河南省郑州市2017年畜禽养殖环境成本核算及费用效益分析

弓素梅 （河南省郑州市动物园 450000）

随着我国经济的快速发展，城乡居民的生活水平不断提高，人们对畜禽产品的需求也不断增长，从而带动了畜牧业的快速发展。但畜禽养殖排放未经处理的粪尿，不仅会对水体、土壤与大气造成污染，其也是农村面源污染的主要来源。因此，有必要把畜禽养殖粪尿排放产生的环境污染折算成环境成本（这部分成本要由社会来负担和消化[1]），并对这些环境成本进行核算，以利于控制畜禽养殖污染。

笔者以河南省郑州市为例，通过对2017年郑州市畜禽养殖与规模化养殖粪尿排放量及其环境成本进行研究，以了解畜禽养殖污染的状况及其环境成本，进而对畜禽养殖进行费用效益分析，旨在为郑州市畜禽养殖环境污染监督管理、环境成本控制及畜禽养殖环境补贴实施提供依据。

1 材料与方法

1.1 畜禽养殖环境成本核算指标体系

由于畜禽养殖粪便排放会对水体、土壤和大气造成污染，从而产生环境成本，具体核算指标见表1[1]。

表1 畜禽排泄物污染环境成本主要核算指标

1.2 畜禽养殖水体污染的环境成本核算方法

1.2.1 畜禽养殖年度粪尿产生量

产排污系数法是核算畜禽养殖粪便排放量的最常用方法[2]，按下式进行计算。

式中，Qt为畜禽养殖年度粪尿产生量，单位为t/a；Ni为饲养量，单位为头或只；Ti为饲养期，单位为d；Pti为产污系数，单位为t/头或t/只；i为畜禽种类。

1.2.2 废水中污染物排放量

废水中污染物排放中COD（化学需氧量）、BOD5（五日生化需氧量）、NH3-N（氨态氮）、TP（总磷）、TN（总氮）等指标，其数值与畜禽粪便中的污染物浓度及其流入水体的流失率有关，按下式进行计算[1]。

式中，Qp是规模化畜禽养殖废水中污染物排放总量，单位为t；Spi是第i种畜禽粪便中污染物的浓度系数，单位为kg/t；Qti为第i种畜禽的粪便总量，单位为t；Pwi为第i种畜禽粪便中污染物的水体流失率，单位为%；i含义与公式(1)相同。

1.2.3 水体污染环境成本

采用污染治理成本法，根据废水处理达标的成本，估算废水污染产生的环境成本[1]，按下式进行计算。

式中，EC1为畜禽养殖废水排放产生的环境成本，单位为元；Pw为畜禽养殖废水中某种污染物的单位治理成本，单位为元/t；Qw为畜禽养殖废水中某种污染物的实物量，单位为t。

1.3 土壤污染的环境成本评估方法

对于因过量使用未处理的畜禽粪便而导致的土壤污染，其环境成本用粮食减产损失来核算[1]，按下式进行计算。

PS为因畜禽粪便污染土壤导致粮食减产的环境成本，单位为元；O为粮食总产值，单位为元；α为畜禽粪便导致的粮食污染率，为2.24%[3]。

1.4 大气污染的环境成本核算

1.4.1 禽畜养殖温室气体排放量

禽畜养殖温室气体排主要有CH4与N2O[1]，按下式进行计算。

式中，Qa是规模化畜禽养殖温室气体排放总量，单位为t；Sij是第i种畜禽的第j种单位温室气体产生系数，单位为kg/头或kg/只；j是温室气体种类(CH4，j=1；N2O，j=2）；Nj、Tj和i的含义公式(1)相同。

1.4.2 禽畜养殖温室气体排放造成的环境成本

温室气体排放造成的环境成本按照全球变暖造成的损失计算，本研究采用类比法进行核算[1]。

式中，EC2为畜禽粪便产生温室气体的环境成本，单位为万元；a为某种温室气体相当于CO2的增温效率，单位为倍；Tc为某畜禽养殖温室气体的排放量，单位为t；Pc为温室效应所带来的损失，单位为元/t。

1.5 费用效益评价

费用效益评价指标为效费比，按下式进行计算[4]。

式中，BCR为效费比，B为销售收入，单位为元；PC为生产成本，单位为元；EC为环境成本，单位为元。

2 结果与分析

2.1 畜禽养殖年度粪尿产生量

郑州市畜禽养殖数量来源于郑州市统计年鉴[5]，畜禽养殖粪便产生系数是参考河南省畜禽粪便排放的有关数据[6]，根据畜禽养殖数量与畜禽粪便排放系数计算郑州市畜禽养殖年度粪尿产生量。由表2可知，郑州市畜禽养殖中，以家禽养殖最多，其后从多到少依次为猪、羊、牛；畜禽养殖年度粪产生量，以家禽最多，其后从多到少依次为猪、牛、羊；畜禽养殖年度尿产生量，猪最多，其后从多到少依次为牛、羊。

表2 郑州市畜禽养殖年度粪尿产生量

2.2 水体污染环境成本

由表3可知，每吨畜禽粪中COD产生量排序为猪＞家禽＞牛＞羊，BOD5产生量排序为家禽＞猪＞牛＞羊，NH3-N产生量排序为家禽＞猪＞牛＞羊，TP产生量排序为家禽＞猪＞羊＞牛，TN产生量排序为家禽＞羊＞猪＞牛；每吨畜禽尿液中COD产生量排序为猪＞牛＞羊，BOD5产生量排序为猪＞羊＞牛，NH3-N产生量排序为牛＞猪＞羊，TP产生量排序为羊＞猪＞牛，TN产生量排序为羊＞牛＞猪。

