连云港市畜禽粪尿产污量估算及污染风险评估初探

孙潇潇 邵晞 蔡鹤峰

（1，江苏省连云港市农村能源环境保护办公室 222000； 2，江苏省连云港市畜牧兽医站 222000）

连云港市具有良好的区位优势，畜牧产业基础较好，是江苏省重要的畜牧业生产基地和畜产品外销基地。 2018 年畜禽养殖业总产值达115.89 亿元，占全市农业总产值18.2%，猪牛羊禽肉产量 29.65 万 t，禽蛋产量 8.74 万 t，牛奶产量 3.7 万 t，主要养殖种类存栏量居江苏省前列。

畜禽规模养殖的快速发展，使畜禽粪便成为农村污染的主要来源之一。 连云港市畜禽养殖业发展快、人口密度高，是畜禽养殖污染的高风险地区。 畜禽养殖废弃物直接排放对水环境、大气环境和土壤环境质量的影响明显。

本文通过估算连云港市各县区不同种类畜禽粪便的产生量，分析连云港市畜禽养殖业粪尿污染物的排放和分布特征，并对由此产生的环境影响进行评价，旨在为针对性治理连云港市畜禽养殖业所带来的农业面源污染治理提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 畜禽养殖数量

畜禽养殖数量来源于连云港市畜牧兽医站 《2018 年畜禽养殖统计数据》[1]，据统计，2018 年连云港市畜禽养殖主要以生猪、牛、鸡、鸭、鹅养殖为主，奶牛、鸽子、兔、马、驴等其他种类均占少数，不做统计。 为了最大限度地计算畜禽养殖粪便产生量，本文畜禽养殖数量为各畜禽种类的出栏量和存栏量的总和。 2018 年连云港市畜禽养殖量情况详见表1。

1.2 畜禽粪便产生量及污染物含量

畜禽粪便的日排泄量与畜禽品种、个体差异、生长期、生长状况、饲料组成、喂养方式、饲养管理水平及气候、季节等多种因素相关[2，3]，不同统计资料提供的数值不尽相同。 目前，我国尚没有相应的畜禽粪便排泄系数国家标准，因此，本文参考国内多方研究成果[4-6]确定了污染物排污系数，详见表2。

2 结果与分析

2.1 连云港市各县区畜禽粪尿产生量及污染物排放量

根据计算可知 （详见表3），2018 年连云港市畜禽粪尿排放总量为 637.46 万 t，其中粪产生量 368.86 万 t，尿产生量268.60 万t。 从各县区畜禽粪尿排放量来看，东海县畜禽粪尿排放量最高，达到了219.12 万t，占全市总量的34.37%，其中粪产生量 368.86 万 t，尿产生量 268.60 万 t； 其次是赣榆区，畜禽粪尿排放量为176.31 万t，占全市总量的27.66%，其中粪产生量107.19 万t，尿产生量69.12 万t； 灌云县和灌南县的畜禽粪尿排放量分别为110.44 万t、83.75 万t，分别占全市总量的17.33%、13.14%； 市辖区畜禽粪尿排放量最少，仅占全市总量的 7.50%。 从表5 中还可以看出，全市畜禽养殖 BOD、COD、NH4-N、TN、TP 排放总量分别达 18.33 万 t、19.02 万 t、2.52 万 t、3.64 万 t、1.50 万 t。 各县区污染物排放量的排序为东海县、赣榆区、灌云县、灌南县和市辖区。

2.2 连云港市各类畜禽粪尿产生量及污染物排放量

由表4 可知，2018 年连云港市各类畜禽中生猪粪尿产生量最高，占全市总量的62.24%，其次是牛、鸡，分别占全市总量的17.39%和17.06%； 鸭、鹅的粪尿产生量较低，分别占全市总量的2.55%和0.76%。 从表6 中还可以看出，生猪粪尿污染物排放量也是最高的，BOD、COD、NH3-N、TN 和 TP 排放总量分别为 10.49 万 t、10.61 万 t、1.73 万 t、1.73 万 t、0.68 万t； 其次是鸡粪尿污染物排放量，BOD、COD、NH3-N、TN 和TP 排放总量分别为 5.21 万 t、4.89 万 t、0.52 万 t、1.07 万 t、0.59 万 t； 牛粪尿污染物排放量居第三位，BOD、COD、NH3-N、TN 和 TP 排放总量分别为 2.00 万 t、2.55 万 t、0.26 万 t、0.61万t、0.10 万t； 鸭鹅的粪尿污染物排放量较少，两者污染物排放量之和不足2 万t。 由此可见，生猪养殖是连云港市畜禽养殖污染物排放的最主要来源，其次是鸡和牛养殖。

