畜禽养殖场粪污现状(畜禽粪污产生量)

转自 《中国工程科学》 期刊

来自中国工程科学：黄宏坤、雷、翟、刘申、胡宇参与撰写。

畜禽粪便的不合理排放是我国农业面源污染的主要来源，但粪便本身也是一种潜在的资源。如何最大限度地利用畜禽粪便，减少环境污染，已成为我国畜禽业可持续发展必须面对和解决的重大问题。本文采用排放系数法对我国畜禽粪便量进行了测算，并对其资源化利用的现状和问题进行了分析。

我国畜禽养殖粪污产生量及其资源化分析

随着生活水平的提高和畜牧业的快速发展，畜禽养殖在为人们提供肉、蛋、奶的同时，也产生了大量的废弃物，成为我国农业面源污染的主要来源，也是发达国家和发展中国家共同关注的问题。早在六七十年代，世界上许多畜牧业发达的国家和地区都存在畜禽粪便污染的问题。一、前言.例如，英国每年需要处理8107t畜禽粪便，其中11 . 9万t磷可以回收。荷兰南部地区畜牧业密度最高，导致畜禽粪便大大超过农田畜禽粪便的承载量，从而造成粪便中的硝酸盐污染。报道称，荷兰每年粪便总产量为9.5107 t，其中盈余1.5107t；比利时的粪便和粪便总产量为每年4.1107 t，过剩8106t；法国布列塔尼集中了中国40%的集约化畜牧业。从20世纪80年代初开始，这个地区只有一个地区的饮用水超标，到2005年逐渐发展到6个地区，21个地区接近超标。在美国，畜禽养殖场产生的废弃物是人类生活的130多倍，严重威胁着当地的生态环境。我国畜禽粪便存量大，环境影响广泛，畜禽粪便利用率低。在中国的一些地方，在畜禽高度密集的地区，畜禽废弃物已成为主要的环境污染源

当不合理的排放造成环境污染时，牲畜粪便被认为是一种污染物。但如果作为农业生产的肥料施于农田，被作物吸收利用，则成为一种资源，可以替代化肥为作物持续提供营养，改善土壤有机质。畜禽粪便污染量是畜禽粪便污染控制和资源化利用的基础和前提。在计算我国畜禽粪便量的基础上，对其资源化利用、耕地承载力等热点问题进行了分析和探讨。

畜禽粪尿污染已超过城乡结合带居民生活、农田氮磷流失等对环境的影响，是造成许多重要水源地、江、河、湖等水 体严重污染的主要原因之一。

t:0;text-indent:0;padding:0 0 0 0;line-height:22px;">（一）畜禽粪便资源现状

我国畜禽养殖发展迅速，与建国初期相比，2016 年大牲畜、猪、羊、禽的年末存栏数分别增加 了 1.98 倍、7.53 倍、7.11 倍和 27.96 倍。与世界其 他国家相比，我国生猪的存栏量及出栏量均居世界 第一位，约占世界总量的一半。

利用第一次全国污染源普查成果《畜禽养殖业 源产排污系数手册》计算了我国畜禽粪尿中氮、磷 的含量。从总量上看，在不计污水的情况下，我国 猪、牛、羊、禽粪尿资源中氮、磷产生量分别为 1.229×107 t 和 2.046×106 t，各省（市、区）产生 量分别如图 3 所示，以河南省产生量最高，其次为山东、河北、四川、湖南等省。

图 3 我国各省（市、区）畜禽养殖氮、磷产生量

在养殖方式上，也从以前的散养为主开始向规模化和集约化发展，21 世纪初，规模化养殖场初 具规模，约有5万余个。近十几年来规模化发展更为迅速，尤其是规模化养猪场的发展最为迅速。畜禽养殖的规模化有利于采用先进设备对粪污进行处理，进而促进畜禽粪便资源化利用的机械化和工厂 化水平，提高了畜禽粪便资源量。

