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生态与农村环境学报 ２０１４，３０（１）：１－８ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｃｏｌｏｇｙａｎｄＲｕｒａｌＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ畜牧业环境污染形势与环境治理政策综述孟祥海１，２①，张俊飚１，２，李 鹏１，２，陈晓坤１，２ （１华中农业大学经济管理学院，湖北武汉 ４３００７０；２华中农业大学湖北农村发展研究中心，湖北武汉 ４３００７０）摘要：中国畜牧业正由传统的家庭散养向集约化饲养转变，涌现出大量超大规模的畜牧养殖企业，畜牧业扩张所引发的环境污染日益严重。重点分析了畜牧业对水体、农田土壤和大气环境的污染形势，介绍了美国、欧盟、日本和加拿大等发达国家和地区治理畜牧业环境污染的经验，并提出了针对中国畜牧业环境污染治理的政策建议。关键词：畜牧业；环境污染；治理政策；综述中图分类号：Ｘ３２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７３－４８３１（２０１４）０１－０００１－０８ＳｕｍｍａｒｙｏｆＬｉｖｅｓｔｏｃｋＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｏｌｌｕｔｉｏｎａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭａｎａｇｅｍｅｎｔＰｏｌｉｃｉｅｓ．ＭＥＮＧＸｉａｎｇ⁃ｈａｉ１，２，ＺＨＡＮＧＪｕｎ⁃ｂｉａｏ１，２，ＬＩＰｅｎｇ１，２，ＣＨＥＮＸｉａｏ⁃ｋｕｎ１，２（１ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｃｏｎｏｍｉｃｓＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，ＨｕａｚｈｏｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉ⁃ｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７０，Ｃｈｉｎａ；２ＨｕｂｅｉＣｅｎｔｅｒｆｏｒＲｕｒａｌＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＲｅｓｅａｒｃｈ，ＨｕａｚｈｏｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅａｎｉｍａｌｈｕｓｂａｎｄｒｙｉｎＣｈｉｎａｉｓｎｏｗｇｒａｄｕａｌｌｙｓｈｉｆｔｉｎｇｆｒｏｍｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｓｃａｔｔｅｒｅｄｈｏｕｓｅｈｏｌｄｂｒｅｅｄｉｎｇｔｏｉｎ⁃ｔｅｎｓｉｖｅｂｒｅｅｄｉｎｇ，ａｎｄａｓａｒｅｓｕｌｔ，ａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｓｕｐｅｒ⁃ｌａｒｇｅ⁃ｓｃａｌｅｄａｎｉｍａｌｒｅａｒｉｎｇｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓｈａｖｅｅｍｅｒｇｅｄ．Ｔｈｅｅｘ⁃ｐａｎｓｉｏｎｏｆｔｈｅａｎｉｍａｌｈｕｓｂａｎｄｒｙｈａｓｔｒｉｇｇｅｒｅｄａｇｇｒａｖａｔｉｏｎｏｆａｎｉｍａｌｈｕｓｂａｎｄｒｙｐｏｌｌｕｔｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｔｏｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｔｈｅｓｔａｔｕｓｑｕｏｏｆｌｉｖｅｓｔｏｃｋｐｏｌｌｕｔｉｏｎｔｏｔｈｅｗａｔｅｒ，ｆａｒｍｌａｎｄｓｏｉｌａｎｄａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｈａｓｂｅｅｎｒｅｖｉｅｗｅｄ，ｔｈｅｅｘｐｅｒｉ⁃ｅｎｃｅｓｏｆｔｈｅＵＳＡ，ｔｈｅＥＵ，Ｊａｐａｎ，Ｃａｎａｄａａｎｄｓｏｍｅｏｔｈｅｒｄｅｖｅｌｏｐｅｄｃｏｕｎｔｒｉｅｓｏｒｒｅｇｉｏｎｓｉｎｍａｎａｇｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｏｌ⁃ｌｕｔｉｏｎｆｒｏｍａｎｉｍａｌｈｕｓｂａｎｄｒｙｈａｖｅｂｅｅｎｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄａｎｄｓｏｍｅｐｒｏｐｏｓａｌｓｆｏｒｐｏｌｉｃｙ⁃ｍａｋｉｎｇｉｎｔｈｅａｓｐｅｃｔｏｆｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎｆｒｏｍｔｈｅａｎｉｍａｌｈｕｓｂａｎｄｒｙｉｎＣｈｉｎａｈａｖｅｂｅｅｎｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｉｖｅｓｔｏｃｋ；ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎ；ｍａｎａｇｅｍｅｎｔｐｏｌｉｃｙ；ｓｕｍｍａｒｙ收稿日期：２０１３－０３－２５基金项目：国家自然科学基金（７１２７３１０５）；湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队项目（Ｔ２０１２１９）；中央高校基本科研业务费专项（２０１２ＲＷ００２）①通信作者Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｍｘｈｌｃｈ＠１２６．ｃｏｍ ２０１０年中国肉类、牛奶和禽蛋总产量分别为７７７９２５万、３５７５６２万和２７６２７４万ｔ，分别是１９８０年总产量的６５８、３１３４和１０７７倍；人均肉类、牛奶和禽蛋总产量分别为５９１１、２６６７和２０６０ｋｇ，分别是１９８０年人均总产量的４８４、２３０７和７９３倍；畜牧业总产值为２０８２５７亿元，占我国农林牧渔业总产值的３０％［１］。２０１０年我国生猪、蛋鸡和奶牛规模养殖比例分别为６４５％、７８８％和４６５％［２］，畜牧业正由传统的农户散养向集约化饲养转变，即由过去的分散经营、饲养量小且主要分布在农区转变为现在的集中经营、饲养量大且分布在城市郊区或新城区［３］，并涌现出大量的大型畜牧集团公司。与传统的农户散养不同，集约化饲养的畜禽粪便产生量大，而且对环境影响较大的大中型养殖场８０％分布在人口集中、水系发达的大城市周边和东部沿海地区，对环境造成严重威胁［４－５］。２００６年联合国粮农组织发布的《畜牧业长长的阴影———环境问题与解决方案》指出，若将畜牧业饲料生产用地及养殖场土地占用引起的土地用途变化考虑在内，全球畜牧业ＣＯ２、Ｎ２Ｏ、ＣＨ４和ＮＨ３排放量分别占人类活动排放总量的９％、６５％、３７％和６４％，按ＣＯ２当量计算，畜牧业温室气体排放总量占人类活动温室气体排放总量的１８％，畜牧业已成为造成气候变化的重要威胁。综上所述，加强畜牧业环境污染治理工作既是防治农业面源污染的主要领域，又是实现温室气体减排的重要途径。１ 畜牧业环境污染形势１１ 畜牧业对水体的污染形势畜牧业已成为我国水环境污染的主要来源。畜禽粪污中含有大量的有机质、氮、磷、钾、硫及致病菌等污染物，排入水体后会使水体溶解氧含量急剧下降，水生生物过度繁殖，从而导致水体富营养化［４］。不恰当地还田施用还会导致区域内地下水ＮＯ３⁃Ｎ浓度增加［６］，试验表明下渗进入地下水的硝·２ · 生 态 与 农 村 环 境 学 报第３０卷酸盐量与粪便排放量呈一种函数关系［７］。ＭＡＬＬＩＮ等［８］认为集约化养殖场是水生生态系统中氮和病原微生物污染的主要来源，并估算出美国北卡罗林纳州沿海平原的集约化养殖场粪便中氮和磷排放量分别为１２４万和２９万ｔ。根据张维理等［９］的初步测算，即使只有１０％的畜禽粪便由于堆放或溢满随场地径流进入水体，对流域水体氮富营养化的贡献率可达１０％，磷可达１０％～２０％；在太湖流域，畜牧业总磷和总氮排放量分别占流域排放总量的３２％和２３％，已成为该流域的主要污染源，是造成水体富营养化的主要原因。从全国来看，各地畜禽粪便进入水体的流失率在２％以上，而尿和污水等液体排泄物的流失率则高达５０％左右［１０］。据计算，２００２年我国畜禽粪便的氮素养分总量约为１５９８８万ｔ，２２％的氮素养分进入水体，对环境造成污染［１１］。２０１０年环境保护部、国家统计局和农业部共同发布的《第一次全国污染源普查公报》显示：２００７年度农业源普查对象为２８９９６３８个，其中畜禽养殖业１９６３６２４个，畜禽养殖业粪便产生量２４３亿ｔ，尿液产生量１６３亿ｔ，ＣＯＤ、总氮和总磷产生量分别为１２６８２６万、１０２４８万和１６０４万ｔ，Ｃｕ和Ｚｎ产生量分别为２３９７２３和４７５６９４ｔ，分别占农业污染源排放总量的９５７８％、３７８９％、５６３４％、９４０３％和９７８３％。