浙江省2016年畜禽粪便产生量估算及环境效应分析

朱伟锋，陆若辉，王莉莉，刘晓霞，黄利东，吴春艳

(1.浙江省耕地质量与肥料管理局，浙江 杭州 310020； 2.文成县黄坦镇人民政府，浙江 温州 325305； 3.南京信息工程大学 农业资源与环境系，江苏 南京 210034； 4.浙江省农业科学院 环境资源与土壤肥料研究所，浙江 杭州 310021)

畜禽养殖污染是制约畜牧业健康发展的焦点问题，畜禽粪便直接排放、高强度使用畜禽粪便制成的有机肥易引起水体的氮、磷富营养化问题。全国及区域畜禽粪便排放量及氮、磷、钾含量的估计已有很多报道[1-3]，但浙江省畜禽粪便排放量鲜有报道。本研究基于浙江省2017年统计年鉴，对浙江省各市及全省2016年主要的畜禽类别的粪便产生总量及氮、磷养分进行估算，并通过计算耕地畜禽粪便和养分负荷量，对畜禽粪便产生的环境效应进行综合分析，为浙江省养殖业的科学区划与养殖区环境污染的综合整治提供决策依据。

1 材料与方法

1.1 研究区域

研究区域为浙江省11个地级市。

1.2 数据来源

本文研究猪、牛、羊、兔和家禽5种畜禽养殖粪便对环境的影响，畜禽养殖数据来源于《2017年浙江省统计年鉴》公布的统计资料。通过对2015年年末和2016年年末畜禽存栏量算术平均，计算2016年浙江省畜禽平均存栏量(表1)。

1.3 参数计算

采用王方浩等[1]总结确定的畜禽排泄系数及养分含量(表2)进行粪便排放量及其氮、磷养分含量的计算，粪便总量以鲜粪计。按公式Q=N×P估算畜禽粪便产生总量，式中，Q为年粪便产生量，N为畜禽平均存栏量，P为年排泄系数。

表1 2016年浙江省畜禽平均存栏量

表2 畜禽粪便排泄系数及养分含量

2 结果与分析

2.1 2016年浙江省畜禽粪便产生量

由表3可知，2016年浙江省主要畜禽粪便的排放总量为1 966.2万t。各类粪便中，生猪粪便排放量最高，占浙江省排放总量的68.1%，其次分别为家禽、羊、牛、兔，分别占排放总量的16.0%、8.2%、7.1%、0.6%。在浙江省的11个地级市中，杭州市畜禽粪便排放量最高，占浙江省排放总量的17.7%，其次是金华、衢州，分别占全省排放总量的12.3%、11.2%，除舟山外，其余各市畜禽粪便排放量较为接近，排放量从高到低依次为宁波、绍兴、温州、台州、湖州、嘉兴、丽水，分别占排放总量的9.6%、9.6%、9.0%、8.5%、8.2%、7.0%、6.8%，舟山仅占0.2%。

2.2 畜禽粪便中氮、磷排放量

由表4可知，浙江省主要畜禽粪便中氮、磷排放总量分别为8.66万t、2.79万t。在各类粪便中家禽氮、磷排放的占比最高，分别占37.5%、46.6%；接着是猪粪便，分别占36.8%、35.5%；其次为羊粪便，分别占19.0%、12.6%；牛、兔粪便氮、磷排放占总排放量的比例较小。从地区来看，畜禽粪便中氮排放最多的是杭州市，占排放总量的15.3%；接下来依次为湖州、嘉兴、衢州、金华、温州、宁波、绍兴、台州、丽水，分别占排放总量的11.7%、11.6%、10.9%、10.1%、9.5%、8.7%、8.2%、7.6%、6.0%；舟山最少，仅占0.4%。各地区畜禽粪便中磷排放占比与氮排放相比稍有不同，杭州市最多，占磷总排放量的15.2%；接下来依次是衢州、湖州、嘉兴、金华、温州、宁波、绍兴、台州、丽水，分别占总排放量的11.7%、11.6%、10.8%、10.2%、9.5%、8.8%、8.3%、7.7%、5.8%；舟山最少，仅占0.4%。

表3 2016年浙江省主要畜禽粪便产生量 万t

表4 2016年浙江省畜禽粪便氮、磷排放量

2.3 畜禽粪便环境效应

2.3.1 浙江省畜禽粪便耕地负荷

根据浙江省第二次土地利用现状调查，浙江耕地面积为198.67万hm2，若所有畜禽粪便全部用作农家肥还田，则浙江省畜禽粪便耕地负荷为9.9 t·hm-2，远低于30 t·hm-2的畜禽粪便还田量限值[4]，也低于全国畜禽粪便耕地负荷的平均值24 t·hm-2[1]。各市畜禽粪便耕地负荷见图1，衢州市最高，为16.2 t·hm-2，未超过限值。

图1 浙江省畜禽粪便耕地负荷

2.3.2 浙江省畜禽粪便氮、磷耕地负荷

我国还未有耕地畜禽粪便中氮、磷投入强度要求，但欧盟的农业政策规定，粪肥年施氮量的限量标准为170 kg·hm-2，超过这个极限值将会带来硝酸盐的淋洗[5]。2016年浙江省单位面积耕地畜禽粪便中氮、磷负荷的平均为43.6、14.3 kg·hm-2，氮的负荷低于欧盟规定。各市畜禽粪便氮、磷养分耕地负荷见图2、图3。衢州市畜禽粪便氮、磷耕地负荷最高，为69.2、23.9 kg·hm-2，远低于欧盟规定。

图2 浙江省畜禽粪便氮耕地负荷

图3 浙江省畜禽粪便磷耕地负荷

3 讨论

自浙江省开展“五水共治”行动以来，浙江省畜禽养殖规模大幅缩减，畜禽养殖趋于规范，环境得以改善。2016年浙江省畜禽粪便耕地负荷为9.9 t·hm-2，远低于畜禽粪便还田量限值(30 t·hm-2)，耕地畜禽粪便中氮、磷负荷的平均为43.6、14.3 kg·hm-2，畜禽粪便氮、磷的耕地负荷低于欧盟规定。

本研究以肉牛的有关参数代替所有牛类，以肉鸡代替所有禽类，所得粪便产生量数据偏小，算得的2016年浙江省畜禽粪便耕地负荷、畜禽粪便中氮、磷耕地负荷低于相关要求。综上所述，浙江省畜禽养殖规模有较大的发展空间，但应合理布局，畜禽场的选址、布局要根据区域环境规划和环境容量来控制养殖场规模，划定禁养区，逐步关闭污染重、布局不合理的养殖场，建立和完善大型畜禽养殖场畜禽粪便的综合治理设施。同时应制定一些政策给予适当的补贴，对建立标准化治理设施和利用沼气技术处理畜禽粪便的养殖场，给予适当的资金支持，制定鼓励生产、使用有机肥的优惠政策。