贠 超, 宋成軍, 申為民, 黨鉀濤
(1.安陽市農業科學院, 河南 安陽 455000; 2.農業農村部農業生態與資源保護總站, 北京 100125; 3.河南農業大學, 鄭州 450002)
改革開放以來,我國養殖業發展迅速,主要畜產品產量持續快速增長,畜牧業已成為我國農村經濟的支柱產業,在保障城鄉畜禽產品供應、促進農民增收方面發揮了重要作用[1]。
據第一次全國污染源普查資料顯示,在我國主要污染物排放量中,農業源排放的總氮(TN)、總磷(TP)和化學需氧量(COD)排放量達271萬t,29萬t和1324萬t,分別占各類污染物總排放量的57%,67%和44%,已遠超過工業與生活源,成為污染源之首[2-3]。在農業源中,畜禽養殖源排放總氮102萬t,總磷16萬t,化學需氧量1268萬t,又成為農業源的主要排放源[4]。許多國家均將畜禽污染的管理作為環境保護工作的重要內容,并制定法律、法規嚴加管理[5]。
河南是我國重要的畜牧大省,主要畜禽品種在全國占有十分重要的地位[1]。隨著畜牧業集約化程度的不斷提高,河南省畜禽養殖污染也日益加劇,大量糞污隨意排放到養殖場周圍環境中,對養殖場及周圍的大氣、水體、土壤等產生了嚴重的危害,造成了嚴重的環境問題[6-7]。為了解農業部關于開展畜禽糞污處理和資源化利用工作在河南的進展情況,我們對河南省畜禽糞污處理和資源化利用工作現狀、存在問題、制約因素,以及典型經驗和有效作法進行了實地調研。翻閱了省畜牧廳、農業廳和重點市縣的工作報告和工作檔案,實地走訪了寶豐縣、舞鋼市和方城縣,考察了養殖大戶、生豬養殖龍頭企業、病死畜無害化處理企業、有機肥生產企業,與養殖場主、企業負責人和技術人員、農戶進行了座談。總體上看,近年來河南省采取有效措施推動畜禽糞污處理和資源化利用發展,取得了顯著成效,畜禽糞污處理和資源化利用模式與業態創新方面,在全國處于先進水平,但發展中也面臨一些困難和問題,需采取措施加以解決。
河南省是全國畜牧業大省,2015年,全省羊、牛、豬飼養量分別居全國第1,第2,第2位,2016年全省肉蛋奶產量分別達711.26萬噸,410萬噸,352.3萬噸[8],約占全國總產量的1/12,1/7,1/11。畜禽養殖業已成為河南農業和農村經濟的支柱產業之一,2011年~2015年,畜牧業總產值約占到農業總產值的34%,是河南省農民增收的重要途徑,極大豐富了消費市場,同時帶來了嚴重的環境污染問題。據調研組測算,2015年河南省畜禽糞便(尿)產生量高達13376萬噸,依次為:生豬5971萬噸,占總量的45%;奶牛與役用牛3381萬噸,占總量的25%;肉牛1512萬噸,占總量的11%;蛋雞1430萬噸,占總量的11%;肉羊703萬噸,占總量的5%;肉雞381萬噸,占總量的3%(根據2016年的河南省統計年鑒中河南畜禽的存欄量和出欄量,乘以相應畜禽的糞、尿排放系數,得出畜禽的排放總量)。
為應對畜禽糞污的污染,河南省高度重視畜禽養殖污染綜合防治工作,提高畜禽廢棄物處理和資源化利用水平,確保畜牧業健康發展。近年來,河南省畜牧廳積極配合環保等有關部門,認真貫徹國家和河南省關于生態文明建社、加強環境保護的部署,大力推進生態畜牧業發展和環境保護工作,將生態養殖、循環農業作為近幾年的重點工作來抓。河南省以畜禽糞便資源化利用和處理為重點,以農牧結合、種養平衡、生態循環為基本要求,以生態畜牧業示范市、示范場創建為引領,不斷優化區域布局,大力發展規模化、標準化、生態化養殖,持續推進“產出高效、產品安全、資源節約、環境友好”的現代畜牧業發展。當前,全省畜禽養殖糞污處理配套率達到65%~67%,畜禽糞污綜合利用率達到86%,禽養殖化學需氧量和氨氮排量連續3年完成環保部下達的目標任務。
