中国畜禽养殖及其粪便污染特征与发展趋势分析

来源 :中国科学院南京土壤研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qilina15832583026
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近20年来,我国畜禽养殖业得到了迅猛发展,各种畜禽饲养量大幅上升,规模化养殖比例也不断增加,使得畜牧业在农林牧渔中的比重呈不断上升趋势,并保持着它在我国国民生产总值中的比重。但是,我国畜禽养殖业的发展带来巨大经济效益的同时也产生了严重的生态环境问题。   针对我国畜禽养殖业的发展以及所带来的生态环境问题,本文根据大量的实地调查和畜禽养殖相关数据的采集,以江苏省为例,重点研究了集约化畜禽养殖与所产生的污染状况及对环境的压力;在此基础上,研究了我国畜禽养殖状况与所产生的主要污染物的时空变化特征及未来发展趋势,探讨了我国畜禽养殖业可持续发展的对策。主要结果如下:   1)预测结果显示,2010年肉蛋奶产量将分别达到8916万t、3198万t和5448万t,2030年将分别达到12303万t、3558万t和10055万t。之后畜禽产品产量增长速度将渐缓,到2050年基本上都保持稳定。同时,饲料粮需求量将持续上升,到2010年为20627万t,2030年达到27702万t,到2050年基本达到饱和(29495万t)。在口粮完全自给的情况下,饲料粮的最低自给率为85%左右,最大缺口在4000~5000万t之间。   2)随着养殖业的发展,我国畜禽粪便污染物总量也呈逐年上升趋势,畜禽粪便总量以及总氮(TN)、总磷(TP)、生化需氧量(BOD)和化学耗氧量(COD)产生量的年均增长率都在3%左右,且均以牛产生量为最多。甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)和氨气(NH3)等气体排放的年均增长率分别为2.6%、2.9%和2.4%。CH4以牛排放为主,N2O以猪排放为主,NH3以家禽排放量为主。据预测,2010年,畜禽粪尿及其污染物TN、TP、BOD和COD以及气体CH4、N2O和NH3排放量将分别达到358003.7万t、2051.1万t、928.7万t、7095.6万t、8219.4万t、1446.5万t、29.2万t和294.1万t;到2050年各类粪便污染物以及排放气体量都接近于2005年污染物以及排放气体量的1.5~2倍左右;河南、四川、山东、河北粪便及其污染物产生量居全国前列,并且山东、河北、河南、广东、湖南、辽宁、吉林和江苏等8个省份规模化养殖量以及粪便及其污染物产生量均位居我国前列。对典型养殖场主要畜禽粪便污染物含量的监测结果显示,不同畜禽粪中同一污染物含量周年变化规律不尽相同,而且不同地区同一畜禽粪中相同污染物含量变化规律也有所差别。对于P、Cu、Zn、Cd含量而言就需要考虑地区之间的差异性,N、有机质等元素含量就可不考虑地区之间的差异。同时,饲料、养殖场规模大小以及不同采样时间等因素在一定程度上均影响了粪便污染物含量。从平均值来看,N、P均以蛋鸡粪含量为最高,有机质以奶牛粪含量为最高,Cu、Zn以肉猪粪含量为最高,Cd以蛋鸡粪含量为最高,Pb、Cr、As在各类畜禽粪中的含量都相对很低。参照我国“农用污泥中污染物控制标准”和德国“腐熟堆肥中部分重金属限量标准”,Cu、Zn、Cd含量存在超标问题,以肉猪粪、母猪粪Cu、Zn超标最为严重。   3)对于江苏省来说,苏北以散养为主,养殖发展重心与污染负荷均以苏北为主,而苏南地区以集约化养殖为主,养殖量呈缩减状态,污染负荷量总体上呈下降趋势,说明经济比较发达的苏南地区将污染负荷逐步向经济相对欠发达的苏中、苏北转移。对于全国来说,我国畜禽养殖结构的变化导致畜禽养殖产业化进一步地域化分异,畜禽养殖总量与畜禽产品产量上的地域间差异也随时间而进一步增大,同时导致我国畜禽污染结构也发生相应的变化;从全国来说,我国畜禽粪便污染负荷呈现由东南向西北逐渐减轻的趋势,但我国养殖与污染重心(尤其是奶牛、蛋禽的养殖)正在由经济比较发达的东部、南部向经济相对欠发达的中部、西部发生转移。北京、上海等发达城市养殖量和污染负荷的下降促成了周边地带养殖量和污染负荷的升高;目前畜禽养殖与污染重心仍在东部、南部,但已不是北京、上海等大城市,山东、河南、四川以及河北等省份已经成为我国最大的养殖和污染省份。对于未来我国畜禽粪便N负荷量来说,中部地区将在2030年开始超过环境承载力临界值,对环境构成Ⅱ级威胁,从环境角度而言,东部地区向中、西部地区养殖业的转移只能是有限度的转移。
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