河北省畜禽粪尿产污量估算以及污染风险评估

对农业面源污染主要污染源的养殖业废弃物进行产生量估算和风险评估,为河北省农业面源污染防控提供支撑。通过收集2014年河北省畜禽养殖量数据,利用各类畜禽粪便排泄系数,对河北省主要畜禽粪尿产污量进行了估算;参考畜禽粪便土地负荷警报值分级的环境影响,对河北省畜禽粪便、氮、磷耕地负荷进行了污染风险评价。估算结果显示,河北省2014年畜禽养殖业主要畜禽粪尿排放总量为14 109.05万t,其中,石家庄、唐山、邯郸和保定4个地市的畜禽粪尿排放总量占河北省总排放量的50.75%。牛粪尿产生量最高,占河北省畜禽粪尿产生总量的38.65%;其次是猪粪尿产生量,占24.71%;鸡粪产生量位列第3位,占22.26%。表明鸡、牛和猪是河北省畜禽粪尿污染物排放的主要来源,BOD、COD、NH3-N、TN、TP排放总量分别占总污染物排放量的97.04%、96.65%、95.16%、86.38%和87.90%。对环境影响风险评价发现,磷负荷影响严重,氮负荷和粪便负荷影响较轻。相比河北省其他地市,石家庄、唐山、秦皇岛、邯郸、承德畜禽粪尿对环境影响程度较大。     

基于GIS的广东省农业面源污染的时空分异研究

近年来,广东省化肥、农药等农用化学品的投入量大增,农业面源污染问题日趋严重.采用历年统计数据以及GIS技术,对广东省农业面源污染的时空分异性进行了分析.结果表明,全省化肥、农药使用量均呈逐年增加态势,化肥使用量由1990年的162.41万t增加到2010年的237.29万t,农药由1990年的7.95万t增加到2010年的10.44万t.畜禽粪尿排放量则由2000年的339.34亿t减少到2010年的222.08亿t;在空间分布上,全省化肥投入强度超过400 kg· hm-2的县(市)由1995年的35个增加到2010年的61个,粤西、粤东全部,珠三角大部以及粤北部分地区均属化肥严重污染区,其原因主要在于对农作物产量增加的追求.农药投入强度超过30 kg· hm-2的县(市)由1995年的10个增加到2010年的27个,这主要是由于广东的气候条件及种植结构改变造成的.畜禽粪尿排放污染情况相对较好,但因粤西的雷州半岛地区以水稻生产为主,大牲畜牛的养殖规模较大,因此畜禽粪尿重度污染主要集中在这一地区.GIS空间分析的运用,能直观地反映各地区农业面源污染的时空动态变化情况,为有针对性地开展污染治理提供依据.     

河北省畜禽粪尿养分资源分布及其污染潜力分析

利用统计资料和文献数据,结合国内外研究,确定河北省畜禽粪尿资源的计算参数和计算方法。估算了河北省畜禽粪尿产生量及其中的氮磷养分的含量、CODCr含量和单位耕地承载量,旨在为制订河北省畜牧业发展的政策法规提供依据。结果表明:2004年河北省畜禽粪尿耕地承载量为38 t/hm2、单位耕地粪尿N承载量为182 kg/hm2、单位耕地粪尿P承载量为54 kg/hm2。畜禽粪尿CODCr、BOD5、NH3-N总量分别为524、442、52万t。耕地畜禽粪尿承载量在空间上分布极不平衡,承载量大的主要分布在石家庄、唐山、邯郸、保定地区。     

沈阳地区畜禽养殖粪便污染物的环境压力及风险评价

利用2006年沈阳畜禽养殖量数据,采用各类畜禽的粪便排泄系数,结合周内外研究,确定沈阳地区畜禽粪尿资源的计算参数和计算方法,在此基础上估算了沈阳地区畜禽粪尿产生量及其中污染物含量和畜禽粪便农田负荷,并对畜禽粪便污染风险进行评价.结果表明:2006年沈阳畜禽粪便年产生量已达2011.75万t,畜禽粪尿产生的BOD_5、CODcr、NH_3~-N、TP、TN分别为52.26万t、59.58万t、12.92万t、5.68万t和13万t,畜禽粪便农田年负荷量平均为35.36t·hm~(-2),污染风险指数平均为0.78,对周围环境具有高风险.该研究结果可为沈阳市农业生产布局和环境污染治理提供决策依据.     

