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山東省畜禽糞便的環(huán)境污染現(xiàn)狀及風險評價

2021-10-06 03:12:34于娜王曉茹李婷婷王倩翟勝李巧燕
關(guān)鍵詞:負荷量豬糞當量

于娜,王曉茹,李婷婷,王倩,翟勝,李巧燕

(聊城大學地理與環(huán)境學院,山東 聊城 252000)

隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的快速發(fā)展以及人民生活水平的日益提高,畜牧產(chǎn)品需求量不斷增加。據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)報道,1978—2013年全球肉類產(chǎn)量增加了143.4%[1]。中國是肉類產(chǎn)品的生產(chǎn)和消費大國,統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,1983—2018 年我國肉類產(chǎn)量由1 402 萬t 增加至8 624 萬t[2]。肉類產(chǎn)量的迅速增長,致使集約化、工廠化和規(guī)?;酿B(yǎng)殖場迅猛發(fā)展。山東省作為我國畜禽養(yǎng)殖大省,畜牧產(chǎn)量多年來位居全國第一,2018 年全省共出欄生豬5 082 萬頭、家禽21.69 億只、山羊綿羊2 682 萬只、牛363 萬頭、蛋雞2.38 億只,占全國畜牧量的十分之一,其中肉雞養(yǎng)殖數(shù)量占全國20%以上,居全國首位[3]。畜牧業(yè)已然成為山東省主要的富民產(chǎn)業(yè),然而由大量畜禽糞便所帶來的環(huán)境問題也日益凸顯[4]。環(huán)保部門數(shù)據(jù)顯示,2015 年山東省化學需氧量(COD)和氨氮排放總量中,畜禽養(yǎng)殖的貢獻分別占70%和38%。雖然畜禽糞便可作為有機肥直接施用,但由于畜禽糞便的運輸距離有限,部分集約化養(yǎng)殖區(qū)糞便產(chǎn)生量已遠遠超過當?shù)剞r(nóng)田可承載的安全警戒值,這也意味著從區(qū)域角度來看,畜牧業(yè)的發(fā)展規(guī)模、飼養(yǎng)密度應該與該地區(qū)的耕地面積相匹配[5]。如果超出農(nóng)田消納容量,將會造成水體和土壤的污染,引發(fā)嚴重的環(huán)境問題。據(jù)統(tǒng)計,在我國1 200 多條主要河流中,有850 多條不同程度地受到農(nóng)業(yè)面源污染的影響,受污染的湖泊中農(nóng)業(yè)面源污染負荷占總負荷的比例均超過50%[6]。目前,畜禽糞便已成為農(nóng)業(yè)面源污染的主要來源之一[7-8],是制約養(yǎng)殖業(yè)持續(xù)良性發(fā)展的主要因素。

關(guān)于畜禽糞便對環(huán)境的影響,國內(nèi)外已經(jīng)開展了許多工作,目前的研究大多集中在對畜禽糞便產(chǎn)生量進行統(tǒng)計并將產(chǎn)量按農(nóng)田面積分配,通過計算農(nóng)田負荷量來評價污染風險[4,9-10];也有學者通過對比山東省作物糞污養(yǎng)分需求量和畜禽糞污養(yǎng)分供應量,計算各市畜禽糞污土地承載力指數(shù),進一步探明山東省畜禽糞污土地承載力的時空變化特征[11]。此外還有學者根據(jù)畜禽糞便的產(chǎn)量估算其肥料化利用潛力和沼氣潛力等[12]。在前人研究的基礎上,本研究以山東省17地市(萊蕪市于2018 年底并入濟南市)為研究區(qū)域,以畜禽養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)中飼養(yǎng)量較高的豬、牛、羊、兔和家禽為研究對象,通過調(diào)查山東省各地市近年來的養(yǎng)殖量數(shù)據(jù),根據(jù)排泄系數(shù)法估算畜禽糞便的產(chǎn)生量,在此基礎上計算不同區(qū)域畜禽糞便的耕地負荷和水體等標污染指數(shù)等指標,對近年來畜禽糞便污染區(qū)域耕地和水環(huán)境現(xiàn)狀進行綜合污染評價,同時從環(huán)境承載能力出發(fā)布局畜牧業(yè)生產(chǎn),即從源頭上控制畜禽養(yǎng)殖污染,以期為當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的保護提供理論依據(jù),為合理規(guī)劃區(qū)域內(nèi)畜禽飼養(yǎng)密度與空間布局提供科學的指導。

