我国畜禽养殖业粪便污染风险与控制策略

第25卷第2期2006年3月地理研究GEOGRAPHICALRESEARCHVol125,No12Mar1,2006收稿日期:2005208210;修订日期:2005211216基金项目:国家高技术发展研究计划(2004AA649190)和国家杰出青年基金项目(40325003)作者简介:高定(19752),男,浙江宁波人,博士,副研究员。从事堆肥技术和废弃物资源化利用研究。通讯作者:陈同斌,研究员,博士生导师。E2mail:chentb@igsnrr1ac1cn我国畜禽养殖业粪便污染风险与控制策略高定,陈同斌,刘斌,郑袁明,郑国砥,李艳霞(中国科学院地理科学与资源研究所环境修复中心,北京100101)摘要:随着我国畜禽养殖业的迅速发展,畜禽粪便排放不断增加。2002年,我国畜禽粪便产生量达2715亿吨,畜禽粪便农用地的平均负荷为4119吨/公顷,畜禽粪便每年流失至水体的总氮、总磷、BOD、COD分别为87万吨、3415万吨、600万吨和647万吨。聚类分析结果显示,如果将我国各省农用地受畜禽粪便污染的风险分为4级;上海受污染的风险等级最高,其次是河南、天津和山东,北京、江苏、河北、安徽和湖南再次之,其余22个省份农用地受污染的风险相对较小。加强畜禽粪便的管理和资源化利用是解决畜禽粪便污染的主要手段。关键词:畜禽养殖;粪便;产生量;环境污染;区域差异;风险控制文章编号:100020585(2006)02203112091949年以后,尤其是改革开放以来,我国主要牲畜养殖量增长迅速(图1)。特别是进入90年代以后,随着“菜篮子”工程的提出,畜禽养殖业实现了连续10多年的快速发展。据统计,1980～2000年我国肉类、奶类和禽蛋产量均以10%以上的速度递增。从1991年开始,我国肉、禽、蛋的总产量连续多年保持世界第一。预计2010年前畜牧业的产值还将以每年8%左右的速度增长[1,2]。随着畜禽养殖业的发展,规模化畜禽饲养的比例也不断扩大。2002年我国生猪的规模养殖(年出栏50头以上)占到当年出栏数的2312%,肉鸡和蛋鸡的规模养殖(年出栏2000只以上)占到当年出栏数的48%和4412%[3]。从养殖规模来看,北京、上海、河南、浙江、广东等地畜禽养殖规模化程度比较高[4]。随着畜禽养殖及规模的扩大,畜禽粪便产生量的不断增加,畜禽养殖业带来的生态环境问题也变得日益突出[5～7]。目前,有关畜禽粪便污染的报道主要是关于某个地区的畜禽粪便产生量情况分析,尚未见对全国畜禽粪便污染风险的报道。针对我国畜禽养殖业粪便污染问题,本文对畜禽粪便的污染风险与控制策略进行了分析和讨论。1我国畜禽粪便产生情况畜禽的粪尿排泄量与动物种类、品种、性别、生长期等因素有关[8]。根据各类畜禽的粪便产生量并参考农业部全国农业技术推广服务中心关于畜禽粪便量的计算方法[5,9,10],计算出2002年我国畜禽粪便产生量为2715亿吨。当年我国各工业行业产生的工业固体废弃物为9145亿吨,畜禽粪便的产生量为工业固体废弃物产生总量的2191倍,河南、湖南等部分地区的比例还在5倍以上[2]。全国猪粪、牛粪、羊粪和禽粪的产生量分别为1219312地理研究25卷亿吨、1114亿吨、210亿吨、112亿吨,分别占畜禽粪便产生量的4619%、4114%、713%、414%。从畜禽粪便产生的分布地域来看,产生量最大的省份为四川省,达2148亿吨,其次为河南和山东,分别为2147亿吨和2111亿吨(图2)。表1不同畜禽粪便的养分含量[10]Tab11Thecontentofvariousnutritionofdifferentpoultrymanure有机碳(C,g/kg)养分含量(g/kg)全氮(N)全磷(P)全钾(K)猪粪41420199101112牛粪3681617413915羊粪3361011212513鸡粪301231491316112我国畜禽粪便的养分含量畜禽粪便中含有大量的氮、磷等营养物质,是一种优良的有机肥。数千年来,我国一直将畜禽粪便作为提高土壤肥力的重要肥源。农业部全国农业技术推广中心对我国11个省(市、区)各类畜禽粪便的养分含量进行了测定(表1)。图3我国各省(区、市)畜禽粪便总氮产生量Fig13TheoutputoftotalNfrompoultrymanureinindividualprovinceofChina我国猪粪的氮、磷、钾养分含量总和为4111g/kg,牛粪为3015g/kg,羊粪为1716g/kg,鸡粪为4818g/kg。从养分的平均含量来看,鸡粪的氮、磷、钾含量最高,猪粪、牛粪次之,而羊粪最低。根据各类粪便的产生量和养分含量情况,可以得出我国各省畜禽粪便氮、磷、钾的总产生量(图3～图5)。2002年,我国畜禽粪便的总氮产生量为1530万吨。其