南京市畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放分布特征及防治對(duì)策

劉春蕾+楊峰+姚利鵬

摘 要：該研究根據(jù)南京市及各區(qū)2014年畜禽養(yǎng)殖業(yè)活動(dòng)水平數(shù)據(jù)，估算了南京市畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放量，利用GIS分析了空間分布全市特征，對(duì)南京市未來(lái)幾年的畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展形勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè)，并且有針對(duì)性地提出了南京市未來(lái)畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨減排管理及技術(shù)對(duì)策。

關(guān)鍵詞：畜禽養(yǎng)殖；氨排放；分布特征；防治對(duì)策

中圖分類號(hào) F326.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2017）01-0072-04

Abstract：Based on the livestock farming activity data in 2014，Nanjing ammonia emission and its distribution characteristics were studied. Through the analysis of the development situation of ivestock farming in the next few years，the targeted management and technical countermeasures of ammonia emission reduction were put forward.

Key words：Livestock farming；Ammonia emission；Distribution characteristics；Countermeasure

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，區(qū)域大氣污染日益加重，灰霾、臭氧和酸雨等區(qū)域性大氣污染問(wèn)題日益突出，對(duì)人民群眾的身體健康及生態(tài)安全構(gòu)成了威脅，成為當(dāng)前迫切需要解決的環(huán)境問(wèn)題。國(guó)務(wù)院于2013年9月公布的《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》中明確提出對(duì)PM2.5、PM10的控制。氨是大氣中唯一的偏堿性氣體，其一方面能促進(jìn)清除SO2和NOX等酸性物質(zhì)，在底層大氣環(huán)境酸化中起著重要的緩沖作用，緩解酸雨危害；另一方面與它們相互結(jié)合反應(yīng)形成硝酸鹽、硫酸鹽、銨鹽等二次粒子，是大氣PM2.5的重要前體物，對(duì)霾的形成有重要影響。歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)研究結(jié)果顯示，減少農(nóng)業(yè)源氨排放可有效減少空氣中PM2.5濃度，控制氨排放是減少大氣顆粒物濃度最經(jīng)濟(jì)有效的辦法[1]。

南京市2013年人為源大氣氨排放清單[2]顯示，南京市的畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放量占所有行業(yè)總和的43%，是南京市氨排放最大的貢獻(xiàn)源。南京市數(shù)百家畜禽養(yǎng)殖廠存在規(guī)模以中、小型為主，缺乏統(tǒng)一、科學(xué)規(guī)劃，多數(shù)未進(jìn)行過(guò)環(huán)境影響評(píng)價(jià)、污染防治措施建設(shè)嚴(yán)重滯后的問(wèn)題[3]。但是，南京市近幾年大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃中針對(duì)農(nóng)業(yè)源的控制只強(qiáng)調(diào)了提高秸稈綜合利用水平、落實(shí)秸稈禁燒2條，而對(duì)畜禽養(yǎng)殖業(yè)大氣污染排放缺乏足夠的重視。為此，本文以畜禽養(yǎng)殖業(yè)為研究對(duì)象，通過(guò)收集全市及區(qū)級(jí)活動(dòng)水平數(shù)據(jù)，估算南京市2014年畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放量，并基于GIS分析區(qū)域分布特征，預(yù)測(cè)南京市未來(lái)幾年的畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展形勢(shì)，最后提出了畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨減排管理及技術(shù)對(duì)策，為進(jìn)一步做好南京市霧霾防治工作提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域 本研究區(qū)域?yàn)槟暇┦行姓^(qū)及相關(guān)水域，西起118°22′，東至119°14′，南抵31°14′，北達(dá)32°37′，占地面積6 587.02km2。下轄玄武、秦淮、建鄴、鼓樓、雨花臺(tái)、棲霞、江寧、浦口、六合、溧水、高淳11個(gè)區(qū)。