1 材料與方法

1.1 畜禽糞便排放量的估算

畜禽糞便的排放量依據(jù)不同種類畜禽的飼養(yǎng)量進行估算,畜禽飼養(yǎng)量數(shù)據(jù)來源于2005—2019 年山東統(tǒng)計年鑒[3,13],畜禽種類包括豬、牛、羊、兔和家禽。結(jié)合國內(nèi)研究者計算畜禽糞便排放量的方法[14-16],本研究根據(jù)各種畜禽的飼養(yǎng)周期選取不同的基礎數(shù)據(jù),計算方法如下:

式中:Q表示畜禽糞便排放量,萬t;Qi表示第i類畜禽糞便的排放量,萬t;Ni為第i類畜禽的飼養(yǎng)量,萬頭(只)。其中牛、羊的飼養(yǎng)周期較長,當年出欄量很少,其飼養(yǎng)量以存欄量計算;豬的平均飼養(yǎng)期為199 d[17],因此豬的年出欄數(shù)就可以代表當年飼養(yǎng)量;家禽分為肉禽和蛋禽,肉禽的生長期一般為55 d,蛋禽的飼養(yǎng)周期一般為210 d[15],因此以家禽的出欄數(shù)代表家禽的當年飼養(yǎng)量。αi表示第i類畜禽的日排泄系數(shù),kg·頭-1·d-1或kg·只-1·d-1,是指每頭(只)畜禽每日排出糞便的量,因動物的種類、品種、性別、生長期、喂養(yǎng)飼料甚至天氣條件的不同而不同[16],本研究中該值采用國家環(huán)境保護總局2002 年公布的數(shù)據(jù)[18],如表1 所示。1 000 表示千克轉(zhuǎn)化為噸的換算系數(shù);MP表示畜禽糞便的豬糞當量,萬t,由于畜禽種類不同其糞便肥效、養(yǎng)分含量差異較大,故其農(nóng)田消納量也有較大差異,因此將各類畜禽糞便依據(jù)含氮量不同統(tǒng)一換算成豬糞當量。Mi表示第i類畜禽糞便的豬糞當量,萬t;ki表示不同種類畜禽糞便的豬糞當量換算系數(shù),本研究采用國家環(huán)境保護總局2002年公布的數(shù)據(jù)[18],見表2。

表2 各類畜禽糞便豬糞當量換算系數(shù)[18]Table 2 Coefficient for equivalent amount of swine manure of livestock manure[18]

1.2 流失負荷量的估算

流失負荷量的計算公式為:

式中:MR表示該地區(qū)畜禽糞便流失污染負荷量,萬t;λ表示流失率。研究表明,畜禽糞便易于淋溶,其進入水體的流失量受當?shù)亟涤陱搅?、畜禽污染物積累量、土壤特性以及技術(shù)措施等影響[19],因此不同地區(qū)畜禽糞便的流失率不同。綜合相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),畜禽糞便的流失率一般為25%~40%[20-22],由于山東省畜禽糞便產(chǎn)生量大,河網(wǎng)密集且應用率低,因此本研究中流失率取30%[6,23-24]。

1.3 農(nóng)田養(yǎng)分供給負荷量的估算

不同的畜禽糞便利用方式對農(nóng)田養(yǎng)分負荷量的貢獻存在差異,從而導致農(nóng)田對糞肥的消納能力也不同。目前,山東省對畜禽糞便的利用方式主要有就地還田、生產(chǎn)沼氣和堆肥處理三種,其中就地還田所占比例最大,約占76%[9]。因此,本研究統(tǒng)一按照就地還田的利用方式進行農(nóng)田養(yǎng)分供給負荷量的計算,公式為:

式中:q表示畜禽糞便的農(nóng)田負荷量(以豬糞當量計),t·hm-2;S表示有效耕地面積,hm2。

1.4 畜禽糞便豬糞當量的環(huán)境最適負荷量計算

以畜牧業(yè)與種植業(yè)間養(yǎng)分平衡為依據(jù),進行環(huán)境最適負荷量的計算。在該體系中假設:①山東省的種植業(yè)以主要農(nóng)作物小麥和玉米輪作為主要種植模式;②養(yǎng)分平衡僅以氮素計算;③耕地土壤的氮素輸入全部來源于畜牧業(yè)提供的糞肥和人工施用的化肥;④氮素輸出以農(nóng)作物形式(小麥與玉米)為主。

