黑土地保护视角下黑龙江省畜禽养殖环境效应分析

为合理利用畜禽粪污资源,保护黑龙江省黑土地资源,优化农畜业生产布局,实现农牧业绿色发展,本研究基于2011—2020年统计数据及文献资料,测算了黑龙江省畜禽粪污排放情况,并据此分析黑龙江省畜禽粪污资源化利用潜力及畜禽养殖环境承载力。结果表明:从时间动态来看,2011—2020年,黑龙江省畜禽粪尿、粪尿养分、COD排放量均有小幅下降,降幅分别为3.68%、3.24%和5.82%;畜禽粪污的化肥替代潜力虽整体略有下降,但10年来均保持在35%以上,2020年化肥替代潜力已达到41.89%,具有较高的有机肥替代化肥潜力;黑龙江省畜禽粪污的能源潜力略有增长,但对煤炭的替代潜力呈下降趋势且替代作用并不显著,2020年畜禽粪污的沼气潜力为46.74亿m^(3),折合为标准煤仅占标准煤消费量的2.90%,能源潜力有待进一步开发利用;黑龙江省畜禽粪尿、粪尿氮、粪尿磷的耕地负荷均未超载,无养殖环境风险,畜禽养殖环境容量的空间剩余呈上升趋势,剩余约2/3,以氮为基准计算,余量为13006.13万头猪当量,以磷为基准计算,余量为8463.19万头猪当量,具有较大养殖潜力。从空间分布来看,黑龙江省各地区畜禽粪污排放及资源化利用潜力存在明显差异,哈尔滨市、齐齐哈尔市、绥化市、大庆市以及佳木斯市等畜禽养殖集聚区的畜禽粪尿资源丰富,畜禽粪污的替代化肥潜力、能源潜力及畜禽养殖发展潜力较大。

湖南省畜禽养殖粪污的耕地负荷与土地承载力评价

[目的]测算和分析畜禽养殖粪污耕地负荷和土地承载力,为防治农业面源污染,促进农牧协调发展提供科学依据。[方法]根据湖南省畜禽养殖、作物产量等数据资料,在考虑粪污综合利用率的前提下,采用产排污系数法、养分平衡法分别计算2020年各地市州畜禽养殖耕地污染负荷和土地承载力,分析畜禽养殖空间布局以及粪污消纳分配。[结果]湖南省2020年共养殖猪当量4.27×10^(7)头,各区域养殖量差异很大;畜禽粪便和TN,TP耕地负荷分别为19.04t/hm^(2),94.85,24.99kg/hm^(2),耕地负荷警报级别均在Ⅱ级以上,对耕地环境稍有威胁,其中永州市、娄底市、怀化市、郴州市至少有两项耕地负荷警报级别达到了Ⅲ级及以上,耕地环境风险较高;畜禽养殖土地最大承载量为1.23×10^(8)头猪当量,已养殖猪当量仅占其37.18%。各地市州的可增加养殖量也非常可观,常德市、益阳市、岳阳市、邵阳市、长沙市、永州市、衡阳市7个市的可养殖猪当量在5.00×10^(6)头以上。在确认区域内畜禽养殖未超载的基础上,永州市、娄底市、怀化市、郴州市要鼓励林地、园地的作物管理者增加有机肥的施用比例,加大粪污消纳量,才能降低耕地环境污染风险。[结论]湖南省畜禽养殖耕地环境风险整体上较低,畜禽养殖业发展空间很大,但是部分地市州存在耕地污染风险,必须调整粪污消纳去向,才能缓解耕地的粪污消纳压力,推动农业可持续发展。

