中国规模化畜禽养殖的现状及其对生态环境的影响

　　本文利用 1998—2011 年中国畜牧业数据，对中国规模化畜禽养殖业发展状况以及规模化养殖对生态环境的影响进行了实证分析，为掌握中国畜禽养殖污染的情况提供分析思路....

文章来自：《华南农业大学学报》社会科学版 2016年第 2 期。

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文

孙良媛 ,刘 涛 ,张 乐

现有畜禽养殖环境影响的研究对环境因子

多着重于定性描述！

改革开放以来 ,中国养殖业迅速发展 ,生产水平不断提高 ,养殖业产值大幅度增加。然而 ,随着畜禽养殖规模化程度的不断提高,畜禽粪尿排泄物集中产生、乱堆乱放,使得畜禽养殖带来的环境污染问题日益严重。农业面源污染的主要污染源便是畜禽养殖,贡献率达到 58. 21%。

2010 年《全国首次污染源普查公报》显示,从化学需氧量、总氮排放量、总磷排放量3项主要污染物指标来看,农业源污染物排放占全国排放总量的比重分别为 43. 7% 、57. 2% 、67. 4% ,其中畜禽养殖业又分别占农业源的 96% 、38% 和 56% 。这种规模养殖造成的环境污染已经给社会带来了严重的经济损失,导致13%的农作物减产。畜牧业已成为国内仅次于钢铁、煤炭的最大污染行业。

如何化解发展规模养殖与保护生态环境之间的矛盾 ,是实现畜禽健康养殖的重要环节之一 。

当前国内外学术界关于畜禽养殖环境影响问题的研究成果颇丰 ,国外学者多运用自然环境物理模型模拟和预测污染的发生 、污染物迁移过程和污染结果等 。也有学者针对污染的物理特性 ,构建经济学模型进行深入分析和实证研究 。而国内的大量研究文献中 ,自然科学研究占绝大部分 ,经济学角度的研究大都从畜禽养殖环境污染现状及原因 、畜禽养殖环境污染控制与治理等方面切入 ,但现有研究对环境因子多着重于定性描述 。

本文作者利用 1998—2011 年中国畜牧业数据,对中国规模化畜禽养殖业发展状况以及规模化养殖对生态环境的影响进行了分析。

以下为文章主体内容

❖ 中国规模化畜禽养殖的发展状况

(一 ) 规模化畜禽养殖的界定

对于规模化畜禽养殖的定义 ,不同的规范给出了不同的划分标准 。以生猪规模化养殖为例：

根据中华人民共和国环境保护部 2009 年发布的 《畜禽养殖业污染治理工程技术规范 》( HJ497 -2009) 规定 : 存栏数为 300 头以上的养猪场为集约化的养殖场 。

根据中华人民共和国国家标准 《畜禽养殖业污染物排放标准 》( GB18596 - 2001) 的规定 : 生猪存栏在 3000 头以上的养殖场为I类规模的集约化养殖场 ,存栏在 500 ~ 3000 头的养殖场为II类规模的集约化养殖场 。

根据 2009 年 《全国农产品成本收益资料汇编 》的定义 : 生猪存栏量在 30 ~ 100 头的养殖场为小规模养殖 ,存栏在 100 ~ 1000 头的为中等规模养殖 ,存栏大于 1000 头的养殖场为大规模养殖 。

根据国家环保总局自然生态司的定义 : 中小型猪场指常年存栏在 200 ~ 10000 头范围内的生猪养殖场 ,大中型的猪场指常年存栏在10000头以上的生猪养猪场 。

鉴于本文将对比分析不同规模养殖者的污染控制行为特征 ,因此采用 《全国农产品成本收益资料汇编 》的规模分类标准 。同时 ,由于数据限制 ,本文将部分规模的区间进行了合并 。具体标准如 表 1 所示 。

(二 ) 中国种畜禽场的发展概况

一般来讲 ,种畜禽场个数越多 ,后备的畜禽养殖规模越大 ,规模化畜禽养殖发展越快 。从各年发展趋势来看 ,相比 1998 年 ,2011 年中国种畜禽场总数递增趋势明显 ,尤其是种猪场和种羊场 。截至 2011 年 ,中国种畜禽场总数达到 14494 个 ,年均增长率为 8. 0% 。相比 2011 年其他种畜禽场 个数 ,中国种猪场个数最多 ( 8143 个 ) ,且年均增长率最高 ( 14. 5% ) 。从中国种畜禽场的地区分布来看 ,中国种畜禽场主要分布在华东和华中地区 ,华北和西北地区最少 。

