席磊　郭宏偉　石志芳

摘要：以河南某規(guī)模肉鴨場為研究對(duì)象，通過測定鴨場緩沖區(qū)、管理區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、隔離區(qū)的CO2、NH3濃度，鴨場污水排出口和其上、下游河流中氨氮、TP、COD、BOD5的含量，以考察規(guī)模鴨場對(duì)周圍空氣質(zhì)量和水環(huán)境的影響。結(jié)果表明：①4個(gè)區(qū)域的CO2、NH3濃度呈現(xiàn)出隔離區(qū)>生產(chǎn)區(qū)>管理區(qū)>緩沖區(qū)的規(guī)律，且各區(qū)域之間均差異顯著（P﹤0.05）；4個(gè)區(qū)域NH3濃度均沒有超標(biāo)，但緩沖區(qū)、管理區(qū)的CO2濃度分別超標(biāo)46.76%、18.73%。②鴨場污水排出口氨氮、TP、COD、BOD5濃度與其上、下游河流相比均差異顯著（P<0.05），依次為污水排出口>下游>上游；鴨場污水排出口氨氮、TP、COD、BOD5濃度分別超標(biāo)149.26%、70.25%、79.60%、95.16%；下游各項(xiàng)水質(zhì)污染指數(shù)較上游分別提高了1.35、2.47、1.01、0.61倍。說明規(guī)模鴨場對(duì)周圍空氣中CO2濃度有一定的影響，對(duì)水環(huán)境造成了不同程度的污染。

關(guān)鍵詞：規(guī)模鴨場；污染；空氣質(zhì)量；水環(huán)境

中圖分類號(hào)：S834 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2014）13-3124-04

Effects of Large-scale Duck Farms on The Air and Water Environment

XI Lei，GUO Hong-wei，SHI Zhi-fang

（Henan University of Animal Husbandry and Economy， Zhengzhou 450011， China）

Abstract： The effects of larger-scale duck farms on air and water environment were investigated through detecting the concentration of CO2，NH3 in the air of the farms buffer zone， management area， production area and isolation area， the content of NH3-N， TP， COD and BOD5 in the waste water and nearby river of a large scale duck farm in Henan province. The results showed that the concentration of CO2 and NH3 in isolation area were the highest， followed by production， management and buffer zone（P﹤0.05）. The concentration of NH3 in the air of the four area did not exceed the figure allowed. The concentration of CO2 in the buffer and management area exceeded maximum contaminant level proposed by 46.76% and 18.73%. The content of NH3-N， TP，COD and BOD5 in the outfall of duck waste water had significant difference from those in its downstream and upstream（P﹤0.05）. Each index in the outfall of duck waste water exceeded maximum contaminant level proposed by 149.26%， 70.25%， 79.60% and 95.16%， respectively. The water pollution index of downstream was raised 135%， 247%， 101% and 61% compared with the upstream. It is indicated that the large-scale duck farm had certain effect on the CO2 concentration of ambient air and caused water environmental pollution in different degrees.

Key words： larger-scale duck farms； pollution； air quality； water environment

隨著中國畜禽養(yǎng)殖業(yè)的迅猛發(fā)展，畜禽養(yǎng)殖排泄物已成為中國農(nóng)村面源污染的主要來源之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國畜禽排泄物每年約為19億t，是全國工業(yè)固體廢棄物的24倍[1]。畜禽排泄物污染不僅可以通過水體、土壤、空氣等危害動(dòng)物和人類的健康，而且已經(jīng)成為制約畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸，畜禽養(yǎng)殖帶來的環(huán)境污染問題受到了各國政府的高度重視。2006年美國環(huán)境保護(hù)署（EPA）啟動(dòng)了《國家（畜牧業(yè)）氣體排放監(jiān)測》（NAEMS）大型研究項(xiàng)目，開展了規(guī)模畜禽場空氣污染物的監(jiān)測方法與技術(shù)、排放系數(shù)和排放總量預(yù)測等方面的研究。中國自2001年以來相繼出臺(tái)了《畜牧養(yǎng)殖污染防治管理辦法》、《畜牧業(yè)養(yǎng)殖管理辦法》、《畜牧養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》等管理法規(guī)；2014年1月正式實(shí)施《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》。

