽養殖業污染物減排工作,另一方面還需聯合海洋、林業、住建、水利、城管等多個部門,建立“海陸統籌、多部門齊抓共管”的聯動機制。各部門實現信息資源共享,共同分析預測近岸海域污染情況,真正做到科學決策、共同治理河流和海域污染。
3.4.2完善河流跨界斷面考核,樹立流域共同管理的思想。畜禽糞便中含有大量的氮、磷,這些污染物質直接排入河流或通過淋溶沖洗等作用隨地表徑流進入近岸海域是海域赤潮頻發的主要原因之一。因此需完善基層鄉鎮跨界河流斷面水質情況的考核,關注考核因子(總氮和總磷)的監測結果,樹立流域公共管理的思路十分重要。地方政府間應加強信任與合作,建立跨區域水環境聯合執法機制,實現跨界水環境聯合執法機制,達成區域公共管理的共識。
3.5積極爭取財政支持,為“治污”提供資金保障多渠道籌措資金,加大對畜禽養殖業基礎設施建設的投入。強化涉及資金特別是治污設施資金使用的績效評估,不斷提高資金的使用效率。以經濟杠桿促進畜禽養殖業排污總量削減和海洋環境保護[7]。
4.1發展“魚畜禽果草種養”相結合的立體化生態循環型養殖業建設規模化生態養殖場和養殖小區,將畜禽養殖、糞尿處理、能源與環境工程、養分管理等統一考慮和規劃;同時按照“整體、循環、協調、再生”的生態農業原則,開發“農業有機廢棄物綜合利用”等生態循環型養殖業發展模式,充分發揮畜禽養殖場廢棄物、污染物的循環利用,提高附加值,增加經濟效益[8-9]。沿海地區可充分利用水體、池坎資源,養殖業與漁業、種植業綜合開發,發展“魚畜禽果草種養”相結合的立體化養殖模式。
4.2利用灘涂資源,發展生態養殖業沿海城市的灘涂資源是城市重要的土地后備資源。玉環縣共有圍墾灘涂 56處,圍成面積11 667 hm2,有解放塘、垟坑塘、臺山塘等一線海塘40條,總長度57.3 km。這些豐富的灘涂資源是玉環縣生態畜禽養殖業的未來發展空間。
4.2.1改良灘涂土壤,農牧結合,發展生態循環型畜牧業。灘涂土壤大多為潮間鹽土或鹽堿化土,土體泥沙含量高、含鹽量較高、土壤結構差、有機質和全氮含量低、土壤保水保肥能力差[10]。而畜禽糞便含有豐富的氮、磷及大量微生物,可刺激土壤微生物的發育,提高土壤的生物肥力。利用灘涂資源、農牧結合,發展生態畜禽養殖業。畜禽養殖場與水產養殖可統一布局,實行牧業和漁業相結合的生態經營模式。周邊配套相當規模的農田,糞便經多層利用后可就地消納;而經畜禽糞便改良后的農田土壤,種植物的產量可以明顯提高。大量畜禽糞便還田是灘涂新圍墾土地培肥熟化改良、用地養地、促進農業可持續發展的有效措施。
4.2.2利用灘涂周邊大面積的防護林發展生態養殖業。基于保護海濱生態環境、增加土地儲備,沿海地區歷來有種樹固土,以抵擋海風及帶動的海浪侵襲海灘;因此灘涂周邊有大面積的防護林。長期作為生態環境保護屏障的防護林,可發展防護林生態養雞模式。一方面,放養雞排糞為林草施肥,使林草生長發育更為良好;另一方面,草又養雞,形成能量多級利用的良性生態循環。而雞喜食昆蟲,有利于減少林地和草地蟲害的發生,對林業健康發展具有重要意義。防護林養雞具有投資少、雞群的活動范圍大、抗病力增強等優點,具有廣闊的市場發展前景[11]。
4.2.3推進規模畜禽養殖的全過程治理。畜禽養殖業污染物會形成立體污染,且污染負荷大,僅從單一方面或者單一技術進行治理難度大,因此,需采用先進的生產方式和防治手段推進規模化畜禽養殖全過程治理,堅持控制源頭、阻斷過程、治理末端。在實際操作過程中,應著重從以下幾個方面進行綜合治理。
4.2.3.1源頭控制。首先,畜禽飼養量必須與周邊可蓄納畜禽糞便的農田面積相匹配,嚴格執行生態安全的農牧結合配置要求;其次,在新建、改建或擴建畜禽養殖場時,以環境容量來控制養殖場的總量規模,合理調整養殖場布局。加強對新建畜禽養殖場的嚴格審批制度,并執行新建項目的規劃設計、環境影響評價制度和污染治理設施的“三同時“制度;再次,做好源頭上減排工作,減少飼料中過剩的營養物質可有效減少畜禽養殖業產生的環境污染,如降低日糧營養物質(主要是氮和磷的濃度);減少或禁止使用有害添加劑[12],加強無公害飼料添加劑的研制與開發研究;減少飼料中銅、鋅含量。有研究表明,豬仔飼料中不過量添加銅、鋅可有效減少地下水及土壤中的銅、鋅含量。日糧中適當減少粗蛋白可以減少氨氣的排放,并對豬的生長性能沒有顯著影響[13]。飼料中使用合成氨基酸可以有效降低糞尿中氨的排出量[14];最后,從制定工藝標準、購買設備補貼以及提高水價等方面推行節水型畜牧生產工藝,從源頭上控制集約化養殖場污水量[14]。
4.2.3.2過程控制。①推行清潔飼養技術。采用分階段性飼喂法或分養飼喂法,減少因過剩營養物質的排出造成的環境污染。以豬的分階段飼養為例,結合不同生理階段的豬提供與之相對應的不同營養配比的日糧(表3)[13],既能滿足豬的營養需要,又可有效降低氮和磷的排出量。②推廣畜禽養殖場清潔生產技術。采用科學的房舍結構、生產工藝,實現固體與液體、糞與尿、雨水與污水三分離,降低畜禽飼養過程的污水產生量和氨、氮濃度。有研究表明,采取全自動干濕分離清糞技術和設備的豬舍污水排放量可減少50%~60%[15];采用節水型的飲水器,每頭豬每年可降低約700 L的飲用水[16],降低飲用水的使用量意味著可有效減少污水產生量。通過對生產過程中主要的污染產生環節實行全程控制,從而控制和防治畜禽養殖可能對環境產生的污染。
表3歐盟和荷蘭飼料生產商協會規定的豬飼料中銅和鋅含量標準
Table 3Standard for copper and zinc content in pig feed prescribed by the European Union and Holland feed producers association mg/kg