由表3还可知，每头或只畜禽粪中COD与BOD5产生量排序均为家禽＞猪＞牛＞羊，NH3-N产生量排序为牛＞家禽＞猪＞羊，TP产生量排序为家禽＞猪＞羊＞牛，TN产生量排序为家禽＞猪＞羊＞牛；每头或只畜禽尿液中COD、BOD5、NH3-N产生量排序均为猪＞牛＞羊，TN与TP产生量排序均为猪＞羊＞牛。

表3 郑州市畜禽粪尿中的污染物产生量

在打扫畜禽养殖场所或降雨后，畜禽排泄物随水排放，很容易造成水体污染。在畜禽养殖场出水浓度达到GB 18596—2001《畜禽养殖业污染物排放标准》[7-8]要求时，按照公式(2)、(3)计算得出养殖废水中COD、BOD5和NH3-N的处理成本分别为1 875.6、385.0、468.9元/t。根据畜禽粪便尿液排放量与养殖废水中以上3种污染物的处理成本，用公式(3)计算得到2017年郑州市畜禽养殖中水污染的环境成本。由表4可知，郑州市畜禽养殖中水污染的环境成本，猪最大，其后从高到低分别为家禽、牛、羊。

表4 郑州市畜禽养殖中水污染的环境成本

2.3 土壤污染环境成本

根据畜禽粪便土壤污染的研究成果[9-10]，农田可吸纳一定数量的畜禽粪尿，其最大理论适宜量为30 t/hm2，超出这个数量，将导致粮食产量和质量下降。尽管不同畜禽品种和不同区域土地负荷有所不同，但一般土地能负荷的畜禽粪便为30～45 t/hm2，如果高出这一水平就会带来土壤的富营养化，对环境产生影响，从而对粮食产量和质量以及生物多样性造成不良影响。用郑州市畜禽粪尿总量（6 993 847 t）除以耕地总面积（284 338 hm2），得到畜禽粪尿负荷为24.6 t/hm2，土地负荷警戒值为0.82（24.6/30），可见，郑州市禽畜养殖对土地环境压力水平达到了“有影响”的警报值。

由于畜禽粪尿排放超出土地承载负荷，从而造成粮食减产[4]，经测算，郑州市畜禽粪尿过量排放造成粮食减产2.24%。2017年郑州市粮食总产值为1 648 674万元[5]，按公式（4）计算得出郑州市畜禽粪便排放造成土壤污染的环境成本为3.69亿元。根据畜禽粪尿排放量，推算不同种类畜禽粪尿排放造成土壤污染的环境成本。由表5可知，猪粪尿排放造成土壤污染的环境成本最大，其后从高到低依次为家禽、牛、羊。

表5 郑州市畜禽粪尿排放造成土壤污染的环境成本

2.4 大气污染环境成本

畜禽养殖中产生的大气污染物主要是CH4和N2O，按公式（5）计算出大气污染物排放量，按公式（6）计算出大气污染物排放造成的环境成本。由表6可知，郑州市畜禽养殖中CH4与N2O总排放量及其环境成本从高到低依次均为家禽、猪、牛、羊。

表6 郑州市畜禽温室气体排放量及其环境成本

2.5 总环境成本

由表7可知，郑州市畜禽养殖产生的总环境成本为9.23亿元，其中，水污染环境成本的占比最高，其后从高到低依次为土壤污染、大气污染；生猪养殖产生的环境成本的占比最高，其后从高到低依次为家禽、牛、羊。

表7 郑州市畜禽养殖产生的总环境成本

2.6 费用效益分析

根据2017年全国农产品生产成本收益资料[11]，计算出郑州市2017年畜禽养殖成本、销售收入、纯利润，并按公式（7）计算得出费效比。由表8可知，环境成本占纯利润的百分比，以猪最高，其后从高到低依次为家禽、牛、羊；费效比，以羊最高，其后从高到低依次为牛、家禽、猪。

表8 畜禽养殖费用效益分析

3 结论与讨论

研究结果表明，2017年郑州市畜禽养殖的环境成本为9.23亿元，其中水污染、土壤污染和大气污染的环境成本分别为4.34亿元、3.69亿元、1.20亿元；猪、家禽、牛、羊养殖的环境成本分别占其纯利润的百分比为189.25%、47.17%、13.06%、3.16%；如果把畜禽养殖的环境成本纳入养殖成本，则猪的养殖利润为负值，其它畜禽的养殖利润也将大幅降低。

在环境成本控制政策中，补贴政策不仅能激励养殖者对污染物进行减量化、无害化处理、资源化利用，同时有利于分摊养殖者污染治理增加的经营成本，从而降低养殖者的负担。在当前我国实施乡村振兴战略的大背景下，可结合我国畜禽养殖行业特点与污染情况，制定切合实际的养殖环境补贴政策，引导养殖者采取清洁生产技术，减少畜禽养殖污染，进而实现畜禽养殖业健康发展，使畜禽养殖业走上可持续发展道路。