畜禽養(yǎng)殖污染范圍布局范文

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1引言（Introduction）

農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染對(duì)土壤環(huán)境、水質(zhì)和農(nóng)產(chǎn)品安全具有不同程度的影響，是導(dǎo)致區(qū)域環(huán)境質(zhì)量下降的重要因素[1]。畜禽養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展和生產(chǎn)集約化程度的提高，大量糞尿與污染物的排放和流失到水體中，導(dǎo)致硝酸鹽含量超標(biāo)、COD和BOD增加以及水體富營(yíng)養(yǎng)化[2,3]，土壤污染物大量積累，嚴(yán)重影響著農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。國(guó)內(nèi)外針對(duì)畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物估算以及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)已有較多的研究和報(bào)道[4]。珠江三角洲是我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的典型區(qū)域，城市化和工業(yè)化的快速發(fā)展促使城市和城鄉(xiāng)結(jié)合部都市型農(nóng)業(yè)的興起，同時(shí)也帶來(lái)一系列農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。廣州市經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，城市生活水平逐步提高，畜禽產(chǎn)品消費(fèi)量也持續(xù)增加。擁有發(fā)展畜禽養(yǎng)殖業(yè)的良好區(qū)位和自然條件，近年來(lái)規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速，不可避免給環(huán)境帶來(lái)較大影響[5]。由于養(yǎng)殖業(yè)的布局不合理以及缺乏納污土地等因素[6]，畜禽糞便沒(méi)有得到合理處置和利用，養(yǎng)殖廢水排放和流失影響湖庫(kù)和河流等水體環(huán)境質(zhì)量，成為城市和鄉(xiāng)村主要污染源之一。長(zhǎng)期以來(lái)畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染沒(méi)有引起足夠重視，畜禽養(yǎng)殖污染環(huán)境管理尚未深入開(kāi)展。目前畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物的定量估算沒(méi)有形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[7]，畜禽養(yǎng)殖空間布局規(guī)劃和環(huán)境管理等相關(guān)研究缺乏。本文以廣州市為研究區(qū)域，采用排放系數(shù)法和分區(qū)統(tǒng)計(jì)方法，研究畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物產(chǎn)生流失量和空間分布特征，以及其對(duì)環(huán)境水體的影響，探討畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治對(duì)策。以期為行業(yè)的污染防治和管理提供科學(xué)依據(jù)，為區(qū)域畜禽養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究提供參考。

2研究區(qū)域與方法(Studysiteandmethod)

2.1研究區(qū)域概況

廣州市地處廣東省的中南部，珠江三角洲的北緣，瀕臨南海，位于東經(jīng)112°57′至11°43′，北緯22°26′至23°56′，總面積7434.4km2。中心城區(qū)包括越秀區(qū)、荔灣區(qū)、海珠區(qū)、天河區(qū)、黃埔區(qū)、蘿崗區(qū)和白云區(qū)，面積1475.3km2，城郊區(qū)縣有花都區(qū)、番禺區(qū)和南沙區(qū)，面積2277.8km2，遠(yuǎn)郊區(qū)縣有增城市和從化市，面積3610.8km2。整體地勢(shì)呈現(xiàn)北高南低、自北向南逐步傾斜的趨勢(shì)。地貌類型大致可以劃分為中低山地、丘陵地、崗臺(tái)地、沖積平原、陸地水域和灘涂六類。全市水域面積744km2，占全市面積的10%。北部有流溪河、白坭河、增江，南部為珠江三角洲河網(wǎng)區(qū)，為西、北、東江下游水道和珠江前、后航道匯流交織成的河網(wǎng)。屬亞熱帶典型季風(fēng)海洋氣候，年降水量為1689.3～1876.5mm，年平均日照時(shí)數(shù)為1896.5h，年太陽(yáng)輻射量在4367～4597MJ?m-2，全年平均氣溫在21～23℃之間。地帶性植被主要為亞熱帶常綠闊葉林，山地丘陵的森林主要是次生林和人工林。

