加強北京市規模化畜禽養殖場污染防治工作
王凱軍 金冬霞
北京市環境保護科學研究院
摘要 通過對北京市規模化畜禽養殖場污染現狀分析,結合國內外畜禽養殖場污染控制原則,提出北京市規模化畜禽養殖場污染防治對策和建議。
關鍵詞 畜禽養殖場 污染控制 對策
Abstract: Based on our analysis of the situations of pollution at sizable poultry and livestock farms in Beijing, and drawing on the principles of pollution control in the world, we present some countermeasure and proposals on pollution prevention and control for sizable poultry and livestock farms.
Key words: poultry and livestock farms, pollution control, countermeasure
一、 農業污染防治問題的提出
九十年代末期,中國加強了對工業污染源的治理。國家制定了“33211”污染控制工程計劃;2000年底,國家又對全國工業企業提出一控雙達標要求,北京基本上實現了這一目標。1999年我國城市污水量首次超過了工業廢水污染量,為此國家將水污染治理工作重點放在城市污水處理上。國家多次發行了國債,其中相當一部分用于城市污水的治理。在此基礎上各地加強了城市污水的治理力度。
在工業廢水和城市污水得到初步解決之后,農村面源污染問題(農藥、化肥和畜禽糞便污染)已提到議事日程上來。根據1995年我國畜禽業的生產數量及畜禽的排泄指數計算,我國每年畜禽糞便產生d量約為17.3億噸,而我國各工業行業每年產生的工業固體廢物為6.34億噸,畜禽糞便量是工業固體廢物的2.7倍。且畜禽糞便堆放及清糞沖洗管理不當極易進入到水體中,一般畜禽糞便進入水體的流失率可達25-30%。保守估算1995年我國畜禽糞便主要污染物COD、BOD、NH3-N的流失量分別為728.26、498.83和132.20萬噸,同期工業廢水的COD排放總量為768.37萬噸,我國畜禽行業的廢水COD排放接近全國工業廢水的COD排放總量。因此,加強畜禽養殖業的污染防治與環境管理已成為現階段農村環境保護的重要內容。
二、北京市規模化畜禽養殖場污染現狀
1、養殖場規模及污染現狀
北京市環保局組織各區縣環保局于2000年11月對北京市規模化畜禽養殖場情況進行了調查。調查對象為存欄數200頭及以上的養豬場、40頭及以上的奶牛場、80頭及以上的肉牛場、2000只及以上的養雞場、1000只及以上的養鴨和養鵝場。
據調查,截止到1999年12月31日,北京市共有各類規模化養殖場814個,其中養豬場439個,占調查總數的53.9%,總存欄93.41萬頭;肉牛場29個,存欄1.65萬頭;奶牛場125個,存欄4.16萬頭;蛋雞場94個,存欄236萬只;肉雞場88個,存欄616萬只;鴨場39個,存欄81萬只。
根據排污系數測算,1999年北京市規模化畜禽養殖場糞便產生量為304.42萬噸(相當于城市生活垃圾產生量),其中豬糞尿占66.4%;污水排放量在1522~3044萬噸之間,其中養豬場和奶牛場所排污水占養殖污水總量的84%。當年隨糞便排放的BOD5為5.29萬噸,CODcr為7.26萬噸,NH3-N為1.13萬噸。同期工業廢水和生活污水CODcr的排放量約為3萬噸及14萬噸。
北京市各養殖場均以自發形式處理與消納所產生的糞便,大多數糞便以簡單還田方式被利用,污水則基本上采取下滲方式排放。據北京市環保局等部門對一些豬場排放的豬糞尿進行監測,并用國家污水排放標準進行評價,結果表明,COD超標53倍、BOD超標76倍、SS超標14倍,達到了嚴重污染程度。目前畜禽糞便的污染已成為環保工作的又一大難題。
2、規模化養殖場污染原因
養殖場污染是在一定社會經濟條件下,畜牧業發展到一定階段時出現的問題。在當前,由于重視經濟效益、社會效益,而忽視環境效益和生態效益,從而使畜禽糞尿成為畜產公害。究其根源,主要有以下幾方面原因:
(1)畜牧業養殖方式及飼養規模的轉變
以往的畜牧業多為分散經營,規模小,家畜廢棄物可及時處理,對環境的危害不大。但近些年,飼養規模由小變大,經營方式由分散到集約,使糞尿和污水排放集中化,而集中排放的糞便、污水遠遠超出了周圍土地的消納能力而成了污染源。
(2)農業由使用糞肥轉向使用化肥