1.2 估算方法 畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放量的估算主要采用排放因子法，排放因子乘以相應(yīng)畜禽數(shù)量即為畜禽養(yǎng)殖也氨排放量。氨排放量除以各區(qū)行政區(qū)面積，即為各區(qū)縣氨排放強(qiáng)度。

1.3 基礎(chǔ)資料與來(lái)源 南京市各行政區(qū)域面積及各年份畜禽養(yǎng)殖數(shù)據(jù)來(lái)自南京市各年份年統(tǒng)計(jì)年鑒[4]。排放因子參考自楊志鵬[5]的研究成果。

2 結(jié)果與分析

2.1 南京市畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放量空間分布 根據(jù)上述方法估算，2014年南京市畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的氨排放量為1.18萬(wàn)t，其空間分布情況見(jiàn)圖1。由圖1可知，南京市畜禽養(yǎng)殖源氨排放量主要呈郊區(qū)高，市區(qū)低的態(tài)勢(shì)。江北2區(qū)、主城區(qū)6區(qū)、江南3區(qū)的畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放占全市份額為59∶1∶40。六合區(qū)是南京市畜禽養(yǎng)殖源貢獻(xiàn)最大的區(qū)，貢獻(xiàn)了32%，其他從高到低依次是浦口區(qū)（27%）、溧水區(qū)（16%）、高淳區(qū)（13%）、江寧區(qū)（12%）。

造成南京市畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放量明顯地區(qū)差異的原因是各區(qū)地理位置及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡。雨花臺(tái)區(qū)和棲霞區(qū)接壤核心主城區(qū)，基礎(chǔ)條件優(yōu)越，受核心主城區(qū)輻射，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高，第二、三產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)，第一產(chǎn)業(yè)占GDP比重低，分別為0.2%和0.7%，兩區(qū)大部分地區(qū)位于繞城公路為界的畜禽禁養(yǎng)區(qū)內(nèi)，從2011年起，結(jié)合市政府關(guān)于在主城區(qū)“1115”工程規(guī)劃區(qū)域劃定的禁養(yǎng)區(qū)有關(guān)要求，在兩區(qū)全區(qū)范圍內(nèi)開(kāi)展畜禽養(yǎng)殖污染環(huán)境清理整治工作，將區(qū)域所有規(guī)模生豬養(yǎng)殖場(chǎng)、奶牛場(chǎng)等進(jìn)行了清理關(guān)閉，僅存少量的個(gè)人散養(yǎng)畜禽。南京市的畜禽養(yǎng)殖主要分布在5個(gè)郊區(qū)，5個(gè)郊區(qū)由于距離主城距離較遠(yuǎn)，第一產(chǎn)業(yè)占比高，介于3%～6.8%，5個(gè)郊區(qū)中六合和浦口的畜禽養(yǎng)殖總量及大牲畜量在全市靠前，浦口區(qū)和六合區(qū)的畜禽養(yǎng)殖總量分別占全市的30%和27.7%，所以這2個(gè)區(qū)畜禽養(yǎng)殖氨排放量最大。

2.2 南京市畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放強(qiáng)度空間分布 2014年南京市畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放強(qiáng)度空間分布見(jiàn)圖2。由圖2可知，南京市的氨排放強(qiáng)度為1.61t/km2，約為楊志鵬估算的2005年我國(guó)畜牧業(yè)氨排放強(qiáng)度0.855t/km2的2倍。排放強(qiáng)度的空間分布與排放量大體一致，江北2區(qū)以占全市36%的土地面積承載了全市59%的畜禽養(yǎng)殖量，江南3區(qū)以占全市52%的土地面積承載了全市40%的畜禽養(yǎng)殖量，所以排放強(qiáng)度較高的（>2t/km2）的區(qū)有2個(gè)，是浦口區(qū)和六合區(qū)，其他從高到低依次為高淳區(qū)、溧水區(qū)和江寧區(qū)。主城區(qū)中雨花臺(tái)和棲霞2區(qū)存在少量畜禽養(yǎng)殖，排放強(qiáng)度非常小，僅0.52t/km2和0.23t/km2，低于全國(guó)平均強(qiáng)度，核心主城區(qū)無(wú)畜禽養(yǎng)殖，氨排放強(qiáng)度為0。