河北省种植业水污染足迹初报

为进一步评估种植业化肥投入引发水污染对应的环境影响,本文利用水足迹理论结合统计数据,采用Recipe生命周期影响评价法对河北省1995—2014年11个地级市的种植业水污染足迹进行研究。结果表明,2014年河北省农作物单位面积施N量和施P量分别比1995年提高了36.3%、52.5%,1995—2014年间秦皇岛的农作物单位面积年均施N量最高(335.4 kg·hm-2),邯郸的农作物单位面积年均施P量最高(119.1 kg·hm-2);比较1995、2004、2014三年各地市的施肥总量,石家庄农作物N肥施用总量三年均列首位,沧州N肥施用总量增幅最大;邯郸农作物P肥施用总量三年均列首位,承德P肥施用总量增幅最大;近20年石家庄的农作物单位面积水污染足迹(wdf)均值最高(2.350 Ml·H2Oe·hm-2),其次是秦皇岛和邯郸,张家口最低,但秦皇岛的wdf年际增长最显著;比较各地市在1995、2004和2014年种植业区域水污染足迹(WDF),各地市的WDF在三年里均呈增加趋势,其中石家庄的WDF三年均值最高,在1995、2004、2014年均处Ⅰ级区,邯郸的WDF均值位于其次,并在2004、2014年升入Ⅰ级区,且2014年邯郸的WDF超过石家庄居全省首位,秦皇岛的WDF增长比例最大,2014年的WDF比1995年增长了77.4%,而石家庄2014年WDF比1995年增长26.7%,在所有地市中其增长比例最小。本研究为河北省分类指导各地市的农业水资源优化及可持续利用提供依据。     

吉林省汪清县畜禽粪便污染及防治措施

为了解汪清县畜禽粪尿污染现状情况,采用2000~2010年各类畜禽养殖数据,利用各类畜禽粪尿日排泄系数和污染物含有量,估算出畜禽粪尿排放总量、污染物总量及其流失量。结果表明,2010年汪清县畜禽粪尿总量为101.60万t,单位耕地畜禽粪尿承载量为24.69 t/hm2,略高于全国耕地畜禽粪尿平均承载量。N、P的单位耕地污染物承载量为29.16和4.86 kg/hm2,均低于全国平均值。汪清县畜禽养殖业对汪清县的环境具有一定的影响,应加强对畜禽养殖业的污染治理。     

吉林省畜禽粪尿总量估算及其环境风险分析

利用统计资料和文献数据,结合国内外研究,确定吉林省畜禽粪尿资源的计算参数和计算方法。根据吉林省2011年畜禽饲养量的统计数据估算了吉林省畜禽粪尿产生量、污染物产生量及其流失量。结果表明：2011年吉林省畜禽粪尿总量为7614.99万t,畜禽粪尿污染物产生量910.86万t,污染物流失总量为273.26万t,吉林省畜禽粪尿单位耕地负荷为11.16t/hm2。畜禽粪尿总量集中分布在长春、四平、吉林和松原地区。吉林省畜禽粪尿污染物承载量环境风险大的县域分布在长春、四平、松原和白山地区。     

河北省秸秆资源化能力的评价与对策

为促进河北省秸秆资源的产业化和规模化发展,对近5年河北省秸秆资源量进行计算,应用秸秆资源指标和秸秆资源消纳指标,采用熵权法对河北省各地区秸秆资源化能力进行评价,明确河北省秸秆资源分布情况和各地区秸秆资源化能力。结果表明,河北省中南部地区秸秆资源量丰富,秸秆密度和强度较小,秸秆密度和强度最大的分别是廊坊和承德;廊坊、沧州、邯郸和邢台秸秆资源化能力最强,其次是石家庄、唐山、张家口和承德;保定和衡水秸秆资源化能力一般,秦皇岛最差。根据具体情况提出了各地区秸秆资源化发展方向。     