生理階段Physiologicalstage銅Copper歐盟EU1986~2003年EuropeanUnion1986-2003歐盟EU2004年至今EuropeanUnionSince2004荷蘭PDV2000~2004年HollandPDV2000-2004鋅Zinc歐盟EU1986~2003年EuropeanUnion1986-2003歐盟EU2004年至今EuropeanUnionSince2004荷蘭PDV2000~2004年HollandPDV2000-20040~12周齡仔豬0-12weeksoldpiglets17517016025015010012~16周齡仔豬12-16weeksoldpiglets17523130250150100生長育肥豬Growing-finishingpid35251525015070母豬Sow35252025015065
4.2.3.3末端治理。畜禽糞便中含有大量的病原體及有害物質,在資源化利用前,需先進行無害化處理。各地自然、經濟條件千差萬別,環境容量有大有小,養殖場的規模也大小不一,糞污處置與排放方式也不盡相同,養殖場糞便處理不可能采用一種技術、一種模式,但需要遵循“經濟、有效、實用”的技術原則,減輕或消除養殖業糞污對環境造成的不良影響。沿海地區畜禽養殖場的糞便若直接還田,糞便中大量的氮、磷在土壤中遷移轉化后易造成土壤板結;而土壤中的氮、磷過多積累,受雨水沖刷或地表徑流將流入海域,可造成近岸海域環境污染。建議利用生物學或生態學的方法,盡可能多地利用畜禽糞便中的養分和能源,減少或消除環境污染物的排放[17]。沿海地區畜禽養殖場的糞污建議比內陸地區提高標準后再排放,盡可能減少近岸海域的畜禽排污總量。
(1)當前近岸海域污染,農業面源是污染的主要來源,而其中畜禽養殖業的貢獻值較大,尤其是污染因子總磷的排放量。控制和減少畜禽養殖業污染是改善和提高近岸海域水質環境質量狀況的重要途徑。
(2)沿海地區防治畜禽養殖業的整治管理措施:確定治海先治陸的思想理念,努力削減陸源排污總量;建立“海陸統籌、多部門齊抓共管”的聯動機制,科學規劃畜禽養殖業,劃分畜禽養殖禁養區、限養區及宜養區,合理安排養殖規模和養殖場所;將畜禽養殖污染排放納入近岸海域、入海河流水質的檢測工作,健全環境污染應急體系,提高應急處理能力。
(3)沿海地區防治畜禽養殖業的技術措施:推進生態循環型立體化養殖業發展模式;合理利用灘涂資源,發展沿海林間生態養殖業;推進規模化畜禽養殖全過程防控。
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Pollution Prevention Strategy for Livestock Industry in Coastal Areas—A Case Study of Yuhuan County in Zhejiang Province
YE Yun-hui1, WANG Kai-ying2*, XIANG Chang-you1et al
(1. Yuhuan Environmental Protection Bureau, Yuhuan, Zhejiang 317600; 2. Institute of Agricultural Bio-environmental Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, Zhejiang 310058)
With Yuanhuan County in Zhejiang Province as an example, pollution control management and technical measures for livestock and poultry breeding industry were put forward including: to confirm the priority of the control of the land-based sources of pollution; To establish linkage mechanism between sea and land, and to make relevant departments cooperate; To develop and utilize tidal flats and water resources, and to develop ecological circular three-dimensional cultivation; To promote the whole process control of large-scale livestock and poultry breeding industry, and encourage and extend cleaner production technology in livestock and poultry farms.
Coastal waters; Pollution; Animal husbandry; Ecology; Cycle
葉云輝(1984-),男,浙江玉環人,碩士,從事環境污染防治工作。*通訊作者,副教授,博士,從事畜禽環境工程研究。
2016-05-12
S 181.3
A
0517-6611(2016)20-046-03