新疆生产建设兵团畜牧业高质量发展规划资源环境承载力研究

[目的]为科学制定新疆生产建设兵团(以下简称兵团)“十四五”畜牧业发展规划提供基本生产参数。[方法]以兵团及13个师2025年畜禽计划存出栏数为依据,从畜禽养殖饲草料资源承载力、水资源承载力、粪污土地承载力3个环境制约因素来分析兵团及各师未来畜牧业发展资源环境承载力。[结果]到2025年,兵团苜蓿缺口19.29万t,需种植21.43万hm^(2);玉米青贮缺口687.07万t,需种植11.452万hm^(2);秸秆等主要粗饲料原料盈余169.63万t;玉米籽实缺口为337.04万t,需种植42.80万hm^(2);棉粕盈余60.99万t。兵团2025年畜禽饮用水需要量增长39.63%,达563.41万t,其中第十二师增长率最大(294.94%),第八师增长量最大(88.52万t)。兵团整体畜禽粪污土地承载力不超载,达到2025年计划养殖量后仍可增加3053万个猪当量,土地消纳粪污的潜力仍很大,但第十二师以氮测算承载力指数为4.90>1,以磷测算承载力指数为3.26>1,属于严重超载,需要进行调整。[结论]“十四五”兵团及13个师的畜禽养殖数量设定与环境资源禀赋比较符合,但个别师仍需调整。

以氮养分平衡为基础分析评价雅安市畜禽粪污土地承载力

在对雅安市及各县区畜禽养殖业以及种植业发展现状进行全面分析的基础上,测算出雅安市及各县区土地可承载的畜禽养殖规模总量,从而得出了全市及各县区畜禽粪污土地承载力及承载力指数,为全市畜禽养殖产业结构布局调整提供数据支撑,为实现养殖业和种植业的有机结合提供了可行性建议,助力改善全市生态环境质量。

基于耕地承载力的十堰市畜禽养殖环境风险评价

【目的】十堰市是南水北调中线工程的核心水源区,全面认识畜禽养殖污染现状及其对耕地的潜在威胁,为加强畜禽粪便风险管控提供依据。【方法】运用畜禽粪便环境风险评价模型,对十堰市各县(区、市)2020年主要畜禽粪便来源结构进行定量分析,并从种养平衡视角对其环境风险进行综合评价。【结果】十堰市2020年主要畜禽养殖粪便猪粪当量达306.85×10^(4)t,且主要分布于郧阳区、丹江口市和房县,粪便中有机物的化学需氧量(COD)最大(57.00×10^(4)t),总氮(TN)(2.63×10^(4)t),总磷(TP)含量较少(0.65×10^(4)t)。十堰市畜禽养殖等标污染负荷总量为15.532×1010m3,且在不同地区的来源结构差异明显,TP是畜禽养殖的首要污染物,其污染等标负荷占负荷总量的41.68%,其次为TN,污染负荷率为33.85%,COD的等标污染负荷率最小,为24.47%。养牛是十堰地区畜禽养殖面源污染的首要污染源,对等标污染负荷总量的贡献率达49.47%,其次为家禽(21.60%)。环境污染风险评价结果显示,全市单位耕地畜禽粪便负荷强度为10.15 t·hm^(-2),警报值为0.338,分级指数为Ⅰ,对环境构成污染的威胁为“无”。TN、TP的负荷强度分别为0.09和0.02 t·hm^(-2),环境风险指数为1.023和1.223,但区域间存在明显的空间分异特征。全市有超过1/2地区存在潜在的畜禽养殖污染风险,其中以茅箭区和郧阳区最为突出。以磷(P)为衡量标准,十堰市养殖总量须在现有基础上消减98.51万头猪当量。【结论】保持合理的畜禽养殖规模(≤441.00万头猪当量),同时做好污染物消减措施,对促进十堰市种养平衡和畜禽养殖业有序发展具有重要意义。

喀什地区畜禽养殖粪污土地承载力时空分布

【目的】研究作为农业污染源的畜禽粪污给农业生态环境造成的污染,为畜禽粪污资源化和区域畜牧业的可持续发展提供理论依据。【方法】为了解喀什地区畜禽粪污土地承载力,依据《畜禽粪污土地承载力测算技术指南》提供的方法,在查阅《新疆统计年鉴》的基础上,对喀什地区1999—2020年植物养分粪肥需求量、畜禽粪污氮、磷养分供给量、畜禽粪污土地承载力的变化进行时空分析。【结果】1999—2020年喀什地区畜禽粪污排放量呈现增加趋势,增幅为19.25%,且主要以牛粪和羊粪为主;植物粪肥氮、磷养分需求量和畜禽粪污氮、磷养分供给量均呈现逐年增加趋势,增幅分别为137.56%、189.33%和21.80%、22.26%;以氮、磷计的畜禽粪污土地承载力指数(Ⅰ)均呈逐年递减趋势,且到2020年土地承载力指数以氮计均小于0.7,以磷计均小于0.4,各县、市以氮、磷计的畜禽粪污土地承载力指数除泽普县略有增长以外,其他县、市均呈现下降趋势,塔县畜禽养殖粪污对环境存在污染风险,以氮计除疏附县和叶城县以外,其余9县、市I值均小于0.7;以磷计除塔县以外,其余11县、市Ⅰ值均小于0.7。说明除塔县、疏附县和叶城县以外,其余县、市畜禽养殖粪污均未超载。【结论】喀什地区畜牧业存在较大的发展空间,在不断发展畜牧业的同时也需要以种植业为基础,只有做到种养结合,才能实现畜牧业的绿色、可持续发展。

