南方水網區生豬養殖的糞污治理模式探討

　　摘要: 南方水網區作為我國重要的水源地，在暴發非洲豬瘟前 ( 2012—2018 年) ，約 14. 75%的國土面積承載全國 50%左右的生豬供應。在全國 25. 66 萬戶的規模化豬場中，南方水網區占 59. 38%，且以大規模居多，并呈現人多地少存欄偏多和生豬養殖密度偏大等問題。截止 2017 年年底，全國超過 100、160 和 200 頭/km2 的省 ( 市) 分別有 20、14 和 11 個，南方水網區分別占 50%、64. 28%和 72. 73%; 對已頒布畜禽排放地方標準的 6 省 ( 市) 中，南方水網區占 83. 33%。這種過于集中的養殖負荷導致生豬飼養與水環境保護的矛盾突出。本文結合國家政策指引和市場需求，提出一種集 “地方政府、科研院校、環保公司、養豬企業”于一起的 “政研產用”合作模式，并在此基礎上分析縣級區域化生豬養殖污染綜合治理模式，以期為我國生豬非洲豬瘟后的復產養殖與生態環境協同發展提供一些思路。

　　本文源自《畜牧與獸醫》雜志，于1935年經國家新聞出版總署批準正式創刊，CN:32-1192/S，本刊在國內外有廣泛的覆蓋面，題材新穎，信息量大、時效性強的特點，其中主要欄目有：預防獸醫、臨床獸醫、專題論述等。

　　關鍵詞: 非洲豬瘟; 南方水網區; 生豬養殖特征; 污染控制; 縣級區域化

　　據農業農村部文件 ( 農牧發 [2015] 11 號) 披露[1]，南方水網區包括廣東、江 西、湖 南、湖 北、浙江、安徽、上海、江蘇、河南及山東 等 10 個 省 ( 市) ，人口密集，經濟發達，且均處于重要水源地，因此，對豬肉等畜產品消費需求增大的同時也對水源地的環境帶去巨大威脅。在非洲豬瘟暴發前的 2012—2018 年，南方水網區生豬養殖得到快速發展，但給周圍環境造成的壓力也持續加大[2]，因區域布局不合理、農牧結合不緊密等使得生豬糞便綜合利用率低且廢水不達標排放等問題頻出[3-5]。同時，南方水網區省份執行的環保排放標準又普遍較國內其他地區嚴格，進而對豬場糞污治理也提出更高要求，從而導致生豬養殖與水環境保護矛盾日益突出，給生豬產業發展和生態環境安全帶來新的挑戰。本文以非洲豬瘟暴發前南方水網區生豬養殖業的飼養規模、養殖密度、環保要求及存在問題等為切入點，以期為我國生豬非洲豬瘟后的復產養殖與生態環境協同發展提供一些思路。

　　1 規模化養殖及環境規制分析

　　1. 1 全國規模化養殖情況

　　2016 年 4 月，農業農村部頒布 《全國生豬生產發展規劃 ( 2016—2020 年) 》并指出 “2020 年全國年出欄 500 頭以上的規模養殖比重提升至 52%”[6]，這對于 2016 年全國生豬飼養情況而言 ( 見表 1) ，意味著散養戶比例需不斷下調，而規模化速度將越來越快。

　　從表 1 可知，截止 2016 年年底，仍存在大量年出欄 1～99 頭的散養戶; 對于年出欄 100 頭以上的規模化豬場，隨著規模化程度的加大，南方水網區隨之增大; 年出欄 500 頭以上規模化養豬場達 25. 66 萬戶，其中南方水網區 10 個省 ( 市) 占比 59. 38%，且多以大規模居多。雖然生豬規模化養殖在提高養殖效率、降低成本等方面作用顯著，但生豬規模養殖排泄物因土地和輸送距離等原因易造成豬糞尿等大量有機廢棄物及重金屬和抗生素殘留在一個點集中匯集而超出周圍環境的承載負荷，且由于資源化利用效率低、糞便處理設施運行效果不佳和先進處理技術普及率低等問題的存在[7-8]，導致規模養殖與環境之間的矛盾愈加嚴重。對此，要實現 “規模化程度達 52%” 的目標，今后的工作重心，除了解決全國性的散養戶問題外，也需合理規劃南方水網區規模化豬場的治理。