因此 ,相比其他地区 ,华东和华中地区更应注重规模化畜禽养殖对生态环境的影响 ,而其中又以生猪的规模化养殖最为重要 。

(三 ) 不同畜禽规模化养殖的发展概况

不同畜禽规模化养殖的发展状况可以从两方面来进行分析 ,一是不同畜禽不同规模养殖户的发展状况 ; 二是不同畜禽不同规模养殖户的畜禽出栏量状况 。前者揭示规模化养殖的数量发展 ,后者揭示规模化养殖的效率发展 。只有在畜禽规模化养殖的数量 ( 规模养殖户数量 ) 与畜禽规模 化养殖的效率 ( 规模养殖户出栏量 ) 同时增长时 ,畜禽规模化养殖才是发展的 ,规模化养殖才具有意义 。

不同畜禽不同规模养殖户的发展状况

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从整体趋势来看 ,中国主要畜禽规模养殖户的绝对数量 ( 主要畜禽规模养殖户的数量 ) 和相对数量 ( 主要畜禽规模养殖户占畜禽养殖总数量的比例 ) 都呈上升趋势 。这说明伴随着畜牧业的发展 ,畜禽规模化养殖是未来畜牧业养殖的必然趋势 ,且这种趋势随时间推移将愈加明显 。

从具体数值来看 ,主要畜禽规模养殖户占畜禽养殖总数量的比例都比较低 。其中 ,中 、大规模生猪养殖户数占生猪养殖总户数的年均比例仅为 0. 85% ; 大规模家禽养殖户数占家禽养殖总户数的年均比例仅为 0. 25% ; 中 、大规模牛养殖户占牛养殖户总数的年均比例仅为 0. 73% ; 小 、中 、大规模羊养殖户占羊养殖户总数的年均比例仅为 1. 02% 。这说明 ,尽管中国畜禽规模化养殖趋势明显 ,但目前中国畜禽规模化养殖发展程度还非常低 ,中国畜禽规模化养殖才开始起步 。

不同畜禽不同规模养殖户的畜禽出栏状况

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1998—2010 年中国主要畜禽的中 、大规模养殖户出栏量都呈递增趋势 ,这表明伴随着畜禽规模化养殖的发展 ,中国主要畜禽规模化养殖的效益日益明显 。中国主要畜禽规模养殖户畜禽出栏量占所有养殖户畜禽出栏量的比例较大 。截至 2010 年 ,在生猪出栏量方面 ,中 、大规模生猪养殖户生猪出栏量占全年生猪总出栏量比值达到了 75. 5% ; 在家禽出栏量方面 ,大规模家禽养殖户家禽出栏量占全年家禽总出栏量比值达到了 59. 1% ; 在牛出栏量和羊出栏量方面 ,中 、大规模牛出栏量和小 、中 、大规模羊出栏量占全年牛总出栏量和全年羊总出栏量的比值也分别达到了 29. 4% 和29. 1% 。

综上分析,尽管中国主要畜禽( 生猪、家禽、牛、羊) 养殖中的 90% 以上都是散户养殖或小规模养殖,但不到 10% 的中、大规模畜禽养殖户的畜禽出栏量达到了所有畜禽养殖户出栏量的 30% 以上,部分畜禽已经达到 50% 以上( 如生猪、家禽) 。这说明了中国畜禽规模化养殖对畜牧业发展的贡献及重要性。

❖ 规模化畜禽养殖对环境影响的实证分析

规模化畜禽养殖污染物直接排入环境将导致农村的水体 、土壤 、大气等受到污染 ,而这种对环境的影响是可以进行量化估算的 。

(一 ) 研究方法与数据处理

在研究方法方面 ,为便于讨论 ,本文按以下方法进行实证分析 : 首先 ,通过比较和筛选畜禽产 污系数和粪便养分参数 ,估算 2011 年中国主要畜禽类别的粪便产生总量 ; 其次 ,利用粪便产生量的 估算值进一步估算耕地畜禽粪便负荷量 、警报值以及进入水体的畜禽粪便污染物数量 ,从而对畜 禽粪便产生的环境效应进行分析 。