秸秆还田对畜禽粪污土地承载力的影响

为完善种养结合、促进循环农业发展提供参考依据,通过猪当量法和求和法分别计算秸秆还田和不还田情况下的畜禽粪污土地承载力,分析秸秆还田对畜禽养殖发展潜力与产业布局的影响。结果表明,相较于猪当量法,求和法计算的黑龙江省粪便排泄量和粪便磷养分供给量分别提高37.5%、28.5%,氮养分供给量降低28.8%;畜禽粪污氮土地承载力提高40.4%(不还田)和9.4%(还田),磷土地承载力降低22.1%(不还田)和8.4%(还田)。秸秆还田后,全省氮、磷土地承载力分别降低70.1%、67.7%(猪当量法)和76.7%、62.0%(求和法)。在还田和不还田情况下所求得全省氮承载力指数分别为1.23、4.10(猪当量法)和1.34、5.76(求和法),全省磷承载力指数分别为1.60、4.94(猪当量法)和1.46、3.85(求和法)。秸秆不还田情况下,2种方法计算的所有市(地区)养殖量未超过最大养殖量(以氮和磷为基准的土地承载力);秸秆还田情况下,鹤岗市、绥化市、大庆市的养殖量超过以氮为基准的最大养殖量及大庆市的养殖量超过以磷为基准的最大养殖量(猪当量法),大庆市的养殖量超过以氮为基准的最大养殖量及齐齐哈尔市、绥化市、牡丹江市、大庆市的养殖量超过以磷为基准的最大养殖量(求和法)。秸秆还田输入的养分降低了土地消纳的粪污量和畜禽养殖潜力。

山西省运城市近五年畜禽粪污土地承载力分析

为了解山西省运城市畜牧业发展动态,推动运城地区畜禽粪污资源化利用,加快发展绿色循环农业,利用山西省运城市畜牧业、种植业资料和统计年鉴数据,分析测算2016年—2020年运城市主要农作物耕地畜禽粪污土地承载力(以下简称耕地粪污承载力)。结果表明:2016年-2020年运城市耕地粪污承载力均高于主要畜禽年末存栏量猪当量,全市的畜禽粪污能够完全在本市域内进行消纳,运城市耕地粪污承载力在可承受的范围之内,且畜牧业仍具有较大的发展空间。

山东省菏泽市畜禽粪污土地承载力时空特征分析

为了解菏泽市畜禽粪污土地承载力空间分布特征及近十年来的变化情况,及时调整种植业规划、合理利用畜禽粪污资源、优化畜禽养殖结构,以期为菏泽市畜牧业合理规划布局和粪污资源化利用提供科学依据,进一步推动种养结合绿色发展,选取2012~2021年菏泽市年鉴数据,依据农业农村部印发的《畜禽粪污土地承载力测定技术指南》,对植物粪污养分需求量、畜禽粪污养分供给量进行测算,从而对菏泽市畜禽粪污土地承载力指数时间和空间变化趋势进行分析。从空间上来看,虽然各县区畜禽粪污土地承载力均小于1,但畜禽粪便污染风险存在差异,其中以N为基准的畜禽粪污土地承载力指数,郓城最高为0.32,单县最低为0.17,差了将近一倍。从时间上来看,近年来植物粪污养分需求量整体表现为增长趋势,由于受到非洲猪瘟、新冠肺炎疫情以及中美贸易摩擦等国内外多重不确定性因素,养殖规模发生波动,但畜禽粪污养分供给量整体表现为下降趋势,其中以N、P为基准的养分供给量分别下降39.04%、38.89%,以N、P为基准估算的畜禽粪污土地承载力指数均呈逐年下降趋势。研究表明,各县区植物粪污养分需求量与畜禽养殖粪污供给量在一定程度上存在错位现象,应进行合理调整。无论是时间上还是空间上,菏泽市畜禽土地承载力指数均<1,养殖量均不超载,尚有较大养殖潜力,应加大畜禽粪污无害化处理及资源化利用,做好“最后一公里”,进一步加大种养结合力度。