2.3 南京市不同畜禽氨排放量分布 2014年南京市不同畜禽氨排放量見(jiàn)圖3。由圖3可知，家禽養(yǎng)殖是南京市畜禽養(yǎng)殖氨排放最大的貢獻(xiàn)源，其次是豬和羊，分別貢獻(xiàn)了59.85%、23.25%和11.19%，其他畜禽僅貢獻(xiàn)了不到10%?？梢?jiàn)，在具體氨減排控制時(shí)，針對(duì)家禽和生豬2個(gè)養(yǎng)殖品種采取措施，可收到良好的效果。

2014年南京市各區(qū)縣不同畜禽品種氨排放量見(jiàn)圖4。由圖4可知，貢獻(xiàn)率最大的家禽養(yǎng)殖依次分布在浦口、六合、溧水和高淳4個(gè)區(qū)，分別占全市總量的30.5%、27.4%、17.5%和14%；貢獻(xiàn)率第二的生豬養(yǎng)殖依次分布在六合、浦口、江寧、溧水區(qū)和高淳區(qū)，分別為33.3%、23.2%、15.2%、13.4%和12.9%；貢獻(xiàn)率第三的山羊養(yǎng)殖主要分布在六合區(qū)，占全市總量的52.8%。

3 南京市畜禽養(yǎng)殖發(fā)展形勢(shì)預(yù)測(cè)分析

3.1 養(yǎng)殖數(shù)量及氨排放量預(yù)測(cè)分析 從近幾年畜禽養(yǎng)殖總量及各品種數(shù)量變化情況來(lái)看，南京市畜禽養(yǎng)殖量從2007年至今穩(wěn)定在3 000萬(wàn)～3 500萬(wàn)只（頭、羽），其中，2014年為近10年最低，為3 200萬(wàn)只（頭、羽），2014年肉、蛋、奶產(chǎn)量為11.8萬(wàn)t、7.5萬(wàn)t和8t。根據(jù)《南京市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“十三五”規(guī)劃綱要》，到2020年，南京市肉、蛋、奶總產(chǎn)量分別穩(wěn)定在12萬(wàn)t、8萬(wàn)t和5萬(wàn)t，據(jù)2014年數(shù)據(jù)推算，豬和肉禽養(yǎng)殖量需維持現(xiàn)狀，蛋禽養(yǎng)殖量需略上升，奶牛養(yǎng)殖量會(huì)略微減少。推算結(jié)果與南京市農(nóng)委近期確定的“限牛、穩(wěn)豬、擴(kuò)禽”的畜牧業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整方向一致。據(jù)南京市農(nóng)委預(yù)計(jì)，到2017年，全市奶牛存欄量為1.5萬(wàn)頭，生豬年出欄量為100萬(wàn)頭，家禽年出欄量為4 500萬(wàn)只。那么，假如山羊、兔子數(shù)量維持穩(wěn)定的情況下，南京市2017年畜禽養(yǎng)殖氨排放量將達(dá)到1.5萬(wàn)t，比2014年增加0.3萬(wàn)t，增量來(lái)源為蛋禽飼養(yǎng)。

