摘要：利用1998—2011年中國畜牧業數據,對中國規模化畜禽養殖業發展狀況以及規模化養殖對生態環境的影響進行了分析。研究表明:(1)中國規模化畜禽養殖的發展程度比較低,但規模化畜禽養殖是中國畜牧業發展的必然趨勢；(2)中國畜禽糞便產生量較大,牛和家禽養殖的糞便是中國畜禽養殖糞便的主要來源；(3)總體來看,目前中國畜禽養殖糞便產生量對環境的影響不大,但在部分地區,畜禽養殖糞便產生量對環境還是具有一定的脅迫壓力；(4)目前中國畜禽糞便造成的水體流失較高。
關鍵詞：畜禽養殖 規模化 畜牧業 農業污染 生態環境
一、引言
改革開放以來,中國養殖業迅速發展,生產水平不斷提高,養殖業產值大幅度增加。然而,隨著畜禽養殖規模化程度的不斷提高,畜禽糞尿排泄物集中產生、亂堆亂放,使得畜禽養殖帶來的環境污染問題日益嚴重。農業面源污染的主要污染源便是畜禽養殖,貢獻率達到58.21%。2010年《全國首次污染源普查公報》顯示,從化學需氧量、總氮排放量、總磷排放量3項主要污染物指標來看,農業源污染物排放占全國排放總量的比重分別為43.7%、57.2%、67.4%,其中畜禽養殖業又分別占農業源的96%、38%和56%。這種規模養殖造成的環境污染已經給社會帶來了嚴重的經濟損失,導致13%的農作物減產。畜牧業已成為國內僅次于鋼鐵、煤炭的最大污染行業。如何化解發展規模養殖與保護生態環境之間的矛盾,是實現畜禽健康養殖的重要環節之一。
當前國內外學術界關于畜禽養殖環境影響問題的研究成果頗豐,國外學者多運用自然環境物理模型模擬和預測污染的發生、污染物遷移過程和污染結果等。也有學者針對污染的物理特性,構建經濟學模型進行深入分析和實證研究。而國內的大量研究文獻中,自然科學研究占絕大部分,經濟學角度的研究大都從畜禽養殖環境污染現狀及原因、畜禽養殖環境污染控制與治理等方面切入,但現有研究對環境因子多著重于定性描述。
本文作者利用1998—2011年中國畜牧業數據,對中國規模化畜禽養殖業發展狀況以及規模化養殖對生態環境的影響進行了實證分析，為掌握中國畜禽養殖污染的情況提供分析思路。
二、中國規模化畜禽養殖的發展狀況
(一)規模化畜禽養殖的界定
對于規模化畜禽養殖的定義,不同的規范給出了不同的劃分標準。以生豬規模化養殖為例：
根據中華人民共和國環境保護部2009年發布的《畜禽養殖業污染治理工程技術規范》(HJ497-2009)規定:存欄數為300頭以上的養豬場為集約化的養殖場。
根據中華人民共和國國家標準《畜禽養殖業污染物排放標準》(GB18596-2001)的規定:生豬存欄在3000頭以上的養殖場為I類規模的集約化養殖場,存欄在500~3000頭的養殖場為II類規模的集約化養殖場。
根據2009年《全國農產品成本收益資料匯編》的定義:生豬存欄量在30~100頭的養殖場為小規模養殖,存欄在100~1000頭的為中等規模養殖,存欄大于1000頭的養殖場為大規模養殖。
根據國家環保總局自然生態司的定義:中小型豬場指常年存欄在200~10000頭范圍內的生豬養殖場,大中型的豬場指常年存欄在10000頭以上的生豬養豬場。
鑒于本文將對比分析不同規模養殖者的污染控制行為特征,因此采用《全國農產品成本收益資料匯編》的規模分類標準。同時,由于數據限制,本文將部分規模的區間進行了合并。具體標準如表1所示。
(二)中國種畜禽場的發展概況
