武汉城市圈农田畜禽粪便负荷量估算与预警分析——以天门市为例

对天门市27个乡镇2006年度牛、猪、羊、鸡、鸭和鹅的养殖统计数据进行了分析,估算了畜禽粪便年排放量和以氮含量为标准的猪粪当量,在此基础上计算了农田畜禽粪便负荷量,并对各乡镇农田畜禽粪便承受程度进行r风险评价.结果表明,天门市畜禽粪便年排放量已达1 437 917 t;畜禽粪便猪粪当量农田年均负荷量为16.59/km2;畜禽粪便已对9个乡镇构成Ⅱ级威胁2个乡镇构成Ⅲ级威胁.对其余16个乡镇暂未构成威胁.     

广东省畜禽粪便时空变化特征及耕地负荷分析

根据广东省统计数据和各种估算参数,以地级市为单位,分析了2000～2008年广东省主要畜禽粪便产生总量及养分总量时空变化特征、单位耕地面积N、P2O5负荷量及其污染风险预警。结果表明,广东省畜禽粪便产生总量约为9 300万t,猪粪、牛粪和鸡粪是主要贡献因子,三者之和占畜禽粪便总产生量的95%以上。广东省畜禽粪便产生量有明显的空间变化特征,表现为:环珠江口城市畜禽粪便产生量相对较低,距离珠江口越远,畜禽粪便产生量越多,其中茂名市和湛江市最多,畜禽粪便年均产生量超过1 000万t,深圳市、中山市和珠海市畜禽粪便年均产生量不到茂名市的4.5%;广东省平均单位耕地面积畜禽粪便N、P2O5负荷量有逐年增加的趋势,但不同地区负荷量差异较大。深圳市、东莞市和佛山市等地负荷量最大,超过300 kg/hm2,而韶关、清远、湛江和中山等市负荷量相对较小;畜禽粪便污染风险评价结果显示,广东省耕地已经受到了不同程度的污染威胁,其中珠江三角洲地区耕地的风险警报级别较高,特别是西江流域地区。因此,广东省特别是污染分析警报级别较高的地级市应该加强畜禽粪便的风险管理、开发利用和综合治理工作。     

潜江市畜禽粪便排放时空分布与防治对策

研究潜江市畜禽粪便排放的时空分布,对畜禽粪便污染进行客观评价和预测,为制订畜禽养殖、环境治理规划提供科学依据。以潜江市“十五”末2005年、“十一五”末2010年和“十二五”2011年、2012年畜禽养殖数据为基准,研究潜江市各镇（处、农场）畜禽的年粪便排放量,并从时间和空间上分析潜江市畜禽粪便年排放量的变化趋势。2005年、2010年、2011年、2012年畜禽粪便总排放量分别为79．59万、96．75万、101．62万、121．39万t,“十一五”期间差异不显著,年递增率3．98％。2011、加12年增长幅度较大,差异显著,增幅达到19．44％。研究表明,园林办事处、潜江开发区、周矶农场的猪粪当量耕地负荷大,是潜江市畜禽粪便污染治理中需要特别引起注意的3个区域;熊口农场、白鹭湖农场和总口农场的猪粪当量耕地负荷较小,这3个区域可以在不造成污染的前提下适当增加养殖业规模。     

灰色理论GM（1，1）模型在畜禽粪便产量预测中的应用

运用灰色系统理论和方法，以北京市密云县檀营乡1999-2003年畜禽粪便猪粪当量年产量为依据，构建灰色GM（1，1）预测模型，模型为X^（1）（t＋1）=3．5284e^0.1617t-3．0884，后检验比值C=0．1812，P=1，模型的预测精度达到一级，1999-2003年平均相对误差为4．38％，模型的预测效果比较理想。     

灰色理论GM(1,1)模型在畜禽粪便产量预测中的应用

运用灰色系统理论和方法，以北京市密云县檀营乡1999—2003年畜禽粪便猪粪当量年产量为依据，构建灰色GM（1，1）预测模型，模型为X(1)(t+1)＝ 3.528 4e0.161 7t-3.088 4,后检验比值C=0.181 2,P＝1，模型的预测精度达到一级，1999—2003年平均相对误差为4.38％，模型的预测效果比较理想。     

