摘要：近年來(lái)我國(guó)畜禽養(yǎng)殖規(guī)?；焖侔l(fā)展,畜禽養(yǎng)殖糞污資源化利用也取得明顯成效,但依然有40%的糞污未能實(shí)現(xiàn)合理有效的利用。造成這種現(xiàn)狀的瓶頸問(wèn)題主要體現(xiàn)在:養(yǎng)殖布局不合理,種養(yǎng)規(guī)模不匹配,糞污資源化利用難度大;養(yǎng)殖污染防治有效的成套技術(shù)少,尤其是經(jīng)濟(jì)適用的技術(shù)少,許多技術(shù)存在成本過(guò)高或效率低下的問(wèn)題。國(guó)家水體污染控制與治理科技重大專(zhuān)項(xiàng)(簡(jiǎn)稱(chēng)水專(zhuān)項(xiàng))針對(duì)畜禽養(yǎng)殖污染防治技術(shù)的重點(diǎn)和難點(diǎn),研發(fā)了一批實(shí)用技術(shù),針對(duì)部分區(qū)域特點(diǎn),研發(fā)了養(yǎng)殖污染防治成套管理技術(shù),一定程度上解決了從源頭到資源化全循環(huán)中的問(wèn)題,并形成10余項(xiàng)技術(shù)規(guī)范(指南),為我國(guó)畜禽養(yǎng)殖污染防治提供了較好的支撐。針對(duì)我國(guó)畜禽養(yǎng)殖規(guī)模基數(shù)大、分散養(yǎng)殖比例高、基礎(chǔ)設(shè)施及管理機(jī)制薄弱等問(wèn)題,提出通過(guò)法律制度和分類(lèi)施策管控養(yǎng)殖污染,強(qiáng)化畜禽糞污高效收集轉(zhuǎn)化與利用技術(shù)體系創(chuàng)建,推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的種養(yǎng)結(jié)合技術(shù)模式研究,強(qiáng)化第三方社會(huì)化服務(wù)組織的培育及加強(qiáng)政策支持等對(duì)策建議。
2010年第一次全國(guó)污染源普查數(shù)據(jù)顯示[1],在我國(guó)主要污染物排放源中,農(nóng)業(yè)面源污染物排放量已遠(yuǎn)超工業(yè)與生活污染源,成為最主要的污染物排放源。近年來(lái),農(nóng)業(yè)面源污染狀況在我國(guó)局部區(qū)域有所好轉(zhuǎn),但總體仍不容樂(lè)觀。畜禽養(yǎng)殖污染是我國(guó)農(nóng)業(yè)面源污染的重要來(lái)源之一,對(duì)其進(jìn)行有效處理與資源化利用對(duì)于保障水環(huán)境安全具有重要意義。研究表明,我國(guó)農(nóng)業(yè)化肥中氮的流失率一般為8%~20%,磷的流失率約為5%,但畜禽糞便中氮、磷的流失率分別為化肥中氮、磷流失率的122%和132%,畜禽糞便進(jìn)入水體的流失率高達(dá)25%~30%[2]。由于我國(guó)在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間只重視養(yǎng)殖生產(chǎn),忽視畜禽糞污綜合治理,使畜禽糞污對(duì)環(huán)境的污染逐年加重,日益威脅水體的安全。如上海市黃浦江畜禽養(yǎng)殖污染負(fù)荷占總污染負(fù)荷的36%[3]。因此,加強(qiáng)對(duì)畜禽養(yǎng)殖污染的治理迫在眉睫。
1 我國(guó)畜禽養(yǎng)殖污染及防治現(xiàn)狀
中國(guó)是全球最大的畜禽生產(chǎn)國(guó)[4],據(jù)《中國(guó)畜牧獸醫(yī)年鑒》[5]最新統(tǒng)計(jì),截至2016年底,全國(guó)生豬、牛、羊和家禽存欄量分別為43 503.7萬(wàn)頭、10 667.9萬(wàn)頭、30 112萬(wàn)只和589 919.7萬(wàn)羽,肉、蛋、奶產(chǎn)量分別為8 537.8萬(wàn)、3 094.9萬(wàn)、3 602.2萬(wàn)t。畜禽養(yǎng)殖的產(chǎn)業(yè)體量和市場(chǎng)供給能力在帶動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)步、提高人民生活水平方面發(fā)揮著重要作用,但同時(shí),畜禽養(yǎng)殖造成的污染也日趨嚴(yán)重?！