一般來講,種畜禽場個數越多,后備的畜禽養殖規模越大,規模化畜禽養殖發展越快。從各年發展趨勢來看,相比1998年,2011年中國種畜禽場總數遞增趨勢明顯,尤其是種豬場和種羊場。截至2011年,中國種畜禽場總數達到14494個,年均增長率為8.0%。相比2011年其他種畜禽場個數,中國種豬場個數最多(8143個),且年均增長率最高(14.5%)。從中國種畜禽場的地區分布來看,中國種畜禽場主要分布在華東和華中地區,華北和西北地區最少。
因此,相比其他地區,華東和華中地區更應注重規模化畜禽養殖對生態環境的影響,而其中又以生豬的規模化養殖最為重要。
(三)不同畜禽規模化養殖的發展概況
不同畜禽規模化養殖的發展狀況可以從兩方面來進行分析,一是不同畜禽不同規模養殖戶的發展狀況；二是不同畜禽不同規模養殖戶的畜禽出欄量狀況。前者揭示規模化養殖的數量發展,后者揭示規模化養殖的效率發展。只有在畜禽規模化養殖的數量(規模養殖戶數量)與畜禽規模化養殖的效率(規模養殖戶出欄量)同時增長時,畜禽規模化養殖才是發展的,規模化養殖才具有意義。
不同畜禽不同規模養殖戶的發展狀況
從整體趨勢來看,中國主要畜禽規模養殖戶的絕對數量(主要畜禽規模養殖戶的數量)和相對數量(主要畜禽規模養殖戶占畜禽養殖總數量的比例)都呈上升趨勢。這說明伴隨著畜牧業的發展,畜禽規模化養殖是未來畜牧業養殖的必然趨勢,且這種趨勢隨時間推移將愈加明顯。
從具體數值來看,主要畜禽規模養殖戶占畜禽養殖總數量的比例都比較低。其中,中、大規模生豬養殖戶數占生豬養殖總戶數的年均比例僅為0.85%；大規模家禽養殖戶數占家禽養殖總戶數的年均比例僅為0.25%；中、大規模牛養殖戶占牛養殖戶總數的年均比例僅為0.73%；小、中、大規模羊養殖戶占羊養殖戶總數的年均比例僅為1.02%。這說明,盡管中國畜禽規模化養殖趨勢明顯,但目前中國畜禽規模化養殖發展程度還非常低,中國畜禽規模化養殖才開始起步。
不同畜禽不同規模養殖戶的畜禽出欄狀況
1998—2010年中國主要畜禽的中、大規模養殖戶出欄量都呈遞增趨勢,這表明伴隨著畜禽規模化養殖的發展,中國主要畜禽規模化養殖的效益日益明顯。中國主要畜禽規模養殖戶畜禽出欄量占所有養殖戶畜禽出欄量的比例較大。截至2010年,在生豬出欄量方面,中、大規模生豬養殖戶生豬出欄量占全年生豬總出欄量比值達到了75.5%；在家禽出欄量方面,大規模家禽養殖戶家禽出欄量占全年家禽總出欄量比值達到了59.1%；在牛出欄量和羊出欄量方面,中、大規模牛出欄量和小、中、大規模羊出欄量占全年牛總出欄量和全年羊總出欄量的比值也分別達到了29.4%和29.1%。
綜上分析,盡管中國主要畜禽(生豬、家禽、牛、羊)養殖中的90%以上都是散戶養殖或小規模養殖,但不到10%的中、大規模畜禽養殖戶的畜禽出欄量達到了所有畜禽養殖戶出欄量的30%以上,部分畜禽已經達到50%以上(如生豬、家禽)。這說明了中國畜禽規模化養殖對畜牧業發展的貢獻及重要性。
三、規模化畜禽養殖對環境影響的實證分析
規模化畜禽養殖污染物直接排入環境將導致農村的水體、土壤、大氣等受到污染,而這種對環境的影響是可以進行量化估算的。
(一)研究方法與數據處理
在研究方法方面,為便于討論,本文按以下方法進行實證分析:首先,通過比較和篩選畜禽產污系數和糞便養分參數,估算2011年中國主要畜禽類別的糞便產生總量；其次,利用糞便產生量的估算值進一步估算耕地畜禽糞便負荷量、警報值以及進入水體的畜禽糞便污染物數量,從而對畜禽糞便產生的環境效應進行分析。