武汉城市圈畜禽养殖污染负荷分析

以全国＂资源节约型＂和＂环境友好型＂社会建设综合配套改革实验区武汉城市圈为研究区域,结合区域内畜禽饲养量、畜禽排污量以及有效耕地面积,对各市畜禽粪便的耕地最大污染负荷量进行估算,得出畜禽养殖污染负荷警报值。结果表明：武汉城市圈农田畜禽粪便猪粪当量平均负荷量为35.48 t/hm2,农田畜禽粪便污染负荷平均警报值为0.79,这一水平值远高于全国警报值0.49;武汉城市圈除仙桃市外,其余各市的畜禽粪便排放均对环境构成威胁,其中,黄冈市畜禽养殖对环境构成较严重威胁,其次是孝感市。     

基于种养平衡的吉林省辽河流域农田畜禽粪便负荷研究

为明确吉林省辽河流域畜禽养殖污染现状,优化调整产业养殖生产布局,结合国内外相关研究核算了畜禽粪便产生量和农田负荷量,并基于种养平衡理论进行畜禽养殖环境承载力分析。结果显示:2017年吉林省辽河流域畜禽粪便产生量达537.59万t,农田粪便平均负荷量为5.43 t·hm^-2·a^-1,其中辽源市区的农田粪便负荷量最大,为12.09 t·hm^-2·a^-1。畜禽养殖氮、磷环境承载力平均值分别为131.39 kg·hm^-2和20.65 kg·hm^-2,其中四平市区的氮环境承载力最小(78.64 kg·hm^-2),辽源市区的磷环境污染风险值最大(1.08),东辽县的氮和磷污染风险等级均达到Ⅱ级。畜禽养殖环境承载力和粪便负荷风险评估表明,辽源市区畜禽粪便污染情况最为严重,该区域属于氮和磷污染中等风险区,已对农田环境产生了威胁,此外四平市区属于氮污染中等风险区和磷污染低风险区,东辽县属于氮和磷污染低风险区。流域内其余市县的畜禽养殖环境承载力和粪便负荷量则处于安全范围,对周围农田环境基本无影响。     

中国畜禽粪便的能源潜力与氮磷耕地负荷及总量控制

通过估算1978—2011年间中国畜禽养殖业畜禽粪便产生量及其氮、磷和COD含量的变化,分析了中国畜禽粪便的来源结构、氮磷耕地负荷及产沼气潜力。结果表明:中国畜禽粪便主要来源于牛、猪、羊和家禽。1978—2011年,中国畜禽粪便的产生量和COD含量分别增加了1.35倍和0.91倍,至2011年分别达25.45亿t和2.33亿t。2011年中国畜禽粪便产沼气潜力为757.04亿m3,折合0.54亿t标准煤,其中河南、四川、河北、山东和内蒙古5个地区的产沼气潜力相对较高。中国畜禽粪便氮、磷产生量均呈上升趋势,从1978年到2011年分别增加了1.39倍和1.66倍,至2011年分别达到1 419.76万t和247.98万t。2011年,中国大部分地区或省份畜禽实际养殖量已经超过50%环境容量,氮、磷污染风险较高的地区主要分布于山东、北京、湖南、湖北、广东、广西、辽宁、天津、河北、福建、河南和海南等东部沿海经济发达省份,这些地区应严格控制畜禽养殖数量,而内蒙古、江西、四川、山西、西藏、陕西、青海、宁夏、甘肃和新疆等地区还有适当扩大养殖规模的空间。     

河南省沙颍河流域畜禽养殖污染负荷研究

为了解河南省沙颍河流域畜禽养殖业对环境的污染状况,在流域内平顶山、漯河、许昌、郑州、周口5市所辖区域选择猪、鸡、牛的典型养殖场,分季节采集污水和粪尿,进行化学需氧量（COD）、氨氮（NH3 N）含量检测,计算排污系数,结合各市耕地面积,估算畜禽粪便耕地负荷,采用畜禽粪便负荷警报分级方法评价畜禽养殖环境污染状况。结果表明：沙颍河流域内畜禽养殖量占河南省畜禽养殖总量的25·19％,畜禽个体排污系数以牛最大,其次是猪、鸡,流域内年产生畜禽污染物总量为7529·414万 t,各市畜禽污染物产生量大小依次为：周口、平顶山、许昌、郑州、漯河;流域内单位耕地面积平均畜禽粪便负荷为33·07 t/hm2,NH3 N 耕地负荷为43·47 kg/hm2;畜禽粪便负荷警报值在0·51～1·19,警报值级别为Ⅱ～Ⅳ级,其中以平顶山最为严重。说明河南省沙颍河流域内5市的畜禽养殖污染物已经对环境构成了不同程度的污染。     