兜谝淮稳珖?guó)污染源普查公報(bào)》[1]顯示,我國(guó)畜禽養(yǎng)殖糞污排放量達(dá)38億t,排放的化學(xué)需氧量(COD)達(dá)1 268.26萬(wàn)t,占農(nóng)業(yè)污染源排放總量的96%。排放畜禽糞污的40%未被有效處理和利用,嚴(yán)重影響著生態(tài)環(huán)境,如造成水體生態(tài)系統(tǒng)惡化,加重溫室效應(yīng),使土壤結(jié)構(gòu)失衡,影響作物生長(zhǎng)等。畜禽養(yǎng)殖污染具有量大面廣、瞬時(shí)性強(qiáng)、構(gòu)成復(fù)雜等特點(diǎn),加上監(jiān)管難度大,其防治與管控已成為當(dāng)前我國(guó)環(huán)境領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)[6]。
經(jīng)過(guò)近20多年的努力,我國(guó)畜禽糞污資源化利用已取得明顯成效。在政策支持和市場(chǎng)倒逼下,糞污處理設(shè)施不斷完善,治理機(jī)制逐步健全。2015年畜禽養(yǎng)殖的COD、氨氮排放量比2010年分別降低132萬(wàn)和10萬(wàn)t,降幅達(dá)11.5%和15.4%[7]。畜禽糞便經(jīng)過(guò)減量化、無(wú)害化、資源化處理后轉(zhuǎn)換成肥料、飼料或能源,不僅可以消除其對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響,也將產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。
2017年2月,中共中央、國(guó)務(wù)院將畜禽養(yǎng)殖污染防治工作列入中央一號(hào)文件,明確指出推進(jìn)農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn),加快畜禽糞便集中處理;2017年6月,國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于加快推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用的意見(jiàn)》(國(guó)辦發(fā)〔2017〕48號(hào))[8],明確提出到2020年我國(guó)將建立科學(xué)規(guī)范、權(quán)責(zé)清晰、約束有力的畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用制度,全國(guó)畜禽糞污綜合利用率達(dá)到75%以上,規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)糞污處理設(shè)施裝備配套率達(dá)到95%以上。2019年9月,生態(tài)環(huán)境部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部聯(lián)合召開(kāi)規(guī)范畜禽養(yǎng)殖禁養(yǎng)區(qū)劃定和管理促進(jìn)生豬生產(chǎn)發(fā)展視頻會(huì),明確表示通過(guò)科學(xué)制定種養(yǎng)循環(huán)發(fā)展規(guī)劃、健全標(biāo)準(zhǔn)體系、強(qiáng)化政策支持、加強(qiáng)技術(shù)推廣、建立市場(chǎng)機(jī)制等舉措,加快推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖糞污資源化利用,構(gòu)建種養(yǎng)結(jié)合、農(nóng)牧循環(huán)的可持續(xù)發(fā)展新格局[9]。目前我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)正逐步向集約化、專(zhuān)業(yè)化方向發(fā)展,如何在確保畜禽養(yǎng)殖規(guī)模的前提下,加快推進(jìn)污染防控、種養(yǎng)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)糞污資源的有效利用是當(dāng)前和未來(lái)一定時(shí)期內(nèi)保障我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展亟需解決的重大現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。
