生猪养殖业主要污染源产排污量核算体系研究

摘要

我国畜禽养殖已经对水体、大气、土壤造成了严重的环境污染，对农业生产和人类居住环境质量构成了潜在威胁。畜禽养殖排污废水在降水或灌溉过程中随地表径流和地下渗漏进入周围水体，其中以畜禽粪便为主的农业废弃物的任意排放，成为影响我国水环境，尤其是威胁饮用水源安全的首要因素。面对畜禽养殖业迅速发展所带来的环境压力，有必要研究科学合理的畜禽养殖业产排污核算方法体系，为制定畜禽养殖业污染物排放的控制技术体系提供基础数据支撑。本研究在全国多个省份同时开展规模化生猪养殖的产排污系数实验，通过对生猪不同生长阶段产污特点，同时考虑生猪出栏体重的影响，研究生猪产污系数；通过对畜禽养殖污染废弃物各处理方式的总结与分析，以三种清粪方式为基础，选择几种典型处理工艺组合进行生猪排污系数研究，构建规模化养猪产排污量核算体系。为政府部门切实落实环境统计工作，提高科学决策水平，实现“十二五”农业源污染减排目标提供理论依据。论文主要研究结果如下：
　　 1.不同生长阶段生猪产污系数实验结果表明：出栏一头生猪产污系数为CODcr37.13kg/头、TN3.79kg/头、TP0.56kg/头、NH3-N1.82kg/头。生猪在三个生长阶段的产污系数大小依次为育肥阶段>保育阶段>仔猪阶段，相邻两生长阶段产污系数之间存在显著差异。在仔猪阶段、保育阶段、育肥阶段每头生猪的猪粪产生量分别为0.34kg/d、0.74kg/d、1.88kg/d；尿液产生量分别为0.86kg/d、2.72kg/d、3.93kg/d；CODcr产生量分别为23.5～63.8g/d、99.7～149.Og/d、204.5～333.6g/d；全氮产生量分别为3.8～5.1g/d、9，8～12.7g/d、23.8～36.7g/d；全磷产生量分别为0.7～1.2g/d、1.7～2.3g/d.3.3～5.0g/d；氨氮产生量分别为1.4～2.2g/d、3.3～7.Og/d、10.4～21.4g/d。母猪各污染物日产污系数除CODcr显著高于育肥猪外，其他均与育肥猪相当，猪粪、尿液、CODcr、全氮、全磷、氨氮在空怀阶段的产生量分别为2.33kg/d、4.62kg/d、360.3～609.3g/d、26.1～43.3g/d、3.9～7.6g/d、10.9～18.0g/d，妊娠阶段的产生量分别为3.61kg/d、5.24kg/d、396.1～671.3g/d、43.8～60.7g/d、5.4～8.0g/d、14.7～24.0g/d。
　　 2.不同出栏体重生猪产污系数研究结果表明：出栏体重对生猪产污系数有着直接影响，生猪出栏体重越大，育肥期饲养时间相对延长，育肥阶段的产污量增大。以正常情况下规模化养猪出栏体重90-110kg为参考标准，出栏体重过轻或过重分别给出生猪产污系数的校正系数。出栏体重在75-90kg之间的校正系数为0.8，110-130kg之间的校正系数为1.4，130-150kg之间的校正系数为2.5，150kg以上的校正系数为3.9。
　　 3.三类清粪方式下生猪排污系数结果表明：采用垫料方式，生猪排污系数分别为CODcr12.6kg、TN1.04kg.TP0.20kg、NH3-N0.39kg；干清粪方式生猪的排污系数分别为：粪便直接还田模式下，若粪便的排放量不超过农田的施肥限量，则各污染物的排放系数为0，污水在厌氧+氧化塘处理模式下，排污系数为CODcr1.70kg/头、TN1.39kg/头、TP0.14kg/头、NH3-N0.45kg/头；污水在厌氧+好氧+深度处理模式下，排污系数为CODcr0.90kg/头、TN0.27kg/头、TP0.06kg/头、NH3-N0.14kg/头；水冲粪方式生猪排污系数分别为：污水在厌氧+氧化塘处理模式下，排污系数为CODcr3.43kg/头、TN1.54kg/头、TP0.14kg/头、NH3-N1.01kg/头；污水在厌氧+好氧+深度处理模式下，排污系数为CODcr1.39kg/头、TN0.33kg/头、TP0.08kg/头、NH3-N0.15kg/头。