各項(xiàng)管理法規(guī)的出臺(tái)，使畜禽養(yǎng)殖業(yè)進(jìn)入了結(jié)構(gòu)調(diào)整與污染綜合治理的轉(zhuǎn)型升級(jí)期，養(yǎng)殖場環(huán)境的檢測與評(píng)價(jià)是《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》順利實(shí)施的基礎(chǔ)與保障。中國是世界上養(yǎng)鴨最多的國家，占世界總存欄量的69.7%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于世界平均水平[2]。一只鴨子就是一個(gè)污染源，一個(gè)鴨場就是一個(gè)大型污染排放場。目前，國內(nèi)對(duì)鴨養(yǎng)殖的研究主要集中在飼料營養(yǎng)、飼養(yǎng)環(huán)境、品種選育、疾病防控等領(lǐng)域[3-5]，對(duì)鴨養(yǎng)殖場的污染物排放狀況、鴨養(yǎng)殖場對(duì)周圍空氣和水環(huán)境影響的相關(guān)研究鮮見報(bào)道。本研究以河南某規(guī)模肉鴨場為研究對(duì)象，通過采集鴨場污水排出口和附近河流的水樣，開展水體中氨氮、總磷（TP）、COD、BOD5的檢測；測定鴨場緩沖區(qū)、管理區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、隔離區(qū)的CO2、NH3濃度，考察規(guī)?；唸鰧?duì)周圍空氣和水環(huán)境的影響程度，以期為規(guī)模化鴨場清潔生產(chǎn)與環(huán)境評(píng)價(jià)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)

現(xiàn)場采集試驗(yàn)于2013年4月1～18日在河南濮陽某規(guī)模肉鴨養(yǎng)殖示范基地進(jìn)行，預(yù)試期3 d，正式試驗(yàn)期15 d；4月20～28日在河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院畜禽環(huán)境衛(wèi)生實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行樣品測定試驗(yàn)。肉鴨養(yǎng)殖基地占地26.7 hm2，共有鴨棚30座，肉鴨存欄規(guī)模30萬只。

1.2 樣品采集與測定方法

1.2.1 空氣環(huán)境指標(biāo) 試驗(yàn)選取規(guī)模鴨場的緩沖區(qū)及場區(qū)中管理區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、隔離區(qū)等4個(gè)區(qū)域，根據(jù)耿愛蓮等[6]的方法，每個(gè)區(qū)域按照“W”型確定9個(gè)位點(diǎn)，在試驗(yàn)期內(nèi)每天8：00、14：00和20：00分別由同一人在鴨舍進(jìn)行空氣中NH3、CO2濃度的測定。NH3濃度的測定采用氣體檢測管法（北京勞動(dòng)保護(hù)研究所，檢測管NH3濃度范圍1～50 mg/m3）。CO2濃度的測定采用手提CO2測定儀（Hand-Held Carbon Dioxide Meter GM70，Vaisala，USA）。采樣高度均為0.20 m，采樣后分析NH3和CO2濃度，以3次測定的平均值作為當(dāng)天的濃度。

1.2.2 水環(huán)境指標(biāo) 選擇鴨場的污水排出口及其上、下游水體（距離鴨場1 km左右的河流）取水樣，河流采樣點(diǎn)選擇鴨場污水入河口上游100 m和鴨場污水入河口下游500 m處。每天根據(jù)鴨場污水排出時(shí)間，分上午和下午在同一個(gè)采樣地點(diǎn)各取樣一次。采樣時(shí)，將采樣器浸入水中，使采樣瓶口位于水面下20～30 cm，然后拉開瓶塞，使水進(jìn)入瓶中；連續(xù)采樣5 d，使用加酸保存法（將pH調(diào)至2.0）對(duì)水樣進(jìn)行保存。水樣中氨氮、TP、COD、BOD5的測定分別采用納氏試劑比色法[7]、鉬酸銨分光光度法[8]、重鉻酸鉀法[9]、稀釋與接種法[10]。

1.3 測定指標(biāo)評(píng)價(jià)

