畜禽废弃物处理对规模养殖环境效率的影响

以蛋鸡为例,利用我国5个鸡蛋主产省份蛋鸡规模养殖户的调研数据,从蛋鸡粪便处理的角度采用Super-SBM模型和分位数回归相结合的方法实证分析了蛋鸡规模养殖环境效率及其影响因素.结果表明:蛋鸡规模养殖环境效率低于技术效率,且环境效率存在区域差异;养殖过程中仍然存在投入冗余和期望产出不足、非期望产出过剩的现象;机械化、高频率清粪有利于蛋鸡规模养殖环境效率保持在较高水平,而粪便利用方式对蛋鸡养殖环境效率并没有持续的显著影响;我国所推行的规模化、标准化养殖有利于提升蛋鸡养殖环境效率.     

污染防治背景下的蛋鸡粪便处理效率研究

利用调研数据,采用DEA和分位数回归相结合的方法分析了蛋鸡粪便处理效率及其影响因素。研究表明:养殖户蛋鸡粪便处理的综合技术效率、纯技术效率以及规模效率分别为0.537、0.835和0.643,说明目前养殖户蛋鸡粪便的处理效率偏低;蛋鸡粪便的机械清理以及沼气利用、出售有利于粪便处理效率保持较高水平,技术效率值均超过了0.540,应该予以提倡;户主受教育程度、养殖收入、养殖规模、标准化示范场、污染认知以及外部发展环境中的环保监察、粪便处理政策和经济作物有利于粪便处理效率的提高,而在传统养殖向现代养殖的过程中,劳动力数量不利于粪便处理效率提升。此外,蛋鸡粪便处理效率并未呈现出显著的地区差异。基于结论,提出了提高粪便处理水平以及实现蛋鸡养殖与生态环境保护协调发展的对策建议。     

规模化生猪养殖粪便处理与成本收益分析

通过对河南省不同规模生猪养殖户(企业)的典型案例调研,提炼了不同养殖规模下,生猪粪便处理的主要模式,分规模估算了污染系数和排污量占比,并对比分析了不同养殖规模粪便处理的成本收益现状.研究发现:不同养殖规模在粪便处理方式的选择上存在较大差异,成本收益和监管力度是决定养殖户采取不同粪便处理方式的关键因素;我国生猪养殖污染排放的压力较为严重,污染治理设备投资资金压力大、缺乏配套的种植用地消化畜禽粪便、粪便循环利用的经济效益较低、有机肥市场监管不完善等问题是制约养殖户减少粪便污染的重要因素.在此基础上,本文提出了促进生猪粪便利用、减少环境污染排放的政策建议.     

冀东某县农村养殖粪污处理环境风险与对策研究

生猪养殖粪污是农村面源污染来源之一,冀东某县是河北省养猪大县,养殖产生的粪污主要采用能源生态处理方式进行处理与利用,在养殖粪污的现有利用方式中,存在土壤中重金属积累风险、粪便中病菌抗生素风险、生猪散养的环境风险.针对冀东某县生猪养殖粪污处理利用存在的环境风险,对规模化养殖场采用粪便堆肥发酵制有机肥工艺进行处理利用;散养型粪污,依托规模化养殖场进行处理利用;政府依据种养结合的原则,制定养殖规划,确定养殖规模,建立制度化管理,保护农村环境.     

中国省际水资源全局环境技术效率测度及其空间效应研究

基于省际水足迹和灰色水足迹等的面板数据,论文利用带有“非期望”产出的数据包络分析方法测度了1997-2010 年中国31 个省市区的水资源全局环境技术效率,并与未考虑“非期望”产出的数据包络分析方法测度水资源技术效率进行了对比;运用空间计量模型研究了考虑“非期望”产出的中国省际水资源全局环境技术效率和未考虑“非期望”产出的技术效率的空间效应。研究发现这两种情况下的中国省际水资源技术效率都具有显著的空间自相关性;通过LM检验和稳健LM检验,中国省际水资源技术效率存在空间依赖性和异质性,借助于空间滞后模型和空间误差模型进一步研究,发现中国省际水资源全局环境技术效率和技术效率的主要影响因素及其影响方向存在很大差异,考虑“非期望”产出的全局环境技术效率是对中国水资源利用效率一种科学合理的测度,而未考虑“非期望”产出的技术效率测度存在误导和偏差。在此基础上对中国水资源利用效率健康发展提出了相应的政策建议。     