在數據處理方面,本文根據各類畜禽的生長周期分別確定飼養量的標準。對于生豬,豬平均飼養期一般為199天,因此生豬的飼養數量就是當年的出欄數。對于家禽,蛋禽與肉禽在生長期和日排泄量上均有較大差異,但限于數據,本文對家禽平均飼養期設定為210天；家禽的飼養量為當年家禽的出欄量。對于牛,按用途分為奶牛和肉牛,牛的飼養周期一般設為365天。奶牛一般當年不出欄,因此奶牛的年末存欄數即可視為當年飼養數量；肉牛一般在未出欄時計在黃牛的年末存欄數中,因此肉牛的飼養數量用當年的出欄數代替。對于羊,飼養周期一般為365天,因此采用年末存欄量作為當年的飼養數量。
糞污產生量針對中國主要畜禽,包括生豬、家禽、奶牛、肉牛及羊的養殖數來計算,并不包括除此之外的其他畜禽,如黃牛、水牛、馬、驢等,因此估算結果存在一定的低估。畜禽養殖數量均來源于2012年《中國畜牧業年鑒》。
(二)中國規模化畜禽養殖的糞污產生量
估算方法
式(1)中,Q為年度糞便產生量；N為飼養量；T為飼養期；P為產污系數。產污系數P的數據來源于《第一次全國污染源普查禽畜養殖業產排污系數手冊》。羊的產污系數依據《2000年全國規模化畜禽養殖業污染情況調查》取值2.6。同時,受數據限制,本文對所有家禽產污系數都設為肉雞產污系數。
估算結果
根據2012年《中國畜牧業年鑒》,本文計算得到中國各省生豬、家禽、牛養殖污染排放量的估算值,結果發現:
(1)中國畜禽糞便產生量較大,且牛和家禽養殖的糞便是中國畜禽養殖糞便的主要來源。2011年中國畜禽(生豬、家禽和牛)養殖的糞便產生量總計8.9億噸。其中,生豬養殖糞便產生量為1.7億噸,家禽養殖糞便產生量為3.3億噸,牛養殖糞便產生量為3.9億噸。
(2)從各省不同畜禽糞便產生量的排名來看,華東地區是中國畜禽養殖糞便產生量較多的地區,尤其是山東省。山東省2011年畜禽(生豬、家禽和牛)養殖糞便總產生量為1.3億噸,是全國主要畜禽(生豬、家禽和牛)養殖糞便總產生量最高的省份。
(3)畜禽養殖的污染物中還含有極其龐雜的有機污染物,牛養殖污染物的化學需氧量最高。2011年中國畜禽(生豬、家禽和牛)養殖污染物中僅化學需氧量就達到1.9億噸,其中生豬養殖污染物中化學需氧量為0.5億噸,家禽養殖污染物中化學需氧量為0.6億噸,牛養殖污染物中化學需氧量為0.8億噸。
(三)中國規模化畜禽養殖糞污的負荷量與警報值
首先,本文計算了2011年中國主要畜禽(包括生豬、家禽、牛和羊)糞便總產生量。如表2所示,2011年中國主要畜禽糞便總產生量約為11.6億噸,而中國各工業行業每年產生的工業固體廢物約為32.3億噸,畜禽糞便產生量占工業固體廢棄物產生量的35.9%。部分地區如黑龍江、海南、西藏、新疆這一比例甚至超過90%。
再計算規模化畜禽養殖糞污的負荷量與警報值。上海市農業科學研究院李國學提出了相關的家畜糞便負荷警報值分級標準。
其內容是:用家畜糞便產生量(Q)與當地農田以豬糞當量計的有機肥理論最大適宜施肥量：
來間接表達各地區家畜糞便負荷量承受程度。式中R即為區域家畜糞便負荷量承受程度的警報值,它與承受程度呈反比,即隨著R數值的增大,環境對家畜糞便負荷量承受能力逐漸降低,畜禽糞便對環境造成污染的威脅性越來越大。
由此,根據各個地區的土地負荷畜禽糞便的情況可以計算出各地區畜禽糞便負荷的警報水平。結合2011年糞污土地負荷量可知,2011年中國總體的土地負荷警戒值還比較低,其值為0.32,總體來說每公頃糞便產生量對環境影響不大。但從各省份警報值R來看,部分地區如北京、西藏、青海等地已經呈現出對環境有影響或接近嚴重影響的壓力水平。
(四)中國規模化畜禽養殖糞污造成的水體流失