由于化肥具有肥效高,運輸、貯存、使用方便等特點,而糞肥體積大,用量多,裝運不便,且長途運輸費用較高,故人們更偏愛使用化肥。因此可以認為,有機肥難以還田是畜牧產業之所以造成環境污染的重要原因之一。
(3)缺乏防治畜禽污染的配套政策及法規
由于認識不足,人們沒有把畜禽糞便處理作為集約化畜禽生產的一個重要環節列入畜禽場建設計劃。另外,由于當時各地興建養殖場時資金不足、時間倉促,所建的養殖場大多設施簡陋,沒有配套的糞便處理設施。目前北京市僅有8~12%的養殖場有污水和糞便處理設施,污水處理量約占產生量的2%,糞便處理量約占產生量的10%左右。
直至2001年以前,國家一直沒有制定專門的關于畜牧業發展的環境管理政策,更沒有專門的畜禽養殖環境管理法規和標準,畜禽污染控制管理明顯滯后,這是養殖業生產發展與環保不同步的重要原因。調查表明,約3/4的養殖場未辦環保部門審批手續。
三、畜禽養殖場污染控制的立法原則及依據
面對大量畜禽糞便難以貯存、處理與利用而污染環境的問題,許多國家通過立法對畜牧業生產過程中的環境問題加以干預和限制。芬蘭是最早開展畜禽糞便污染防治立法的國家,而立法最多的是日本,自1970年開始先后公布了7個有關的法律。此外美、德、英、法、韓、丹麥、荷蘭、比利時、挪威等國都有這方面的法律、法規。我國的臺灣、香港等地區也制訂了相應的法規。
(一)立法的原則及依據
綜合分析各國制定畜禽養殖場廢棄物排放標準的過程有以下幾個原則:不造成地面水域的污染;不造成地下水水質污染;不破壞土壤的正常自凈過程;不造成農作物品質的異常惡化,以保證提高農作物產量;最大限度地將畜禽糞尿作為資源,提高社會環境和經濟效益。各國立法的依據基本上是根據本國地下水、土壤及地表水的污染承受能力制定的。
1、對地下水氮、磷的控制[1,2,3,4]
作為肥料的畜禽糞便在相對狹小的范圍內過量施用,會導致氮、磷等污染物對地下水造成污染。許多國家都注意當地畜禽糞便排泄量要與當地農田面積相適應,使糞尿中的營養物質在農田中轉化為農作物的營養成分而不損害其地下水的質量。一些發達國家結合其土壤類型及降雨量等當地條件,應用畜禽養殖負荷概念制定了相應的法規來防治養殖業污染。
一般情況下,發達國家對畜禽養殖負荷的控制有兩種方法,一種是限制養殖規模(頭或只數),另一種是限制每公頃土地的施肥量。
(1)控制養殖規模
英國是一個基本無畜禽糞便污染的國家,其主要經驗是限制辦大型的畜牧場。政府綜合了經濟學家、畜牧學家等專家的意見,提出了一個畜牧生產場的家畜最高頭數限制指標:奶牛200頭、肉牛1000頭、種豬500頭、肥豬3000頭、綿羊1000只、蛋雞70000只;而荷蘭的畜牧業密度居世界首位。據統計,荷蘭每年糞便總產量近1億噸,其中的1/6過剩,因此從1984年起,政府不再允許養豬業和養禽戶擴大經營規模,禁止進一步增加糞便的排放量;德國規定每公頃土地上最大飼養頭(只)數:成年牛3頭、青年牛6頭、犢牛9頭、肥豬15頭、繁殖豬9頭、蛋雞300只、肉雞900只、鴨450只、羊18只、成年馬3匹;
(2)土地施用量的限制
土地施用量的限制包括每公頃土地施用的畜禽糞便量和施肥方式以及氮、磷含量等。其中意大利規定每公頃耕地上可使用畜禽糞便最多為4噸;丹麥規定對奶牛糞便最大用量不超過每公頃2.5頭奶牛的糞便,且糞便施入農田后應立即混合到土內,裸露時間不得超過12小時,并且不得在凍土上施糞;瑞典只有當有足夠大的農田可供噴灑畜禽糞便廢水時才允許建造和擴建大型養殖場,一般認為一頭奶牛需要0.4公頃農田來撒布其糞便。
德國規定從10月開始到次年2月禁止施用糞尿,并對耕地使用的氮、磷、鉀總量進行限制,如對氮的控制是240kg/ha;英國規定糞便施用量不得超過每公頃耕地125kg氮肥總量,作物收獲后在冬季閑置的農田不得施用糞肥;法國規定氮、磷施用量每公頃不能超過150 kg和100 kg。
2、對地表水排放濃度的控制[5,6]
根據地表水的不同要求確定不同的畜禽養殖業污水排放標準。為此一些國家和地區在控制畜禽糞便負荷的同時,對其污水的排放也加以規定。我國上海規定:位于黃浦江上游水源保護區及準水源保護區內的畜禽牧場:CODcr≤350 mg/L,BOD5≤180 mg/L,NH3-N≤80 mg/L;上述以外地區的畜禽牧場:CODcr≤400 mg/L,BOD5≤200 mg/L,NH3-N≤100 mg/L。其他一些國家和地區畜禽養殖業污水排放標準見表1。
地區
BOD5(mg/L) CODcr
(mg/L) SS
(mg/L) pH值 NH3-N
(mg/L) TP
(mg/L) 大腸桿菌
(cell/L)
日本
