青島市畜禽糞便負荷量和土地承載力研究

如表8 所示， 青島市2016 年畜禽糞便排放量為646.98 萬t， 其中尿240.19 萬t； 豬糞便排放量最高， 為296.37 萬t， 占總排放量的45.81%；奶牛糞便排放量122.75 萬t，肉牛糞便排放量為66.15 萬t，合計占總排放量的29.20%；雞糞便排放總量為139.25 萬t，占總排放量的21.52%，豬、牛和雞排放量占總排放量的96.53%，因此要格外重視豬場、牛場和雞場的糞便的資源化利用。

從區(qū)域看，萊西市畜禽糞便排放量最高，平度市次之，其余依次為即墨市、膠州市、黃島區(qū)、城陽區(qū)、嶗山區(qū)。

如表9 所示，COD 年排放量為18.96 萬t， BOD 排放量為18.27 萬t，NH₃-N 排放量為1.75 萬t，TN、TP 含量分別為3.96 和1.51 萬t， 雞TN、TP 排放量最高，其次為豬、牛。青島市2016 年氮肥、磷肥施用量分別為4.86 和1.23 萬t（折純）， 占當(dāng)年化肥氮、磷施用量的81.40% 和122.68%。

青島市2016 年畜禽糞便排放量以豬糞當(dāng)量計為672.16 萬t，結(jié)合農(nóng)作物種植面積，可得出農(nóng)田畜禽糞便負荷量（以豬糞當(dāng)量計）， 見表10。

?  農(nóng)田畜禽糞便負荷量

農(nóng)田畜禽糞便負荷量可以間接衡量當(dāng)?shù)匦笄蒿曫B(yǎng)密度及畜牧業(yè)布局的合理性。根據(jù)畜禽種類和區(qū)域特點，農(nóng)田畜禽糞便負荷量會有所變化，《全國規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖業(yè)污染情況調(diào)查及防治對策》中提出：每公頃農(nóng)田能夠負荷的畜禽糞便約為30~45 t，如果高于這一水平會導(dǎo)致土壤富營養(yǎng)化， 對環(huán)境產(chǎn)生影響，從環(huán)境風(fēng)險的角度考慮，以最低限度30 t 為最大理論適宜量。青島市2016 年農(nóng)田畜禽糞便負荷量為9.32 t/hm²，其中城陽區(qū)糞便負荷量最高， 為33.49 t/hm²，超過理論適宜量；平度市負荷量最小， 為6.42 t/hm²；說明除城陽區(qū)外，各區(qū)市的畜禽養(yǎng)殖量可適度增加。

青島市農(nóng)田畜禽糞便負荷量低于西安市2012 年耕地畜禽糞便負荷量22.95 t/hm²、南京市2013 年農(nóng)田畜禽糞便負荷14.08 t/hm²；2014 年成都市農(nóng)田畜禽糞便負荷28.57 t/hm²，是青島市負荷量的7.95 倍。

? 畜禽糞便氮、磷負荷量

歐盟農(nóng)業(yè)政策規(guī)定，糞肥年施氮的限量標準為170 kg/hm²，超過這個極限值，將會帶來硝酸鹽的淋洗。青島農(nóng)田畜禽糞便N 負荷量為54.91 kg/hm²。城陽區(qū)N 負荷量最高，達197.31 kg/hm²， 超過極限值；其次為萊西市（102.04 kg/hm²）。杭州市2014 年畜禽糞便N 負荷量為81.82 kg/hm²，為青島市負荷量的1.49 倍；成都市2014 年農(nóng)田畜禽糞便N 養(yǎng)分負荷量為186.34 kg/hm²，為青島市負荷量的3.39 倍；天津市2014 年耕地畜禽糞便N 養(yǎng)分負荷量高達182 kg/hm²，為青島市負荷量的3.31 倍；說明青島市畜禽糞便N 負荷量低于上述對比地區(qū)。