根據(jù)土壤養(yǎng)分平衡理論,單位耕地面積對畜禽糞便消納能力主要與以化肥形式養(yǎng)分的輸入量和農(nóng)作物目標產(chǎn)量的養(yǎng)分輸出量有關(guān),因此,單位耕地面積糞肥最適承載量(以豬糞當量計)計算公式如下:

式中:T表示畜禽糞便豬糞當量的環(huán)境最適負荷,kg·hm-2·a-1;a、b分別表示小麥、玉米平均產(chǎn)量,kg·hm-2,數(shù)據(jù)來源于2019 年山東統(tǒng)計年鑒[3];σ、ω為小麥、玉米中的含氮量,kg·kg-1,數(shù)據(jù)來源于畜禽糞污土地承載力測算指南[25];θ是氮素損失量,為減少環(huán)境污染,設其為0;χ為單位耕地面積年施用的化肥量,kg·hm-2,為防止氮肥過量施用造成環(huán)境污染,依照化肥使用環(huán)境安全技術(shù)導則(編制說明)將年施氮肥量的安全上限確定為225 kg·hm-2;ζ是每千克豬糞當量的氮含量,%。

1.5 耕地畜禽糞便負荷預警值

豬糞當量負荷預警值能夠反映單位耕地畜禽糞便負荷對環(huán)境污染的風險,同時能夠衡量一個地區(qū)畜禽養(yǎng)殖數(shù)量與環(huán)境承載力的適應性,其計算公式為:

式中:r為畜禽糞便負荷承受能力預警值,即污染風險指數(shù);Tmax表示畜禽糞便豬糞當量的環(huán)境最大負荷,kg·hm-2·a-1。

1.6 水體等標污染指數(shù)的計算

等標污染指數(shù)(I)是進行畜禽糞便污染負荷分析與評價的一個重要參數(shù),可綜合評價不同地區(qū)的畜禽糞便污染程度和風險等級,等標污染指數(shù)越大,污染程度越高。

式中:Pi為該地區(qū)第i類污染物的等標排放量,m3;Ci為第i類污染物的流失量,t·a-1,本研究選取的評價因子為COD、總氮(TN)、總磷(TP);C0為《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 3838—2002)中規(guī)定的該污染物Ⅲ類標準系列的閾濃度(COD 為20 mg·L-1、TP 為0.2 mg·L-1、TN為1 mg·L-1);I表示該地區(qū)水體的等標污染指數(shù);A為該地區(qū)水資源總量,m3;Di表示擴散濃度,mg·L-1。

2 結(jié)果與討論

2.1 畜禽糞便排放的時空分布特征

2.1.1 畜禽糞便排放的時間分布

2004—2018年山東省畜禽養(yǎng)殖情況如圖1所示,豬和家禽的養(yǎng)殖數(shù)量呈增長趨勢,而兔的養(yǎng)殖數(shù)量自2016 年出現(xiàn)大幅下降,牛和羊的養(yǎng)殖數(shù)量15 年來較為穩(wěn)定。2018 年,山東省豬、牛、羊、兔和家禽的全年平均存欄量分別為5 082.26 萬頭、380.6 萬頭、1 801.41 萬只、3 162.43 萬只和217 200.22 萬只。將不同種類畜禽按照《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》(GB 18596—2001)中的換算系數(shù)統(tǒng)一換算為豬當量后,從養(yǎng)殖量占比來看,豬的養(yǎng)殖量占比最高,達37.54%;其次是家禽,為35.66%,兔養(yǎng)殖量所占比例最小,僅為0.39%。

由于糞便類型、肥效養(yǎng)分和農(nóng)田消納量的不同,直接將不同種類糞便排放量進行疊加,會與實際效果產(chǎn)生一定誤差,因此,本研究將不同種類糞便按照氮含量統(tǒng)一換算為豬糞當量再進行疊加。由圖1 可知,畜禽糞便的排放量2007—2009 年相對較低,2010—2012年逐漸增長,2013—2018年趨于穩(wěn)定,2018年畜禽糞便的產(chǎn)生量約30 092.23 萬t,總氮的排放量約為19 559.95 萬t。主要原因在于2007—2009 年受禽流感的影響,山東各地區(qū)畜禽養(yǎng)殖量顯著下降,2010 年山東省政府加大對現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展的扶持力度,出臺了一系列鼓勵畜牧業(yè)發(fā)展的優(yōu)惠政策,使山東省畜禽養(yǎng)殖業(yè)得到快速發(fā)展,養(yǎng)殖規(guī)模在2010 年以后呈迅速增加的趨勢。