1.2.1 高度重視,全面推動生態畜牧業發展
河南省畜牧工作會議將生態畜牧業發展作為全局性重點工作進行部署,不斷提高全系統、全行業的生態意識、環保意識,把生態環保貫穿于現代畜牧業發展的全過程,堅決完成“禁養區養殖場關閉搬遷和規模養殖場糞污處理設施比例達到65%”兩項目標任務,扎實推進畜禽糞污資源化利用和處理設施建設,做好禁養區養殖場戶搬遷關閉。制定了《河南省農作物秸稈飼料化發展規劃》《河南省畜禽養殖總量減排實施方案》《關于加強畜禽糞便資源化綜合利用的指導意見》等,加快全省畜牧業轉型升級,實現生態、循環、可持續發展。2016年,河南省政府關于印發《河南省加快轉變農業發展方式實施方案的通知》,啟動實施農業廢棄物資源化利用示范工程,積極支持規模化養殖企業配套建設畜禽糞污治理、廢水處理設施,開展畜禽糞污綜合利用、廢水循環利用或達標排放。成立了由省畜牧局主管局長為組長的河南省畜禽糞污處理和資源化領導小組,寶豐、方城等重點市縣也成立了專門工作機構,及時協調解決問題,加快推進步伐。
1.2.2 加大財政扶持,引導多元投入
2011年起,河南省利用世行貸款項目8000萬美元,共配套投資10億元,對黃河沿岸8個省轄市、31個縣市區的477個畜禽養殖場進行改造,建設糞肥處理廠35.8萬平方米,尿液收集處理池44.9萬立方米。2013年以來,省畜牧局整合畜禽標準化健康養殖、畜禽糞污綜合利用試點、病死畜禽無害化處理長效機制試點等項目資金19.4億元,累計改造各類畜禽養殖場7880家,添置改造糞污處理設施設備6200多臺套,建成有機肥加工廠116個,有機肥生產能力達到413萬噸。2016年中央下達河南省畜禽標準化養殖項目補助資金6150萬元,用于開展規模養殖場標準化建設,占中央補助資金的54%。平頂山市確立了“干濕分離、雨污分流、無害處理、資源利用、循環發展”的方針,市政府每年拿出1500萬元用于推廣種養結合、生態發展,引導養殖企業流轉土地、消納糞污,整合資金,支持、引導養殖企業建設糞污處理和利用設施。方城縣積極推動金融產品和服務方式創新,引導銀信部門加大對畜禽廢棄物處理和資源化利用工程所需貸款的投放力度,2016年,方城縣用于畜禽糞污資源化利用的投入資金達1500萬元。強大的財政扶持與投入,助推了畜禽廢棄物處理和資源化利用工作的有序、有力、有效開展,形成了政府引導、社會參與、市場運作的多元化投入機制。
1.2.3 做好技術指導服務,廣泛開展種養結合
根據不同畜種、不同規模,河南省因地制宜,引導大型養殖企業按照減量化產生、無害化處理、資源化利用的要求,畜禽糞污貯存、雨污分流、沼氣池、儲液池等無害化處理和綜合利用設施,開展沼氣集中供應或發電、有機肥生產等資源化開發利用,發展高效設施農業;引導規模養殖企業建設污水儲存池,采取種植和養殖結合的方式就地消納利用畜禽糞污;引導散養畜禽退出庭院、退出村莊、進入小區、進入合作社,不斷規范糞污收集和處理行為。大力推廣“三改兩分一利用”技術模式,即改水沖糞、水泡糞、人工清糞為機械干清糞,改無限用水為控制用水、改名溝排污為暗道收集,實施固液分離、雨污分離,畜禽糞便經高溫堆肥無害化處理后還田,養殖廢水經儲存池穩定處理后農田利用。
1.2.4 是積極探索技術路徑,完善種養循環模式
河南省積極探索適合不同區域特點和不同養殖規模的畜禽糞污資源化利用模式。2014年~2015年,選擇了8個大型養殖企業,分別開展種養一體化、三改兩分一利用、養殖密集區廢棄物集中處理模式試點,探索畜禽廢棄物綜合利用的技術路線和商業化運作模式;2016年,選擇蘭考和方城縣開展整縣推進試點,利用世行貸款項目,探索了生態治理模式,受到世行檢查團的充分肯定,世行專門致函省政府表示祝賀;2014年至今,河南省先后選擇漯河、平頂山、南陽、濮陽和駐馬店等5個市,共投資8000萬元,以種養結合、糞污資源化利用為重點,開展生態畜牧業示范市、示范場創建活動。目前,全省創建生態畜牧示范場196家,參與創建省級生態畜牧業示范場達478家,取得了良好示范效果。河南省初步形成了布局合理、規模適度、農牧結合、循環發展的畜禽糞污資源化利用機制,養殖企業總結出了“異地消納綜合利用”、“分散收集集中處理”、“區域配套循環利用”等廢棄物處理與資源化利用推廣模式,成效顯著。
1.3.1 就地消納模式
以方城縣某牧業和南陽某牧業為代表的大型畜牧養殖企業,按照養殖規模與消納土地相配套的總體要求,根據使用需要,企業與周邊農戶簽訂土地流轉合同,處理后的養殖糞污施入流轉土地,采取“豬-沼-田”、“豬-沼-果”、“豬-沼-蔬”生態循環模式,發展現代有機農業和林果業,實現農業增產增效;根據生產需要,企業與被流轉土地的農戶簽訂進場務工合同,解決農民再就業問題。公司以生豬養殖為平臺,在周邊流轉荒崗薄地1萬畝種植苗木,將養殖場的沼液和有機肥施入果園和大田,改良土壤結構,增加肥力,實現了農民家門口就業增收。
1.3.2 就地轉化增值模式
由河南某公司承建的雙孢菇生產線建設項目,采取“雞糞+秸稈+食用菌”的生產模式,進行集約化孢菇立體栽培,年消化秸稈8000噸、雞糞4000噸,生產雙孢菇2000噸,實現了糞污和秸稈資源的就地轉化增值。在運作模式上,一是以周邊行政村、種植專業合作社、種植大戶為單位,簽訂秸稈購銷合同,滿足雙孢菇生產需要,增加當地農民收入,減少了秸稈焚燒;二是與縣域內的河南正大禽業等大型養雞場簽訂雞糞購銷合同,增加副產品收入,變廢為寶,減輕雞糞環保處置壓力;三是雙孢菇收獲后的廢棄物,制作成有機肥,優先滿足秸稈供給農戶需求,改良土壤結構,培肥地力,提高農作物產量,增加農民收入。同時,該公司還積極探索利用牛糞開展雙孢菇栽培。
1.3.3 分散收集+集中處理模式
河南某公司與養殖場簽定畜禽糞便消納協議,進行畜禽糞便的收集。該公司按照基本防疫要求,由專業運輸車輛及人員,按照固定的路線,將區域內的養殖場糞便收集運送至公司的畜禽糞便無害化處理中心—有機肥生產基地,同時按照畜禽糞便無害化處理及有機肥生產技術指標的要求,進行集中無害化處理及有機肥生產。該公司在有機肥廠周邊開展土地托管,面積為5萬畝,實現“種養結合”模式。針對葉縣中小養殖廠采用了“分散收集+集中處理模式”,可收集處理全縣養殖小區畜禽糞便10萬噸,病死畜禽9萬噸,可解決3萬頭牛糞、30萬頭豬糞或300萬只雞糞,減排總碳量3萬噸,減排COD和BOD約7.6萬噸。
方城縣某公司采取“分散收集+集中處理”的社會化運行模式,建成縣級病死畜禽無害化處理中心,年處理病死牲畜4500噸,承擔宛城、社旗、南召相鄰縣病死畜禽無害化處理任務,年產有機肥30萬噸,公司與規模養殖場簽訂糞污委托處理協議,實現方城縣畜禽糞污無害化與資源化利用整體推進目標。
1.3.4 百畝地千頭豬生產線模式
河南某集團經過多年探索和反復試驗,創新性的總結出了“種養結合、農牧互補”的百畝單元千頭豬生產線生態循環模式。該模式依托集團萬畝生態循環農業示范區,以50~100畝農田為單元,建一條年出欄量1000頭生豬育肥生產線。根據農作物土地消納畜禽糞便的能力,除去空欄期每條千頭線所產生的糞污用于林果地,可解決50~80畝地用肥,用于單純糧食作物可解決100畝地用肥。該模式種養結合緊密,糞污通過水泡糞、發酵池和大田三個發酵階段,用于農作物底肥和追肥,多余糞污改良土壤,既解決了養殖糞污污染,又突破了土地和環保的瓶頸。該模式可以改良土壤,3年內,土壤有機質含量由18.5 mg·kg-1提升到39.3 mg·kg-1;增加土壤團粒結構,減少土壤板結,增強土壤蓄水、蓄肥和供肥能力。尤其適用于丘陵崗地、鹽堿地、復墾地以及板結地,地力水平可提升1~2個等級,產量提高10%~30%。