第一次全国污染源普查动态更新数据显示，２０１０年畜禽养殖业排放污水中ＣＯＤ和ＮＨ３⁃Ｎ排放量分别为当年工业源排放量的３２３和２３０倍，分别占全国污染物排放总量的４５％和２５％［１２］。洪华生等［１３］对福建省九龙江流域的３４家生猪养殖场氮、磷的养分平衡进行分析，结果表明，流域范围内大规模养殖场的氮、磷流失率低于中小型养殖场，养殖场粪肥管理是解决养分失衡问题的重要环节。马林等［１４］估算了东北３省畜禽粪尿产生量及其氮、磷和ＣＯＤ含量，结果表明，２００３年辽宁省、吉林省和黑龙江省畜禽粪尿排泄物中进入水体的ＣＯＤ含量分别占畜禽粪尿、工业和生活排放ＣＯＤ总量的５２％、６５％和４０％。宋大平等［１５］计算得出，安徽省２００８—２００９年畜牧业水环境等标污染负荷指数为７０３，磷污染比例呈上升趋势。孟祥海等［１６］采用面板数据分析得出，水体环境污染是我国畜牧业发展面临的首要环境约束因子。１２ 畜牧业对农田土壤的污染形势畜牧业对农田土壤的污染表现为畜禽粪便还田不当导致的养分过剩和重金属等有害污染物累积。畜禽粪便中含有作物生长所需的氮、磷、钾和有机质等养分，传统散养方式下的畜禽粪便还田不仅能提高农作物产量，还能起到改良土壤和培肥地力的作用［１７－１８］，但过量施用会造成农作物减产与产品质量下降［４］。研究表明，高氮施肥（纯氮１３８ｋｇ·ｈｍ－２）条件下，作物体内积存大量氮素，导致其农艺性状变劣，水稻的空秕率增加６％，千粒重下降７５％［１９］。集约化养殖场畜禽粪便排放量大且集中，由于缺乏足够的耕地承载，导致农牧脱节，粪污密度增大，若持续施用过量养分，土壤的贮存能力会迅速减弱，过剩养分将通过径流和下渗等方式进入河流或湖泊，造成水环境污染［２０－２２］。ＤＡＮＩＥＬ等［２３］研究发现，由于长期施用猪粪和鸡粪，美国南部平原表层（０～５０ｃｍ）土壤中氮、磷含量分别增加５和４倍；ＨＯＯＤＡ等［２４］对加拿大和新西兰集约化养殖场的研究发现，长期施用畜禽粪肥的土壤中氮积累明显；朱兆良［１９］认为大面积施肥时施氮量应控制在１５０～１８０ｋｇ·ｈｍ－２，欧盟农业政策规定土壤粪肥年施氮量上限为１７０ｋｇ·ｈｍ－２；ＯＥＮＥＭＡ等［２５］认为土壤粪肥年施磷量不能超过３５ｋｇ·ｈｍ－２，否则过量的磷会通过地表径流进入水体，引起水体富营养化；景栋林等［２６］根据２００９年佛山市畜禽养殖数据估算畜禽粪便产生量及其主要养分含量，得出当年佛山市农田畜禽粪便负荷量（以猪粪当量计）为７４０７ｔ·ｈｍ－２，氮、磷养分负荷量分别为４３６．８３和１８６５５ｋｇ·ｈｍ－２，已超出农田的承载能力；王奇等［２７］对２００７年我国畜禽粪便排放量进行估算，得出当年我国畜禽粪便中总氮和总磷排放量分别为１４７６万和４６０万ｔ，而当年我国耕地的氮素和磷素最大可承载量分别为２０６９５０万和４２６０７万ｔ；侯勇等［２８］对北京郊区某村大型集约化种猪场、种养结合小规模生态养殖园和集约化单一种植区这３种不同类型农牧生产系统的氮素流动特征进行分析，结果显示，这３种类型农牧生产系统的氮素利用效率分别为１８８％、２０６％和１７３％，均处于较低水平，提出优化氮素管理、确定消纳畜禽粪尿的合理农田面积和调整畜禽养殖密度是解决该问题的关键。饲料添加剂和预混剂在规模化养殖场中的广泛使用，导致畜禽粪便中重金属、兽药残留、盐分和有害菌等有害污染物增加，农田土壤的健康功能降低，生态环境风险增加，并对食品安全构成威胁［２９］。李组章等［３０］通过长期定位试验得出：稻田猪粪施用量为２０ｔ·ｈｍ－２·ａ－１时，土壤中重金属Ｃｕ、Ｚｎ和Ａｓ均有一定积累，建议稻田猪粪施用量应控制在１５ｔ·ｈｍ－２·ａ－１以内。潘霞等［３１］认为农田土壤长期大量施用畜禽有机肥可引起重金属和抗生素的复合 第１期 孟祥海等：畜牧业环境污染形势与环境治理政策综述·３ ·污染，存在潜在生态风险；猪粪、羊粪和鸡粪中最易造成土壤污染的是猪粪，其Ｃｕ、Ｚｎ和Ｃｄ含量分别为１９７０、９４７０和１．３５ｍｇ·ｋｇ－１；设施菜地表层土壤抗生素含量为３９５μｇ·ｋｇ－１，积累和残留明显高于林地和果园，特别是四环素类和氟喹诺酮类，含量分别为３４３和４７５μｇ·ｋｇ－１。１３ 畜牧业对大气环境的污染形势畜牧业对大气环境的污染主要表现为畜禽粪便的恶臭和畜牧业引发的温室效应２个方面。畜禽养殖场的恶臭主要来源于畜禽粪便排出体外后，腐败分解所产生的硫化氢、胺、硫醇、苯酚、挥发性有机酸、吲哚、粪臭素、乙醇和乙醛等上百种有毒有害物质［４，３２］。畜牧业已成为我国农业领域最大的ＣＨ４排放源［３３］。研究显示，与其他食品生产相比，畜禽产品对温室气体的排放贡献更大［３４－３８］。畜牧业温室气体排放主要来自畜禽饲养，粪便