巢湖流域规模化养殖场畜禽粪便污染负荷研究——以居巢区为例

以巢湖流域内的安徽省居巢区作为研究区域,结合当地规模化养殖小区的畜禽饲养量、排污量以及有效耕地面积,对畜禽粪便的耕地最大污染负荷量进行了估算,并与当地畜禽粪便的实际负荷量进行比较,对现有养殖规模条件下的环境风险进行了评价。结果表明,2007年该区畜禽养殖全年产生的粪尿合计624857．37t;采用耕地畜禽粪便负荷预警值对畜禽养殖污染进行了评价,除夏阁镇、散兵镇和槐林镇以外,该区其他各乡镇街道均已受到畜禽粪便一定程度的污染。应对畜禽粪便污染加以控制,以实现畜牧业的健康发展。     

惠州市畜禽养殖污染耕地承载负荷估算及风险评价

为评估惠州市畜禽粪污耕地承载负荷及风险状况,根据最新统计年鉴中惠州市畜禽养殖数据,结合第二次全国污染源普查畜禽饲养期产污系数及粪污综合利用率,估算了2018年惠州市畜禽粪污及主要污染物（COD、NH₃-N、TN、TP）的产排量,并基于各区（县）实际耕地面积对粪污、TN和TP的耕地承载负荷进行估算和风险评价。结果表明： 2018年惠州市畜禽养殖粪污产生量1.51×10⁶ t,排放量达4.44×10⁵ t,各畜禽贡献占比排序为生猪（50.3%)>肉鸡（17.2%） > 肉牛（14.3%） > 蛋鸡（13.4%） > 奶牛（4.8%）;主要污染物产生量为2.61×10⁸ kg,排放量为7.66×10⁷ kg,其中畜牧大县博罗县排放量最大,占比42.9%;全市畜禽粪污、TN和TP的耕地承载负荷分别为7.69 t·hm^-2、65.38 kg·hm^-2和15.63 kg·hm^-2,粪污和TN警报级别均为Ⅰ级,TP警报级别为Ⅱ级,对周围环境威胁小,惠州市可以通过种养平衡规划提升畜禽粪污的资源化利用水平。     

山东省畜禽粪便的环境污染现状及风险评价

以耕地和水环境保护为出发点,根据山东省各地市近五年来畜禽养殖量数据,采用排泄系数法估算畜禽粪便的产生量,在此基础上计算了畜禽粪便的耕地负荷和水体等标污染指数等指标,综合评价了各地市畜禽养殖业的发展对土壤和水环境产生的污染压力。研究发现：2014-2018年山东全省畜禽粪便的平均耕地污染风险指数为0.77~0.84,预警级别为Ⅲ级;全省平均水体等标污染指数由9.26逐渐降低为4.46,对应的预警级别由Ⅱ级降为Ⅰ级。表明畜禽污染已对土壤环境产生风险,潍坊市尤为突出;而畜禽污染对水体环境基本无污染风险,但不同地区间存在差异,聊城市的水体污染风险仍相对较高。此外,依据土壤养分平衡理论和山东省耕地面积估算,山东省2018年畜禽的最高承载数量（以猪当量计）为12 873万头。本研究为优化畜禽养殖结构、推动区域畜禽养殖业绿色发展、保护区域生态可持续发展提供了理论参考。     

吉林省畜禽粪便耕地负荷量估算及预警分析

采用相关计算方法,估算吉林省2011—2018年畜禽粪便、有机污染物(COD)、氮、磷总量,计算各市(州)畜禽粪便耕地负荷量及警戒值,分析其时空变化特征。结果显示：(1)2018年吉林省畜禽粪便、COD、氮、磷总量较2011年均呈现减少趋势,粪便来源主要是牛、猪、家禽。2011—2018年吉林省畜禽粪便平均猪粪当量约为7 790.98万t,平均耕地负荷量12.28 t/hm²,农田对畜禽粪便仍具有强大的消纳潜力。(2)2018年吉林省畜禽粪便COD、氮、磷耕地负荷的平均值分别为0.71 t/hm²,40.15 kg/hm²,5.83 kg/hm²。畜禽粪便产沼气潜力为24.43亿m³,能源化利用潜力巨大。(3)2011—2018年吉林省畜禽粪便耕地负荷量警戒值呈倒“U”字型的变化特征,2011-2013年处于平稳阶段,分级级别为Ⅰ级;2014-2016年处于急剧上升阶段,分级级别Ⅱ级;2017年开始回落,到2018年降为0.34,分级级别为Ⅰ级,表明目前吉林省畜禽粪便对耕地的负...     