在数据处理方面,本文根据各类畜禽的生长周期分别确定饲养量的标准。对于生猪,猪平均饲养期一般为 199 天,因此生猪的饲养数量就是当年的出栏数。对于家禽,蛋禽与肉禽在生长期和日排泄量上均有较大差异,但限于数据,本文对家禽平均饲养期设定为 210 天; 家禽的饲养量为当 年家禽的出栏量。对于牛,按用途分为奶牛和肉牛,牛的饲养周期一般设为 365 天。奶牛一般当年不出栏,因此奶牛的年末存栏数即可视为当年饲养数量; 肉牛一般在未出栏时计在黄牛的年末存栏数中,因此肉牛的饲养数量用当年的出栏数代替。对于羊,饲养周期一般为 365 天,因此采用年末存栏量作为当年的饲养数量。

粪污产生量针对中国主要畜禽 ,包括生猪、家禽 、奶牛 、肉牛及羊的养殖数来计算 ,并不包括除此之外的其他畜禽 ,如黄牛、水牛、马、驴等 ,因此估算结果存在一定的低估。畜禽养殖数量均来源于 2012 年《中国畜牧业年鉴》。

(二 ) 中国规模化畜禽养殖的粪污产生量

估算方法

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式 ( 1) 中 ,Q 为年度粪便产生量 ; N 为饲养量 ; T 为饲养期 ; P 为产污系数 。产污系数 P 的数据来源于 《第一次全国污染源普查禽畜养殖业产排污系数手册》。羊的产污系数依据 《2000 年全国规模 化畜禽养殖业污染情况调查 》取值 2. 6。同时 ,受数据限制 ,本文对所有家禽产污系数都设为肉鸡 产污系数。

估算结果

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根据 2012 年 《中国畜牧业年鉴 》,本文计算得到中国各省生猪 、家禽 、牛养殖污染排放量的估算值 ,结果发现 :

( 1) 中国畜禽粪便产生量较大,且牛和家禽养殖的粪便是中国畜禽养殖粪便的主要来源。2011 年中国畜禽( 生猪、家禽和牛) 养殖的粪便产生量总计 8. 9 亿吨。其中,生猪养殖粪 便产生量为 1. 7 亿吨,家禽养殖粪便产生量为 3. 3 亿吨,牛养殖粪便产生量为 3. 9 亿吨。

( 2) 从各省不同畜禽粪便产生量的排名来看 ,华东地区是中国畜禽养殖粪便产生量较多的地区 ,尤其是山东省 。山东省 2011 年畜禽 ( 生猪 、家禽和牛 ) 养殖粪便总产生量为 1. 3 亿吨 ,是全国主要畜禽 ( 生猪 、家禽和牛 ) 养殖粪便总产生量最高的省份 。

( 3) 畜禽养殖的污染物中还含有极其庞杂的有机污染物 ,牛养殖污染物的化学需氧量最高 。2011 年中国畜禽 ( 生猪 、家禽和牛 ) 养殖污染物中仅化学 需氧量就达到 1. 9 亿吨 ,其中生猪养殖污染物中化学需氧量为 0. 5 亿吨 ,家禽养殖污染物中化学需 氧量为 0. 6 亿吨 ,牛养殖污染物中化学需氧量为 0. 8 亿吨 。

(三 ) 中国规模化畜禽养殖粪污的负荷量与警报值

首先 ,本文计算了 2011 年中国主要畜禽 ( 包括生猪 、家禽 、牛和羊 ) 粪便总产生量 。如 表 2所 示 ,2011 年中国主要畜禽粪便总产生量约为 11. 6 亿吨 ,而中国各工业行业每年产生的工业固体废物约为 32. 3 亿吨 ,畜禽粪便产生量占工业固体废弃物产生量的 35. 9% 。部分地区如黑龙江 、海南 、西藏 、新疆这一比例甚至超过 90% 。

再计算规模化畜禽养殖粪污的负荷量与警报值。上海市农业科学研究院李国学提出了相关的家畜粪便负荷警报值分级标准。

其内容是: 用家畜粪便产生量( Q ) 与当地农田以猪粪当量计的有机肥理论最大适宜施肥量：

来间接表达各地区家畜粪便负荷量承受程度。式中 R 即为区域家畜粪便负荷量承受程度的警报值,它与承受程度呈反比,即随着 R 数值的增大,环境对家畜粪便负荷量承受能力逐渐降低,畜禽粪便对环境造成污染的威胁性越来越大。

由此,根据各个地区的土地负荷畜禽粪便的情况可以计算出各地区畜禽粪便负荷的警报水平。结合 2011 年粪污土地负荷量可知,2011 年中国总体的土地负荷警戒值还比较低,其值为0. 32,总体来说每公顷粪便产生量对环境影响不大。但从各省份警报值 R 来看,部分地区如北京、西藏、青海等地已经呈现出对环境有影响或接近严重影响的压力水平。