規(guī)模鴨場空氣環(huán)境指標(biāo)評(píng)價(jià)按照文獻(xiàn)[11]進(jìn)行；環(huán)境指標(biāo)評(píng)價(jià)分別參考文獻(xiàn)[12，13]，污染等級(jí)均采用單因子污染指數(shù)法進(jìn)行評(píng)價(jià)[14]，計(jì)算公式：I=Ci/Si，其中I為污水綜合質(zhì)量指數(shù)，Ci為實(shí)測值，Si為質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。污水質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用Excel和SPSS軟件對(duì)測定數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，并對(duì)緩沖區(qū)、場區(qū)（管理區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、隔離區(qū)）空氣中CO2、NH3濃度進(jìn)行分析比較?？諝夂退畼又笜?biāo)均采用單因素方差分析，以LSD和Tukey′s-b進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)，以P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 規(guī)模鴨場對(duì)空氣環(huán)境指標(biāo)的影響

試驗(yàn)期內(nèi)，規(guī)模鴨場空氣中的CO2、NH3日平均濃度呈現(xiàn)一定的波動(dòng)，各區(qū)域同一指標(biāo)日濃度變化范圍不大，但緩沖區(qū)或舍外的測定點(diǎn)可能因受到風(fēng)速、溫度和氣壓的影響而出現(xiàn)顯著下降。各檢測區(qū)域的CO2、NH3的平均濃度見表1。由表1可以看出，4個(gè)檢測區(qū)域CO2、NH3的濃度間均存在顯著差異，且均呈現(xiàn)出隔離區(qū)>生產(chǎn)區(qū)>管理區(qū)>緩沖區(qū)。對(duì)照《畜禽場環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》[11]，緩沖區(qū)、管理區(qū)NH3平均濃度均低于國家標(biāo)準(zhǔn)，而CO2平均濃度則分別超過國家標(biāo)準(zhǔn)46.76%、18.73%；生產(chǎn)區(qū)、隔離區(qū)CO2、NH3平均濃度均低于國家標(biāo)準(zhǔn)，說明該規(guī)模鴨場對(duì)周圍空氣環(huán)境中CO2濃度有一定的影響，但沒有引起NH3污染。

2.2 規(guī)模鴨場對(duì)水環(huán)境的影響

試驗(yàn)期內(nèi)，鴨場污水排出口、周圍河流上、下游水指標(biāo)檢測情況見表3。由表3可以看出，污水排出口氨氮、TP、COD、BOD5等各項(xiàng)指標(biāo)與其上、下游水體相比均差異顯著（P<0.05），其含量依次為污水排出口>河水下游>河水上游。河水上游各項(xiàng)水指標(biāo)中除了TP含量不超國家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)外，氨氮、COD、BOD5指標(biāo)分別超過國家標(biāo)準(zhǔn)的328.0%、26.9%、105.2%，說明河水上游也存在一定的污染；鴨場污水排出口的各項(xiàng)水指標(biāo)均超過國家畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，分別超出149.26%、70.25%、79.60%、95.16%，水指標(biāo)污染指數(shù)（圖1）分別為2.49、1.70、1.80、1.95，屬于較嚴(yán)重污染；下游檢測點(diǎn)水指標(biāo)均超出國家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并且各指標(biāo)污染指數(shù)（圖2）分別為10.07、3.30、2.55、3.31，屬于嚴(yán)重污染，說明河水下游污染程度的增加是由鴨場污水排放所致。

3 討論

按照《畜禽場環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（NY/T388-1999）規(guī)定，畜禽場應(yīng)設(shè)置有舍區(qū)、場區(qū)和緩沖區(qū)。舍區(qū)為畜禽所處的半封閉的生活區(qū)域，即畜禽直接的生活環(huán)境區(qū)；場區(qū)為規(guī)?；笄輬鰢鷻诨蛟簤σ詢?nèi)、舍區(qū)以外的區(qū)域；緩沖區(qū)是指在畜禽場外周圍，沿場院向外≤500 m范圍內(nèi)的畜禽保護(hù)區(qū)，該區(qū)具有保護(hù)畜禽場免受外界污染的功能。按照畜禽場建設(shè)規(guī)劃[15]要求，場區(qū)內(nèi)根據(jù)生產(chǎn)功能，通常分為生活管理區(qū)、生產(chǎn)輔助區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、病畜隔離與糞污處理綜合利用區(qū)。本研究根據(jù)污染物產(chǎn)生及其對(duì)環(huán)境影響的大小關(guān)系，選取了緩沖區(qū)、管理區(qū)（即生活管理區(qū)與生產(chǎn)輔助區(qū)）、生產(chǎn)區(qū)、隔離區(qū)（病畜隔離與糞污處理綜合利用區(qū)）等4個(gè)代表性測定點(diǎn)；為了方便分析鴨場對(duì)環(huán)境影響的狀況，在選取國家相關(guān)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，采用管理區(qū)對(duì)應(yīng)《畜禽場環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（NY/T388-1999）所規(guī)定的場區(qū)，生產(chǎn)區(qū)與隔離區(qū)對(duì)應(yīng)《畜禽場環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（NY/T388-1999）所規(guī)定的舍區(qū)。