3.2 養(yǎng)殖區(qū)域變化預(yù)測(cè)分析 據(jù)《南京市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“十三五”規(guī)劃綱要》，“十三五”期間，南京市將進(jìn)一步調(diào)整優(yōu)化空間結(jié)構(gòu)，構(gòu)建“一環(huán)四區(qū)”的農(nóng)業(yè)發(fā)展格局?！耙画h(huán)”為以繞越高速和寧連高速連接通道為環(huán)的都市休閑農(nóng)業(yè)發(fā)展環(huán)；“四區(qū)”為繞越高速以北六合北部地區(qū)的高效生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)、繞越高速外圍江寧南部地區(qū)的都市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)區(qū)、溧水高淳東部地區(qū)的丘陵特色農(nóng)業(yè)區(qū)、溧水高淳西部的兩湖特色農(nóng)業(yè)區(qū)。南京市政府2016年6月頒發(fā)的《南京市畜禽養(yǎng)殖禁養(yǎng)區(qū)劃定及整治工作方案》顯示，南京市畜牧業(yè)產(chǎn)業(yè)布局將會(huì)調(diào)整，除繞城公路以內(nèi)及法律法規(guī)規(guī)定的區(qū)域?yàn)榻B(yǎng)區(qū)，繞越公路與繞城公路之間，也將劃為限制養(yǎng)殖區(qū)；繞越公路以外區(qū)域劃為適度發(fā)展區(qū)，將江北新區(qū)核心建設(shè)區(qū)列為禁養(yǎng)區(qū)。新增畜禽養(yǎng)殖項(xiàng)目，須在遠(yuǎn)郊和丘陵地區(qū)等適度發(fā)展區(qū)，規(guī)劃建設(shè)，建立畜產(chǎn)品生產(chǎn)示范基地。

故此分析，隨著南京市建成區(qū)不斷擴(kuò)大、國(guó)家級(jí)江北新區(qū)的快速建設(shè)、城市副中心的發(fā)展以及畜禽養(yǎng)殖禁養(yǎng)區(qū)、限養(yǎng)區(qū)、適度發(fā)展區(qū)的調(diào)整，預(yù)計(jì)南京市畜禽養(yǎng)殖會(huì)逐步往外圍發(fā)展，浦口區(qū)的畜禽養(yǎng)殖會(huì)逐漸往六合及周邊地區(qū)外溢，溧水區(qū)養(yǎng)殖量會(huì)逐漸減少，六合區(qū)畜禽養(yǎng)殖量會(huì)穩(wěn)中略升，而南部畜禽養(yǎng)殖則會(huì)隨著離主城更近的江寧區(qū)快速城市化發(fā)展向溧水區(qū)及高淳區(qū)東部的丘陵地帶集中。

4 畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨減排管理及技術(shù)對(duì)策建議[6-9]

4.1 識(shí)別各區(qū)畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨減排重點(diǎn)控制區(qū)及控制品種 氨減排的實(shí)施不能“一刀切”，重點(diǎn)控制區(qū)及控制品種識(shí)別是分區(qū)治理的前提。由上述結(jié)果可知，南京市畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨減排重點(diǎn)控制區(qū)為六合區(qū)和浦口區(qū)，其次是溧水區(qū)和高淳區(qū)。該4區(qū)合計(jì)貢獻(xiàn)了88%的氨排放，其中，六合區(qū)和浦口區(qū)為優(yōu)先控制區(qū)，該2區(qū)貢獻(xiàn)了全市59%的畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨排放。4個(gè)區(qū)的重點(diǎn)控制畜禽品種首先是家禽養(yǎng)殖，其次是生豬養(yǎng)殖。

4.2 加強(qiáng)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)的規(guī)劃和管理 定期更新南京市畜禽養(yǎng)殖污染防治規(guī)劃，新建、改建、擴(kuò)建規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)（小區(qū)）必須符合畜禽產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃、畜禽養(yǎng)殖污染防治規(guī)劃要求，嚴(yán)格履行環(huán)境影響評(píng)價(jià)和環(huán)?！叭瑫r(shí)”制度，并履行相關(guān)環(huán)保審批手續(xù)。凡未經(jīng)環(huán)保部門進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)或未通過(guò)環(huán)境影響評(píng)價(jià)的畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)（小區(qū)），不得開(kāi)工建設(shè)。

