文│李南西(中國農(nóng)業(yè)大學動物科學技術學院)
何曉濤 周元清*(全國畜牧總站)
氨氣具有強烈刺激性臭味,會對人畜黏膜產(chǎn)生刺激,引發(fā)多種疾病,危害健康安全,影響畜禽健康生長。Paulot等對全球氨排放的研究顯示,我國的氨排放總量約為1200萬噸/年,美國和歐盟合計約為716萬噸/年。Bouwman等研究表明,全球氨排放中畜牧業(yè)的占比為40%。Misselbrook等對歐洲農(nóng)業(yè)源氨排放的研究表明,畜牧業(yè)氨排放占農(nóng)業(yè)源氨排放的75%,是歐洲最大的氨排放來源。美國NEI等研究表明,畜牧業(yè)氨排放占美國氨排放的56%。研究表明,中國畜牧業(yè)氨排放占氨排放總量的54%。筆者總結國內(nèi)外畜牧業(yè)氨減排政策和技術,旨在為我國畜牧業(yè)氨減排工作推進提供參考。
1.國外畜牧業(yè)氨減排政策。
(1)歐盟。1979年,34個國家和歐洲共同體通過了《遠距離越境空氣污染公約》。1999年,在該公約基礎上簽訂了《哥德堡議定書》,針對主要空氣污染物制定了2020年及以后的減排承諾。2001年,歐盟出臺了《國家空氣污染排放限值指令》(2001/81/EC),規(guī)定各成員國在2010年之前要達到具有約束力的氨氣排放上限,且此后不得超過該排放上限。此后,2011年,歐盟頒布了《工業(yè)排放指令(綜合污染預防和控制)》(2010/75/EU),對家禽存欄超過4萬羽、能繁母豬存欄超過750頭、生豬(體重超過30千克)存欄超過2000頭的集約化養(yǎng)殖場提出規(guī)定,要求采取必要措施減少氨排放。并制定了《家禽、豬集約化飼養(yǎng)最佳可行技術參考文件》,指導各成員國開展畜禽養(yǎng)殖氨減排工作。瑞典、荷蘭和丹麥等國對畜禽糞污貯存和還田有明確的規(guī)定,荷蘭立法要求糞污貯存設施裝備必須密封且只能在每年的耕作季進行糞肥的田間施用。同時要求從2014年起養(yǎng)殖場必須對糞污進行全量收集并進行有效處理。
(2)美國。1972年,美國制定了《聯(lián)邦水污染防治法》,對超過1000標準頭的工廠化畜禽養(yǎng)殖場實行環(huán)境準入制度;對300~1000標準頭的養(yǎng)殖場,要求其污水即便排放到儲糞池也必須得到許可。由于《聯(lián)邦水污染防治法》的實施使美國養(yǎng)豬場的數(shù)量在30年間銳減至該法實施年份的10%。此外,美國各州對新建養(yǎng)殖場審批及畜禽糞污收集處理設施的建設作出明確規(guī)定,新建封閉的養(yǎng)殖場、存欄量超過200個養(yǎng)殖單位的養(yǎng)殖場、采用土坑儲存糞污的養(yǎng)殖場都需要申請建造許可證。新建存欄量大于2000個養(yǎng)殖單位以及采用厭氧發(fā)酵技術處理畜禽糞污的養(yǎng)殖場都必須取得建造許可證。1995年,美國制定了《氨排放控制和污染防治方法報告》用于指導養(yǎng)殖場減少氨排放。2003年,美國出臺了《集約化動物養(yǎng)殖場法規(guī)》,規(guī)定所有集約化的畜禽養(yǎng)殖場都要定期制定并實施糞污管理計劃。
(3)加拿大。1995年加拿大農(nóng)業(yè)部頒布《牧場糞污管理辦法》,對不同養(yǎng)殖規(guī)模的養(yǎng)殖場糞污處理提出了要求。飼養(yǎng)30頭以下能繁母豬(或500頭育肥豬)的養(yǎng)殖場可隨時將糞污直接還田;對于30~150頭能繁母豬的養(yǎng)殖場每14天還田一次;對于150~400頭能繁母豬的養(yǎng)殖場要建貯糞池,每半年還田一次;規(guī)模在400頭能繁母豬以上的養(yǎng)殖場必須建化糞池,且每年只能還田一次。由于年均降雨量不足1000毫米,加拿大未規(guī)定糞污貯存的防雨要求,但規(guī)定貯存池需貯存9個月的糞污產(chǎn)生量;地方環(huán)境保護局將根據(jù)《聯(lián)邦漁業(yè)法》以及各州相關法規(guī)處罰養(yǎng)殖場污染環(huán)境的違法行為。
2.國外畜牧業(yè)氨減排技術。