土地利用的碳排放效率及其低碳优化——基于能源消耗的视角

碳排放效率可以弥补碳排放总量等指标对碳排放作为成本对期望产出作用考虑不足的弱点。研究以土地利用中能源消耗产生的碳排放为基础,基于投入导向的CCR与BCC模型测算土地利用碳排放的总效率、技术效率、规模效率与规模报酬。研究结果表明:30个省份中仅内蒙古、福建、广西、青海土地利用碳排放总效率有效;技术效率与规模效率的效率值及其分布与土地利用特征存在联系,规模效率有效地区分布远小于技术有效;规模效率有效省份与规模报酬不变省份存在不一致,改善土地利用碳排放规模效率需要考虑地区规模报酬所处阶段。因此对26个碳排放非DEA有效省份的土地利用从投入与产出进行低碳优化,并给出投入冗余度与产出不足率。最后针对低碳优化结果,设计包含土地利用能源投入控制以及基于土地资源配置的产出优化的土地利用低碳排放对策,以实现碳排放效率有效。     

化肥污染对粮食作物生产的环境惩罚效应

利用非径向、非角度的SBM模型,在考虑环境非期望产出的基础上,测量了1998~2013年中国31个省区小麦、玉米和水稻3种主要粮食作物的环境效率,并在此基础上采用动态面板GMM方法实证检验了化肥污染对粮食作物环境效率的影响.结果显示:我国粮食作物的环境效率呈现出波动中稳步上升的趋势,尤其2003年之后上升态势更加明显,粮食作物环境效率的整体水平较低,主产区粮食作物的环境效率高于主销区和产销平衡区的环境效率;化肥污染对粮食作物环境效率存在显著的负面影响,化肥污染量每增加1%,小麦、玉米和水稻的环境效率分别下降10.38%、13.45%和13.19%,这表明化肥污染对粮食生产过程存在显著"环境惩罚"效应.     

我国畜禽污染现状与治理政策的有效性分析

针对我国农村畜禽养殖散户和专业户的畜禽粪便处理方式进行实地调查,分析了我国畜禽粪便污染现状及变化趋势,并运用计量经济模型估计了不同治理政策对减少畜禽粪便废弃的有效性.结果表明:随着我国畜禽养殖模式的转变和劳动力成本的提高,畜禽粪便污染呈现明显增长趋势,污染治理的压力进一步增加;散户和专业户的畜禽粪便处理方式存在较大差异.模型估计结果表明:制定垃圾管理规章制度、专人监管垃圾投放、建立沼气池等措施能有效减少散户的畜禽粪便污染,但对于专业户只有专人监督垃圾投放才能发挥作用.随着我国农村畜禽养殖从散养向专业户养殖方式转变,建议政府部门重点加强对养殖专业户畜禽粪便污染的管理,通过出台更严格的环境监管措施和补贴等激励机制减少其畜禽粪便环境污染.     

规模化养殖畜禽粪便量估算及环境影响研究

利用规模化养殖的空间信息,结合面积比例法,获取畜禽养殖统计数据.在此基础上,进行了畜禽粪便量和纯养分估算及对土壤环境影响研究,辅以土壤耕层和亚耕层中有效磷含量及变化来阐释畜禽粪便对土壤环境污染的影响.以北京市大兴区为例,对该区规模养殖畜禽粪便量进行估算,评估了其对环境的影响,验证了该方法的准确性、合理性.结果表明,大兴区2005年耕地畜禽粪便磷养分负荷为93.72kg/hm2,其中规模化养殖耕地畜禽粪便磷养分负荷为57.56kg/hm2.耕层及亚耕层的有效磷含量远高于背景值,且变异系数分别为72.66%和79.12%,富集系数(耕层/亚耕层)为2.31,变异系数和富集系数进一步说明了规模化养殖畜禽粪便对土壤环境污染影响程度.     

农业经营规模化发展对环境效率的影响——基于地块层面的实证分析

为探析农业规模化经营与农业环境可持续性之间的关系,对农业经营规模对农业环境效率的影响进行理论分析,并在此基础上构建了物料平衡原则下农业环境效率测算模型和农业环境效率影响模型.基于2004~2016年浙江省农户水稻种植地块层面的面板数据,实证检验了土地面积、劳动投入、资本投入和农业产出等农业经营规模指标对农业环境效率的影响.结果显示,农业规模化发展将因投入和产出的扩张以多种方式影响其环境效率,其中土地面积规模与农业环境效率之间呈倒U型关系,劳动投入和资本投入对农业生产环境效率均有负向的影响,而农业产出规模的增加将促进农业环境效率的提升.     

农业经营规模化发展对环境效率的影响——基于地块层面的实证分析

为探析农业规模化经营与农业环境可持续性之间的关系,对农业经营规模对农业环境效率的影响进行理论分析,并在此基础上构建了物料平衡原则下农业环境效率测算模型和农业环境效率影响模型.基于2004~2016年浙江省农户水稻种植地块层面的面板数据,实证检验了土地面积、劳动投入、资本投入和农业产出等农业经营规模指标对农业环境效率的影响.结果显示,农业规模化发展将因投入和产出的扩张以多种方式影响其环境效率,其中土地面积规模与农业环境效率之间呈倒U型关系,劳动投入和资本投入对农业生产环境效率均有负向的影响,而农业产出规模的增加将促进农业环境效率的提升.     