表2 主要畜禽粪尿排污指数和污染物含量

表3 2018 年连云港市各县区畜禽粪尿产生量及污染物排放量 （单位： 万t）

表4 2018 年连云港市各类畜禽粪尿产生量及其污染物排放量 （单位： 万t）

2.3 连云港市畜禽粪便耕地负荷及污染风险的评价

畜禽粪便耕地负荷量可以直接反映某地区耕地消纳畜禽粪便的能力及对耕地土壤的污染风险[8]。 本文参考已有畜禽粪便土地负荷警报值分级的环境影响 （详见表5），对连云港市畜禽粪便耕地负荷进行了污染风险评价[5，8，9]。

根据张国印等[8]的研究成果，畜禽粪便耕地负荷量的计算公式如下：

Q=T/S

Q——畜禽粪便耕地负荷量，t/hm2；

T——畜禽粪排放量，t；

S——耕地面积，hm2。

畜禽粪便土地负荷预警值计算公式[8]如下：

R=Q/P

R——畜禽粪便土地负荷预警值；

Q——畜禽粪便耕地负荷量，t/hm2；

P——有机肥最大适宜施用量，t/hm2。 其中，根据国内外研究成果[10-12]，尽管不同畜禽品种和不同区域会有所变化，但是一般每公顷土地能够负荷的畜禽粪尿在30～45t 左右，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，因此，本文P 值取30t/hm2为最大理论适用量。

表5 畜禽粪便土地负荷警报值分级的环境影响

表6 连云港市2018 年畜禽粪便污染物负荷量的估算与评价

根据连云港市各县区畜禽粪便排放量和常用耕地面积，对连云港市各县区2018 年畜禽粪便耕地负荷量进行估算，结果显示 （详见表6），如果畜禽粪便全部用作农家肥归于农田，则连云港市耕地畜禽粪尿负荷为16.27t/hm2，低于畜禽粪便还田限量值，连云港市各县区的耕地畜禽粪尿负荷也均低于有机肥最大适宜施用量30t/hm2。 通过计算畜禽粪便土地负荷预警值来看，赣榆区预警值最高，达到0.84，若畜禽粪便全部还田对环境有影响，东海县和灌南县的预警值分别为0.6 和0.48，对环境稍有影响，灌云县和市辖区的畜禽粪便若全部还田则对环境完全没有影响，总体来看，连云港市畜禽粪便对耕地负荷的影响较轻。

3 结论与讨论

通过收集2018 年连云港市畜禽养殖量的数据，利用各类畜禽粪便排泄系数，对连云港市主要畜禽粪尿的产生量进行了估算，并参考畜禽粪便土地负荷警报值分级，对连云港市畜禽粪便耕地负荷进行污染风险评价，结果表明：

（1） 2018 年连云港市主要畜禽粪尿排放总量为637.46 万t，其中粪产生量 368.86 万 t，尿产生量 268.60 万 t。 从各县区畜禽粪尿排放量来看，东海县畜禽粪尿排放量最高，达到219.12万t，占全市总量的34.37%； 其次是赣榆区、灌云县、灌南县和市辖区，畜禽粪尿排放量分别为 176.31 万 t、110.44 万t、83.75 万 t 和 47.82 万 t，分别占全市总量的 27.66%、17.33%、13.14%和7.50%。 各县区污染物排放量的排序也为东海县、赣榆区、灌云县、灌南县和市辖区。

从各类畜禽粪尿排放量来看，生猪粪尿产生量最高，占连云港市畜禽粪尿产生总量的66.12%，其次是鸡和牛，分别占全市的17.39%和17.06%； 鸭、鹅的粪尿产生量较低，分别占全市总量的2.55%和0.76%。 同时，生猪粪尿污染物排放量也是最高的，其次是鸡、牛和鸭鹅。

（2） 若畜禽粪便全部用作农家肥归于农田，连云港市耕地畜禽粪尿负荷为16.27t/hm2，低于畜禽粪便还田限量值，各县区的耕地畜禽粪尿负荷也均低于有机肥最大适宜施用量30t/hm2。 通过计算畜禽粪便土地负荷预警值来看，赣榆区预警值最高，达到0.84，若畜禽粪便全部还田对环境有影响，东海县和灌南县的预警值分别为0.6 和0.48，对环境稍有影响，灌云县和市辖区的畜禽粪便若全部还田则对环境完全没有影响，总体来看，连云港市畜禽粪便对耕地负荷的影响较轻。

通过结果看出，连云港市畜禽养殖粪便若全部还田则对耕地环境影响较轻。 当然，连云港市作为江苏省粮食种植大市，耕地面积相对较大，这也是影响本文耕地畜禽粪便负荷计算结果偏低的原因。 若畜禽粪便集中排放于某区域，那么养殖污染仍然对土地环境产生较大影响。 建议： 连云港市应科学规划畜禽养殖分区，加强畜禽养殖场的污染治理，不断提升畜禽废弃物资源化利用水平，走绿色养殖新道路。