(1)歐盟畜牧業(yè)氨減排技術。歐盟提倡種養(yǎng)結合型農(nóng)場生產(chǎn)模式。為指導各成員國開展氨減排工作,歐盟出臺了《預防和減少氨排放的技術指南》,基于技術發(fā)展情況和積累的實踐經(jīng)驗,于2001年、2005年和2014年進行了3次修訂?!额A防和減少氨排放的技術指南》中氨排放減排技術主要聚焦在動物飼喂、畜禽圈舍、糞污貯存和糞肥還田4個階段。
其中,動物飼喂階段推薦了分階段飼喂、降低日糧中粗蛋白質(zhì)、定制基于易消化/有效養(yǎng)分配比的日糧、飼料添加劑/補充劑等減排技術;畜禽圈舍階段主要有減少糞污停留時間、減小糞污暴露的表面積、增加清糞頻次,降低糞便含水量等減排措施;糞污貯存階段的氨減排技術主要是優(yōu)化糞污貯存方式,如在糞污貯存設施裝備上加裝密封的頂蓋等方式;糞肥還田利用階段的氨減排技術主要是改進施肥方式,最主要的是使用注射施肥機、犁或翻耕機等機械將糞肥翻耕入土壤表層。
(2)美國畜牧業(yè)氨減排技術。美國規(guī)定單個養(yǎng)殖場的氨排放量不得超過45.4千克/天。1995年,美國發(fā)布《氨排放控制和污染防治方法報告》,對生產(chǎn)活動中畜禽養(yǎng)殖和糞肥還田兩環(huán)節(jié)的氨減排技術作出指引。對于畜禽養(yǎng)殖,氨減排技術主要是利用容量充足的厭氧塘處理糞污,通過沖洗、刮除頻繁收集糞污;通過安裝濕簾、過濾系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)等凈化設施處理氨氣;在設施順風向收集并排出氣體。對于糞肥還田,氨減排技術主要是將糞肥施用于濕潤土壤,盡量避免在高溫和大風時施用糞肥。
1.中國畜牧業(yè)氨減排政策。1994年,我國頒布了《中華人民共和國大氣污染防治法》,出臺了《惡臭污染物排放標準》(GB14554-93),將氨氣列入惡臭污染物。2001年,原國家環(huán)??偩殖雠_《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治技術規(guī)范》,規(guī)定養(yǎng)殖場的惡臭等污染物排放應符合《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》。2018年,國務院發(fā)布《打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》,提出強化畜禽糞污資源化利用,改善養(yǎng)殖場通風環(huán)境,提高畜禽糞污綜合利用率。2021年,中共中央 國務院印發(fā)《關于深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)的意見》,對京津冀及周邊地區(qū)大型規(guī)模化養(yǎng)殖場氨排放總量提出要求,到2025年要比2020年下降5%。
2.中國畜牧業(yè)氨減排技術。我國畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)中常用的氨氣減排技術聚焦在“畜禽飼喂-畜舍環(huán)境-糞污貯存-糞污處理-糞肥施用”各環(huán)節(jié)。在動物飼喂環(huán)節(jié)大都采用低蛋白日糧、多功能飼料添加劑和分階段飼養(yǎng)等技術;在畜舍環(huán)節(jié)一般采用糞尿分離、快速清糞、脲酶活性抑制、快速干燥、空氣凈化過濾等減排技術;在糞污處理環(huán)節(jié)通過優(yōu)化糞污貯存設施裝備等方式降低氨揮發(fā);在糞肥還田環(huán)節(jié)通過糞肥深施和施用后立即灌溉等方式降低氨排放。
歐盟、美國等氨排放控制工作起步較早,具有比較完整的氨排放管控體系,開展了較多的氨減排技術研究,聚焦養(yǎng)殖生產(chǎn)各環(huán)節(jié)氨減排技術原理、操作規(guī)范、適用性和投入成本等進行了系統(tǒng)研究,對于其氨減排工作有較大的推動作用。目前,我國關于畜牧業(yè)氨減排的政策體系還未健全,需完善氨減排制度。我國養(yǎng)殖業(yè)氨減排設備距歐美國家還有較大差距,應大力推進全鏈條氨減排設備的研發(fā),并開展技術及成本效益相關研究。
此外,在構建氨減排技術體系的同時還應綜合考慮溫室氣體等污染物的協(xié)同減排。