天津市畜禽粪便年排放量的估算

天津市畜禽粪便年排放量的估算

来源：未知时间：2009-4-15 17:09:55 查看次数：530次

文章导读：畜禽粪便产生的污染已成为我国农村面源污染的主要来源之一。通过实地调查，结合国内外有关研究，以2005年为基准，定量分析天津市主要畜禽(猪、牛、羊、家禽等)年粪尿排放量和粪尿中对环境产生污染的主要物质量(有机质、氮、磷、钾)。结果表明：天津市2005年畜禽粪尿排放1306．32x10 4t，其中有机质为125．87x10 4t，氮8．68x10 4t，磷4．72x10 4 t，钾7．93x10 4t。该研究结果可为天津市养殖业生产合理布局和农村面源污染治理提供决策依据。

随着我国畜禽养殖业的迅猛发展，畜禽养殖产生的污染已经成为我国农村面源污染的主要来源，在一些地区，畜禽粪尿污染已超过居民生活、农用化肥、乡镇工业和餐饮业对环境的影响，是造成许多重要水源地、江、河、湖严重污染的主要原因之一。

自从畜禽粪便污染引起人们重视以来，国内外研究畜禽粪便污染者多集中在畜禽粪便的无害化、资源化处理和处置上，对畜禽粪便排放量只有少量研究。20世纪90年代，上海市有关部门曾对上海市畜禽粪便负荷量进行统计研究，而后西南农业大学彭里等曾对重庆市畜禽粪便年排放量进行过相关研究。本文在前人研究基础上，结合天津市的实际情况，研究天津地区的畜禽粪便年排放量问题。

天津市地处华北平原东北部，总土地面积11 305km2，常住人口1 023．67x10 4人。天津市2005年畜牧业占农业总产值的比重已上升至43．13％，畜牧业已成为天津市农业的支柱产业。2005年，按天津市畜禽养殖出栏数计算，猪481．45 x10 4头，牛x10 4万头，家禽9 205．64x10 4只，羊140．11 x10 4只。畜牧业的发展对于增加农民收入和改善居民膳食结构起到了重大作用，但是伴随畜牧业的发展，也出现了畜禽粪便带来的污染问题。定量的评估天津市畜禽每年产生的粪尿量以及有机质、氮、磷、钾量，可摸清污染程度，为各级政府和畜牧部门治理畜禽粪便污染和促进养殖业合理布局提供决策依据。

1 研究对象及方法

1．1 研究对象

天津现有15个区、3个县，因和平、河东、南开、河西、河北、红桥市内六区基本无畜禽养殖，本研究范围为天津市除该6区之外的12个区(县)的主要畜禽；以区(县)为单位，以2005年数据为基础，估算全市猪、牛、羊、家禽(主要是鸡)的粪便排放量。

1．2 研究方法

本研究收集有关单位统计资料、进行实地调查确定估算参数及与计算相结合的综合分析方法。

资料收集：收集全市2005年统计年报中的各类畜禽数量和国内外畜禽粪尿排放估算参数。

实地调查：对天津市规模化畜禽养殖场和一些散养殖畜禽农户分别进行调查，对集约化养殖场重点调查养殖场规模、粪污排放情况等。

对散养农产调查畜禽饲养期、单头日排放量、饲料情况、粪尿运行途径等。以便获得第一手材料。

2 估算参数及算法的确定

2．1 基础数据

统计年鉴中收集的畜禽养殖头数包括出栏和存栏两部分，2005年天津市各类畜禽基础数据，见表1和表2。

2．2 畜禽饲养期

在估算各种畜禽平均饲养时间长度时，存栏头数的饲养期按全年(365 d)计算；出栏头数的饲养期参考国内外资料确定不同种类的存栏畜禽饲养期。

猪：平均饲养期一般为199 d，因此猪的饲养数量就是当年的出栏数。

牛、羊：生长期一般较长，按365 d计算，当年出栏的较少，故这部分畜禽只计它们的存栏数。

家禽：饲养周期取平均值为210d。

2．3 单头日产粪尿量

畜禽的粪便排泄系数是指单个动物每天排出的粪便数量，它与动物种类、品种、性别、生长期、饲料、天气条件等有关。根据国内外，调查我市各类规模化畜禽养殖场和散养农户，确定各类畜禽日产粪尿量(表3)。