黑龙江省畜禽养殖量时空分布特征及耕地污染负荷分析

随黑龙江省畜禽养殖量快速增加,畜禽粪尿无害化、资源化利用及其对环境风险评价引起关注。文章利用统计资料和文献数据,计算近35年黑龙江省畜禽养殖数量、排泄物及其污染物产生量变化,从时空维度评价该地区畜禽粪尿资源的环境风险。以当量猪计算,黑龙江省畜禽养殖总量由1980年2 363.17万头上升至2014年10 641.78万头,粪尿产生量由2.18×107t上升至7.75×107t,增幅达2.56倍,粪尿总氮和总磷排放量分别为1980年3.24和3.79倍。空间分布上,黑龙江东部、中部及北部大兴安岭地区畜禽养殖量最低,西部松嫩平原地区畜禽养殖量约为东部三江平原4.5倍;畜禽粪尿总量及总氮、总磷产生量在地理学上也呈由东向西、自边界向内陆逐渐增大特点。黑龙江省畜禽养殖量及粪尿排放量空间分布极不平衡,但畜禽排泄物耕地负荷并未对环境产生负面影响。     

长沙市农业废弃物年度存量研究

利用长沙市统计年鉴数据,对长沙市农业废弃物年度存量进行了估算及分析研究。结果表明:1998、2002、2006年及2010年,长沙市主要农作物秸秆年度产生量为235.33万～299.84万t,畜禽粪尿年度产生量为1 377.08万～1 713.07万t,作物秸秆和畜禽粪尿产量均未表现出年度间规律性变化。长沙市农业废弃物污染治理应以畜禽粪尿排放为治理重点。     

山东省畜禽粪污土地承载力时空分异特征分析

探明山东省畜禽粪污资源的空间分布以及近十年畜禽粪污土地承载力变化情况,为合理利用畜禽粪污资源、优化畜禽养殖结构、推动种养结合的绿色农业发展提供参考。通过文献调研与相关数据资料收集,量化分析山东省作物粪污养分需求量、畜禽粪污养分供应量,将不同畜种产生的畜禽粪便量统一换算为猪粪当量,计算各市畜禽粪污土地承载力指数(I),分析山东省畜禽粪污土地承载力的时空变化特征。山东省畜禽养殖环境承载潜力存在明显的时空变异性。从空间上来看,各市畜禽粪便污染风险存在明显差异,其中青岛、淄博、聊城、菏泽以N、P为基准的I值均小于1,土地消纳畜禽粪污不超载。济南、枣庄、烟台、泰安、威海、日照、莱芜、临沂、德州以N、P为基准的I值均大于1,畜禽粪污量超过了农田的承受能力,农田畜禽污染风险较大,尤其是莱芜市以N、P为基准的土地承载力指数I分别为2.14和2.36,农田畜禽污染风险较大,养分的大量盈余可能会造成农田N、P污染。从时间上来看,近十年山东省养殖规模总体呈上升趋势,从7042万头增加到8401万头,尤其在2009年至2012年间迅速增加,增幅达13.3%。植物对粪污N、P养分的需求量呈逐年上升趋势,分别增长了10.6%、13.1%。畜禽粪污N、P养分供应量呈现上升趋势,增幅分别为8.9%、2.9%。2016年山东省畜禽养殖环境承载潜力以N、P为基准分别可达8576万、9809万头,均高于实际养殖规模(8401万头)。山东省以N、P为基准的畜禽粪污土地承载力指数I均呈波动下降趋势。山东省畜禽养殖主要集中在鲁西南、鲁中南、以及德州、潍坊等区域,其中济南、枣庄、烟台、泰安、威海、日照、莱芜、临沂、德州畜禽粪污量超过了农田的承受能力,有潜在的N、P污染风险。从以N、P为基准的畜禽粪污土地承载力指数I来看,山东省农田对畜禽粪便仍具有一定的消纳空间。     