圖1 2004—2018年山東省畜禽養(yǎng)殖量及畜禽糞便排放量(以豬糞當量計)Figure 1 Amount of animals raised and the discharge amount of livestock manure(in terms of pig manure equivalent)in Shandong Province from 2004 to 2018

2.1.2 畜禽糞便排放的空間分布

由于各市養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)差異,其畜禽糞便的產(chǎn)生量和糞便中養(yǎng)分排放量也隨空間分布出現(xiàn)差異性。根據(jù)山東省2019 年統(tǒng)計年鑒中畜禽的養(yǎng)殖量數(shù)據(jù),對17地市畜禽糞便的排放量及養(yǎng)分供應量進行估算,結(jié)果如圖2所示。

圖2 2018年山東省及各市畜禽糞便和氮的排放量Figure 2 The discharge amount of livestock manure and nitrogen in Shandong Province in 2018

2018 年全省產(chǎn)生的畜禽糞便總量以豬糞當量計為26 864.24 萬t,N 的排放量為17 461.75 萬t,主要來源于豬、牛和家禽糞便的供給,分別占14.78%、13.50%和61.97%。其中濰坊市的畜禽糞便排放量最高,為4 007.49 萬t,占全省總排放量的14.92%,其次為臨沂、德州、菏澤和聊城。從各市的養(yǎng)殖規(guī)模來看,規(guī)模大的地區(qū)主要分布在魯中南和魯西南地區(qū),這與畜禽糞便的排放量相符,萊蕪市的養(yǎng)殖規(guī)模最小,畜禽糞便的排放量僅占全省總排放量的1.08%。

2.2 畜禽糞便的環(huán)境效應

2.2.1 畜禽糞便的耕地負荷

根據(jù)公式(4)計算出2014—2018 年山東省及不同地市畜禽糞便耕地負荷量的變化情況,如圖3 所示。全省耕地豬糞當量的平均負荷量較為穩(wěn)定,在23.17~25.20 t·hm-2·a-1之間浮動。其中濟南、淄博、棗莊、濟寧、泰安呈現(xiàn)明顯下降趨勢,而煙臺、萊蕪、臨沂、聊城和菏澤等地則呈現(xiàn)逐年上升趨勢。不同地區(qū)畜禽糞便耕地負荷量存在較大差異,濰坊市耕地負荷量最高,均值為37.39 t·hm-2·a-1,比山東省平均負荷量高50%;威海市耕地負荷量最低,為21.29 t·hm-2·a-1。這與當?shù)氐淖匀粭l件和經(jīng)濟發(fā)展水平密切相關(guān)[14]。

圖3 2014—2018年山東省各地市豬糞當量負荷量的變化情況Figure 3 The changes of equivalent loading amount of swine droppings in Shandong Province from 2014 to 2018

參考山東省2019 年統(tǒng)計年鑒[3]及畜禽糞污土地承載能力測算指南[25],在僅考慮化肥形式的氮素輸入和小麥、玉米輪作的種植結(jié)構(gòu)條件下,根據(jù)公式(5)測算出山東省耕地豬糞當量最適負荷量為16.94 t·hm-2·a-1,由于不同地區(qū)耕地差異性較大,種植結(jié)構(gòu)和輪作制度也有較大差異,同時為了減少化肥的施用,將豬糞當量適宜施用范圍以17 t·hm-2·a-1為中心,減少1/3 為下限,增加1/3 為上限,故最適負荷量取值為11~23 t·hm-2·a-1。本研究結(jié)合前人的研究結(jié)果[14],并考慮環(huán)境效益、經(jīng)濟效益和社會效益,將畜禽糞便作為肥料用于農(nóng)田的最高施用量確定為30 t·hm-2·a-1。