2.2研究方法

2.2.1畜禽養(yǎng)殖密度計(jì)算查閱廣州市統(tǒng)計(jì)年鑒獲得2005～2009年養(yǎng)殖規(guī)模。根據(jù)廣州市畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)計(jì)算畜禽養(yǎng)殖密度分布。為便于不同畜種進(jìn)行統(tǒng)一比較，采用標(biāo)準(zhǔn)畜禽單位(AU)對(duì)畜禽養(yǎng)殖數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化換算，1個(gè)畜禽單元等于454kg畜禽活體重量[8]。將各畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)養(yǎng)殖量統(tǒng)一換算為標(biāo)準(zhǔn)畜禽單位，以區(qū)縣和鎮(zhèn)街為基本單元進(jìn)行分區(qū)統(tǒng)計(jì)，得到廣州市畜禽養(yǎng)殖密度分布圖。

2.2.2畜禽養(yǎng)殖污染物計(jì)算畜禽的糞便排泄系數(shù)是指單個(gè)動(dòng)物每天排出糞便的數(shù)量，它與動(dòng)物的種類、品種、生長(zhǎng)期、飼料很氣候等諸多因素有關(guān)[9]。畜禽糞便中含有大量的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[10]，選擇合理的排泄系數(shù)有利于畜禽污染物產(chǎn)生量和氮磷物質(zhì)流失量估算的準(zhǔn)確性。排泄系數(shù)具有較明顯的區(qū)域差異性，華南地區(qū)和廣州的畜禽養(yǎng)殖排泄系數(shù)具有地方特點(diǎn)，本研究采用朱冬亞[11]估算的廣州市畜禽糞便和污染物年排泄系數(shù)(表1)，能夠總體反映廣州市畜禽養(yǎng)殖污染物產(chǎn)生情況。分別計(jì)算各養(yǎng)殖場(chǎng)畜禽糞便、尿液和污染物產(chǎn)生量，導(dǎo)入ArcInfo9.2進(jìn)行空間分析，繪制廣州市畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物空間分布圖。

2.2.3畜禽養(yǎng)殖污染物流失量畜禽養(yǎng)殖污染物對(duì)區(qū)域水環(huán)境有較大影響。大多離水系距離較近，部分養(yǎng)殖場(chǎng)將畜禽糞便直接排入到河流中。畜禽糞便在堆放及清糞沖洗過(guò)程中極易流失到水體中，尿液的流失率則更高[10]。據(jù)研究市郊畜禽糞便進(jìn)入水體的流失率為25%~30%[9]。結(jié)合廣州市養(yǎng)殖場(chǎng)排放特點(diǎn)，本研究取畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)污染物流失率25%。按照各畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)污染物排放去向，計(jì)算各主要水體受納畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)污染物負(fù)荷，結(jié)合水質(zhì)現(xiàn)狀分析畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染對(duì)廣州市水環(huán)境影響。

3結(jié)果與討論(Resultanddiscussion)