1.3.5 移動處理模式
河南某公司依據養殖場分布、規模、防疫、環保要求,采用移動發酵設備在現場進行無害化處理轉化有機肥項目,可以滿足多個小型養殖場的畜禽糞便當日處理糞便的需求,實現了“三就地原則”:就地取材,即畜禽糞便及秸稈在周邊就地收集;就地生產,即移動發酵設備到養殖場家門口;就地利用,即發酵好的肥料養殖場自用施用到農田。
主要表現在:河南省養殖場戶面廣、量大、分散,規模養殖場戶達到36.9萬個,其中大型養殖企業還有10%的糞污處理設施不完善,中等規模養殖場戶還有50%處理設施不規范,小型養殖場50%以上沒有配套糞污處理設施,散養戶大都缺乏處理設施,這是新農村環境整治的一個重點。另外,《畜禽規模養殖防治條例》及以前的《畜禽養殖業法治管理辦法》只對規模養殖場具有約束力,對規模以下的個體戶以及散養戶均未作規定和約束,增大了糞污處理和資源化利用難度。
調研表明:出欄萬頭豬場主體建設投資大約1000萬元,糞污處理設施投資大約200~300萬元,糞污處理投資占總投資的15%~30%。小型育肥豬場,每頭存欄豬的投資大約需850~1000元,糞污處理投資占總投資的30%~35%。由于糞便處理設施投占到總投入1/3左右,養殖場建設廢棄物處理設施積極性不高,再加上養殖場自身沒有土地消納糞便污水,需要外運消納,假設運輸半徑10公里,運輸費用高達每立方米10~15元。處理設施投入大、運輸費用高導致畜禽糞污處理和資源化利用成本較高,加上畜禽養殖比較效益低,難以承受,抵觸情緒大。
畜禽養殖糞污處理與資源化利用補貼資金涉及多部門,安排分散,缺乏統籌,未能發揮有效作用。糞污處理既有農業部門的沼氣建設專項資金,也有環保部門的污染治理專項資金,還有畜牧部門的畜禽標準化規模養殖建設專項補助資金。幾個部門的資金相互獨立,缺乏統籌協調,沒有形成合力。有些養殖場戶利用各種關系,重復申報項目套取資金。環保與農業部門政策導向不統一,環保部門強調生化處理達標排放,若按環保要求進行深度處理,加大了處理成本,又失去了資源化利用價值。環保部門每年收取養殖場排污費標準為每頭牛7~14元、每頭豬10元。規模化養豬場廢水處理采用二級生化處理設施的運行費在每立方米6~11元,且COD處理出水超過400~700 mg·L-1以上,高昂的處理費用導致企業難以承受,農村能源管理部門則要求將干糞投入沼氣工程,產出更多沼氣,而產生的大量高濃度沼液難以資源化利用被排往水體,造成污染。
在實際種養循環推廣過程中,缺乏協同激勵機制,導致種養循環模式難以推廣。一是養殖場沒有足夠的土地消納糞污,一個出欄萬頭的規模化豬場,需要3000畝以上的土地消納糞污,養殖場沒有這么多的土地,周圍的土地屬于分散的農戶,很難協調。二是我國目前還沒有制訂畜禽養殖糞污種養結合利用的標準。環保部門用《農田灌溉水質標準》(GB 5084-2005),要求養殖場排放的沼液和廢水中COD 小于200 mg·L-1 [9],相當多的養殖場因為處理出水不能達到《農田灌溉水質標準》而使糞污處理設施得不到環保驗收,而《畜禽養殖業污染物排放標準》為小于400 mg·L-1 [10],遠高于達標排放標準,導致沼液和養殖廢水作為肥料不能進入農田系統,種養結合循環鏈被人為阻斷。另外,一般農田中建設糞污處理設施,如果土地性質變更為設施農業用地,稅務部門每年將征收每平米22~24元的耕地占用稅。