基于土地消纳能力的资溪县畜禽粪便环境承载力分析研究

畜禽养殖业的无序发展,将会对生态环境产生负面影响,科学评估区域畜禽养殖粪便承载能力,有利于科学规划畜禽养殖产业发展。以江西省资溪县为研究区域,对全县2021年规模化畜禽养殖场进行摸底调查,并分析年度畜禽粪便产生量、污染物产生量及流失量。结果表明:全县规模化养殖的畜禽种类主要为生猪养殖,约60.33%的畜禽粪便污染物来源于生猪,其次为肉牛养殖,占比约28.44%。基于2021年土地消纳能力分析各乡镇畜禽粪便环境承载力,结果显示:鹤城镇、嵩市镇、乌石镇、高田乡的单位面积猪粪当量负荷级数为Ⅱ级,说明该区域畜禽粪尿污染物对环境稍有影响;而高阜镇、株溪林场的负荷级数为Ⅲ级,说明该区域畜禽粪尿污染物对环境有一定影响,需重点关注。

唐山市畜禽粪便特征分布及土壤承载力预警分析

估算了2020年唐山市畜禽粪便及粪便主要污染物的产生量,分析了畜禽粪便的排放特征。通过计算畜禽粪便、N、P负荷量及负荷预警值,分析了畜禽粪便对环境的影响程度。结果表明:2020年唐山市畜禽粪便产生量为1325.84万t,牛粪便产生量最大,羊粪便最少;18个县(市、区)中6个畜牧大县产生量相对较多。2020年唐山市畜禽粪便、N、P负荷量分别为18.50 t/hm^(2)、108.91 kg/hm^(2)、35.44 kg/hm^(2),畜禽粪便、N、P负荷预警值分别为0.62、0.64、1.01,P污染风险更大。汉沽管理区、芦台经济开发区、古冶区的畜禽粪便、N、P负荷量及负荷预警值较高,建议进行畜禽养殖总量的控制及污染防控。

推广“畜+沼+田”生态循环模式 打造绿色能源化农业

本文梳理了当前庄浪县畜禽养殖粪污资源化利用“畜+沼+田”生态循环模式、粪污处理流程、适用范围、效益分析、典型案例的介绍,推广庄浪县畜禽粪污通过制取沼气进行能源化利用,沼渣、沼液通过无害化和资源化还田利用的经验,不仅解决了“环保”问题,也改善土壤肥力,减少化肥使用量,进一步推进了畜牧产业发展,增加了养殖场户的收益,取得了“环保”和“发展”双赢的良好局面。

江苏南京市规模养殖场粪污资源化利用典型模式分析

构建高水平的种养循环农业体系是解决都市现代农业发展中畜禽粪污污染问题的有效途径。南京市深入挖掘都市现代农业发展的“六新”内涵(新功能、新空间、新产业、新业态、新主体、新动能),利用都市圈优势,在工业化、信息化、城市化的带动下,结合城市人才、科教、资本、市场、财政实力等优势要素的集聚、辐射和支持,通过电商、互联网+等信息化路径在区域内实现生产资料的优化配置,能够有针对性的帮助各养殖主体有效的解决畜禽粪污集中堆积、快速处理的问题,取得较好的应用经验和效果,农业循环经济发展的综合水平不断提高。该文详细介绍几种较为典型的畜禽粪污资源化综合利用的模式,分析利用都市圈优势有效促进农业循环体系各要素优化配置的途径,提出在发展规模化畜牧养殖的同时构建畜禽粪污高水平利用的理念,以期能够为都市圈畜牧业的高质量发展提供思路。