盡管不同地區(qū)畜禽養(yǎng)殖種類和區(qū)域條件存在差異,但從環(huán)境風險的角度出發(fā),高于最高施用量可導致土壤養(yǎng)分過剩,產(chǎn)生環(huán)境污染風險。為了全面反映其土壤環(huán)境污染風險,采用風險指數(shù)(r)進行評價。根據(jù)預警分級標準[4,6],當r≤0.4時,表明該地區(qū)的畜禽糞便可以完全被農(nóng)田環(huán)境所消納和承載,對土壤環(huán)境沒有威脅;隨著r不斷增大,畜禽糞便將會超過農(nóng)田的可消納量或承載程度,對土壤環(huán)境造成威脅的可能性就越大。由表3可知,2014—2018年全省的平均污染風險指數(shù)介于0.77~0.84 之間,預警級別為Ⅲ級,說明這時段產(chǎn)生的畜禽糞便對耕地環(huán)境已經(jīng)產(chǎn)生了一定的威脅。表3 顯示,截至2018 年,仍有東營、煙臺、濰坊、聊城和德州五個城市的預警級別為Ⅳ級,超過山東省平均水平。其中最為嚴重的是濰坊市,五年來的預警級別均達到Ⅳ級,遠遠超出山東省平均水平。綜上,山東省畜禽糞便的耕地負荷總體處在Ⅲ級預警級別,說明畜禽糞便對山東省耕地產(chǎn)生了一定的污染風險,個別地區(qū)已經(jīng)存在較嚴重的污染風險。

表3 2014—2018年山東省及各市農(nóng)田負荷風險指數(shù)(r)和預警級別Table 3 Environmental risk value(r)and risk level of livestock manure on farmland from 2014 to 2018

近些年來,山東省采取了一系列畜禽糞便綜合利用措施,據(jù)2016 年調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,73%的規(guī)模化養(yǎng)殖場采用干清糞的方式收集糞便,這為糞便的資源化利用創(chuàng)造了有利條件。全省對畜禽糞便的綜合利用方式中,以就地還田、生產(chǎn)沼氣和送往有機肥加工企業(yè)為主,其中就地還田占比最大,約為76%,有機肥生產(chǎn)企業(yè)加工處理約占5%,仍有約5%畜禽糞便未做任何處理[9]。然而不論是經(jīng)過堆肥處理、沼渣還田還是直接施用,畜禽糞便最終都需要一定的土地進行消納。就目前各地市畜禽糞便產(chǎn)生量和耕地規(guī)模來看,東營、煙臺、濰坊、聊城和德州五市依靠本市土地自行消納壓力較大,可以考慮制成有機肥向外省市銷售;此外,小型養(yǎng)殖場可依托本市畜禽養(yǎng)殖廢棄物綜合處置企業(yè)集中收集儲存、運輸和處理。然而,由于山東省畜禽糞便收集設施的不完善和資源化處置企業(yè)較少,畜禽糞便的收集能力與產(chǎn)生量相比缺口較大,資源化處理能力不足。因此,為保障山東省各地市畜禽糞便能夠被安全消納,最大限度地減少對生態(tài)環(huán)境的影響,需結(jié)合不同地市的實際情況進行畜禽養(yǎng)殖區(qū)域布局的調(diào)整優(yōu)化,采取以地定畜、種養(yǎng)結(jié)合的養(yǎng)殖方式,建立種植和養(yǎng)殖的合理生態(tài)平衡。

2.2.2 畜禽糞便的水體污染負荷

等標污染負荷法通過計算將污染物全部稀釋到水體中所需的介質(zhì)量即等標排放量來評價污染物對該地區(qū)水體的污染程度[19]。

表4 展示了2018 年各地市畜禽糞便各污染物的排放量和等標排放量,由表4 可知,濰坊市畜禽糞便中水體污染物排放量最高,COD、BOD、NH3-N、TN、TP 排放量分別為30.43 萬、27.78 萬、1.91 萬、6.17 萬t和3.30 萬t,排放量占全省總排放量的15.33%、15.36%、14.08%、14.50%和16.39%,對應的等標排放量也是全省最高,這與該地區(qū)的養(yǎng)殖情況相符;其次為臨沂、德州、菏澤和聊城。然而,與耕地污染不同,畜禽糞便對水體的污染不僅受污染物總量的影響還與當?shù)厮Y源總量密切相關(guān)。

表4 2018年山東省畜禽糞便各污染物的排放量及等標排放量Table 4 Pollutants and equal-standard discharge amounts in Shandong Province in 2018