　　1. 2 環境規制分析

　　為科學引導、解決畜禽規模化養殖帶來的環境污染問題，國家已出臺超 100 部的政策法規和部門規章[9]，包括 《水污染防治法》、 《環保法》等專門環境立法和 《畜牧法》、 《農業法》等行業性立法及《畜禽養殖業污染物排放標準》和 《畜禽規模養殖污染防治條例》。近些年，隨著環保政策的逐步實施，環境規制已成為制約生豬規模養殖的重要因素，其中就養殖廢水的排放，不同地區呈現相異的參照標準，具體見表 2。

　　結合表 2，針對已有畜禽養殖廢水排放標準分析，我國共有 6 省 ( 市) 頒布了地方標準，其關注的指標整體上與國標相似但更為嚴格。其中，上海、四川和江西等 3 省 ( 市) 還對 TN 提出了要求，分別為 15、40 和 70 mg /L; 值得關注的是，在 NH+ 4 -N 去除效果上，僅上海將季節變化帶來的差異進行了區別對待; 除了常規水質指標外，上海市對重金屬 Cu 和 Zn 進行了規定，濃度分別為 0. 5 mg /L 和 2 mg /L，而這些正是對畜禽養殖廢水傳統監控指標的新突破和補充。對于這 6 省 ( 市) ，除四川省外其余均屬南方水網區，可見南方水網區在畜禽養殖污染物排放上整體較為嚴格，因此，對環境治理也提出更高要求。

　　2 南方水網區生豬養殖存在的問題

　　2. 1 人多地少存欄偏多

　　南方水網區 10 省 ( 市) 具有土地偏少、人口密集、水系 ( 河/湖) 多和水網密集等特點，通過對 2012—2018 年生豬出欄量分析顯示，南方水網區約 14. 75%的國土面積承載了全國 50%左右的生豬供應，其中 2017 年就高達 50. 86%; 而在 2018 年首次跌破 50%，這與新 《環境保護法》和 《畜禽養殖禁養區劃定技術指南》等相關法規文件頒布及全國范圍內養殖三區的踐行和環保政策的實施密切有關[10]。

　　2. 2 生豬養殖密度偏大

　　以已有數據統計的 31 個省 ( 市) 為基礎，吳霞等[12]對各省 ( 市) 的單位面積內出欄數為指標研究顯示，1981—2011 年全國生豬養殖量急劇增加，超過 100 頭/km2 的 省 ( 市) ，2011 年 較 1981 年 增 加 142. 9%，達到 17 個; 其中，2008 年，超過160 頭/km2 的 ( 市) 有 5 個，分別為上海、山東、重慶、天津和江蘇; 低于 3. 5 頭/km2 的省 ( 市) 有 4 個，包括內蒙、新疆、青海和西藏。本文對 2012—2017 年數據發現: 2017 年，全國超過 100、160 和 200 頭/km2 的省 ( 市) 分別有 20 個、14 個和 11 個，其中位于南方水網區的省 ( 市) 分別有 10 個、9 個和 8 個，占 比 依 次 達 50%、 64. 28% 和 72. 73%; 低 于 3. 5 頭/km2 的省有 3 個 ( 新疆、青海、西藏) 。由此可見，全國規模化的生豬養殖日益突出，其中大規模養殖主要集中于南方水網區，這與吳霞等[12]研究相似，近些年快速的生豬生產使得南方水網區的養殖密度越來越高，甚至有些地區超出環境承載容量[13]，并造成水體污染和氮、磷養分超載，進而影響植物的生長發育和動物健康繁殖; 此外，糞污中含有 Zn、 Cu、As、Pb、Cd 等重金屬，其中，潘霞等[14]指出豬糞 中 Zn、 Cu 和 Cd 的 濃 度 達 947. 0、197. 0 和 1. 35 mg /kg，遠高于 《土壤環境質量 農用地土壤污染風險管控標準 ( 試行) 》( GB 15618—2018) 中對應指標限值，一旦過度集中施用還田，將增加土壤重金屬污染風險; 余曉玲[15]則對 3 家豬場廢水中殘留抗生素分析發現，金霉素、土霉素和四環素的濃度分別為 291. 4 ～ 405. 0、114. 5～ 5 051. 3 和 112. 6 ～ 1 580. 7 μg /L，魏曉東等[16]在豬場廢水中也檢測出 13 種抗生素，表明畜禽養殖場周邊存在較大抗生素污染負荷，并已超出了自然降解的潛力。