畜禽養(yǎng)殖場生產(chǎn)中空氣污染成分主要以氨、硫化氫、硫醇類、糞臭素為主，而CO2、NH3是影響空氣質(zhì)量的主要組成部分。畜禽場內(nèi)NH3濃度過高不僅會(huì)影響畜禽的健康生長，而且易造成對(duì)周圍環(huán)境的污染，因此控制畜禽場NH3的排放是畜牧生產(chǎn)健康發(fā)展的需要[16]；CO2本身是一種沒有毒性的氣體，但是在畜禽舍中CO2濃度過高會(huì)導(dǎo)致空氣中的氧氣減少，使畜禽生產(chǎn)水平下降[17]。本研究選取CO2、NH3作為有害氣體，考察鴨場對(duì)周圍空氣質(zhì)量的影響，結(jié)果表明，4個(gè)檢測區(qū)域內(nèi)，僅緩沖區(qū)、管理區(qū)CO2濃度超標(biāo)（分別超過國家標(biāo)準(zhǔn)46.76%、18.73%），其他區(qū)域CO2、NH3濃度均符合要求。說明該規(guī)模鴨場對(duì)周圍空氣中CO2濃度有一定的影響，但沒有引起NH3污染。

畜禽場對(duì)水體的污染主要為有機(jī)物污染、微生物污染、有毒有害物污染。有機(jī)物污染主要是養(yǎng)殖場糞污中含有的碳?xì)浠衔?、含氮、含磷有機(jī)物和未被消化的營養(yǎng)物質(zhì)超量排放進(jìn)入自然水體后，可使水體中固體懸浮物（SS）、化學(xué)耗氧量（COD）、生化需氧量（BOD）升高，難以自凈，引起水體富營養(yǎng)化。本試驗(yàn)結(jié)果表明，鴨場排出口污水中的氨氮、TP、COD、BOD5指標(biāo)均超過國家畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，分別超出149.26%、70.25%、79.60%、95.16%；并且使排出口下游河水檢測點(diǎn)較上游檢測點(diǎn)各項(xiàng)水質(zhì)污染指數(shù)分別提高了1.35、2.47、1.01、0.61倍。說明該規(guī)模鴨場對(duì)水環(huán)境造成了不同程度的污染。

4 結(jié)論

所調(diào)研的規(guī)模鴨場NH3排放不超標(biāo)，但周圍空氣中CO2濃度高于國家標(biāo)準(zhǔn)；從水環(huán)境污染來看，該鴨場排放的污染物對(duì)周圍水環(huán)境造成了影響，鴨場排污口下游檢測點(diǎn)水質(zhì)指標(biāo)均超出國家《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，尤其是氨氮，水體中含量達(dá)20.14 mg/L，污染指數(shù)為10.07，屬嚴(yán)重污染級(jí)別。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，該鴨場沒有專門的糞污貯存與處理場所，污水也僅是采用三級(jí)沉淀池進(jìn)行簡單處理，固體糞污貯存既沒有防雨設(shè)施也沒有防滲措施，糞污管理非常不規(guī)范。這也是該場對(duì)周圍水環(huán)境產(chǎn)生污染的重要原因。建議該場加強(qiáng)糞污管理，建設(shè)防雨、防滲糞污貯存場所與糞污處理設(shè)施，提高糞污處理能力與綜合利用程度。