基于DEA和SBM-Undesirable模型的山东省污水处理效率研究

为探究污水处理效率提升方法,选取覆盖山东省所有地级市的105座污水处理厂2018年污水处理数据为样本,在数据包络分析法(DEA)的基础上,通过SBM-Undesirable模型将部分产出指标作为非期望产出进行对比,分析山东省污水处理厂运行效率及制约其发展的关键因素.结果表明:①山东省2018年污水处理效率平均值为0.64,其中技术效率值为0.67,规模效率值为0.92,高于全国平均水平(全国平均值分别为0.62、0.62、0.96),技术效率是影响山东省污水处理效率的主要因素.②设置非期望产出后的效率值低于传统DEA效率值,说明COD、氨氮与总磷的排放对污水处理产生负面效应.③技术分类中,A2/O处理工艺在大型污水处理厂的技术效率最高,达0.8;其他活性污泥技术在小型污水处理厂的技术效率为0.7,且在COD及总磷的处理上具有优势;氧化沟处理工艺技术效率平均值为0.55,其对总磷的处理效果差,适用于中小型污水处理企业.研究显示,技术类型、规模大小及主要污染物对污水处理效率的影响具有交互作用,山东省应根据各污水处理厂具体情况,通过规模与技术的协同改进提高污水处理效率.      

畜禽粪便生物处理与土地利用全过程中抗生素和重金属抗性基因的赋存与转归特征研究进展

抗生素抗性基因(antibiotic resistance gene,ARG)在全球范围内的传播已引起国际上的广泛关注.越来越多的证据显示抗生素和重金属对抗生素抗性基因在环境中的分布和传播起到了重要作用.畜禽粪便是环境中抗生素和重金属的主要污染源之一,并已成为抗生素抗性基因重要的蓄积库.生物处理(如厌氧发酵和好氧堆肥)和土地利用是畜禽粪便广泛应用的处理与处置方式.本文通过文献调研,综述国内外抗生素抗性基因和重金属抗性基因在畜禽粪便生物处理及土地利用全过程中的传播、分布及控制的研究进展,并对今后的研究重点和方向提出建议和展望,以期为我国畜禽养殖粪便的风险控制和资源化利用提供借鉴.针对畜禽粪便处理处置全过程中抗性基因的削减与控制,我们建议在以下方面开展深入研究:1抗生素抗性基因和重金属抗性基因在全过程中的赋存与转归特征;2生物处理工艺操作参数对畜禽粪便中抗性基因分布及其削减的影响;3加强综合管理研究,源头控制抗性基因;4研发适于全过程抗性基因的协同控制关键技术等.     

江苏省案例地区牲畜养殖养分循环与环境效应

运用案例区域调查法和养分物质分析法,对江苏牲畜养殖场饲料、牲畜排泄物、土壤、地表及地下水体养分状况进行了调查、分析对牲畜规模养殖中的养分循环与管理及其环境效应进行了评价.研究表明,牲畜养殖中液体粪水的排放和露天堆放固体粪便的淋失易造成环境问题.地表水体之间的水力联系和地表径流是造成牲畜养殖废弃物环境问题的主要途径.虽然采取固体粪便与液体粪水相分离的方法在一定程度上减少了对环境的影响,但液体粪水仍是污染环境的主要来源.本文还对液体粪水的处理与利用、牲畜排泄物的利用与养分管理提出了建议.     

湖北省畜禽粪便温室气体减排潜力分析

畜禽粪便是农业温室气体的重要排放源.合理的粪便管理方式可有效降低温室气体排放,同时减少环境污染.为明确不同养殖模式下适宜的粪便管理方式对温室气体减排的有效性,以湖北省为案例地,针对不同畜禽的粪便特征、区域自然条件和畜禽养殖模式等,筛选适宜的粪便管理方式;运用政府间气候变化专门委员会提出的畜禽粪便温室气体排放因子测算模型,在优化管理方式的基础上进行排放因子预测,估算由粪便管理方式改进所带来的减排潜力.结果表明,粪便管理经优化后畜禽粪便温室气体排放减少1.98~357.82 kg·头-1·a-1(以CO2当量计).根据养殖规模发展趋势预测,至2020年全省畜禽粪便优化管理所带来的减排潜力可达322.78万t(以CO2当量计).不同地区间减排效果则与当地养殖规模、养殖结构、养殖模式及适宜的畜禽粪便管理方式密切相关;畜禽种类间粪便特性的不同是其CH4和N2O减排效率迥异的主要原因;规模化养殖粪便管理方式优化是实现区域温室气体减排的重点.结合区域自然条件和畜禽养殖特征等,筛选适宜的粪便管理方式是实现区域温室气体减排的有效措施.     