土壤糞便年施磷量不能超過35 kg/hm²， 過量會引起土壤磷的淋洗。青島市農(nóng)田畜禽糞便P 負荷量為21.00 kg/hm²，其中城陽區(qū)負荷量最高，為88.01 kg/hm²； 其次為萊西市，36.30 kg/hm²，均超過35 kg/hm²。2003 年全國耕地負荷的畜禽糞便P 負荷為29 kg/hm²，山東省P 負荷量超過35 kg/hm²，均高于青島市負荷量； 天津市2014 年耕地畜禽糞便P 負荷量為36 kg/hm² ,為青島市負荷量的1.71 倍；杭州市2014 年畜禽糞便P 負荷量為59.68 kg/hm²，為青島市的2.84 倍，說明青島市畜禽糞便P負荷量遠低于上述對比地區(qū)。

R 值與環(huán)境承受能力呈負相關(guān)，R 值增大，環(huán)境對畜禽糞便的承受能力逐漸降低，畜禽糞便對環(huán)境造成污染的威脅性越來越大，畜禽糞便污染環(huán)境預(yù)警值區(qū)間和對環(huán)境的影響見表11。

根據(jù)邱樂豐等基于作物單位產(chǎn)量所需氮、磷的計算方法，得出青島市2016 年農(nóng)作物氮、磷需求量分別為11.93、4.97 萬t（表12）?！度珖?guī)模化畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染情況調(diào)查及防治對策》認為，當(dāng)R 小于0.4 時，即糞便氮、磷負荷量為其最大施用量0.4 倍以下時， 該地區(qū)畜禽糞便可完全被農(nóng)田消納，不污染環(huán)境。青島市畜禽糞便N 預(yù)警值0.33，在0.4 以下，說明青島地區(qū)畜禽糞便N 可以完全被農(nóng)田消納。但不同區(qū)域的污染程度不平衡，如城陽區(qū)N 預(yù)警值為1.61，說明該區(qū)域糞便N 對環(huán)境有嚴重影響；嶗山區(qū)N 預(yù)警值為0.85， 說明該區(qū)域糞便N 對環(huán)境有影響；萊西市N 預(yù)警值在0.4~0.7，說明該地區(qū)畜禽糞便N 對環(huán)境稍有影響。

青島市畜禽糞便P 預(yù)警值0.30，未影響環(huán)境。城陽區(qū)、嶗山區(qū)P 預(yù)警值分別為1.34、1.05，說明糞便P 對環(huán)境有較嚴重影響，萊西市糞便P 預(yù)警值為0.51，說明該區(qū)域糞便P 對環(huán)境稍有影響。因此，在糞便處理和利用方面，要重點關(guān)注這些區(qū)域，通過優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局、改進糞便收集、無害化處理和資源化利用方式等降低環(huán)境壓力，保證畜牧業(yè)和種植業(yè)的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。

如表13 所示，全市農(nóng)田畜禽養(yǎng)殖承載以N、P 計分別為1092.63 和1251.68 萬頭豬當(dāng)量，實際飼養(yǎng)量占承載量的67.59% 和55.17%，承載潛力分別為32.14% 和44.83%，說明從土地承載力來看， 青島市畜牧業(yè)還有一定空間，但是各區(qū)市養(yǎng)殖潛力差異較大，其中城陽區(qū)以N、P 計分別達到土地承載力的296.44%、221.18%，嶗山區(qū)以N、P 計分別達到土地承載力的151.23%、171.42%，萊西市以N 計達到土地承載力的119.46%，已超出區(qū)域承載能力，應(yīng)核減畜禽養(yǎng)殖量，改進畜禽糞便收集、處理方式，降低其對環(huán)境的影響；其他區(qū)市均未超載，以平度市養(yǎng)殖潛力最大， 以N、P 計分別為57.43% 和65.25%，說明這些區(qū)市可適度發(fā)展畜牧業(yè)，發(fā)揮種養(yǎng)結(jié)合的生態(tài)涵養(yǎng)優(yōu)勢。

本文根據(jù)調(diào)研確定畜禽飼養(yǎng)周期和排泄系數(shù)，但排泄系數(shù)及糞尿成分含量是一組動態(tài)數(shù)據(jù)， 主要取決于畜禽個體大小、飼料成分，同時也與環(huán)境如季節(jié)、氣候、管理水平等因素相關(guān)，因此畜禽排泄系數(shù)有待更深入細致的分類確定。

