成都市畜禽糞便年排放量估算及耕地負荷量分析

黃鳳霞++田紅++鄧也

摘要 結合國內外相關研究，確定畜禽糞便年排放量的估算方法和畜禽糞便排泄系數，根據2014年成都市畜禽養殖數據，估算成都市畜禽糞便產生量及其環境污染的警戒值。結果表明，2014年成都市畜禽糞便總排放量約為1 142萬t，其中以豬和家禽排放量較高，分別占總量的68%和16%。農田畜禽糞便負荷量（以豬糞當量計）和N養分負荷量分別為28.57 t/hm2和186.34 kg/hm2。畜禽糞便產生的環境問題不容忽視。

關鍵詞 畜禽糞便；排放量估算；耕地負荷；環境污染；四川成都

中圖分類號 X713 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）24-0183-02

Analysis on Total Amount of Domestic Animal Excrement and Farmland Load Capacity in Chengdu City

HUANG Feng-xia TIAN Hong DENG Ye

（Chengdu Academy of Environmental Sciences in Sichuan Province，Chengdu Sichuan 610072）

Abstract Based on the related researches both home and abroad，estimation method for annual animal excrement and the excretion coefficient were determined. According to the animal rearing data of Chengdu City in 2014，the total production quantity of domestic animal excrement and the warning value of environmental pollution were estimated. Results showed that the total animal excrement of Chengdu City in 2014 was 11.42 million tons，which was dominated by pig manure and poultry droppings，accounting for 68%and 16%，respectively.The farmland load capacity of animal manure（pig manure equivalent）and N nutrient load capacity were 28.57 t/hm2 and 186.34 kg/hm2.The serious environmental problems caused by animal manure can′t be ignored.

Key words animal manure；excrement estimation；farmland load；environmental pollution；Chengdu Sichuan

隨著國民經濟的發展，民眾對畜禽產品的需求量逐漸增加，畜禽養殖業迅速發展，但帶來的環境問題也日益突出，對環境影響極大。針對畜禽養殖業帶來的環境污染，國內外開展了許多相關研究[1-2]，并取得有一定的成果，為管理部門的決策提供了依據。四川省雖然是全國畜禽養殖大省之一，目前針對四川的畜禽污染開展了一些研究[3-4]，但是針對成都市的畜禽糞便產生及污染負荷開展的研究不多[5]。本文基于成都市統計年鑒和農委提供的數據，估算成都市畜禽產生量及其中養分含量，對空間變化特征、單位耕地面積畜禽養分負荷量以及環境風險進行評價，從而為成都市畜禽養殖業的合理布局、科學區劃、畜禽糞便開發利用及環境污染綜合治理提供科學決策依據。

1 研究區域概況與研究方法

1.1 研究區域概況

成都市位于四川盆地西部，成都平原腹地，成都東與德陽、資陽毗鄰，西與雅安、阿壩州接壤，南與眉山相連。成都市下轄10個區5個縣，代管5個縣級市（2016年5月起代管簡陽市）。2014年末，成都市轄區建成區面積604.1 km2，常住人口1 442.8萬人。

成都市中心城區已無規模化畜禽養殖狀況，本研究區域為除中心城區以外的其余14個區（市）縣（不含簡陽市），以區（市）縣為單位，估算2014年牛、羊、豬、馬、兔、家禽（雞、鴨、鵝）的年糞便產生量和污染負荷。

1.2 數據來源

本研究以2014年為基準年，畜禽飼養量和耕地面積由成都市農委、《成都市統計年鑒》[6]提供。

1.3 計算方法

1.3.1 糞便產生量。成都市畜禽糞便產生量的計算公式為：

M=B×C×D（1）

式（1）中，M為畜禽糞便產生量，B為畜禽飼養量，C為畜禽糞便排泄系數，D為飼養周期。對于飼養周期>1年的畜禽，如黃牛、母豬、蛋雞，畜禽年內飼養量為年底存欄數；對于飼養期<1年的畜禽，畜禽年內飼養量為出欄數。成都市各類畜禽的生長周期如下：牛和羊按365 d計算；豬的平均飼養期為199 d；蛋禽和肉禽的飼養周期和糞便日排泄量差距較大，肉雞的生長周期一般為55 d，蛋雞按365 d計算，鴨、鵝的生長周期一般為210 d；兔的平均飼養期為90 d。根據國內公開發表的文章[1，7]，確定成都市畜禽糞便排泄系數（表1）。

1.3.2 畜禽糞便養分量的計算。畜禽糞便養分量的計算公式為：

N=M×Nj（2）

式2中，N為畜禽糞便養分量，M為動物排放糞便總量，Nj為單位質量動物的糞便養分含量（表1），由于計算畜禽糞便負荷量時，均以N為標準換算成豬當量進行計算，因此本研究僅估算畜禽糞便N排放量。畜禽糞便N含量見表2[8]。