我国东北地区有机肥资源分布特征与养分利用潜力分析

为了探究我国东北地区主要有机肥资源的区域分布特征及养分利用潜力,以国家统计局发布的农作物产量、畜禽饲养量等数据为基础,对黑龙江省、吉林省、辽宁省及内蒙古自治区部分地区2000—2020年秸秆及畜禽粪便的产量及氮磷钾养分含量进行整理分析,结合2020年该区域的农作物种植结构,探讨了秸秆和畜禽粪肥还田的养分利用潜力。结果表明：该区域秸秆资源（干基）主要来源于玉米（61.88%）,2000—2020年秸秆的年均产量为1.38×10⁸ t·a^-1,畜禽粪肥资源（鲜基）主要来源于牛粪（52.44%）,年均产量为2.87×10⁸ t·a^-1,玉米秸秆和牛粪主要集中于黑龙江省的哈尔滨市、绥化市等地区;秸秆资源总产量呈波动增加的趋势,尤其是2000—2013年呈线性增加趋势,而畜禽粪肥的年度总产量相对稳定。以2020年秸秆和畜禽粪肥当年最大养分利用效率计算,该地区秸秆和粪肥理论上可提供的有效氮、磷、钾分别为1.16×10⁶、3.05×10⁵、2.13×10⁶ t,对农作物养分需求的贡献分别为29.57%、38.28%、112.49%。研究表明,以秸秆和畜禽粪肥的最大养分利用效率计算,东北地区的有机肥资源仍无法满足农作物的养分需求。因此,合理优化作物种植结构、提高有机肥资源还田利用效率,是实现该区域种养结合和农业可持续发展的重要途径。     

山西省畜禽粪污土地承载力及粪尿替代化肥潜力分析

为明确山西省畜牧业的发展规模,优化畜牧业发展的空间格局,进一步为山西省农牧业实现绿色发展提供科学依据。研究基于农牧生产系统养分平衡的方法,测算了山西省县域尺度的畜禽粪污土地承载力。结果表明,山西省的种植业与畜牧业发展规模在空间上存在一定的错位,种植业发达的地区主要分布在省域南部和中部的区县,而畜牧业发达的地区则分布在省域北部、中部和东南部的区县;山西省当前的畜牧业发展规模折合为2 371.77万猪当量,以粪尿氮作为约束指标,山西畜牧业可发展规模为5 976.01万猪当量;以粪尿磷(纯磷,下同)作为约束指标,山西畜牧业可发展规模为7 212.27万猪当量。综合粪尿氮磷承载力指数结果分析,超载区域主要分布在省域北部种植业欠发达的区县和省城太原周边的区县;全省粪尿氮、磷的有效供给量分别为18.28万t和3.15万t,可以分别有效替代氮、磷肥39.79%和33.21%。无论以粪尿氮或磷作为约束指标,山西畜牧业整体上仍有较大的发展空间,可适度增加畜禽养殖规模,但需要关注城市近郊区县的畜禽粪尿氮磷的环境排放和大中型养殖企业的点源污染问题。在畜禽粪尿养分资源管理策略上,则应考虑优化农牧业生产布局和区域间协同管理。     

四川省秸秆和畜禽粪便县域分布特征和资源化利用潜力

为明晰四川省近年秸秆和畜禽粪便分布格局和特征,基于2018年四川省县域尺度主要粮油作物产量和畜禽出栏量,通过空间分析明确四川主要粮油作物秸秆(水稻、小麦、玉米、油菜)和畜禽粪便(牛、羊、猪、家禽)资源分布状况及聚集区,探讨各县秸秆和畜禽粪便循环利用潜力和途径。结果表明：四川省2018年秸秆可收集总量为2 808.55万t,呈现“一个中心,东密西疏”的分布规律,秸秆种类以玉米和水稻秸秆为主;畜禽粪便总量为8 162.02万t,呈现“三个中心,外密内疏”的分布规律,猪粪占绝对优势,占比高达57.8%。2018年四川省秸秆肥料化理论上可节约当年全省7.4%氮肥和5.0%磷肥投入,可全量替代当年全省钾肥用量,秸秆能源化可替代1 422.71万t标准煤或6.22×10⁹m³沼气。2018年四川省畜禽粪便全部肥料化可节约当年全省42.6%氮肥投入,可全量替代当年全省磷肥和钾肥用量,畜禽粪便能源化利用可折算成835.19万t标准煤或4.15×10⁹m³沼气。99%、95%和90%置信区间秸秆热点县分别有30、40...     