(四 ) 中国规模化畜禽养殖粪污造成的水体流失

根据 《全国规模化畜禽养殖业污染情况调查技术报告 》,将每头生猪 ( 饲养周期为 199 天 ) 和牛 ( 饲养周期为 365 天) 的尿液年产量分别设定为 656. 7 千克和 3650 千克,同时结合计算所得的各省生猪、家禽、牛粪便产生量和本文估算的羊粪便产生量以及国家环保总局南京环科所测度的畜禽粪便污染物进入水体流失率和畜禽粪便中污染物平均含量,可以计算 2011 年中国各省畜禽粪便主要污染物 COD、BOD、NH 3 -N、TP、TN 的水体流失量。

如表 3所示,2011 年中国畜禽粪便主要污染物 COD、BOD、NH 3 -N、TP、TN 的流失量分别为 520. 67 万吨、373. 72 万吨、80. 26 万吨、39. 88 万吨和 214. 10 万吨。2011 年中国畜禽养殖的废水 COD 排放量虽然低于生活污水的 COD 排放总量,但超过了全国工业废水 COD 排放总量。从区域来看,绝大多数省份与全国整体趋势一致,即畜禽养殖对水体的污染介于工业污染与生活污染水平之间。但是,某些省份甚至已经超过生活污染水平 或接近生活污染水平,如河北、内蒙古、山东、西藏、宁夏。

❖ 结 论

本文通过分析中国规模化畜禽养殖业发展状况以及规模化养殖对生态环境的影响 ,得出以下结论 :

第一,目前中国规模化畜禽养殖的发展程度还比较低,但规模化畜禽养殖是中国畜牧业发展的必然趋势。

( 1) 从种畜禽场发展状况来看,相比 1998 年,2011 年中国种畜禽场总数及主要畜禽 的种畜禽场个数递增趋势明显,尤其是种猪场和种羊场。中国种畜禽场主要分布在华东和华中地 区,因此华东和华中地区更应注重规模化畜禽养殖对生态环境的影响,而其中又以生猪的规模化 养殖最为重要。

( 2) 从不同畜禽的规模化养殖发展状况来看,一方面,中国主要畜禽规模养殖户的 绝对数量整体上都呈上升趋势; 另一方面中国主要畜禽规模养殖户占畜禽养殖总数量的比例都非 常低,这说明中国规模化畜禽养殖发展程度还不够高。

( 3) 中国主要畜禽养殖中不到 10% 的中、大 规模畜禽养殖户的畜禽出栏量达到了所有畜禽养殖户出栏量的 30% 以上,部分畜禽已经达到 50%以上( 如生猪、家禽) ,这说明了中国畜禽规模化养殖对畜牧业发展的贡献及重要性。

第二 ,中国畜禽粪便产生量较大 ,牛和家禽养殖的粪便是中国畜禽养殖粪便的主要来源 。研究表明 ,2011 年中国畜禽 ( 生猪 、家禽和牛 ) 养殖的粪便产生量总计 8. 9 亿吨 ,其中家禽和牛养殖的粪便产生量就有 7. 2 亿吨 。从不同地区畜禽粪便产生量来看 ,华东地区是中国畜禽养殖粪便产生 量较多的地区 ,尤其是山东省 。2011 年山东省畜禽养殖粪便总产生量为 1. 3 亿吨 ,是全国主要畜禽养殖粪便总产生量最高的省份 。

第三 ,总体来看 ,目前中国畜禽养殖粪便产生量对环境的影响不大 ,但在部分地区 ,畜禽养殖粪便产生量对环境还是具有一定的胁迫压力。研究表明,2011 年中国总体的土地负荷警戒值还比较低,其值为 0. 32,总体来说每公顷粪便产生量对环境影响不大。但从各省份警报值 R 来看,部分 地区如北京、西藏、青海等地已经呈现出对环境有影响或接近严重影响的压力水平。

第四,目前中国畜禽粪便造成的水体流失较高。研究表明,2011 年中国畜禽粪便主要污染物COD、BOD、NH3 -N、TP、TN 的流失量分别为 520. 67 万吨、373. 72 万吨、80. 26 万吨、39. 88 万吨和214. 10 万吨,且 2011 年中国畜禽养殖的废水 COD 排放超过了全国工业废水 COD 排放总量。

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