4.3 優(yōu)化畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)布局與設(shè)計(jì) 根據(jù)城市發(fā)展情況及時(shí)對(duì)南京市禁養(yǎng)區(qū)、限養(yǎng)區(qū)、非禁養(yǎng)區(qū)進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)全市土地資源及產(chǎn)業(yè)格局科學(xué)合理確定養(yǎng)殖區(qū)域及養(yǎng)殖容量。對(duì)禁養(yǎng)區(qū)內(nèi)的畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)做好關(guān)閉搬遷工作，對(duì)郊區(qū)養(yǎng)殖場(chǎng)要進(jìn)行統(tǒng)一布局并適當(dāng)壓縮和兼并。新增畜禽養(yǎng)殖項(xiàng)目除了履行好環(huán)保手續(xù)，其選址、布局要做好詳細(xì)規(guī)劃，應(yīng)考慮生態(tài)養(yǎng)殖模式的需要，并充分利用土地資源優(yōu)勢(shì)。根據(jù)養(yǎng)殖場(chǎng)周圍可供消納畜禽糞便的農(nóng)田或林地?cái)?shù)量來(lái)確定養(yǎng)殖容量，也要在建場(chǎng)之初配套建設(shè)好糞污處理設(shè)施。

4.4 規(guī)范規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖，推進(jìn)集中治污工作 據(jù)調(diào)查，我國(guó)90%以上的規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)缺乏必要的污染治理措施，大量畜禽糞便不經(jīng)處理就排放到環(huán)境中。南京市數(shù)百家畜禽養(yǎng)殖廠也存在污染防治措施建設(shè)嚴(yán)重滯后的問(wèn)題，亟待對(duì)已有規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)和養(yǎng)殖小區(qū)開(kāi)展整治工作，從源頭治理上發(fā)展清潔養(yǎng)殖，提高規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)、養(yǎng)殖小區(qū)配套廢棄物處理設(shè)施，降低污染負(fù)荷。大力推廣畜禽養(yǎng)殖新技術(shù)包括改進(jìn)養(yǎng)殖方式，如生物發(fā)酵床、墊草墊料、墊料還田利用或生產(chǎn)有機(jī)肥；建設(shè)治污設(shè)施，如建設(shè)雨污分離污水收集系統(tǒng)，采用干清糞的方法收集糞便，尿液進(jìn)入沼氣池發(fā)酵處理，沼液經(jīng)生化處理或多級(jí)氧化塘處理后達(dá)標(biāo)排放，糞渣和沼渣通過(guò)堆肥發(fā)酵制取顆粒有機(jī)肥或有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥等等。

4.5 大力推廣降低氨排放的畜禽養(yǎng)殖技術(shù) 對(duì)規(guī)范化的養(yǎng)殖戶以及規(guī)?；酿B(yǎng)殖場(chǎng)大力推廣降低氨排放的畜禽養(yǎng)殖技術(shù)，包括：（1）注重飼料管理，采取低氮飼料喂養(yǎng)，采用低氮飼料喂養(yǎng)或在飼料中配比適量的添加劑，減少氮排放；（2）針對(duì)畜舍，及時(shí)清理糞便，定期沖洗，對(duì)機(jī)械通風(fēng)的畜舍加裝生物過(guò)濾、生物洗滌等裝置，處理畜舍揮發(fā)的氨；（3）畜禽糞便正確合理資源化處理，政府相關(guān)部門應(yīng)科技下鄉(xiāng)，指導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)確定畜禽養(yǎng)殖廢棄物的還田利用量，針對(duì)農(nóng)田使用，盡可能避免地表撒播，可通過(guò)糞便密封、采用注施牽引軟管，液肥可通過(guò)噴灌或精確滴管的方式，直接注施到土壤中，減少二次污染。

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（責(zé)編：張宏民）