江苏省4类主要秸秆和畜禽粪便空间分布及综合利用潜力研究

为明晰江苏省农业废弃物资源分布格局并进行利用潜力评估,推进农业废弃物资源化利用,助力农业全面绿色转型,本研究借助GIS构建数据批处理模型,测算各区县水稻、小麦、玉米和油菜4种作物的秸秆和猪、牛、羊、家禽4种畜禽的粪便产生量,及其在肥料化、能源化方面的利用潜力理论值,并结合热点分析结果为江苏省农业废弃物综合利用提供政策建议。结果表明：2020年江苏省4种主要作物秸秆可收集总量高达3 972.00万t,以水稻和小麦秸秆为主,集中分布在江苏北部和中部。分析其肥料化利用潜力,理论上相当于1 511.89万t有机碳、12.04万t N、1.59万t P、24.49万t K,能源化理论上相当于1 617.52万t标准煤或6.5×10⁹m³沼气;江苏省4种主要畜禽粪便产生总量为4 560.77万t,家禽粪便与猪粪最多,主要分布在东部边界和西北部地区。分析其肥料化利用潜力,理论计算相当于737.00万t有机碳、31.15万t N、29.86万t P和26.89万t K,能源化利用可折算成1 036.95万t标准煤或4.9×10⁹m     

安徽省畜禽粪污时空特征及产生物天然气潜力研究

从县级尺度上,评估安徽省 103个县（区）的畜牧业（包括猪、牛、羊和家禽）粪污资源潜力,旨在为安徽省畜禽粪污资源化利用和生物天然气产业发展提供参考。采取文献调研和实地调查相结合的方法,收集安徽省各县(区)近年来畜禽粪污的资源总量、可收集量、可利用量等数据。利用能值潜力估算模型估算各县区生猪、肉牛、奶牛、羊、蛋鸡和肉鸡的粪污产生量,估算畜禽粪污产生物天然气潜力,解析其时空分布特征。结果表明：2014—2017年安徽省畜禽粪污资源总量呈上升趋势,2017年安徽省畜禽粪污资源量达到0.6 亿t,不同区域之间畜禽粪污资源量差异显著,皖北、皖中、皖南的粪污资源量占比分别为56.99%、31.29%和11.72%。利用畜禽粪污产生物天然气潜力达到19 亿m³,开发潜力大于5万 m³·km^-2的县区有16个,潜力较大的县区主要集中于皖中及皖北地区。安徽省畜禽粪污“转废为宝”潜力巨大,发展生物天然气的资源禀赋条件优异,可开发潜力较大,安徽具备产业化发展生物天然气的资源基础。     

基于输出系数模型的1998—2016年洱海流域磷素时空变化特征分析

为分析1998-2016年洱海流域磷素时空变化特征,本研究通过输出系数模型计算1998、2005、2010、2016年洱海磷污染负荷,以细化磷污染来源。结果表明:1998-2016年,洱海总磷污染负荷总体呈上升趋势,具体表现为流域内点源污染增加、面源污染减少,但面源污染仍是主要污染源。其中,1998年洱海流域总磷污染负荷为390.273 t,2005年为402.150 t,2010年为398.879t,2016年达到最高值429.451 t。农业面源、畜禽养殖粪便和城镇居民生活污水是洱海流域三大污染来源,其产生平均负荷分别占总磷污染负荷的48%、18%、15%。洱源县总磷污染负荷达205.608 t,大于大理市污染负荷。洱海子流域总磷单位面积负荷集中于86.027~540.519 kg·km^-2·a^-1,其中子流域1~14变化明显。今后流域治理过程中可通过提高污水处理效率、实现畜禽粪便科学还田、合理施用化肥等方式,减少磷素向水体中的排放量,从而实现流域内磷素的合理循环。