畜禽养殖区磷流失对水环境的影响及其防治措施

概述了畜禽养殖废物中磷的流失对水环境的影响,分析养殖废物中磷的来源和流失途径,并从保护水资源的角度提出减少畜禽粪便中磷流失的管理和控制措施。     

海南省畜禽养殖污染及其治理分析

畜禽粪便中含有大量畜禽食粮后没有被完全转化的有机质和氮、磷、钾等营养元素,也含有可作为饲料营养物质,流失进入水体环境后会造成水质富营养化,降低河流水质功能。通过实测和估算,研究海南省畜禽养殖粪便产生的主要污染物及其对河流水体的影响情况,同时研究海南省处置畜禽粪便污染的效果。2002年海南省畜禽养殖粪便主要污染物产生量分别为:COD量50.35万t、无机氮8.87万t、磷酸盐2.26万t;主要污染物入河量分别为:COD量19861t、无机氮1953t、磷酸盐365t。目前采用的好氧与厌氧沼气化处理处置畜禽粪便与污水效果较好,COD平均去除率为89%,氨氮平均去除率为88%,总磷平均去除率为75%。国内对畜禽养殖粪便的处理处置和污染问题也有不少研究,但像此文较系统性地研究畜禽养殖粪便污染及其治理问题却为鲜见,计算与估算的方法也与其它研究有所不同。     

北京密云水库上游太师屯镇非点源污染损失估算

选取密云水库上游太师屯镇为研究区,在利用输出系数法计算非点源污染负荷的基础上,运用环境经济学方法,定量估算了非点源污染损失.研究结果表明:本区养殖污染负荷最高,总氮占全镇总氮污染负荷的53.0%.其中规模化养殖占畜禽排泄污染负荷的66.5%;总磷占全镇总磷污染负荷的73.9%,其中规模化养殖占畜禽排泄污染负荷的66.5%.农村生活污染的总氮负荷占全镇总氮污染负荷的31.3%,总磷占全镇总磷污染负荷的15.8%.土地利用污染负荷最低,总磷和总氮分别占全镇总负荷的15.7%和10.3%.区域非点源污染损失折合人民币约407.57万元,其中畜禽养殖污染损失最大,约占总损失的40.7%;土地利用流失次之,占33.5%,其中63.2%的损失是耕地污染造成的;农村生活污染损失最小,但总氮损失达总损失的25%.氮、磷养分流失是主要的非点源污染形式,损失约占79.5%.土地废弃和泥沙淤积造成的污染对水库存在长期影响,也不可忽视.     

新型城市环卫和用水基础设施

“生态环卫”技术提供了共同解决两个关键水难题的办法：如何使世界缺乏用水和卫生设备的人数比例下降一半；如何解决湖泊、水库和内海的富营养化，氮和磷超标，主要来源于城市污水和农业肥料的流失，尿液和粪便（特别是尿液）含有氮和磷，一个新的人类废物管理办法，有可能使这些物质在农业领域循环。     

畜禽粪便资源现状及替代化肥潜力研究:以安徽省固镇县为例

基于养殖业和种植业发展现状,综合考虑农作物种植面积、种植结构以及畜禽粪便处理技术等因素,估算固镇县分乡镇的固液粪便养分资源现状及其替代化肥的潜力。结果表明:(1)固镇县畜禽粪便中氮和磷养分量分别为11 456.93和2 954.09 t;在不施用化肥和不进行秸秆还田的情景下,各乡镇畜禽粪便的氮、磷供给量均未超过作物氮、磷养分需求量。(2)情景模拟表明,情景C(固体粪便收集后尽快经堆肥加工为有机肥,液体粪便收集生成沼气后其废物本地还田利用)为最佳模式,氮和磷的有效供给量分别为8 948.78和2 642.37 t,分别占作物氮、磷需求量的34%和54%,表明固镇县有足够的农用地消纳畜禽粪便,亟需改进畜禽粪便处理工艺,提高粪肥替代化肥潜力。(3)在情景C下,畜禽粪便中氮、磷养分替代化肥潜力为4 715.04和1 247.07 t,仲兴乡、任桥镇、刘集镇和杨庙乡替代化肥潜力最大。研究结果可为固镇畜禽养殖业发展规模的确定和畜禽粪便资源化利用提供决策支持。     