1.3.3 畜禽糞便負荷量。單位耕地面積能夠消納畜禽糞便的承受量為農田畜禽糞便負荷量，它直接反映了當前各地市農業耕地需要吸納的畜禽養分資源總量，間接反映了當前條件下區域畜禽養殖業布局的合理程度。由于不同畜禽糞便養分含量不同而不便于比較，所以在實際計算時，參考國內相關研究文獻，以N為標準換算成豬糞當量進行計算。以當年各區（市）縣耕地面積[6]作為實際承載面積，用下式來計算畜禽糞便的豬糞當量負荷量：

q=（N×T）/S（3）

式（3）中，q為以豬糞當量計的農田負荷量（t/hm2）；N為畜禽糞便的養分量（t）；T為各類畜禽糞便換算成豬糞當量的換算系數；S為有效耕地面積（hm2）。畜禽糞便豬糞當量換算系數見表2。

1.3.4 畜禽糞便耕地負荷預警值。單位耕地面積畜禽糞便負荷量一定程度上能反映畜禽糞便對耕地帶來的潛在威脅，但不能反應該畜禽糞便是否過載及對環境是否構成潛在污染。因此，對成都市各縣、市畜禽糞便農田負荷量承受程度進行了風險評價。計算公式為：

r=q/p（4）

式（4）中，r為畜禽糞便耕地負荷預警值，q為畜禽糞便豬當量負荷量，p為以豬糞當量計的有機肥最大適宜施用量。取值為45 t/hm2[9]。畜禽糞便負荷預警值分級及耕地風險狀況見表3。

2 結果與分析

2.1 成都市畜禽養殖糞便產生總量分析

2014年，成都市畜禽糞尿總排放量為1 142萬t，其中豬糞尿排放量最高，為780.2萬t，占總量的68%；其余畜禽糞便排放量所占比例由大到小依次為家禽（16%）>牛（8%）>兔（6%）>羊（2%）。畜禽糞尿排放量與畜禽飼養量、畜禽種類和飼養周期密切相關，家禽雖然飼養周期和日排泄量較小，但飼養量大，固排泄量相對較高；牛、羊的飼養量相對較少，固排泄量也較少；四川養兔業在全國處于舉足輕重的位置[10]，兔糞尿排泄量不容小覷。因此，成都市治理畜禽糞尿的過程中，應以豬糞尿的治理為主，同時密切關注禽類的糞便排泄情況。

2.2 成都市畜禽糞便產生量區域分布特征明顯

經調查統計發現，成都市畜禽糞便產生量呈現出了中心城區、二圈層（近郊區）產生量較少，三圈層（遠郊區）較多，集中分布在邛崍、金堂、大邑、崇州等三圈層，這與成都市的產業結構發展密切相關。但二圈層的雙流區排放量相對也較高，是因為雙流本地的養羊業和羊兔業比較發達。同時，在計算時，將天府新區成都直管區的畜禽合并到雙流區計算。

2.3 成都市畜禽糞便負荷量分析

2014年，成都市平均單位耕地面積畜禽尿N養分負荷量為186.34 kg/hm2，已經超過了歐盟農業政策規定的糞肥年施氮（N）量的限量標準為170 kg/hm2的限值，除青白江、新都、溫江、雙流、郫縣、彭州外，其余區（市）縣均超標。不同區（市）縣之間差異較大，三圈層的新津縣高達314.59 kg/hm2，二圈層的郫縣僅為54.72 kg/hm2。相關部門在今后的規劃中對畜禽養殖業合理布局，同時對排放量較大的區域進行重點督查。

2.4 成都市畜禽糞便的區域風險評價

成都市2014年畜禽糞便耕地負荷預警值為0.63，對環境稍有威脅。青白江、新都、溫江、郫縣畜禽糞尿畜禽糞便農田負荷量對環境暫無威脅，R≤0.4，為Ⅰ級；金堂、雙流、都江堰、彭州畜禽糞便農田負荷量對環境稍有威脅，0.4≤R≤0.7，為Ⅱ級；龍泉驛區、邛崍市、崇州市的畜禽糞便農田負荷量對環境構成一定威脅，0.7≤R≤1，為Ⅲ級；大邑縣、新津縣的畜禽糞便農田負荷量對環境構成較嚴重威脅，R>1，為Ⅳ級。

3 結論

（1）成都市畜禽糞尿年產生量地區分布差距較大，主要集中在三圈層，呈現出近郊區分布較少，遠郊區分布較多的特點。

（2）成都市平均單位耕地面積畜禽糞便N負荷較大，約為186.34 kg/km2，超過了歐盟的標準限值。但各區（市）縣糞便N負荷量差異較大，新津、大邑、蒲江、邛崍、崇州的負荷量較大，而郫縣、溫江、新都、青白江的污染負荷量相對較小。

（3）根據風險評價結果顯示，全市畜禽糞便農田負荷風險指數R為0.63，為Ⅱ級，稍有污染。其中，青白江、新都、溫江、郫縣4個區縣負荷風險指數R<0.4，農田環境能完全消納和接受該地區的畜禽糞便，對環境不構成污染威脅。其余區（市）縣均存在不同程度的環境污染狀況，新津縣畜禽糞便農田負荷風險指數最高，R=1.07，污染較嚴重，應引起當地環保部門的重視。

4 參考文獻

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