　　2. 3 多數區域養豬發展遇到瓶頸

　　南方水網區包括了珠江三角洲水網區和長江三角洲水網區等 5 個區域[1]，各區域生豬養殖情況不盡相同，具體見表 3。

　　由表 3 知，南方水網區 5 大重點區域，包括 133 個生豬主產縣，其中有 72 個為生豬調出大縣; 除淮河下游水網區外，其余水網區都因達到土地承載能力而使得生豬發展行業遇到瓶頸，并帶來較大環境污染。已有學者對太湖、鄱陽湖和洞庭湖等南方水網區代表性湖泊開展研究，其中，謝飛[18]研究指出，畜禽養殖排放的 TP 是造成太湖地區水體污染的主要原因之一，且等標污染負荷比達 67. 87%，其中來自養豬業的貢獻率占其 44. 74%; 同樣現象也存在于鄱陽湖，據江西省環境保護科學研究院 2017 年對鄱陽湖湖濱區 TP 的污染負荷分析結論可知，畜禽養殖業是第三大污染源，貢獻率達 16. 40%; 盧少勇等[19]對洞庭湖 TN、TP 來源分析后，同樣指出畜禽養殖分別是 TN 和 TP 的第三和首要污染源。對此，及時采取有效措施減少畜禽養殖糞污對南方水網區的污染，對消除劣Ⅴ類黑臭水體及改善飲用水安全顯得意義突出。

　　3 生豬養殖糞污治理的需求分析

　　3. 1 國家戰略需求

　　我國生豬飼養量和豬肉消費量均占世界總量 50%左右[6]。2017 年，全國生豬出欄 68 861 萬頭，生豬養殖產值占畜牧業總產值的 3 /4，占農業總產值的 18%。大規模生豬養殖引起的巨大污染，威脅食品安全與生態環境健康。根據 《中國環境統計年報 ( 2015 年) 》披露，2015 年我國畜禽養殖 COD 和氨氮排放量為 1 015. 5 萬 t 和 55. 2 萬 t，占當年全國總排放 量 的 45. 7% 和 24. 0%，占農業源排污總量 的 95. 0%和 76. 0%。為了從法制層面指導和規范對畜禽養殖污染的治理，《水污染防治法》和 《國務院辦公廳關于加快推進畜禽養殖廢棄物資源化利用的意見》 ( 國辦發 [2017] 48 號) 均明確: 保證其畜禽糞便、廢水的綜合利用或者無害化處理設施正常運轉，保證污水達標排放，防止污染水環境。因此，針對養豬糞污，如何在資源化利用的同時，最大程度經濟高效削減各類污染物，對于我國生態環境安全、食品安全具有重要的意義。