2 我國(guó)畜禽養(yǎng)殖污染防治主要瓶頸問(wèn)題
2.1 頂層設(shè)計(jì)不足導(dǎo)致種養(yǎng)失衡、糞污資源化利用難度大
我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)在頂層設(shè)計(jì)上側(cè)重優(yōu)良品種推廣、規(guī)?；?jīng)營(yíng)和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、疫病防控等,對(duì)于環(huán)境保護(hù)的設(shè)計(jì)通常直接套用工業(yè)化處理的模式,這導(dǎo)致長(zhǎng)期以來(lái)基層政府對(duì)于養(yǎng)殖分區(qū)劃定標(biāo)準(zhǔn)不明確,甚至直接將養(yǎng)殖企業(yè)遷入工業(yè)園區(qū)與化工企業(yè)同步管理,導(dǎo)致局部地方養(yǎng)殖過(guò)于集中,十分不利于畜禽糞污的收集、處理和資源化利用。
由于我國(guó)在畜禽養(yǎng)殖規(guī)?；l(fā)展進(jìn)程中缺乏種養(yǎng)結(jié)合的思路,針對(duì)養(yǎng)殖規(guī)模并沒(méi)有做出明確的限定,使得種養(yǎng)主體從規(guī)模和空間布局逐步分離,有些地區(qū)甚至為了招商引資或促進(jìn)當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展的需要,一味要求養(yǎng)殖企業(yè)做大做強(qiáng)[10]。過(guò)于龐大的養(yǎng)殖規(guī)模,產(chǎn)生遠(yuǎn)超過(guò)生態(tài)承載力的糞污量,不僅造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,也影響了周邊居民的正常生活。盡管許多養(yǎng)殖企業(yè)迫于形勢(shì)要求開(kāi)始打造種養(yǎng)結(jié)合的生態(tài)農(nóng)業(yè),但是龐大的養(yǎng)殖規(guī)模需與大面積的農(nóng)田相匹配,這對(duì)于人多地少的地區(qū)來(lái)講是非常困難的。此外,對(duì)于大型的規(guī)模養(yǎng)殖,每天產(chǎn)生的大量糞污如何按照作物需求高效輸送到農(nóng)田,且不造成資源浪費(fèi)和二次環(huán)境污染,也是目前面臨的難題。糞污從貯存、輸送到灌溉等的每一個(gè)環(huán)節(jié),在現(xiàn)實(shí)操作中都存在技術(shù)難點(diǎn)。
2.2 成套技術(shù)少且技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用難以統(tǒng)一
與工業(yè)污染治理不同,畜禽養(yǎng)殖污染治理涉及的環(huán)節(jié)和影響因素較多,不僅受到地域、溫度和農(nóng)業(yè)制度的影響,也受到養(yǎng)殖模式、處理工藝和農(nóng)田配套的影響。目前的養(yǎng)殖污染防治技術(shù)研究大多集中在某個(gè)環(huán)節(jié),產(chǎn)出的單項(xiàng)技術(shù)較多,而很少有針對(duì)某種養(yǎng)殖模式的覆蓋源頭減排,糞污收集、貯存、處理,到末端資源化利用的全循環(huán)技術(shù)的研究,從而影響了區(qū)域和流域尺度成套技術(shù)方案的制定。