基于氮磷农田利用的黄淮海地区畜禽粪尿土地承载力研究

为评估黄淮海地区畜禽粪尿土地承载力,以《畜禽养殖业源产排污系数手册》为基础,采用2018年国家及地方统计年鉴数据,测算了黄淮海地区畜禽粪尿总量、耕地畜禽粪尿氮磷负荷和畜禽养殖环境风险指数,并基于氮磷农田利用估算了该地区畜禽粪尿土地承载力及发展潜力。结果表明:(1)2017年黄淮海地区畜禽养殖的粪尿、氮和磷产生量分别为31 434.18万、172.90万和31.10万t,单位面积耕地的畜禽粪尿、氮和磷负荷分别为12.00 t·hm~(-2)、66.05 kg·hm~(-2)和11.88 kg·hm~(-2);(2)畜禽污染物耕地负荷总体上处于较低水平,81.82%的城市畜禽粪尿耕地负荷低于15 t·hm~(-2),70.91%的城市畜禽氮负荷低于75 kg·hm~(-2),78.18%的城市畜禽磷负荷低于15 kg·hm~(-2);(3)从畜禽养殖环境风险看,北京属削减养殖区,天津、秦皇岛、烟台属严格控制区,威海、日照、德州、滨州、洛阳、许昌、漯河属适当控制区,邢台、安阳、商丘、枣庄、亳州、淮北、徐州、连云港、盐城、淮安属重点发展区,其余地区属一般发展区;(4)黄淮海地区基于氮磷农田利用的土地承载力为42 262.70万头猪当量,畜禽养殖潜力值为26 469.82万头猪当量,其中北京需削减66.34万头猪当量,天津、安徽、江苏、河北、河南和山东畜禽发展潜力分别为104.56万、3 569.14万、3 691.77万、4 189.90万、8 371.26万和6 609.53万头猪当量。     

新型城市环卫和用水基础设施

"生态环卫"技术提供了共同解决两个关键水难题的办法:如何使世界缺乏用水和卫生设备的人数比例下降一半;如何解决湖泊、水库和内海的富营养化.氮和磷超标,主要来源于城市污水和农业肥料的流失.尿液和粪便(特别是尿液)含有氮和磷.一个新的人类废物管理办法,有可能使这些物质在农业领域循环.     

九龙江流域规模化养殖环境风险评价

在GIS支持下采用养分收支平衡法对九龙江流域规模化生猪养殖的环境风险进行评价。规模化养殖污染负荷在不同类型养殖场的分配、空间分布规律以及规模化养殖的环境风险评价结果表明：规模化养猪业年产粪尿量达107万t，以小型规模化养殖场产生的污染负荷最高；整体来看，规模化生猪养殖的环境风险不大，但由于养殖场的地理分布集中，造成近郊区域规模化养殖的环境风险极高；由于过多施用化肥，中远郊规模化养殖粪尿未得到合理利用而流失。位于水系附近的养殖场对水体影响较大，根据“福建省畜禽养殖污染防治管理办法”，为减少规模化生猪养殖对九龙江水质的直接威胁，需搬迁主要支流沿岸1km范围内的规模化养猪场250个。     

我国畜禽养殖项目环境影响评价制度分析

随着我国畜禽养殖总量的不断增加,畜禽养殖项目环境问题日益突出。落实好畜禽养殖场和养殖小区建设项目环境评价制度,是提高畜禽养殖环境保护水平的重要途径。针对我国当前畜禽养殖场和养殖小区建设项目在环境评价中落实不到位的实际问题,从环评从业机构少、指导价格不合理和评价内容无章可循等方面进行了分析,提出了尽快制定畜禽养殖场和养殖小区建设项目环评导则的建议,同时还明确了环评导则应以畜禽养殖废弃物综合利用为主导思想,从选址、设施配备和运行管理等多方面内容加以设计和评价。     

辽宁浑河流域不同土地类型地表径流和壤中流氮、磷流失特征

采用人工模拟降雨的试验方法,研究了辽宁浑河流域主要土地利用类型的土壤在地表径流和壤中流中所产生的氮、磷流失特征。结果表明,（1）地表径流和壤中流氮、磷流失特征差异显著,地表径流氮、磷输出浓度均表现为降雨初期较高而后逐渐趋于稳定的特征;壤中流氮、磷输出浓度在整个径流过程中保持相对稳定。（2）在整个降雨径流过程中,耕地与草地氮、磷流失均以地表径流为主,随壤中流流失的氮、磷占输出量的比例较小。（3）耕地与草地中地表径流和壤中流氮、磷流失差异表明,土壤的水分下渗滤减机制对氮、磷流失具有很大的削减作用,草地中对总磷的削减作用尤为显著,可达90%以上。     