　　3. 2 相關部委需求

　　2016 年，農業農村部發布 《全國生豬生產發展規劃 ( 2016—2020 年) 》中提及 “生豬養殖糞便特別是污水產生量大，處 理 成 本 高，污 染 治 理 難 度大”、 “特別是南方水網區等環境敏感區環境保護壓力加大，生豬生產綠色發展面臨嚴峻挑戰”，因而將江西、湖北、湖南、廣東等南方水網區列為約束發展區。2017 年 6 月，時任國務院副總理汪洋在長沙組織召開了 “全國畜禽養殖廢棄物資源化利用”會議，這是專門為一件事情 ( 一個細分領域) 而召開的最高級別的會議，并指出，這是中國歷史上第一次國家為豬糞開會[20]。從這個會議標志著中國養殖板塊管理，從強拆豬場作為主要手段改變為畜禽糞污資源化利用全產業鏈健康發展的道路。并陸續的，生態環境部 《關于加強固定污染源氮磷污染防治的通知》 ( 環水體 [2018] 16 號) 指出 “部分地區氮磷污染上升為水污染防治的主要問題，成為影響流域水質改善的突出瓶頸”，并明確提出 “以重點行業企業、污水集中處理設施、規模化畜禽養殖場氮磷排放達標整治為突破口，強化固定污染源氮磷污染防治”。因此，無論農業部門從生豬綠色養殖出發，還是環保部門從提升水環境質量出發，我國南方水網地區的生豬養殖糞污治理都亟需糞便還田利用、微生物降解、氮磷達標排放、污水深度處理等技術支撐。

　　3. 3 地方和行業需求

　　南方水網區特別是長江流域畜禽養殖規模大，相當一部分散養畜禽養殖場分布于大型干、支流沿岸，且缺少相應的治污措施。養殖廢水直排環境往往造成 “一個養殖場就能污染一條河流”的局面。例如，在中央第六環保督察組交辦湖南省的 2 932 件信訪件中，畜禽養殖類污染達 322 件，在 13 類污染問題中排第五; 2018 年江西環保督察 “回頭看”中 “養殖投訴 393 起，占 21. 3%，涉及豬場 1 100 余家”。

　　近年來，鄱陽湖水質也出現下降情況。2017 年 1 月至 5 月的平均達標率為 41. 2%，17 個點位僅有 7 個點位達標。其中，養殖等農業面源污染是其水質下降重要成因，2016 年，江西鄱陽湖生態經濟區未建治污設施的規模化養豬場就有 1 961 家[21]。為更好維護鄱陽湖 “一湖清水”，江西省發布了 《鄱陽湖生態經濟區水污染物排放標準》 ( DB36 /852 - 2015) ; 2017 年，農業部 《重點流域農業面源污染綜合治理示范工程建設規劃 ( 2016—2020 年) 》將鄱陽湖列為主要治理區域; 江西省制定 《鄱陽湖生態環境綜合整治三年行動計劃 ( 2018—2020 年) 》強調: 到 2020 年，全省畜禽養殖糞污綜合利用率達到 85%以上，畜禽規模養殖場糞污處理設施裝備配套率達到 95%以上。因此，養豬糞污造成的污染均成為當地流域水污染的重要成因，嚴重威脅南方水網區水環境安全，全面建設糞污處理設施并穩定運行成為地方和行業的必然選擇。

　　4 建議與對策

　　4. 1 “政研產用”合作模式探討

　　關于促 進 畜 禽 養 殖 污 染 的 防 治 探 討，在 肖 芳禹[22]提出建立 “政府-養殖戶-社會”三位一體模式基礎上，提出一種以養豬場治污需求為核心，積極探索 “政研產用”有機結合的合作模式，具體見圖 1。