參考文獻(xiàn)：

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畜禽場對(duì)水體的污染主要為有機(jī)物污染、微生物污染、有毒有害物污染。有機(jī)物污染主要是養(yǎng)殖場糞污中含有的碳?xì)浠衔铩⒑?、含磷有機(jī)物和未被消化的營養(yǎng)物質(zhì)超量排放進(jìn)入自然水體后，可使水體中固體懸浮物（SS）、化學(xué)耗氧量（COD）、生化需氧量（BOD）升高，難以自凈，引起水體富營養(yǎng)化。本試驗(yàn)結(jié)果表明，鴨場排出口污水中的氨氮、TP、COD、BOD5指標(biāo)均超過國家畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，分別超出149.26%、70.25%、79.60%、95.16%；并且使排出口下游河水檢測點(diǎn)較上游檢測點(diǎn)各項(xiàng)水質(zhì)污染指數(shù)分別提高了1.35、2.47、1.01、0.61倍。說明該規(guī)模鴨場對(duì)水環(huán)境造成了不同程度的污染。

4 結(jié)論

所調(diào)研的規(guī)模鴨場NH3排放不超標(biāo)，但周圍空氣中CO2濃度高于國家標(biāo)準(zhǔn)；從水環(huán)境污染來看，該鴨場排放的污染物對(duì)周圍水環(huán)境造成了影響，鴨場排污口下游檢測點(diǎn)水質(zhì)指標(biāo)均超出國家《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，尤其是氨氮，水體中含量達(dá)20.14 mg/L，污染指數(shù)為10.07，屬嚴(yán)重污染級(jí)別。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，該鴨場沒有專門的糞污貯存與處理場所，污水也僅是采用三級(jí)沉淀池進(jìn)行簡單處理，固體糞污貯存既沒有防雨設(shè)施也沒有防滲措施，糞污管理非常不規(guī)范。這也是該場對(duì)周圍水環(huán)境產(chǎn)生污染的重要原因。建議該場加強(qiáng)糞污管理，建設(shè)防雨、防滲糞污貯存場所與糞污處理設(shè)施，提高糞污處理能力與綜合利用程度。

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畜禽場對(duì)水體的污染主要為有機(jī)物污染、微生物污染、有毒有害物污染。有機(jī)物污染主要是養(yǎng)殖場糞污中含有的碳?xì)浠衔?、含氮、含磷有機(jī)物和未被消化的營養(yǎng)物質(zhì)超量排放進(jìn)入自然水體后，可使水體中固體懸浮物（SS）、化學(xué)耗氧量（COD）、生化需氧量（BOD）升高，難以自凈，引起水體富營養(yǎng)化。本試驗(yàn)結(jié)果表明，鴨場排出口污水中的氨氮、TP、COD、BOD5指標(biāo)均超過國家畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，分別超出149.26%、70.25%、79.60%、95.16%；并且使排出口下游河水檢測點(diǎn)較上游檢測點(diǎn)各項(xiàng)水質(zhì)污染指數(shù)分別提高了1.35、2.47、1.01、0.61倍。說明該規(guī)模鴨場對(duì)水環(huán)境造成了不同程度的污染。

4 結(jié)論

所調(diào)研的規(guī)模鴨場NH3排放不超標(biāo)，但周圍空氣中CO2濃度高于國家標(biāo)準(zhǔn)；從水環(huán)境污染來看，該鴨場排放的污染物對(duì)周圍水環(huán)境造成了影響，鴨場排污口下游檢測點(diǎn)水質(zhì)指標(biāo)均超出國家《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，尤其是氨氮，水體中含量達(dá)20.14 mg/L，污染指數(shù)為10.07，屬嚴(yán)重污染級(jí)別。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，該鴨場沒有專門的糞污貯存與處理場所，污水也僅是采用三級(jí)沉淀池進(jìn)行簡單處理，固體糞污貯存既沒有防雨設(shè)施也沒有防滲措施，糞污管理非常不規(guī)范。這也是該場對(duì)周圍水環(huán)境產(chǎn)生污染的重要原因。建議該場加強(qiáng)糞污管理，建設(shè)防雨、防滲糞污貯存場所與糞污處理設(shè)施，提高糞污處理能力與綜合利用程度。

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