（二）畜禽粪便资源化利用方式

我国是养殖大国，生猪的存栏量及出栏量均居世界第一位，同时也是种植大国，种养结合不仅可以提高土壤质量，减少化肥投入，同时还能减轻畜禽养殖对环境造成的污染。促进畜禽粪便废弃物的综合利用，已成为中国养殖业发展亟待解决的重要问题之一，有利于缓解突出的环境问题，促进循环农业的实现，有利于资源节约及环境保护。畜禽粪便经过“减量化、无害化、资源化”处理，转换为肥料、饲料或能源，不仅可消除其对环境的影响，还可产生较大的经济价值和社会效益。

禽粪便肥料化

畜禽粪便中含有丰富的有机物和氮、磷、钾及多种微量元素物质，能够为作物生长提供营养，并培肥地力，是一种优质的有机肥源。较早的资料记载表明，我国在建国初期就提倡“大建田头肥库， 大沤优质肥料”，其中畜禽粪尿就是最好的原料 。畜禽粪便肥料化是其资源化的最主要途径。

我国畜禽养殖方式在改革开放以前多为散户饲养，所产生的粪尿作为农家肥就近施用到农田，主要是一家一户堆沤模式。随着人们生活水平的提高，对肉蛋奶供应的需求不断增长，越来越多的规模化 养殖场出现在大中城市近郊，在畜禽粪便肥料化处理方式上也开始发生转变。

传统堆肥技术由于占地面积大、周期长，不能控制畜禽粪便臭气等缺点，限制了其在规模养殖 下的应用与推广。而工厂化生产模式的高温好氧堆肥以其有机物分解速度快、发酵时间短、最大限 度杀灭病原菌等优点成为畜禽粪便堆肥的首选方 式。高温好氧堆肥是有机物在一定条件下，依靠微生物的相互协同作用，通过高温发酵分解转变为肥 料的技术，这期间合成的有机物腐殖质等能作为提 高土壤肥力的重要活性物质。这是当前畜禽粪便资 源化利用相对成熟的技术模式。据农业农村部不完 全统计 ，截至 2015 年我国有机肥生产企业达 2 961 个。当前，在我国规模化畜禽养殖场的畜禽 粪便处理模式中，储存农用和生产有机肥的比例均 在 65 %~75 % 。

三、畜禽粪污农田利用现状分析

（一）农业生产有机肥施用比例调查

尽管畜禽粪污作为肥料施用已经有近千年的历史，也积累了大量关于有机肥具有培肥地力、提高 土壤质量等方面的研究，与化肥相比，有机肥的推 广难度要大得多。

根据农业农村部对全国 23706 个典型地块的最新调查，种植粮食作物施用了有机肥（主要为畜禽 粪便等粪肥，不含秸秆等有机肥）的田块比例合计 为 19.1 %，其中水稻、小麦、玉米、甘薯和马铃薯 分别为 11.9 %、34.5 %、20.5 %、31.7 % 和 48.2 %；经济作物施用有机肥的田块比例约占 36.9 %，其中， 花卉、果树的有机肥施用比例均在 50 % 以上，甘蔗、甜菜、烟草、茶、桑类作物施用有机肥的地块 约占调查地块的 30 % ~40 %，棉花、油菜及其他油 料作物则较低。瓜果蔬菜施用有机肥的田块比例较 高，其中根茎叶类蔬菜和瓜果类蔬菜分别为 56.1 % 和 56.4 %，水生蔬菜较低，为 24.6 %（见图 4）。

图 4 不同作物施用有机肥的田块比例

调查结果表明，在当前农业生产中仍有大量 种植粮食作物和部分经济作物的地块没有施用有机 肥，有机肥替代部分化肥的工作仍需进一步加强。我国近年来对促进和引导农民使用有机肥出台了一 些补贴政策和措施，部分地方政府如北京、上海、江苏等省市也出台了有机肥补贴政策，开展有机肥 替代化肥试点工作等，这些措施较为有效地推进了畜禽粪便的还田利用。 