梅花鹿养殖场抗生素抗性基因分布特征

梅花鹿养殖是近年来我国南方地区出现的新兴养殖业.为探究梅花鹿养殖对养殖环境抗生素抗性基因的影响,采用高通量荧光定量PCR研究了抗生素抗性基因在养殖场区对照土壤、梅花鹿新鲜粪便、梅花鹿粪便堆肥产物和施用堆肥菜地土壤中的分布、丰度和多样性.结果表明,抗性基因的绝对丰度梅花鹿粪便堆肥产物梅花鹿新鲜粪便施用堆肥菜地土壤养殖场区对照土壤,抗生素抗性基因在4种环境样品中具有不同分布格局;梅花鹿养殖场环境中抗性基因丰度与可移动基因元件丰度显著相关(P0.05),表明可移动基因元件可能加快了抗性基因的水平转移过程,促进了抗性基因的迁移、传播和富集,加剧了养殖环境抗生素抗性基因污染.     

环境规制影响全要素能源效率的实证研究——基于波特假说的分解验证

通过搜集中国2000~2014年数据,运用DEA-Malmquist指数测算中国30个省域全要素能源效率,并进一歩分解求得技术水平、纯技术效率和规模效率.为验证环境规制与全要素能源效率间波特假说是否存在,分別运用环境规制对规模效率、纯技术效率、技术水平和全要素能源效率进行面板门限回归.结果表明:技术水平退步是我国全要素能源效率下降的主要原因.环境规制对规模效率的影响为负,波特假说不成立.环境规制与纯技术效率存在单门限效应,且环境规制在不同区间对纯技术效率的影响均为正,波特假说始终成立.环境规制与全要素能源效率和技术水平均存在单门限效应,当环境规制强度低于0.0002吋,环境规制对全要素能源效率和技术水平的影响为正,此时波特假说成立;而当环境规制强度超过0.0002吋,环境规制对全要素能源效率和技术水平影响为负,此时波特假说不成立.因此,政府制定环境规制政策需要考虑到环境规制强度对规模效率、纯技术效率和技术水平效果的差异.     

东北三省全要素能源效率测算及影响因素分析

从地级市层面出发,将废水排放量和工业烟(粉)尘排放量作为非期望产出指标,利用DEA模型测算2009~2014东北三省35个地级市的全要素生产率(TFP),计算能源目标投入量与实际投入量之比,测算东北三省真正全要素能源效率(TFEE);通过Malmquist指数分解得到全要素能源效率的内部影响因素;基于Tobit模型分析全要素能源效率的外部影响因素.结果显示:东北三省中黑龙江省的全要素能源效率最高,吉林省次之,辽宁省最低;部分城市的全要素能源效率与全要素生产率差距较大;纯技术效率变动和规模效率变动对东北三省能源效率有显著正影响,技术进步影响不显著;第二产业比重、第三产业比重对东北三省能源效率有负影响,工业所有制结构对东北三省能源效率有正影响.     

全要素视角下中国西部地区能源效率及影响因素

将非期望产出纳入到投入产出指标体系中,运用超效率DEA方法测算出2003~2012年中国29省区的全要素能源效率,利用Malmquist指数对西部地区全要素能源效率变动进行分解,并应用Tobit模型研究了西部地区全要素能源效率的影响因素.结果表明:西部地区全要素能源效率远低于东部地区,也略低于中部地区,说明西部地区整体能源利用效率较低;西部地区省际间全要素能源效率存在明显差异,但这种内部差异近年来逐步缩小;西部地区全要素能源效率在样本期间整体呈下降趋势,技术进步、纯技术效率变化、规模效率变化对全要素能源效率都有显著影响,技术退步是导致西部地区全要素能源效率下降的主要原因;产业结构优化和技术进步对提高全要素能源效率有积极作用,而能源价格和煤炭消费比重对全要素能源效率有负向影响.     

畜禽粪便污染的环境风险与资源化处理技术分析

畜禽养殖业飞速发展大力促进了我国农村经济的繁荣振兴,但同时出现的畜禽粪便排放量大、处理率低和易造成环境污染等问题也日益突出.在总结我国畜禽粪便排放现状的基础上,系统分析了畜禽粪便中主要环境污染物及其在土壤、水和大气等介质中的赋存、迁移转化等污染特征,并以重金属和抗生素为特征污染物对畜禽粪便农用的环境风险评估方法与风险等级进行了阐述;对比分析了国内外常用的畜禽粪便无害化和资源化处理技术,并评估了热化学转化技术和生物技术等在畜禽粪便能源化和肥料化处理方面的发展前景和应用价值.此外,探讨了目前畜禽粪便污染治理工作中存在的常见问题,并展望了畜禽粪便资源化处理技术未来的发展方向.