南方河網地區農村畜禽養殖污染風險及防控途徑

鄒志剛 張浩 曾馥平 張芳

[摘要]針對我國南方河網地區水質總體質量不高的現狀，分析了養殖廢棄物對土壤和水體造成的風險，從養殖場的科學管理、養殖廢棄物生態處理和循環經濟模式構建三個方面提出了污染廢棄物的風險防控途徑，可為南方河網農村畜禽清潔養殖和區域水環境管理提供決策參考。

[關鍵詞]畜禽養殖;南方河網;人工濕地;風險防控;清潔生產

[中圖分類號]TV85[文獻標識碼]A

位于我國秦嶺淮河以南的河流中下游平原屬于南方河網地區，該區域在季節性季風的支配下，氣候溫潤、降雨量大，大小不同的水系發達，河湖分布密集。同時，南方河網地區人口密度大、經濟發達、產業發展較快。隨著近年來農村畜禽養殖規模的擴大，有些未經處理達標的養殖污水的大量排放，導致胡泊、水庫、池塘出現了不同程度的水體富營養或嚴重污染的現象。而且，建設用地的急劇增加使得河道堵塞、河湖連通性差、水體不流動，加劇了水質惡化，并造成了區域性水質性缺水。以珠江流域為例，隨著廣東經濟的迅猛發展，超過60%的污水來自以廣州為中心的珠三角區域，日益嚴重的水質污染已經嚴重制約了該區域的社會經濟可持續發展。基于此，本文對我國南方河網農村畜禽養殖造成的風險進行分析，并提出污染防控的措施，為該區域的水環境改善、畜禽清潔養殖及“美麗鄉村”建設提供參考。

1 農村畜禽養殖污染風險

畜禽養殖業的風險大小受養殖規模、養殖模式、排污措施及當地的地理環境特點等因素影響，其主要包括養殖廢棄物對土壤的污染和養殖廢水對水體的污染兩個方面。土壤污染的風險主要通過過量使用養殖廢棄物產生，當施用量超過農田的最大承載量后，便會引發土壤污染。其中，畜禽糞便中大量的鹽離子（鉀和鈉）通過破壞土壤結構并降低土壤的滲透性，導致植物生長不良和土壤次生鹽漬化。例如，按中高施肥水平施用純有機肥后2至8年后，土壤可達到輕度以上鹽漬化程度。畜禽糞便中大量的氮、磷進入土壤后轉化為硝酸鹽和磷酸鹽，會降低作物產量，增加蔬菜硝酸鹽含量，影響人體的健康;而且土壤表面過量的磷會結合鈣、銅、鋁和其他元素，導致土壤板結并影響植物的生長。

規模化畜禽養殖場廢水處理設施出現故障或人為的因素，造成廢水未經處理直接排放，數量較大的廢水及其中較高濃度的氮磷和有機物含量易造成附近的水體污染嚴重。目前很多飲用水源段（水庫、河流）附近均分布有村莊，村莊內一般會有一定數量的畜禽散養戶。由于畜禽散養戶的飼養管理、污染治理水平普遍較為落后，環保意識也較差，很容易出現畜禽養殖廢水直接排入河流、水庫的現象，造成飲用水源水質變差和富營養化，對飲用水源造成潛在的污染風險。主要包括以下五個方面：①畜禽養殖污水的硝酸鹽和氨氮滲透到地下水中，導致硝態氮升高引起水質惡化。此外，地下水中的氨氮轉化成硝酸鹽時，也會加劇地下水污染程度;②養殖污水中的高濃度磷在作物難以完全吸收的情況下，多次灌溉可能增加磷的活性并淋溶到地下水中;③經過養殖污水多次灌溉后，土壤離子交換后釋放出原有的鈣離子，導致地下水的硬度、鹽度發生變化;④養殖廢水中有些難以降解的有機污染物，繼續存在水體中，對水環境產生長期而不利的影響;⑤養殖廢水中除了氮磷和有機物外，真菌孢子、腸道細菌、病毒等有害微生物也會引起地下水污染。