基于氮磷指数的小流域氮磷流失风险评价

识别区域氮磷流失综合风险分布状况并对氮磷流失进行综合调控是控制非点源污染的有效措施。但传统的研究往往局限于氮或磷流失风险的单独评估和调控,以密云水库沿湖集约化农区东庄小流域为例,应用氮指数、磷指数及氮磷综合指数法,对区域氮磷流失风险进行综合评价。结果表明：流域氮、磷流失风险总体上较小,80%以上的区域均处于氮、磷流失的无风险或低风险区,但氮、磷流失的空间分布存在较大差异。其中氮流失的高度风险区集中在山地中土壤侵蚀指数较大的果园;而磷流失的高风险区域主要分布在河流沿岸的农业用地。氮磷综合风险指数显示,93.1%的区域处于无风险和低风险区,中度以上风险区占总面积的6.9%,主要集中在流域中部有着较高的肥料施用、地势陡峭且处在河流沿岸的农业用地或山地中。单独考虑氮指数或磷指数都难以反映区域氮磷流失的综合风险状况,容易忽略磷指数高氮指数低、氮指数高和磷指数低以及氮、磷风险在中等的区域。因此,在氮、磷流失风险评估基础上,进行氮磷流失风险的综合评价,可为氮磷流失的综合调控提供指导。     

基于氮磷指数的小流域氮磷流失风险评价

识别区域氮磷流失综合风险分布状况并对氮磷流失进行综合调控是控制非点源污染的有效措施。但传统的研究往往局限于氮或磷流失风险的单独评估和调控,以密云水库沿湖集约化农区东庄小流域为例,应用氮指数、磷指数及氮磷综合指数法,对区域氮磷流失风险进行综合评价。结果表明:流域氮、磷流失风险总体上较小,80%以上的区域均处于氮、磷流失的无风险或低风险区,但氮、磷流失的空间分布存在较大差异。其中氮流失的高度风险区集中在山地中土壤侵蚀指数较大的果园;而磷流失的高风险区域主要分布在河流沿岸的农业用地。氮磷综合风险指数显示,93.1%的区域处于无风险和低风险区,中度以上风险区占总面积的6.9%,主要集中在流域中部有着较高的肥料施用、地势陡峭且处在河流沿岸的农业用地或山地中。单独考虑氮指数或磷指数都难以反映区域氮磷流失的综合风险状况,容易忽略磷指数高氮指数低、氮指数高和磷指数低以及氮、磷风险在中等的区域。因此,在氮、磷流失风险评估基础上,进行氮磷流失风险的综合评价,可为氮磷流失的综合调控提供指导。     

安徽省县域耕地畜禽养殖废弃物养分负荷时空演变特征

耕地畜禽养殖废弃物养分负荷量具有明显的时空分布特征,研究其区域特征和格局演变对于畜禽养殖业可持续发展具有重要意义。基于2004—2012年安徽省县市级畜禽养殖统计数据和耕地面积数据,利用空间自相关分析方法开展安徽省县域耕地畜禽养殖废弃物氮负荷量的空间格局和空间演变研究。结果表明,2004—2012年安徽省各县市畜禽养殖废弃物氮负荷在空间和时间上都存在不同程度的差异。Global Moran's I指数值(0.24~0.37)显示2004—2012年安徽省各县市耕地畜禽养殖废弃物氮负荷具有显著的空间正相关性和潜在的空间依赖性,表明安徽省耕地畜禽养殖废弃物氮负荷一直处在相对集聚的发展阶段。Getis-Ord Gi*指数表明2004—2012年安徽省耕地畜禽养殖废弃物氮负荷热点区域主要分布在安徽省北部和东南部,尤其是宣州市的绩溪县始终属于热点区域。此外,黄山市的歙县、宿州市的萧县、宣州市的旌德县、宿州市的砀山县和毫州市的利辛县也多次属于热点区域。该研究结果可为畜禽养殖废弃物处理、环境污染防治和区域畜禽养殖总量控制研究提供决策依据。     

广州城郊菜地土壤磷素特征及流失风险分析

通过化学分析和土壤淋洗试验对广州城郊菜地土壤磷素特征和流失风险进行了研究和分析。结果表明.广州城郊菜地土壤全磷含量极高;与自然土壤相比较,菜园土壤无机磷比例增大、有机磷比例降低;无机磷中的AI-P、Fe-P比例增加.O-P比例降低,Ca-P比例基本一致;土壤Olsen P、Bray-1 P、Mehlich-1 P、0.01mol/L CaCl_2和H_2O提取的磷含量相当高;土壤淋洗液中溶解态磷和总磷持续保持很高的浓度,土壤磷供应强度大。菜园土壤中磷进入水体引起水体磷浓度增加,导致水体富营养化风险大;土壤磷的测定值可作为土壤磷流失风险和对水环境影响程度的评估依据。菜地应作为农业非点源磷污染的优先控制区、应通过严格控制磷肥的投入和合理施肥等控制磷的流失。     

土壤磷素循环及其对土壤磷流失的影响

农业非点源磷的输出是造成地表水富营养化的主要因素之一,弄清土壤磷的流失机理可为进一步控制农田径流磷的流失提供理论依据.文章总结了国内外在土壤磷素循环研究成果,并对其加以评述,在此基础上分析了土壤磷素循环对研究土壤磷的径流流失的重要作用.关健词土壤磷;循环;流失     