此外,目前還存在技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用難以統(tǒng)一的問(wèn)題:對(duì)于研究者來(lái)說(shuō),更多考慮技術(shù)的有效性;對(duì)于政府而言,需要標(biāo)準(zhǔn)的、通用的、便于管控的成套技術(shù);對(duì)于養(yǎng)殖企業(yè)來(lái)說(shuō),需要低成本、實(shí)用、便利的技術(shù)。由于養(yǎng)殖企業(yè)更關(guān)注的是養(yǎng)殖效益,而在后續(xù)的糞污處理中缺少資金和人才投入,導(dǎo)致全流程環(huán)節(jié)技術(shù)應(yīng)用和維護(hù)方面出現(xiàn)困難。同時(shí),由于養(yǎng)殖企業(yè)受農(nóng)業(yè)農(nóng)村和生態(tài)環(huán)境部門(mén)的雙重管理,在不同關(guān)注點(diǎn)和要求之下,容易出現(xiàn)技術(shù)環(huán)節(jié)斷裂,使技術(shù)運(yùn)行不暢,成本加大,造成新技術(shù)推廣難的局面。如曾一度被江蘇省提倡的大型養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣發(fā)電工程,目前至少有60%處于停工狀態(tài),主要原因是投資、運(yùn)行及維護(hù)成本過(guò)高,且沼液如何利用也是一大難題;此外,很多大型養(yǎng)殖場(chǎng)配套的大型污水凈化設(shè)施由于運(yùn)維成本高,成為養(yǎng)殖企業(yè)的巨額負(fù)擔(dān)[11]。
2.3 養(yǎng)殖糞污資源化存在亟待突破的技術(shù)難點(diǎn)
農(nóng)業(yè)面源是造成地下水污染最普遍的因素,也是最難治理的污染源之一,由于其形成過(guò)程隨機(jī)性大、影響因素復(fù)雜、潛伏周期長(zhǎng)等,因此相應(yīng)的研究和污染控制難度也較大[12]。養(yǎng)殖糞肥對(duì)地下水的污染比化肥高出8%,養(yǎng)殖糞水和沼液直接還田對(duì)地下水的污染風(fēng)險(xiǎn)也顯著高于化肥,有關(guān)養(yǎng)殖對(duì)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)及控制的研究需要深入開(kāi)展[13]。
糞污從收集、處理到后期利用的過(guò)程中,會(huì)導(dǎo)致大量的養(yǎng)分流失,造成大氣、水體和土壤的污染,其中以氨氣或N2O揮發(fā)方式的氮流失占50%左右[14],但目前對(duì)這方面的研究還不多,尤其是糞便長(zhǎng)周期堆肥過(guò)程中產(chǎn)生的臭氣和成本控制以及厭氧工程中沼氣貯存和有效利用是亟待解決的技術(shù)難點(diǎn)。在資源化利用方面,沼液如何按農(nóng)時(shí)運(yùn)輸并灌溉,長(zhǎng)期使用養(yǎng)殖糞肥造成的重金屬和抗生素殘留問(wèn)題等也是亟待解決的技術(shù)難點(diǎn)。以抗生素為例,畜禽養(yǎng)殖業(yè)用于促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)及疾病預(yù)防和治療的抗生素用量超過(guò)8 000 t∕a,其中30%~90%的抗生素會(huì)殘留在動(dòng)物的糞污中[15],這對(duì)發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、有機(jī)農(nóng)業(yè)造成障礙,也極大影響了糞污資源化利用的推進(jìn)。
2.4 養(yǎng)殖污染防治監(jiān)管難度較大
由于近年來(lái)畜禽養(yǎng)殖成本(飼料、人力)逐年升高,且受市場(chǎng)價(jià)格周期性波動(dòng)和疫病沖擊影響很大,很多畜禽養(yǎng)殖企業(yè)尤其是小規(guī)模養(yǎng)殖企業(yè)實(shí)力較弱,抗風(fēng)險(xiǎn)能力較差,加之治污設(shè)施投入大且運(yùn)行成本高,很多養(yǎng)殖企業(yè)存在投不起或投得起運(yùn)行不起的尷尬局面,因此,畜禽養(yǎng)殖企業(yè)進(jìn)行污染防治的積極性往往不高。
從政府層面來(lái)講,對(duì)養(yǎng)殖企業(yè)污染防治的監(jiān)管難度很大。畜禽養(yǎng)殖污染面廣量大、持續(xù)性強(qiáng)、構(gòu)成復(fù)雜,僅僅依賴(lài)于政府的監(jiān)管很難達(dá)到治理效果;加上畜禽養(yǎng)殖行業(yè)利潤(rùn)不高,從業(yè)人員多為農(nóng)民等弱勢(shì)群體,即使生態(tài)環(huán)境部門(mén)做出處罰和整改要求,很多養(yǎng)殖企業(yè)仍無(wú)力投資建設(shè)污染防治設(shè)施。因此,僅僅依靠行政強(qiáng)制手段,難以實(shí)現(xiàn)對(duì)養(yǎng)殖污染的有效監(jiān)管和控制。