技術支撐體系不完善,不成熟,沼氣利用、臭氣消減、有機肥深度開發等技術有待進一步研究開發。據了解,河南養殖場污水污染物濃度極高,處理達標率很低。主要原因:一是目前沼氣工程盡管量多,但普遍存在升溫保溫措施少,特別是冬季發酵溫度低,產氣效率不高、甚至不產氣。二是活性污泥法、接觸氧化、缺氧-好氧(A/O)工藝等二級生化處理運行費用高,同時,養殖場由于沒有專用技術人員不能很好平衡酸堿度,處理效果不佳。三是目前工藝考慮有機物去除效果的多,考慮氮磷去除的少。好氧段出水COD一般在700 mg·L-1以上,氨氮在100 mg·L-1以上。如果要達標排放,則需采用絮凝沉淀、臭氧氧化、活性炭吸附等三級處理(深度處理)工藝,但會增加處理成本。
建議通過立法對規模以下養殖場戶設立準入門檻,環保設施不到位的不得從事養殖,現有養殖場必須在一定期限內整改完畢,逾期整改不到位的予以處罰或關閉。按照“誰破壞、誰修復”原則,將土壤中有機質提升納入管理和立法范圍,迫使造成土壤有機質下降的單位或個人承擔土壤修復的主體責任,促進農牧結合、生態循環建設。
一是建議國土部門繼續深化農村土地經營權制度改革,牽頭制定種養一體化設施農業用地政策,將畜禽養殖糞便、污水等廢棄物收集、存儲、處理以及有機肥加工、病死畜禽無害化等建設用地納入設施農業用地范圍,推動種植業與養殖業配套建設。二是建議出臺政策發展工廠化集中處理,將分散到各個養殖企業的糞污處理設施建設補貼改為產品補貼,如沼氣提純進加氣站補貼、沼氣發電核算電價補貼、有機肥補貼等。鼓勵成立畜禽糞污處理的專業化運營公司,公司通過收取糞污處理費、以及處理過程獲得產品收益(如沼氣、電、有機肥)維持運營。
畜禽糞污處理和資源化利用的成本最低、性價比最高的方法就是種養結合、農牧循環。以養殖企業為龍頭,以種植業為基礎,開展區域種養結合研究與實踐,實施測土配肥,研究糞便養分及使用成本。科研院所進一步進行土地承載力分析研究,根據當地種植業對于畜禽糞污的消納能力,合理地安排地區養殖量,實現糞污產生和種植需肥在時間及空間上的匹配[11],為政府調整發展規劃和區域養殖結構,實現種養平衡戰略提供依據。開展畜禽糞污和病死畜禽無害化處理技術集成示范;推廣節料、節水、節藥等適用技術,從源頭減少畜禽廢棄物的產生,農技推廣部門需要積極開展種養一體化生態循環模式的宣傳、引導、技術培訓等方面的工作。
畜禽糞污處理和資源化利用公益性強,是近年來畜牧業發展的一項新要求、新任務,有力的扶持政策和資金支持相對滯后,比如糞污處理設施建設引導基金不足、有機肥生產使用缺乏補貼政策、病死畜無害化處理體系建設資金補貼處于試點階段等。需要降低行業的準入門檻,加大政策扶持,制定優惠政策,引入社會資本參與,優化畜牧項目融資與實施模式,提高效率,降低風險,實現企業與政府“雙贏”,需要大力推動政策資金引導社會資本和養殖企業共同投資的長效機制。
建議農業部協調環保部有關部門,修改國家《農田灌溉水質標準》(GB5084-92),統一沼液和養殖廢水還田(種養循環)的標準,實現養殖污水資源化利用與環保要求相一致。建議農業主管部門依據畜禽糞便還田標準(GB25240-2010)和沼肥施用農田技術規范(NYT2065-2011),根據承載力研究,盡快制定區域性液態肥料地方規范。
農牧結合是加快構建“植物生產-動物轉化-微生物還原”農業生態循環系統的科學選擇,建議多部門形成合力,采取“先建后補”方式,開展農業生態平衡管理試點,在畜禽廢棄物處理與資源化利用環節傾斜,在農信貸款、養殖用地、治理技術、工程資金與貸款利率等方面給予優惠政策,實現大田種養循環、農牧循環,調動養殖場業主和農戶開展循環農業的積極性。上級業務部門繼續實施畜禽糞污綜合利用試點項目,對于大型養殖企業,大力推廣“種養一體化”生態循環模式,實現糞污就地消納與綜合利用,最好連續實施3年以上,總結推廣一批畜禽廢棄物處理與資源化利用實用通用模式,構建農業生態平衡管理長效機制。