太湖地区农田土壤磷素动态及流失风险分析

自80年代初以来，太湖流域农田土壤（0－15cm)磷素水平有了较大的提高，全磷平均提高了0．1g/kg左右，速效磷含量大多增加了4－5mg/kg；种植经济作物的土壤由于磷盈余量大，磷素水平提高幅度更大；缺磷土壤的面积已经大大减少。与此同时，土壤磷素水平的提高增加了土壤磷向水体流失的风险。不同类型土壤的固磷能力有着较大的差别，而区内某些固磷能力较低的土壤常常被用来种植经济作物，过量的磷素投入增加了土壤磷向水体流失的风险和流失量。     

太湖流域非点源污染负荷估算

在现有技术条件下,运用相对简单可行的方法对太湖流域的非点源污染负荷进行了初步估算.通过实地监测和调查,获得了土地利用、生活污染、畜禽养殖以及水产养殖等不同类型污染源的产污系数,并与遥感、GIS技术相结合,分别计算了太湖流域农田、生活、畜禽养殖、水产养殖等不同类型污染源的污染负荷.计算结果表明,畜禽养殖和生活污染是太湖流域非点源污染的主要来源,畜禽养殖的TN、TP和COD污染负荷分别占流域总污染负荷的34%、58%和61%,农田污染所占比例并不突出.应将畜禽养殖和生活污染作为太湖流域非点源污染控制的重点.     

九龙江流域规模化养殖环境风险评价

在G IS支持下采用养分收支平衡法对九龙江流域规模化生猪养殖的环境风险进行评价。规模化养殖污染负荷在不同类型养殖场的分配、空间分布规律以及规模化养殖的环境风险评价结果表明:规模化养猪业年产粪尿量达107万t,以小型规模化养殖场产生的污染负荷最高;整体来看,规模化生猪养殖的环境风险不大,但由于养殖场的地理分布集中,造成近郊区域规模化养殖的环境风险极高;由于过多施用化肥,中远郊规模化养殖粪尿未得到合理利用而流失。位于水系附近的养殖场对水体影响较大,根据“福建省畜禽养殖污染防治管理办法”,为减少规模化生猪养殖对九龙江水质的直接威胁,需搬迁主要支流沿岸1 km范围内的规模化养猪场250个。     

我国畜禽养殖禁养区划分现状及问题思考

畜禽养殖禁养区划定是优化畜禽养殖业空间布局和保护生态环境的重要举措。从禁养区划定依据和划定历史2个方面总结我国畜禽养殖禁养区划分情况,对比分析了"水十条"后时期各地区禁养方案中禁养范围的差异性,进一步系统分析了部分禁养区划定中存在的问题,主要有:(1)禁养区畜种及养殖场规模界定模糊;(2)禁养区范围设置不合理,起始边界描述不明确;(3)禁养区考虑的环境要素尚不统一。最后,提出了畜禽养殖禁养区划定方案的编制建议,以期为管理部门开展畜禽养殖禁养区方案划定工作提供参考。     

宁夏引黄灌区稻田氮磷流失特征初探

在宁夏引黄灌区选择相对封闭灌排体系作为试验监测区,通过2年在作物灌溉期间对试验监测区的灌排水中氮磷的跟踪监测,研究了该区域氮、磷流失,分析了支渠灌溉水、支沟排水中的氮磷动态变化规律。研究表明：2006年种稻区的氮磷流失明显高于2007年的稻旱区,稻区氮的流失负荷15.2kg·hm-2,磷的流失负荷6.9kg·hm-2;稻区比稻旱区氮磷流失严重,稻区总氮变幅在0.32～8.22mg·L-1,总磷变幅在0.012～0.921mg·L-1,均超过水体富营养化指标;稻区支沟排水中氮磷组分变化与稻旱区一致,氮都是以硝态氮为主,磷以溶解性总磷和颗粒磷为主,支沟排水中的硝态氮动态变化与总氮变化一致,颗粒磷与总磷动态变化一致,均为前期颗粒磷含量较高,中后期较低,可溶性总磷与之相反;灌溉前期支沟排水中氮磷流失严重的几个时期,均是在各种作物施肥7～10d后,尤其氮、硝态氮流失严重,后期支沟排水中氮磷流失是由于传统的不合理的灌溉形成的地表径流,将灌溉水养分含量迁移到排水中,造成支沟排水氮磷流失加重。结合宁夏引黄灌区的自然条件、耕作方式等因素,综合分析了宁夏引黄灌区在作物灌溉期间非点源污染产生过程及污染特点,为该地区非点源污染管理和控制提供科学依据。