3.1廣州市畜禽養(yǎng)殖規(guī)模及空間分布隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，廣州市畜禽養(yǎng)殖規(guī)模呈增加趨勢(shì)(表2)。2009年廣州市生豬出欄量達(dá)225萬(wàn)頭，肉雞出欄量為6446萬(wàn)羽，奶牛存欄量為1.9萬(wàn)頭。從2005到2009年生豬養(yǎng)殖規(guī)模呈小幅上升趨勢(shì)，肉雞養(yǎng)殖規(guī)模穩(wěn)定在6000萬(wàn)羽以上，奶牛也保持在1.9萬(wàn)頭[12]。珠三角經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展處于全國(guó)前列，按2009年廣州市常住人口1033.4萬(wàn)人推算，人均生豬占有量0.22頭，人均肉雞占有量達(dá)到6.24只。與國(guó)內(nèi)其他大城市相比，廣州市畜禽養(yǎng)殖規(guī)模較高，人均畜禽產(chǎn)品占有量也超過(guò)上海、北京。龐大的畜禽養(yǎng)殖規(guī)模加重了廣州市環(huán)境污染負(fù)荷，對(duì)水體和土壤環(huán)境產(chǎn)生較大影響。表22005-2009年廣州市畜禽養(yǎng)殖業(yè)規(guī)模Table2LivestockandpoultrybreedingquantityofGuangzhoucityfrom2005to2009年份Year生豬(萬(wàn)頭)Pig(104capita)奶牛(萬(wàn)頭)Cow(104capita)肉牛(萬(wàn)頭)Beefcattle(104capita)蛋雞(萬(wàn)只)Layer(104pullet)肉雞(萬(wàn)只)Chicken(104pullet)20052151.851.221960788420062332.021.522260873520071981.130.951748660720082151.910.881742633320092251.900.9517406446廣州市畜禽養(yǎng)殖業(yè)中養(yǎng)殖場(chǎng)所占比例較高，其中養(yǎng)殖場(chǎng)的生豬出欄量占全市的55.7%，肉雞出欄量占全市14.3%。廣州市畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)主要分布在環(huán)繞中心城區(qū)的城郊地區(qū)，而中心城區(qū)基本無(wú)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)(表3)。廣州市畜禽養(yǎng)殖數(shù)量達(dá)到17.9萬(wàn)AU，其中增城市養(yǎng)殖數(shù)量最高，其次是蘿崗區(qū)、從化市、白云區(qū)和花都區(qū)。廣州市郊區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較中心城區(qū)低，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)仍占有一定比重。而作為廣州市“南拓”發(fā)展重心的番禺區(qū)，近年來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較快，畜禽養(yǎng)殖規(guī)模有所減少，但與中心城區(qū)相比仍不容忽視。越秀區(qū)、荔灣區(qū)和海珠區(qū)無(wú)養(yǎng)殖場(chǎng)分布，天河區(qū)、黃埔區(qū)和南沙區(qū)則有少量養(yǎng)殖場(chǎng)分布。畜禽養(yǎng)殖密度是指示農(nóng)業(yè)氮、磷流失風(fēng)險(xiǎn)的指標(biāo)之一，養(yǎng)殖業(yè)污染物負(fù)荷與畜禽密度的分布具有一致性[13]。隨著養(yǎng)殖量的增長(zhǎng)，區(qū)域畜禽密度也較稠密，全市畜禽養(yǎng)殖密度達(dá)到24.3AU/km2。養(yǎng)殖密度較高的區(qū)域主要分布在近郊地區(qū)(圖1)，其中蘿崗區(qū)養(yǎng)殖密度最高，達(dá)到67.9AU/km2，其次是增城市養(yǎng)殖密度33.8AU/km2。其中蘿崗區(qū)九龍鎮(zhèn)和增城市石灘鎮(zhèn)養(yǎng)殖密度分別達(dá)到142.9和119.1AU/km2。白云區(qū)、番禺區(qū)、花都區(qū)和從化市的養(yǎng)殖密度也較高。主要是由于距離中心城區(qū)近，具有發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)的區(qū)位優(yōu)勢(shì)。

3.2廣州市畜禽養(yǎng)殖污染物空間分布根據(jù)表3估算結(jié)果，初步估算畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)化學(xué)需氧量產(chǎn)生量約為工業(yè)COD的2.8倍，是生活源COD產(chǎn)生量的1/5。畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)氨氮產(chǎn)生量約為工業(yè)氨氮的3.7倍，是生活源的1/10。廣州畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)污染物的產(chǎn)生量巨大，畜禽糞便和水污染物的流失是廣州市水污染物重要來(lái)源之一。從對(duì)水環(huán)境影響較大的化學(xué)需氧量和氨氮產(chǎn)生量空間分布來(lái)看，與養(yǎng)殖密度空間分布相似，呈明顯的層次分布(圖2)。中心城區(qū)污染物產(chǎn)生量較小，近郊區(qū)縣是畜禽養(yǎng)殖污染物產(chǎn)生的重點(diǎn)區(qū)域。除天河區(qū)的珠吉街道、五山街道和鳳凰街道污染物產(chǎn)生量較高，中心城區(qū)基本無(wú)污染物產(chǎn)生。增城市和蘿崗區(qū)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)COD和氨氮產(chǎn)生量較高，分別達(dá)到1.8萬(wàn)噸和1.4萬(wàn)噸，其中蘿崗區(qū)九龍鎮(zhèn)和增城市石灘鎮(zhèn)污染物密度最高，分別達(dá)到76.6和35.9噸/km2。白云區(qū)、蘿崗區(qū)、花都區(qū)和番禺區(qū)等近郊區(qū)縣是污染物產(chǎn)生量的分布重心，從產(chǎn)生量密度圖中呈現(xiàn)環(huán)繞中心城區(qū)明顯的圓環(huán)。城市外圍和城鄉(xiāng)結(jié)合地區(qū)是畜禽養(yǎng)殖業(yè)分布的重點(diǎn)地區(qū)。這些地區(qū)具有交通優(yōu)勢(shì)和一定的環(huán)境容量，為畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展帶來(lái)便利條件，但同時(shí)也加重了城市和城鄉(xiāng)結(jié)合地區(qū)水體污染負(fù)荷。除養(yǎng)殖場(chǎng)外，農(nóng)戶散養(yǎng)畜禽仍然占有一定比重，主要分布在增城市和從化市等遠(yuǎn)郊地區(qū)。散養(yǎng)畜禽分布較分散，大部分糞尿直接外排，未經(jīng)處理的畜禽糞便被隨意堆放，導(dǎo)致大量的污染物流失到環(huán)境水體中，給農(nóng)村地區(qū)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)較大影響。畜禽養(yǎng)殖業(yè)的水體污染已不是一個(gè)局部的環(huán)境污染問(wèn)題，而是影響大流域環(huán)境的問(wèn)題，增加了河口、近海海域的富營(yíng)養(yǎng)化程度。城鄉(xiāng)結(jié)合部和遠(yuǎn)郊的畜禽養(yǎng)殖業(yè)大部分分布在水系上游，給位于珠江三角洲河網(wǎng)下游的城市地區(qū)帶來(lái)較大壓力。