2．4 畜禽粪尿中有机质、氮、磷、钾含量

长期来看，可认为畜禽粪尿中有机质、氮、磷、钾的含量基本稳定。参照相关资料，确定天津市畜禽粪尿中的各成份比例。

2．5 年粪尿排放量计算公式

年产粪量(t／a) =个体日产粪量(ks／d·头)x饲养期(d)x饲养数(头、只)x10（-3）

年产尿量(t／a) =个体日产尿量(ks／d·头)x饲养期(d)x饲养数(头、只)x10（-3）

3 结果与讨论

3．1 天津市畜禽养殖年粪便排放量

天津市畜禽粪尿年排放1 306．32x10 4t。其中猪粪尿年排放量最大，为507．79 X10 4t，占总量的38．87％；依次为牛486．18 x 10 4 t。占总量的37．22％；家禽231．98 x10 4t，占总量的17．76％；羊80．37x10 4t，占总量的6．15％。当然，畜禽粪尿年排放量还与动物种类、性别、生长期、饲料、天气条件等因素有关。从畜禽粪尿总量排放量分析，粪尿排放总量大小决定于畜禽养殖量、单头日排放量和饲养期。天津市猪养殖量较大，且饲养期长、单头日排放量也相对较大，故年排放量较其他畜禽大；牛虽然数量上不占优势，但是其单头日排放量远大于其他畜禽，故排放量紧随其后；家禽虽年饲养量最大，但日排泄量也最小，且肉禽生长期短，所以年粪便排放量没有猪、牛排放量大；羊在单头日排放量和饲养数量上均一般，故排放量最小。猪和牛的排放量总和占总量的76．09％，故今后我市治理畜禽粪尿的污染中，应抓住主要污染源，以猪、牛粪尿污染为治理重点。

3．2 有机质、氮、磷和钾的产生量及污染

据计算，天津市年畜禽粪尿中有机质为125．87x10 4t，氮8．68x10 4t、磷4．72x10 4t、钾7．93x10 4t(表6)。由于畜禽粪便极易淋溶，约30％会渗入水体，按此计算，天津市畜禽养殖业每年进入水体的有机质达37．76 x10 4t，氮2．60 x10 4t、磷1．42x10 4t、钾2．3 8x10 4t。畜禽粪便中的有机质渗入水体后，容易使水体变黑和发臭；农业径流所携带的大量氮、磷等营养物质进入水体后，易造成水体的富营养化等环境问题。粪便中含有的氮，一部分挥发到大气中，增加大气中的氮含量，对于臭氧层的破坏、全球气候变暖、光化学烟雾和酸雨的形成等都有强烈影响作用，其余大部分则被氧化成硝酸盐，渗入地下或随地表水流人江河，进而还可能转化为亚硝酸盐等致癌物质。同时，粪尿中的磷也会渗入土壤或排人江河，导致水生植物(主要是藻类)的急剧、过量生长，水生植物的大量繁殖及其死亡后的分解，降低了水中溶解氧的含量，从而形成缺氧条件，严重影响鱼类的生存，乃至鱼类的大量死亡。

收集国内外相关研究资料后，作者对天津市的规模化畜禽养殖场与养殖散户进行调查，在两者基础上确定出天津市畜禽粪便的计算参数。但由于畜禽养殖数量、饲养期、日排放量及粪尿中的各种成分含量是一组动态数据，统计年鉴反映的也只是某一时刻的静态数据，这样计算出的天津市畜禽粪尿年排放量结果只是估算的年排放量。

出于各种条件的限制，我们不可能得到精确的数据和统计，只能根据现有的资料，进行静态的计算和分析。但是，本研究在总体上仍然可以反映天津市各区(县)畜禽粪尿年排泄量，可以作为目前天津市各区(县)评价畜禽粪便污染的量化指标进行参考。