此外,由于面向養(yǎng)殖企業(yè)的基層農(nóng)技推廣部門(mén)技術(shù)力量相對(duì)薄弱,人員力量欠缺,存在推廣難度大、技術(shù)落地難的問(wèn)題,對(duì)技術(shù)成果的推廣應(yīng)用造成一定的制約。
3 水專(zhuān)項(xiàng)畜禽養(yǎng)殖污染治理研究成果
針對(duì)我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)種養(yǎng)失衡、成套技術(shù)少以及排放特異性污染物等問(wèn)題,水專(zhuān)項(xiàng)從技術(shù)研發(fā)、成套技術(shù)集成、管理機(jī)制等方面開(kāi)展系統(tǒng)研究,產(chǎn)出了系列研究成果。
3.1 研發(fā)了32項(xiàng)適用技術(shù),形成12項(xiàng)技術(shù)指南
根據(jù)流域特點(diǎn),以種養(yǎng)結(jié)合為理念,水專(zhuān)項(xiàng)研發(fā)了32項(xiàng)畜禽養(yǎng)殖污染治理的適用技術(shù),其中既有集成的移動(dòng)式生態(tài)養(yǎng)殖、山地果園種養(yǎng)結(jié)合養(yǎng)殖、原位發(fā)酵床養(yǎng)豬等技術(shù),也有針對(duì)技術(shù)難點(diǎn)攻克的適用技術(shù),包括種養(yǎng)結(jié)合、源頭節(jié)水、豬舍改造、糞便堆肥、厭氧發(fā)酵、沼液利用、尾水凈化、糞污資源化利用、沼液能源化利用等技術(shù)和設(shè)備。如山地果畜結(jié)合區(qū)面源污染控制技術(shù)針對(duì)東江源頭區(qū)的地貌特征,以小流域?yàn)橄到y(tǒng)單元,實(shí)行山坡種果、山溝養(yǎng)豬、溝底筑壩養(yǎng)魚(yú)的果畜生態(tài)農(nóng)業(yè)模式,集成了滯留塘生態(tài)凈化系統(tǒng)構(gòu)建、有機(jī)固體廢物循環(huán)利用、生豬養(yǎng)殖高氨氮廢水處理等技術(shù),從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖廢物的循環(huán)利用,實(shí)現(xiàn)“控源、減排、凈化”的污染防治目標(biāo)。應(yīng)用該技術(shù)在東江源頭區(qū)的安遠(yuǎn)縣開(kāi)展了107 hm2臍橙果園的示范推廣,通過(guò)生態(tài)化改造,在山溝養(yǎng)殖生豬,有效保護(hù)了果園生態(tài)環(huán)境,并輻射帶動(dòng)周邊農(nóng)戶(hù)致富。該技術(shù)在安遠(yuǎn)縣的臍橙果園逐步推廣應(yīng)用,推動(dòng)了該區(qū)域農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì),促進(jìn)了果業(yè)和畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展,對(duì)水資源保護(hù)起到積極作用。
從“十一五”至今,通過(guò)水專(zhuān)項(xiàng)的研究,共發(fā)布12項(xiàng)與養(yǎng)殖污染控制相關(guān)的技術(shù)規(guī)范或指南。國(guó)家層面發(fā)布的包括HJ 497—2009《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理工程技術(shù)規(guī)范》[16]、《畜禽養(yǎng)殖污染發(fā)酵床治理工程技術(shù)指南(2014)》[17]等,省(市)層面的包括《江蘇省污水生物凈化處理技術(shù)規(guī)程》[18]、《河南省畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染控制技術(shù)規(guī)范》[19]等,內(nèi)容涵蓋了養(yǎng)殖場(chǎng)建設(shè)、區(qū)域規(guī)劃、污染控制、資源化利用等多個(gè)環(huán)節(jié),也有針對(duì)發(fā)酵床養(yǎng)殖污染防治、污水生態(tài)凈化、雨污分流、糞便集中收集等具體技術(shù)的規(guī)范和指南。12項(xiàng)指南的發(fā)布,不僅為管理者提供了參考,也為養(yǎng)殖場(chǎng)的新建和改造提供了技術(shù)方案。