3.3廣州市畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物對(duì)水環(huán)境影響廣州市畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)糞便和尿液流失量較大，根據(jù)估算結(jié)果，畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)流失到環(huán)境水體中的化學(xué)需氧量和氨氮達(dá)到1.6萬(wàn)噸和739噸。受納畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)污染物流失量較高的是流溪河、東江和增江，其次是珠江西航道和潖江，珠江三角洲河網(wǎng)地區(qū)受納污染物相對(duì)較少(表4)。其中流溪河受納的污染物量最高，化學(xué)需氧量和氨氮負(fù)荷達(dá)到5791噸和227噸，占總流失量的35.5%和30.7%。流溪河是廣州市母親河，是廣州市北部重要水源地。流溪河流經(jīng)的白云區(qū)、花都區(qū)和從化市等區(qū)縣流域上下游農(nóng)業(yè)仍占較大比重，分布著較多畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)。流溪河流域內(nèi)的畜禽養(yǎng)殖污染物流失以及其它面源污染對(duì)其水質(zhì)影響較大。東江和增江分別受納化學(xué)需氧量3296噸和2032噸，總計(jì)占總流失量的32.7%。潖江受納化學(xué)需氧量達(dá)1001噸。增城市和花都區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)比重也較高，畜禽養(yǎng)殖污染物的流失對(duì)其水體環(huán)境有一定影響。相對(duì)而言，除珠江西航道外珠江廣州航道和南部三角洲河網(wǎng)地區(qū)受納污染物流失量較少。流溪河、東江、增江等水系上游和沿岸除分布有較多的規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)外，還存在散養(yǎng)畜禽情況，由此產(chǎn)生的污染物養(yǎng)分流失風(fēng)險(xiǎn)較高[14]。流域中的農(nóng)業(yè)區(qū)非點(diǎn)源氮素是水體富營(yíng)養(yǎng)化的重要原因[15,16]，散養(yǎng)畜禽產(chǎn)生的過(guò)境水的氮素污染程度嚴(yán)重程度更甚于規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)污染。因此，急切需要采取環(huán)境管理措施，切實(shí)保障飲用水源地環(huán)境安全。

4對(duì)策和建議(Policiesandproposals)

4.1合理規(guī)劃畜禽養(yǎng)殖業(yè)空間布廣州市于2010年頒布了《廣州市生豬養(yǎng)殖管理辦法》，將飲用水源保護(hù)區(qū)、居民區(qū)等環(huán)境敏感區(qū)劃定為生豬禁養(yǎng)區(qū)域，為保障畜禽養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境安全提供依據(jù)。但目前廣州市畜禽養(yǎng)殖業(yè)布局仍不合理，畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)和散養(yǎng)畜禽分布仍較分散，規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)大多數(shù)集中在城郊地區(qū)，這里耕地資源有限，存在畜禽糞便還田無(wú)法就地有效消納的問(wèn)題[6]。流溪河、東江、西航道等重點(diǎn)流域畜禽養(yǎng)殖業(yè)缺乏合理布局規(guī)劃。需要對(duì)廣州市畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)布局進(jìn)行總體規(guī)劃，加強(qiáng)畜禽養(yǎng)殖污染物排放量估算研究和污染控制區(qū)劃[17]。重點(diǎn)加強(qiáng)東西部飲用水源地養(yǎng)殖業(yè)管理，引導(dǎo)畜禽養(yǎng)殖業(yè)向消納土地相對(duì)充足的增城、花都和從化等地區(qū)轉(zhuǎn)移。在人口稠密和環(huán)境敏感區(qū)、主要江河干流兩岸1公里范圍內(nèi)、大中型水庫(kù)和水源保護(hù)區(qū)嚴(yán)格限制發(fā)展畜禽場(chǎng)，對(duì)已有的養(yǎng)殖場(chǎng)應(yīng)加強(qiáng)污染治理，并按計(jì)劃逐步搬遷或取締。

