我国农村畜禽养殖业氮磷排放变化特征及其对农业面源污染的影响

国内外许多研究均已证明,畜禽养殖业氮磷排放是造成水体富营养化的重要原因。近年来在我国各主要流域,水体富营养化问题日益突出,为了解畜禽养殖业氮磷排放对水体富营养化的影响及其发展趋势,主要采用重点流域实地调研与全国主要农区畜禽养殖业及其氮磷排放特征大时空尺度信息空间分析的方法,研究了我国农村畜禽养殖业发展及其氮磷排放特征时空演变规律,主要结论如下: 我国畜禽养殖业自80年代以来进入高速发展阶段,全国畜禽存栏数以猪当量表示每10年增加约3亿头猪。人均肉蛋奶量在70年代以来每10年翻一番,增长速度是世界上最快的国家,目前人均拥有量(80kg·人-1),仍远低于世界平均水平(144 kg·人-1)。处于高速发展时期,受市场需求驱动,预计畜禽养殖业在未来10年将持续增长。 随着畜禽养殖业的发展,我国畜禽粪便产生氮磷总量大幅度增长,2002年我国畜禽粪便产生氮总量为1680万t,相当于当年全国化肥投入氮素总量（2506万t）的66%;畜禽粪便产生磷素总量为948万吨,相当于当年化肥投入磷素总量（1060万t）的89%。随着畜禽养殖产业带的发展,在我国部分农区,农田对畜禽粪尿产生氮的承载量急剧增长,目前全国已有超过十分之一地区,耕地承载猪粪尿氮量超过150kgN·hm-2,而在80年代只有1.4%的地区超过50kgN·hm-2。 对重点流域和农区22个县,254个乡镇的实地调研结果显示:在人口密集、经济发达、而耕地资源十分紧缺的流域地区和北方集约化农区,农田对畜禽粪便产生氮磷的承载量急剧增长。在太湖流域,80年代初期耕地承载畜禽粪尿氮量平均为80kgN·hm-2,超过150kgN·hm-2的乡镇为17%;超过250 kgN·hm-2的乡镇仅为4%;而目前耕地承载畜禽粪尿氮量平均为226kgN·hm-2,超过250 kgN·hm-2的乡镇为22%;80年代初期耕地承载畜禽粪尿磷量平均为52kgP2O5·hm-2,目前平均为163 kgP2O5·hm-2。在滇池流域目前耕地承载畜禽粪尿氮量平均为275kgN·hm-2,超过250kgN·hm-2的乡镇为41%,而耕地承载畜禽粪尿磷量为169 kgP2O5·hm-2,对我国北方集约化农区100多个乡镇的调查结果显示:80年代初期耕地承载畜禽粪尿氮量平均为48 kgN·hm-2,所有乡镇均没有超过150 kgN·hm-2;而目前耕地承载畜禽粪尿氮量平均为183 kgNhm-2,磷量平均为114 kgP2O5·hm-2,超过250 kgN·hm-2的乡镇为34%。 对猪禽粪尿氮磷排放量的分析结果表明:我国目前猪禽粪尿氮年排放总量为213.1万t,耕地平均排放量为16.4kg·hm-2,猪禽粪尿磷的排放量为8.6kg·hm-2,江浙闽粤地区最高,氮排放量为28.9 kg·hm-2,磷排放量为16kg·hm-2。晋冀鲁豫地区是近年来猪禽粪尿氮的排放量增长最快的区域。近年耕地均猪禽粪尿氮排放量超过50kg·hm-2的县市占全国的28%,6%的区域超过了75kg·hm-2,中南部和东南部敏感水域周边的县市的猪禽排放量都较多,成为引起这些水体富营养化的主要原因之一。 综上所述,农村畜禽粪尿污染己成为农业面源污染的主要来源。应该根据面源污染的不同类型进行分类治理。对于畜禽养殖污染应以在较低成本下促进畜禽粪尿还田为目标。对不同地区、不同规模和种类的畜禽场农田配置、畜禽粪尿贮放设施等提出具体可行的技术规范。