赵王河流域畜禽养殖污染负荷分析

采用排泄系数法,分别计算了赵王河流经聊城市境内各县区以及整个赵王河流域2008年畜禽养殖污染物产生量、排放量和入河量.结果表明,2008年,赵王河流域畜禽养殖污染物产生量分别为CODCr 20 789.82t、氨氮1 225.88 t、总氮3 554.28 t、总磷1 730.85 t,排放量分别为CODCr 5 212.49t、氨氮303.78t、总氮1 320.97 t、总磷387.09t,入河量分别为CODCr 521.25 t、氨氮30.38 t、总氮132.10t、总磷38.71 t.在4种污染物中,CODCr的产生量、排放量、入河量所占比例最高,其次是总氮,再次是总磷,氨氮所占比例最小;4种污染物入河量与产生量呈正相关关系.     

成都市畜禽粪便年排放量估算及耕地负荷量分析

结合国内外相关研究,确定畜禽粪便年排放量的估算方法和畜禽粪便排泄系数,根据2014年成都市畜禽养殖数据,估算成都市畜禽粪便产生量及其环境污染的警戒值。结果表明,2014年成都市畜禽粪便总排放量约为1 142万t,其中以猪和家禽排放量较高,分别占总量的68%和16%。农田畜禽粪便负荷量(以猪粪当量计)和N养分负荷量分别为28.57 t/hm2和186.34 kg/hm2。畜禽粪便产生的环境问题不容忽视。     

杞麓湖流域耕地畜禽养殖污染负荷及环境风险评价

利用2011年杞麓湖流域畜禽养殖量数据,采用排泄系数法估算该区域内畜禽养殖粪便产生量及其中污染物含量和耕地污染负荷,并对畜禽养殖进行环境风险评价。结果表明:2011年杞麓湖流域畜禽养殖产生粪尿总量22.34万t,CODcr、BOD5、NH3-N、TP及TN产生量分别为10504.8、8815.4、664.4、1242.4和2356.7 t,污染风险指数为1.03,畜禽粪便对环境污染较严重。     

河南省规模化养殖发展中的耕地污染负荷及风险评价——以河南省长垣县为例

以位于黄河中下游的河南省长垣县作为研究区域,结合当地规模化养殖小区的畜禽饲养量、排污量以及作物需肥量,对畜禽粪便的耕地最大污染负荷量进行了估算,并与当地畜禽粪便的实际负荷量进行比较,对现有养殖规模条件下的环境风险进行了评价.结果表明,2006年该县仅规模化畜禽养殖全年产生的粪尿合计13.5万t,采用耕地畜禽粪便负荷预警值对畜禽养殖污染进行评价的结果是除张三寨乡和丁栾镇以外,该县其他各乡镇都已受到畜禽粪便一定程度的污染.从耕地环境保护角度来看,总体上该县规模化养殖还有一定的发展空间,但要合理规划,以降低环境风险.今后应该以区域环境污染负荷为基础,建立健全区域环境风险评价及预警机制,以此为依据来发展规模化养殖.     

海河流域畜禽养殖污染负荷研究

建立畜禽养殖输出系数模型,从省级行政区和水资源3级区两个层面分别估算了2007年海河流域畜禽养殖污染物产生量、排放量和入河量以及各省和各3级区所占的比例.结果表明,2007年全流域畜禽养殖产生污染物COD 534.69万t、BOD 459.47万t、NH3-N 45.42万t、总氮116.53万t、总磷37.16万t、污水41 672.73万t;排放污染物COD 36万t、NH3-N 2.88万t、总氮4.15万t、总磷0.55万t;入河污染物COD 7.2万t、NH3-N 0.58万t、总氮0.83万t、总磷0.11万t.从各省来看,河北省所占比例最大,产生量占全流域的51%,排放量和入河量分别占54.4%;从水资源3级区来看,徒骇马颊河平原所占比例最大,产生量占全流域的23.7%,排放量和入河量分别占18.66%.