4.2引導(dǎo)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)規(guī)模化和規(guī)范化發(fā)展養(yǎng)殖場(chǎng)和養(yǎng)殖小區(qū)在廣州市畜禽養(yǎng)殖所占比例較高，其中生豬養(yǎng)殖量超過(guò)50%。但養(yǎng)殖場(chǎng)規(guī)模化和標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)水平不高，許多小規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)無(wú)力進(jìn)行治理設(shè)施投入。目前農(nóng)戶分散養(yǎng)殖仍占有相當(dāng)比例，給養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境管理帶來(lái)較多困難。規(guī)模化養(yǎng)殖具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，但養(yǎng)殖規(guī)模也不宜過(guò)大，過(guò)度集中易造成污染物大量集中排放[18]。應(yīng)充分考慮自然地理?xiàng)l件和環(huán)境容量，采取合理規(guī)劃和適度養(yǎng)殖規(guī)模[19]。引導(dǎo)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)規(guī)模化集約化發(fā)展，重點(diǎn)支持建設(shè)一批現(xiàn)代化、環(huán)保型的畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)。逐步控制農(nóng)戶分散畜禽養(yǎng)殖量，以便于糞尿污染物排放的統(tǒng)一監(jiān)管和資源化利用。環(huán)保部和廣東省相繼頒布了畜禽養(yǎng)殖業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，需要引導(dǎo)規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)加強(qiáng)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，積極改進(jìn)養(yǎng)殖方式，推廣沼氣發(fā)酵、糞便飼料化等生態(tài)畜禽養(yǎng)殖技術(shù)。

4.3加強(qiáng)畜禽養(yǎng)殖污染減排和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防范由于對(duì)畜禽養(yǎng)殖污染的嚴(yán)重性和污染治理的必要性認(rèn)識(shí)不足，很長(zhǎng)一段時(shí)間沒(méi)有把畜禽污染治理作為環(huán)境保護(hù)監(jiān)督管理的內(nèi)容。規(guī)模化集約化畜禽養(yǎng)殖沒(méi)有得到積極引導(dǎo)，污染治理設(shè)施投入不足，畜禽養(yǎng)殖污染對(duì)水環(huán)境污染的貢獻(xiàn)仍較大。“十二五”期間將畜禽養(yǎng)殖業(yè)化學(xué)需氧量和氨氮納入總量控制指標(biāo)，可以促進(jìn)規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)糞便和水污染物治理設(shè)施投入。廣州市需要加大畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)污水治理設(shè)施投入，嚴(yán)格執(zhí)行畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)控制化學(xué)需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、總氮（TN）、氨氮（NH3-N）、總磷（TP）等污染因子。畜禽養(yǎng)殖業(yè)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防范也不容忽視，目前飼料和添加劑的大量使用導(dǎo)致畜禽糞便中微量元素富積，有研究表明雞糞中重金屬含量常常是飼料的數(shù)倍[20]。糞污還田使得農(nóng)田土壤中的重金屬和有害物質(zhì)大量增加[21]，珠江三角洲農(nóng)業(yè)土壤已存在不同程度重金屬超標(biāo)現(xiàn)象[22]。要采取畜禽養(yǎng)殖業(yè)全過(guò)程控制，加強(qiáng)激素使用、轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品的環(huán)境安全管理，防止環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事故發(fā)生。重視畜禽糞便的資源化利用，把錯(cuò)位的污染物變?yōu)橘Y源，實(shí)現(xiàn)環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一，促進(jìn)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的環(huán)境友好和可持續(xù)發(fā)展。