3.2 研發(fā)了低成本實(shí)用成套技術(shù),促進(jìn)了技術(shù)的推廣應(yīng)用
針對(duì)單項(xiàng)技術(shù)多、成套技術(shù)缺乏的問(wèn)題,水專(zhuān)項(xiàng)研發(fā)了針對(duì)特定地區(qū)的系列養(yǎng)殖污染防治成套技術(shù),包括基于無(wú)害化微生物發(fā)酵床的養(yǎng)殖廢物全循環(huán)、畜禽養(yǎng)殖廢物異位微生物發(fā)酵床處理與資源化利用、遼河源頭區(qū)農(nóng)村面源污染防治、東北寒冷地區(qū)畜禽養(yǎng)殖污染系統(tǒng)控制和山地果畜結(jié)合區(qū)面源污染控制等技術(shù)。如基于無(wú)害化微生物發(fā)酵床的養(yǎng)殖廢物全循環(huán)技術(shù),攻克了微生物發(fā)酵床生態(tài)養(yǎng)殖、飼料微生物添加和養(yǎng)殖物及廢棄墊料高值轉(zhuǎn)化等技術(shù),創(chuàng)新了以微生物發(fā)酵為核心的技術(shù)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了畜禽養(yǎng)殖污染控制與廢物資源化;通過(guò)多項(xiàng)技術(shù)的串聯(lián)應(yīng)用示范,建立了以微生物發(fā)酵技術(shù)為核心的畜禽養(yǎng)殖污染控制與治理系統(tǒng)方案,取得了一定的社會(huì)效益和生態(tài)效益。以養(yǎng)殖污染生態(tài)控制為主的種養(yǎng)加一體化控制方案已推廣到福建、山東、北京和浙江等20省(市),累計(jì)推廣規(guī)模達(dá)到2 100萬(wàn)頭當(dāng)量豬,削減養(yǎng)殖業(yè)對(duì)水體的污染負(fù)荷COD、TN和TP分別超過(guò)70萬(wàn)、8萬(wàn)和1萬(wàn)t,創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益19億元以上。該種養(yǎng)加一體化控制技術(shù)模式支撐了遼寧省阜蒙和彰武、河北省定興等6個(gè)縣的養(yǎng)殖污染治理。
針對(duì)技術(shù)投資成本高、運(yùn)行費(fèi)用高或運(yùn)行復(fù)雜、管理難度大的問(wèn)題,通過(guò)對(duì)技術(shù)的投資和運(yùn)行成本進(jìn)行優(yōu)化和核算,使技術(shù)更加實(shí)用。如研發(fā)的畜禽養(yǎng)殖廢物異位微生物發(fā)酵床處理與資源化利用技術(shù),相比糞污厭氧工程+尾水深度凈化技術(shù)具有投資和運(yùn)行成本低、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn),在有機(jī)肥銷(xiāo)路打通的情況下,不僅可以抵消墊料成本的費(fèi)用,每頭豬還可以額外收益90元以上,受到養(yǎng)殖戶(hù)的廣泛歡迎。
3.3 攻克了糞污處理關(guān)鍵環(huán)節(jié)的難點(diǎn)技術(shù)
在源頭減量方面,研究和改進(jìn)了新型飲水器和兩坡段干濕分離養(yǎng)豬生產(chǎn)污水削減技術(shù),達(dá)到減少飼料和水源浪費(fèi)的目的。在堆肥方面,研發(fā)了保氮除臭免通氣槽式堆肥發(fā)酵技術(shù)[20],利用微生物技術(shù)處理起到無(wú)害化的作用;同時(shí)將有機(jī)固體廢物降解和轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥。針對(duì)糞污在資源化過(guò)程中的氮損失率過(guò)大問(wèn)題,研發(fā)了耐高溫快腐熟保氮除臭發(fā)酵復(fù)合菌劑與復(fù)合多功能微生物添加劑制備技術(shù),畜禽養(yǎng)殖廢物經(jīng)保氮除臭發(fā)酵,堆肥溫度有了大幅提高,堆肥物料腐熟過(guò)程和發(fā)酵周期顯著縮短,氮損失率也明顯降低。針對(duì)尾水處理,研發(fā)了河口濕地養(yǎng)殖水體污染的物理-生物聯(lián)合阻控與水質(zhì)改善技術(shù),通過(guò)物理-生物聯(lián)合阻控方式,低成本凈化養(yǎng)殖尾水。