由于畜禽糞便估算參數(shù)是一組動態(tài)數(shù)據(jù)，再加上統(tǒng)計數(shù)據(jù)具有不確定性，導(dǎo)致估算中存在誤差，如統(tǒng)計數(shù)據(jù)中未給出各種畜禽死亡及淘汰數(shù)據(jù)、除主要畜禽外的活牲畜（如馬、貓、狗等）存欄也沒有計入，估算值可能偏?。恍笄菖判瓜禂?shù)取生長期平均值，且青島市畜禽養(yǎng)殖量呈逐年下降趨勢，導(dǎo)致計算結(jié)果可能稍有偏大。綜合考慮，誤差在一定程度上相互抵消，因而基本能反映區(qū)域畜禽糞便排放情況，可以作為評價畜禽糞便量化的指標。

畜禽糞便在收集、貯存和種養(yǎng)結(jié)合的實際利用過程中，受收集方式、處理工藝、貯存條件、地表徑流、降雨等多種客觀因素影響，糞便中的氮、磷和其他物質(zhì)會有流失和折損，本文根據(jù)文獻資料按30% 計算，但隨著收集處理工藝的改進，損失率可能小于該數(shù)值。另外，畜禽糞便資源化利用是可以突破行政界線實施的，本文未計畜禽糞肥外銷量，以區(qū)市作為評價單元估算畜禽養(yǎng)殖承載力，能在一定程度上反映其空間差異性，因而計算值基本能夠反映區(qū)域?qū)嶋H畜禽養(yǎng)殖承載壓力。

本文根據(jù)青島地區(qū)的農(nóng)作物種植情況，將畜禽糞便還田面積從耕地拓展到農(nóng)田，并且根據(jù)不同作物對氮、磷營養(yǎng)的需求量分類統(tǒng)計，按照使用有機肥比例進行計算，準確反映青島農(nóng)田糞肥需求的實際情況?？臻g分析畜禽糞便排放和作物養(yǎng)分需求平衡關(guān)系表明，應(yīng)采取分區(qū)治理和區(qū)域間協(xié)同管理的原則，促進糞肥氮、磷利用。土地承載潛力同樣適用于評估種養(yǎng)結(jié)合模式下的區(qū)域規(guī)劃，合理評估畜禽養(yǎng)殖數(shù)量與農(nóng)作物種植面積的配比度，用于決定糞便綜合利用模式， 服務(wù)農(nóng)業(yè)面源污染防治，走生態(tài)循環(huán)可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。

1）從畜禽糞便排放量來看，應(yīng)重點關(guān)注豬、牛和雞糞便的無害化處理和資源化利用。

2）畜禽糞便環(huán)境污染預(yù)警值分析表明，青島地區(qū)畜禽糞便可以完全被農(nóng)田消納。但區(qū)域環(huán)境污染程度不同，畜禽糞便已對城陽區(qū)、嶗山區(qū)、萊西市的環(huán)境產(chǎn)生影響，其他區(qū)市可適度發(fā)展畜牧業(yè)，發(fā)揮農(nóng)牧結(jié)合的生態(tài)涵養(yǎng)優(yōu)勢。

3）基于青島市畜禽養(yǎng)殖分布特點、糞便養(yǎng)分供給量和農(nóng)作物需求量分析，以N 和P 分別計算的畜禽養(yǎng)殖承載力，均未超過土地承載能力，青島市畜牧業(yè)還具有一定的發(fā)展空間。各區(qū)市畜禽糞便土地承載力差異較大，應(yīng)該核減和嚴格控制城陽區(qū)、嶗山區(qū)和萊西市的畜禽養(yǎng)殖量或改善糞便資源化方式，合理規(guī)劃畜牧業(yè)布局， 開展差別化的管控策略和畜禽糞便利用措施，加強養(yǎng)殖場與周邊種植業(yè)的配套，鼓勵畜禽生態(tài)養(yǎng)殖模式發(fā)展， 鼓勵不具備配套條件的養(yǎng)殖場將糞便制成有機肥外銷， 在養(yǎng)殖密集區(qū)配套畜禽糞便集中收集處理中心；全市需優(yōu)化畜牧業(yè)布局，從糞便收集處理、資源化利用方式等方面進行管控（參考文獻）。