根據《全國規模化畜禽養殖業污染情況調查技術報告》,將每頭生豬(飼養周期為199天)和牛(飼養周期為365天)的尿液年產量分別設定為656.7千克和3650千克,同時結合計算所得的各省生豬、家禽、牛糞便產生量和本文估算的羊糞便產生量以及國家環保總局南京環科所測度的畜禽糞便污染物進入水體流失率和畜禽糞便中污染物平均含量,可以計算2011年中國各省畜禽糞便主要污染物COD、BOD、NH3-N、TP、TN的水體流失量。
如表3所示,2011年中國畜禽糞便主要污染物COD、BOD、NH3-N、TP、TN的流失量分別為520.67萬噸、373.72萬噸、80.26萬噸、39.88萬噸和214.10萬噸。2011年中國畜禽養殖的廢水COD排放量雖然低于生活污水的COD排放總量,但超過了全國工業廢水COD排放總量。從區域來看,絕大多數省份與全國整體趨勢一致,即畜禽養殖對水體的污染介于工業污染與生活污染水平之間。但是,某些省份甚至已經超過生活污染水平或接近生活污染水平,如河北、內蒙古、山東、西藏、寧夏。
四、結論
本文通過分析中國規模化畜禽養殖業發展狀況以及規模化養殖對生態環境的影響,得出以下結論:
第一,目前中國規模化畜禽養殖的發展程度還比較低,但規模化畜禽養殖是中國畜牧業發展的必然趨勢。
(1)從種畜禽場發展狀況來看,相比1998年,2011年中國種畜禽場總數及主要畜禽的種畜禽場個數遞增趨勢明顯,尤其是種豬場和種羊場。中國種畜禽場主要分布在華東和華中地區,因此華東和華中地區更應注重規模化畜禽養殖對生態環境的影響,而其中又以生豬的規模化養殖最為重要。
(2)從不同畜禽的規模化養殖發展狀況來看,一方面,中國主要畜禽規模養殖戶的絕對數量整體上都呈上升趨勢；另一方面中國主要畜禽規模養殖戶占畜禽養殖總數量的比例都非常低,這說明中國規模化畜禽養殖發展程度還不夠高。
(3)中國主要畜禽養殖中不到10%的中、大規模畜禽養殖戶的畜禽出欄量達到了所有畜禽養殖戶出欄量的30%以上,部分畜禽已經達到50%以上(如生豬、家禽),這說明了中國畜禽規模化養殖對畜牧業發展的貢獻及重要性。
第二,中國畜禽糞便產生量較大,牛和家禽養殖的糞便是中國畜禽養殖糞便的主要來源。研究表明,2011年中國畜禽(生豬、家禽和牛)養殖的糞便產生量總計8.9億噸,其中家禽和牛養殖的糞便產生量就有7.2億噸。從不同地區畜禽糞便產生量來看,華東地區是中國畜禽養殖糞便產生量較多的地區,尤其是山東省。2011年山東省畜禽養殖糞便總產生量為1.3億噸,是全國主要畜禽養殖糞便總產生量最高的省份。
第三,總體來看,目前中國畜禽養殖糞便產生量對環境的影響不大,但在部分地區,畜禽養殖糞便產生量對環境還是具有一定的脅迫壓力。研究表明,2011年中國總體的土地負荷警戒值還比較低,其值為0.32,總體來說每公頃糞便產生量對環境影響不大。但從各省份警報值R來看,部分地區如北京、西藏、青海等地已經呈現出對環境有影響或接近嚴重影響的壓力水平。
第四,目前中國畜禽糞便造成的水體流失較高。研究表明,2011年中國畜禽糞便主要污染物COD、BOD、NH3-N、TP、TN的流失量分別為520.67萬噸、373.72萬噸、80.26萬噸、39.88萬噸和214.10萬噸,且2011年中國畜禽養殖的廢水COD排放超過了全國工業廢水COD排放總量。
作者單位：華南農業大學經濟管理學院
文章來自：《華南農業大學學報》社會科學版 2016年第2期
中國鄉村發現網轉自：微信號 農業環境科學
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