3.4 通過(guò)宣傳和示范推動(dòng)了技術(shù)成果的推廣應(yīng)用
水專(zhuān)項(xiàng)重視實(shí)用技術(shù)的應(yīng)用,通過(guò)建設(shè)示范工程,引導(dǎo)、培訓(xùn)和推廣水專(zhuān)項(xiàng)成果。水專(zhuān)項(xiàng)產(chǎn)出了32項(xiàng)養(yǎng)殖污染治理技術(shù),其中20余項(xiàng)技術(shù)均建立了示范工程,并取得良好的運(yùn)行效果,部分技術(shù)在示范的基礎(chǔ)上加大了推廣力度。如由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所研發(fā)的大通欄原位發(fā)酵床和異位發(fā)酵床養(yǎng)豬技術(shù),被推薦為農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2018年十大引領(lǐng)技術(shù)及主推技術(shù)[21],且被推廣到福建、江蘇、山東、四川和浙江等省,累計(jì)應(yīng)用2 100多萬(wàn)頭當(dāng)量豬,相關(guān)推廣應(yīng)用規(guī)模仍在繼續(xù)增長(zhǎng)中,成為很好的宣傳示范樣板。
4 繼續(xù)深入開(kāi)展畜禽養(yǎng)殖污染防治的對(duì)策建議
經(jīng)過(guò)10多年的研究,水專(zhuān)項(xiàng)產(chǎn)出了一批技術(shù)成果,對(duì)養(yǎng)殖污染治理發(fā)揮了較大的作用。但由于我國(guó)畜禽養(yǎng)殖規(guī)模基數(shù)大、分散養(yǎng)殖比例高、基礎(chǔ)設(shè)施及管理機(jī)制較為薄弱,因此,畜禽養(yǎng)殖污染防治的瓶頸問(wèn)題仍然沒(méi)有完全解決,需要持續(xù)深入開(kāi)展相關(guān)研究,特別是開(kāi)展畜禽養(yǎng)殖發(fā)展規(guī)劃頂層設(shè)計(jì),推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的種養(yǎng)結(jié)合技術(shù)模式及建立第三方社會(huì)化服務(wù)組織等。
4.1 通過(guò)法律制度和分類(lèi)施策管控養(yǎng)殖污染
基于我國(guó)區(qū)域水資源承載力、耕地環(huán)境容量(上限)和人口食物需求(下限)等限制因素,采用“以水定種”“以種定養(yǎng)”的模式,借鑒區(qū)域農(nóng)田養(yǎng)分平衡和畜禽糞污養(yǎng)分綜合管理計(jì)劃經(jīng)驗(yàn),科學(xué)制定畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展規(guī)劃,依據(jù)區(qū)域不同農(nóng)用地利用類(lèi)型、規(guī)模和水環(huán)境生態(tài)功能區(qū)劃分,建立以畜禽糞污養(yǎng)分管理為基礎(chǔ)的準(zhǔn)入制度,依法科學(xué)劃定禁養(yǎng)區(qū)、限養(yǎng)區(qū)和適養(yǎng)區(qū);確立區(qū)域畜禽養(yǎng)殖的品種和規(guī)模,實(shí)現(xiàn)種養(yǎng)平衡。完善養(yǎng)殖污染治理的相關(guān)立法,提高立法層次,細(xì)化執(zhí)法主體及違法責(zé)任,通過(guò)法律手段強(qiáng)制將畜禽養(yǎng)殖污染遏制在源頭環(huán)節(jié)。對(duì)不同類(lèi)型養(yǎng)殖污染,采取分類(lèi)防治策略:針對(duì)規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng),規(guī)范設(shè)置養(yǎng)殖場(chǎng)排污口,將其納入點(diǎn)源污染日常環(huán)境監(jiān)管;針對(duì)分散畜禽養(yǎng)殖場(chǎng),逐步建立科學(xué)的監(jiān)測(cè)、普查和評(píng)估體系。