2014—2018 年山東省及各地市畜禽糞便污染對水體的等標污染指數(shù)和擴散濃度如圖4 所示。山東省畜禽糞便對水體的污染總體呈下降趨勢,全省平均水體等標污染指數(shù)由9.26 逐漸降低為4.46,其中青島、東營、濰坊、德州和濱州市趨勢最為明顯。參照《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 3838—2002)中相應水質(zhì)分級標準,及宋大平等[6]的研究中的預警分級標準,得出山東省總體水體污染負荷預警級別由Ⅱ級降為Ⅰ級,對水體基本無污染。2014 年東營市水體等標污染指數(shù)最高,為38.37,擴散濃度為65.29 mg·L-1,其次為德州、濰坊和濱州,等標污染指數(shù)均高于25;2015—2017年情況逐漸好轉(zhuǎn),截至2018年,山東省及各地市水體的等標污染指數(shù)最高為11.08,出現(xiàn)在聊城市,擴散濃度為17.48 mg·L-1,預警級別為Ⅲ級,其次為德州、菏澤,其他地市的等標污染指數(shù)均低于6。值得注意的是,在全省水體等標污染指數(shù)和擴散濃度呈降低走勢時,聊城市污染指數(shù)卻呈反復波動狀態(tài),其2018 年等標污染指數(shù)和擴散濃度分別為全省平均水平的2.5 倍和2.3 倍,應加強該地區(qū)養(yǎng)殖業(yè),尤其是高污染、高負荷縣域養(yǎng)殖業(yè)的管理。

圖4 2014—2018年山東省及各地市水體的等標污染指數(shù)及擴散濃度Figure 4 Water equal standard pollution loading of livestock manure and diffuse concentration in Shandong Province from 2014 to 2018

2.3 單位耕地面積畜禽適宜承載量

盡管畜牧業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴大一定程度上是當前中國畜牧業(yè)發(fā)展的必要條件,然而規(guī)模發(fā)展必須適度,以免引起嚴重的環(huán)境問題[7]。種養(yǎng)結(jié)合是實現(xiàn)畜牧業(yè)規(guī)模有度擴大的最佳方式,種養(yǎng)結(jié)合的原則是根據(jù)農(nóng)田有機肥的消納量來決定當?shù)匦笄莸酿B(yǎng)殖量,且不會產(chǎn)生畜禽糞便的大量盈余,從而減少各種環(huán)境問題。本研究依據(jù)每頭(只)畜禽每年產(chǎn)生的畜禽糞便量及豬糞當量的換算系數(shù),估算每頭(只)畜禽每年畜禽糞便產(chǎn)生量的豬糞當量,根據(jù)上文計算得到的山東省每公頃耕地豬糞當量的承載量不宜超過23 t·a-1的結(jié)果,估算每公頃耕地每年各類畜禽的最高承載數(shù)量(表5)。統(tǒng)一換算為豬當量,每公頃耕地中每年畜禽的最高承載量為17頭。根據(jù)山東省2018年的耕地面積,估算得出山東省2018 年畜禽的最高承載數(shù)量為12 873萬頭。

表5 每公頃耕地每年可承載的最高畜禽數(shù)量Table 5 The maximum bearing capacity of livestock and poultry per hectare per year

3 結(jié)論

(1)按照畜禽糞便就地還田的利用方式進行農(nóng)田負荷量的計算,發(fā)現(xiàn)2014—2018 年山東省畜禽糞便豬糞當量的耕地負荷量較為穩(wěn)定,在23.17~25.20 t·hm-2·a-1之間浮動,對應的耕地污染風險指數(shù)介于0.77~0.84 之間,預警級別為Ⅲ級。其中濰坊市的豬糞當量負荷量最高,均值為37.39 t·hm-2·a-1,威海市最低,為21.29 t·hm-2·a-1。截至2018 年,東營、煙臺、濰坊、聊城和德州五市的耕地污染預警級別為Ⅳ級,超過山東省平均水平,其中濰坊市的耕地污染風險指數(shù)最高。說明畜禽糞便對山東省不同地市的土壤環(huán)境均有不同程度的污染風險,需要采取措施加以控制。

(2)與耕地污染不同,2014—2018 年山東省畜禽糞便對水體的污染風險總體呈下降趨勢,其中青島、東營、濰坊、德州和濱州市降幅最為明顯,但仍有部分地區(qū)污染風險處于相對較高的水平,如聊城市2018年水體的等標污染指數(shù)全省最高,為11.08,預警級別為Ⅲ級,這需要引起高度重視,并采取強有力措施防控畜禽糞便污染,以防水體水質(zhì)惡化。

(3)依據(jù)土壤養(yǎng)分平衡理論和山東省耕地面積,估算得到2018 年山東省畜禽的最高承載數(shù)量(以豬當量計)為12 873萬頭。

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