≤160 ≤400 ≤200 5.8-8.6 ≤120 ≤3×106 德國 ≤30 ≤170 ≤50 ≤16 ≤ 英國 ≤20 ≤30 ≤ 臺灣 ≤80 ≤250 ≤150 6.9-9.0 ≤50 ≤4 ≤4 新加坡 ≤250 ≤5 ≤5 (二)其他政策
畜牧業是一個微利產業,而治理畜禽糞便污染需要相當多的資金,農民和畜牧經營者難以承受。因此,許多國家不但利用法律手段,而且在經濟上給予不同的資助。例如,日本在地方財政年度預算中,撥出一定的款額來防治畜禽污染。英國、丹麥為使糞肥能安全儲存過冬,分別承擔農民建造儲糞設施費用的50%和40%。荷蘭為促進過剩糞肥運往缺肥區,對距離100km以上和50km以上的給予不同的運輸補貼。瑞典將提高化肥價格作為征收環境稅的一種手段,以刺激農場主利用畜禽糞便作為有機肥的積極性。
四、北京市畜禽糞便污染防治對策
畜禽養殖業的污染已引起我國有關部門的高度重視,國家保護總局已決定將規模化畜禽養殖業的環境污染問題作為我國農村環境污染的中心管理工作來抓;在國務院[1998]253號《建設項目環境保護管理條例》中,對新建、改建、擴建的大中型集約化畜禽養殖場,要求必須進行建設項目環境保護影響評價;2001年5月國家環保總局發布了《畜禽養殖污染防治管理辦法》;同時,國家環保總局還在制定畜禽養殖業的排放標準。北京市近年來一直在研究、探索畜禽養殖場污染防治對策,并于2001年提出發展綠色養殖業保護生態環境實現可持續發展的意見,確定了養殖業今后的發展方向。
1、北京市畜禽糞便污染治理技術路線
目前,規模化畜禽養殖場處理糞便有多種模式。其中發展最成熟的是農業部倡導的能源-環保模式,即以厭氧發酵制取沼氣為核心并結合環保要求的養殖業廢棄物的處置與利用方式。該模式的特點是在獲取能源的基礎上,對廢水進行了初步處理,但是由于厭氧發酵出水距最終達標排放仍有一定差距,所以不能達標排放。國家環保總局發布了《畜禽養殖污染防治管理辦法》,“辦法”中明確規定“畜禽養殖污染防治實行綜合利用優先,資源化、無害化和減量化的原則”。根據以上的原則和我們在這一領域的實踐,提出北京市畜禽糞便污染治理新的思路應該是遵循“減量化、資源化、無害化、生態化、產業化”的原則。
(1)減量化:要從養殖場生產工藝上進行改進,采用用水量少的干清糞工藝,以減少排污量和降低污水有機污染濃度,并使固體糞污的肥效得以最大限度的保存和便于其處理利用;
(2)資源化:將畜禽糞便處理并加工成肥料、飼料,也可產生沼氣,變廢為寶,化害為利;
(3)無害化:糞便和污水的利用,不應對牲畜的生長及作物的生產產生不良的影響;排放的污水和糞便不對地下水和地表水產生污染等;
(4)生態化:讓畜牧業回歸農村,使之與種植業相結合,畜禽糞便肥養土地,以農養牧,以牧促農。同時結合當地的條件,實現綠色食品和無公害有機食品的生產,提高產品質量和經濟效益;
(5)產業化:在養殖業相對集中的區域,鼓勵成立專業隊伍,對畜禽養殖廢棄物集中收集、集中處理形成產業。
2、北京市畜禽養殖污染防治的建議
(1)嚴格執行“三同時”原則,加強畜禽污染防治的法律、法規建設
畜禽糞便污染的防治和監督管理工作必須依靠相關的法律、法規。應制定與當地畜禽業相適應的法律、法規和排放標準,對畜牧養殖場的選址、污水排放、糞便處置設置以及獎罰制度等給予明確的法律規定。對新建的養殖場點要認真執行環境影響報告書制度,要做到畜禽糞便綜合利用、污水治理與養殖場的設施同時設計、同時施工、同時投入使用。
(2)養殖場建設要進行系統規劃、控制養殖規模
規模化養殖場應進行系統規劃,合理布局,凡新建養殖場應選建在周圍有足夠農田、果園等地區,實現農林牧有機結合。根據畜禽養殖糞便就地消納原則,嚴格控制單位耕作面積的畜禽飼養量。為此應加強北京市養殖負荷標準的研究,為北京市養殖規模的控制提供依據。
(3)開發畜禽糞便處理和綜合利用技術,建立一批污水處理及綜合利用示范工程
政府應為養殖場提供經濟實用、切實可行的畜禽污染物治理及綜合利用的技術及方案,為農場主防治畜禽污染提供技術上的支持。
(4)開發有機肥市場
政府應充分利用市場機制,加快培育、規范商品有機肥市場,發展商品有機肥產業,并對治理畜禽糞便污染開發商品有機肥的企業實行優惠政策,制定鼓勵施用有機肥的政策等。
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王凱軍,男,北京市環境保護科學研究院,總工程師,研究員
金冬霞,女,北京市環境保護科學研究員,副研究員
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