4.2 強(qiáng)化畜禽糞污高效收集轉(zhuǎn)化與利用技術(shù)體系創(chuàng)建
一是源頭減量。推廣使用微生物制劑、酶制劑等飼料添加劑和低氮、磷,低礦物質(zhì)飼料配方,提高飼料轉(zhuǎn)化效率;減量使用獸藥和銅、鋅飼料添加劑,降低養(yǎng)殖污染排放;推廣新型喂料線,減少飼料的損失;引導(dǎo)配套養(yǎng)殖糞污“三分離”(干濕分離、人豬分離和雨污分離)以減少污水中固形物含量。二是收集轉(zhuǎn)化控制。所有的養(yǎng)殖場(chǎng)都要建設(shè)必要的糞污收集處理設(shè)施,配套成熟、穩(wěn)定的糞污收集處理技術(shù),加速糞污無(wú)害化、資源化處理過(guò)程,減少氮、磷和臭氣排放。三是末端利用。有配套農(nóng)田的,因地制宜地開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的循環(huán)利用;無(wú)配套農(nóng)田的,地方政府應(yīng)積極協(xié)調(diào)尋找合理的農(nóng)用土地,并請(qǐng)有關(guān)專(zhuān)家因地制宜地制定糞污消納方案。
4.3 推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的種養(yǎng)結(jié)合技術(shù)模式研究
雖然水專(zhuān)項(xiàng)在養(yǎng)殖污染治理方面已產(chǎn)出一批研究成果,但養(yǎng)殖糞污治理中糞污資源化利用技術(shù)模式、技術(shù)指南和標(biāo)準(zhǔn)等尚未有效建立,一些關(guān)鍵技術(shù)(如清潔回用、土地消納、遠(yuǎn)程輸送、能源化、基料化等)與裝備還有待突破,未來(lái)畜禽養(yǎng)殖污染防治應(yīng)鼓勵(lì)因地制宜地開(kāi)展以源頭削減和“五化”(畜禽良種化、養(yǎng)殖設(shè)施化、生產(chǎn)規(guī)范化、防疫制度化、糞污無(wú)害化)綜合利用實(shí)用技術(shù)的研發(fā)。當(dāng)下最有效的養(yǎng)殖污染治理技術(shù)模式是種養(yǎng)一體化或種養(yǎng)加一體化,土壤是種養(yǎng)結(jié)合中養(yǎng)殖污染負(fù)荷的消納體,因此,養(yǎng)殖污染負(fù)荷輸入必須滿足或符合土壤營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)或土壤調(diào)理劑標(biāo)準(zhǔn),以避免產(chǎn)生二次污染。
4.4 強(qiáng)化第三方社會(huì)化服務(wù)組織的培育及加強(qiáng)政策支持
在我國(guó),種植業(yè)以小農(nóng)經(jīng)營(yíng)為主,規(guī)模養(yǎng)殖多分布在偏遠(yuǎn)山地等區(qū)域,這使得種養(yǎng)主體從規(guī)模和空間布局方面進(jìn)一步分離,導(dǎo)致小農(nóng)在畜禽糞污資源化循環(huán)利用的技術(shù)示范、勞力投入和規(guī)模養(yǎng)殖企業(yè)在糞污收集、運(yùn)輸、處理以及農(nóng)田回用輸送或污水處理達(dá)標(biāo)排放等的巨額成本投入方面面臨諸多困難,對(duì)污染治理極為不利。因此,需要引入專(zhuān)業(yè)化的第三方服務(wù)組織開(kāi)展社會(huì)化服務(wù),通過(guò)政府建立以綠色生態(tài)為導(dǎo)向的農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼政策,應(yīng)用于專(zhuān)業(yè)化的第三方環(huán)保社會(huì)化服務(wù)組織,以市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)服務(wù)的形式吸引和引導(dǎo)其開(kāi)展畜禽養(yǎng)殖糞污處理和肥料化服務(wù),以加快糞污無(wú)害化、資源化處理,同時(shí)提高小農(nóng)使用畜禽糞肥積極性。這對(duì)提升農(nóng)業(yè)環(huán)保效果和改善農(nóng)田地力都將起到積極的推動(dòng)作用。