　　如圖 3，科研院所，主要基于市場需求研發關鍵技術、產品與裝置，并將相關技術與產品植入養豬企業糞污治理設施，通過應用現場的優化反饋實現技術產品的優化集成; 環保公司，則在生豬養殖企業提供資金支持的基礎之上，建設養豬場糞污利用處理設施并為穩定運行提供保障; 地方政府，則可為相關養殖企業提供政策支持，并結合當地畜禽糞污土地的承載力，“以地定畜”來實現生豬養殖與環境保護的協調發展，引導企業積極投身畜禽糞污利用治理，實現綠色養殖[23]。與此同時，圍繞養豬場糞污治理需求，研發單位又可為環保公司提供諸如微生物菌劑[24]等高效的處理技術及模塊化智能化裝置，而環保公司在實際應用過程中可為研發單位相關技術產品的優化提供反饋，協助實現裝置模塊化智能化; 研發單位形成的治污思路與技術體系可為當地政府提供決策咨詢與環保科普服務，而當地政府則可向社會推薦研發單位的相關技術產品并提供配套支持; 環保公司獲得政府的政策支持積極參與糞污治理，可支撐當地養殖業可持續發展，保障食品與水環境安全，提升水環境質量，進而形成一套完整的 “政研產用”合作模式。

　　4. 2 縣級區域化生豬養殖污染綜合治理探討

　　為滿足南方水網區更為嚴格的環境規制，針對我國當前的養殖場糞污處理模式，多采取分散式和分點式處理方式，處理大、中、小型規模養殖場有著不同的處理技術[8]，其中包括清糞工藝[25]、厭氧和好氧處理技術[26-27]、生態處理技術[28]、有機肥制作技術[29]、病死豬處理技術[30]等，每一個技術又分為多種不同的工藝，對于處理單體養殖場而言，效果好壞不一，缺乏一個相對規范的指導，使得容易出現種植業、養殖業不循環、不和諧的發展狀況，進而影響現代農業的可持續發展。

　　由表 3 可知，南方水網區有 133 個生豬主產縣和 72 個生豬調出大縣，并已成為污染物的集中區，因此可通過建設 1 ～ 2 家集中處理站模式以保證糞便等原料的供應充足，從而避免資源浪費，并在此基礎上探索由 “點”及 “面”的新處理模式，開展以縣域為單位的生豬糞污綜合治理技術[31]，通過集中整合優勢資源，以政策保障為基礎，形成一套聚焦畜禽糞污、病死畜禽等廢棄物，以科學布局、就地消納、能量循環、綜合利用和達標排放為主線，采取政府支持、市場運作、社會參與和分步實施的方式，注重縣鄉村企聯動、建管運行結合，運用源頭清潔生產減排污染技術、豬場糞便生產有機肥技術、豬場廢水處理達標排放技術、病死豬無害化處理與資源化利用技術等，優化調整畜禽養殖空間布局和搭建信息管理平臺，避免傳統處理模式低效率重復、運維難度大、信息交流不暢等問題，從而帶動南方水網區養豬糞污清潔回用、集中處理、達標排放和種養結合的長效持續推進，進而構建縣級區域化畜禽養殖污染的有效治理模式，改善農村人居環境，促進南方水網區的水生態安全。

　　5 小結

　　在非洲豬瘟暴發前的 2012—2018 年期間，南方水網區約 14. 75%的國土面積承載了全國 50%左右的生豬供應，且以大規模豬場居多，呈現人多地少存欄偏多和生豬養殖密度偏大等問題。2017 年年底，全國超過 100、160 和 200 頭/km2 的省 ( 市) 分別有 20、14 和 11 個，其 中 南 方 水 網 區 分 別 占 50%、 64. 28%和 72. 73%。這種過于集中的養殖負荷使得生豬飼養與水環境保護的矛盾愈加嚴重，并導致多數區域養豬發展遇到瓶頸。

　　針對南方水網區生豬養殖與水環境保護矛盾突出等問題，可通過以縣級區域化為單元，開展以糞污資源化利用與穩定達標排放為目標，以生物強化治污為核心，以技術產品植入為特色，展開技術集成研發，形成 “政研產用”合作模式，為我國生豬非洲豬瘟后的復產養殖與生態環境協同發展提供一些新思路。