十堰市畜禽养殖污染空间分布特征及土地承载力分析

为探究十堰市畜禽粪污土地承载力现状,采用《畜禽粪污土地承载力测算技术指南》中的相关计算方法,对2019年十堰市畜禽粪污氮磷供应量、农作物粪肥氮磷需求量以及畜禽粪污环境污染预警值进行了测算。结果表明:十堰市各县市区畜禽养殖承载力呈现不均衡性,茅箭区、张湾区接近“有污染”的下限值,需降低畜禽养殖规模;郧阳区、郧西县稍微污染,需要控制畜禽养殖规模;竹山县、竹溪县无污染,对畜禽粪污仍具有一定的消纳空间,可以适当增加畜禽养殖规模;丹江口市无污染,但基于氮养分的风险预警值R N为0.69,接近被污染,不建议丹江口扩大畜禽养殖规模。建议将十堰市的畜禽养殖量控制在278.38万头猪当量。

区域农田畜禽承载量预测模型构建与应用:以赤峰市为例

为对区域现有生猪养殖数量的合理性进行评价及对生猪养殖承载量进行预测,从畜禽养殖-耕地-作物系统出发,基于农田养分平衡理论及有机和无机肥合理配施方法,构建区域农田畜禽承载量预测模型。以赤峰市为例,设定有机和无机肥配施比例为5∶5,并保持现有农田N或P2O5养分盈余量不变,分别基于N和P2O5养分盈余量不变实地应用该模型。结果表明,基于N时可新增生猪养殖数量43.6万头,承载量为630.8万头;基于P2O5时可新增生猪养殖数量369.3万头,承载量为1 041.3万头。位于西拉木伦河南岸的松山区、翁牛特旗、喀喇沁旗、宁城县和敖汉旗是可新增生猪养殖的主要区域。从环境压力角度考虑,推荐基于N的预测值作为计算赤峰市可新增生猪养殖量和承载量的依据。

安徽省畜禽养殖粪污土地承载力的时空分布特征

[目的]探明畜禽粪便资源对农田土壤和环境造成的潜在污染风险,为防治面源污染、畜禽粪污资源利用提供科学依据。[方法]以安徽省为研究区域,依据2009—2018年畜禽养殖、作物产量等数据资料,量化分析区域作物粪污养分需求量、畜禽粪污养分供应量,并结合已有研究成果,开展畜禽粪污土地承载力时空演化特征的分析研究。[结果]安徽省粪、尿排放量由2009年的6.19×10^(7) t上升至2015年的7.09×10^(7) t,后下降至2018年的5.00×10^(7) t,其中猪尿排放量最大,牛尿排放量最小。全省畜禽粪污排放总量与氮磷养分供给量均呈现北高南低的特点,不同畜禽粪尿在氮素的养分供给中所占比例均衡,而在磷素中差异较大。全省农田畜禽污染风险主要集中在安徽中部和南部地区的合肥、黄山和宣城等地,2018年全省土地承载力指数有所下降,农田对畜禽粪便仍具有一定的消纳空间。[结论]安徽省农田畜禽养殖在局部地区存在着污染风险,需加强重点地区的化肥施用规划和畜禽养殖结构调整,推动农业可持续发展。

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.

黑龙江垦区畜禽粪污土地承载力分析

利用黑龙江垦区畜禽生产资料和数据,分析畜禽粪污土地负荷和畜禽粪污土地承载力的空间分布。结果表明,2016年黑龙江垦区畜禽粪便、尿、氮、磷的年排放总量分别为134.70×10^4t、214.62×10^4t、2.63×10^4t、0.39×10^4t,猪当量238.92×10^4t。2016年黑龙江垦区粪便耕地年负荷为1.15t/hm^2,远低于30t/hm^2的标准,说明黑龙江垦区畜禽粪便的污染程度较低且有广阔的消纳空间。

农田系统四环素类抗生素污染研究现状

四环素类抗生素在畜禽养殖中发挥着重要的作用。由于四环素类抗生素性质相对稳定,长期大量施用高四环素类抗生素残留的畜禽粪便己成为蔬菜生产中一个不安全的重要因素。简要介绍四环素类抗生素的基本性质及在我国畜牧业中的应用情况,畜禽粪便、土壤和蔬菜中四环素类抗生素的污染现状和残留的四环素类抗生素对生态环境和人类健康的影响;总结了四环素类抗生素在土壤中的降解行为及其影响因素,作物对其吸收累积特征的研究进展;初步提出设施菜田中安全施用畜禽粪便有机肥的措施,并对土壤中四环素类抗生素污染研究进行了展望。

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。