2 畜禽廢棄物污染風險防控途徑

2.1 養殖場的科學管理

開展畜禽、水產養殖禁養區、限養區劃定和管理工作。例如，飲用水源一級保護區和自然保護區核心區和緩沖區屬于重點生態功能區，嚴禁養殖畜禽及水產;港口/航道、國家級水產種質資源保護區核心區也屬于禁止養殖區，此外，禁止養殖區還有水體中有毒有害物質超過規定標準的區域及未批準利用的無居民河心島（包括沙洲等）。飲用水源二級保護區和準保護區與國家級水產種質資源保護區實驗區則屬于限制養殖區，河道及堤防保護區、自然保護區試驗區、風景名勝區等也屬于限制養殖區。因此，畜禽、水產養殖場的選址要避開這些關鍵區域，以免對這些區域造成水體污染。

加強畜禽養殖散戶管理。引導散戶養殖逐步向規模化轉移，集中收集畜禽廢棄物，實行集中處理及資源化利用，推動流域養殖產業轉型升級。在實際生產中，可考慮以鄉鎮或較大的行政村為單位進行。此外，要積極推進生豬欄舍改造建設，重點推廣生豬“高架床欄舍、清糞零沖水、飼養管理自動化、環境可控制”等生態養殖模式，從源頭上阻斷或減少養殖污水產生。

2.2 養殖廢棄物生態處理

按照全程減控、資源利用的原則，以畜禽養殖廢棄物生態治理為指導，大力推廣種植-養殖結合、發酵床養殖和達標排放等技術，應用目前相對成熟的畜-地平衡的廢棄物處理模式。在實踐中，該模式是在畜禽養殖廢棄物固液分離的基礎上，將大部分的有機質通過厭氧發酵處理，厭氧發酵后的沼液經沉淀后再通過活性污泥法、生物接觸氧化法、生物濾池法等好氧處理，以達到《畜禽養殖業污染物排放標準》的相關規定。

由于南方年均溫高、冬季結冰期短，適合應用低成本、高效率并且易管理的人工濕地/塘進行養殖污水處理。水葫蘆、大漂、香蒲、葛蒲、蘆葦等高生物量、生長速度快的植物經常被用于人工濕地的構建，取得了良好的效果。但這些植物因生長周期短、可二次利用度低，有時候也面臨著后續處理成本高、易二次污染的問題。

2.3循環農業經濟模式構建

針對目前我國南方地區人工濕地處理養殖廢棄物過程中存在的問題，中科院亞熱帶農業生態研究所篩選了具有多年生、資源化利用高的綠狐尾藻作為人工濕地的主要植物，通過研發生物基質-生態濕地-經濟濕地復合系統核心技術進行養殖廢棄物污染減控。試驗示范表明，16000mg/kg的COD經過處理后，可降低到80mg/kg，3900 mg/kg和350mg/kg銨氮、總磷經過人工濕地處理后，也分別降低到了20mg/kg和1mg/kg。濃黑發臭的污水變得清澈無味，系統末端養殖的草魚、鰱魚、鯉魚還可以狐尾藻為飼料，大大提高污染治理的經濟效益。另外，應浙江省嘉興市科技部門的要求，課題組增加了河道的污染減控和水質提示試驗示范內容，分別在嘉興市南湖區的花家浜、楊家浜、增浜和明月河等污染嚴重、河水又黑又臭的河道建立了“五水共治”的試驗示范工程，通過近半年的治理，試驗示范河道水體中COD、銨氮、總磷等污染物降低了50%～80%，基本恢復其生態自凈功能。此外，在保障糧食產量和滿足農田環境風險評估的情況下，將適量的畜禽糞便轉化成有機肥，替代生產中所需的部分化肥，即滿足作物、果樹、蔬菜等生產需求，也能推進畜禽糞便資源化利用，實現以種定養，有望成為治理該區域農村突出環境問題、踐行綠色發展的途徑之一。

3 結語

南方河網地區獨特的地理環境條件及迅猛發展的畜禽養殖廢棄物物的排放，對土壤和水體帶來了高風險，需要根據不同區域的環境承載能力，按照種養平衡的原則，科學計算畜禽養殖容量，達到產用平衡;積極應用畜禽生態養殖技術，推進生豬欄舍改造建設;重點推廣畜禽廢棄物的工程處理模式、人工濕地及循環農業經濟等模式，從源頭上阻斷或減少養殖污水產生，提高農牧結合便利化水平，從而降低該地區畜禽養殖的環境風險，實現區域生態環境的可持續發展。

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