四、畜禽粪污资源化中的问题及建议

（一）开展清洁生产，提高粪污利用率

畜禽养殖粪污能够被利用则成为资源，而当不合理排放到水体中时，就变成了污染物。规模化畜 禽养殖场采用的清粪工艺主要是水冲粪、水泡粪和 干清粪工艺，养猪场以这三种工艺为主，养鸡场和养牛场以干清粪为主。对于水冲粪工艺，由于排出 的粪水含水率高（95 %~98 %），肥料化的难度较大，其运输、贮存和施用都不方便。分离粪水的工艺复杂，并且所分离出的固体粪便养分含量低，作为肥料的价值也较低。

清洁生产是从源头控制开始，以预防为主，将污染物尽可能消除在它生产之前。在人力、物力和财力允许的情况下，优化饲料配方，提高饲养技术，采用能够减少畜禽养殖污水产生量、降低处理难度、节约处理成本的清洁生产工艺，积极推行干清粪工艺，将干粪及时、单独清理出，减少与尿、污水的混合排出量，并及时将清出的粪便进行贮存或处理， 提高粪污回收利用率，便于进行资源化使用。

（二）优化畜禽养殖场布局，加强种养结合

从整体上看，我国畜禽养殖业正从传统养殖业转向现代养殖业，从以散养为主转向规模化发展，同时小型养殖场和散养群体依然占较大比例。传统养殖业主要集中在农区和牧区，周边有较充足的土 地来消纳养殖废弃物。随着大型养殖场逐渐向城郊结合带转移，养殖业和种植业开始脱节，养殖场与 农田的距离增大，养殖废弃物难以被运输到农田加以利用。

从长远发展看，畜禽养殖场的建设布局应遵循“种养结合、畜地平衡”的原则，首先要考虑当地的环境承载能力，兼顾市场需求、效益及污染排放治理，目前国家和部分地区已经出台了划定畜禽禁 养区、限养区技术指南，在这些指南的基础上，应根据可接纳畜禽养殖废弃物的土地布局，合理确定 畜禽养殖场的布设区域、畜禽种类、总量及规模。

（三）加强畜禽粪便无害化处理

在畜禽粪污资源化过程中，仍有不少问题必须引起重视。

当畜禽粪便肥料化时，如果使用不当，有可对土壤造成二次污染，影响作物生长，甚至导致农 产品质量下降，进而危害人类健康。这是由于规模化养殖场所用饲料中含有大量添加剂，导致畜禽粪 便中抗生素、重金属的含量较高，另外畜禽粪便中还含有大量病原体，在使用前需要进行无害化处理。农业农村部在 2018 年 5 月出台了畜禽粪便无害化 处理技术规范（GB/T 36195—2018），该规范对畜禽粪便无害化处理做出了基本要求，还从粪便处理 场选址及布局、粪便收集、贮存和运输、粪便处理 及粪便处理后的利用等方面进行了规定。在畜禽粪 污资源化过程中，应遵循该技术规范，作为有机肥施用时应与化肥进行合理配合，避免过量施用畜禽粪尿，以免对土壤和农产品造成污染。

在畜禽粪便饲料化过程中，由于粪便成分复杂并含有病原微生物、寄生虫等易造成传染疾病和爆 发性疾病的成分，抗生素和重金属等有害物质超标的现象较多，作为饲料应用时不安全隐患较大，所以畜禽粪便饲料化的利用争议较大，目前有些发达 国家已不主张利用畜禽粪便作为饲料。必须经过适 当的加工处理后再制作成饲料原料。不同畜禽种类、不同地区、不同饲养管理方式等所产生的粪便均 可能不同，在饲料化过程中要根据实际情况进行利用，加大畜禽粪便饲料化利用各个环节研究的深度和广度。

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