日照市耕地承载畜禽能力及产沼气潜力计算分析

张鲁滨，陈术君，韩德才，李 晨，徐 宁，崔罗丹，徐敬恩

（山东省五莲县畜牧兽医局，山东 五莲 262300）

山东省日照市是国家重点生态功能区，胶东半岛无疫区缓冲区。近年来县域畜牧业健康发展，同时存在畜禽粪尿污染环境问题，为做好畜禽粪尿治理工作，须对日照市耕地承载畜禽能力和产沼气潜力做一次计算分析，给畜牧业管理工作提供科学决策依据。

1 材料与方法

1.1 基础数据和系数来源

1.1.1 畜禽饲养量及饲养周期

2016年日照市主要饲养畜禽种类是猪、羊、牛、兔和禽，畜禽出栏量和存栏量数据来自《2016年日照市国民经济和社会发展统计公报》，见表1。畜禽饲养周期，猪为199d，羊、牛为365d，家兔为90d，肉禽为210d、蛋鸡为365d，参考国家环保总局文件《关于减免家禽排污费等有关问题的通知》。

1.1.2 耕地面积

日照市耕地是畜禽粪尿消纳的主要场所，本文将农作物播种面积作为耕地面积。日照市农作物播种面积数据取自《2016年日照市国民经济和社会发展统计公报》，见表2。

1.1.3 畜禽排污系数

山东省属华东地区，个体畜禽每日COD排泄系数，参考《畜禽养殖业源产排污系数手册》《中国区域畜禽粪便能源潜力及总量控制研究》，见表3。

表1 日照市畜禽饲养量

表2 日照市农作物播种面积

表3 畜禽排泄系数

1.2 计算方法

1.2.1 畜禽粪尿的COD产生量

式1，Q表示粪尿的COD产生量，吨（t）；Ni为饲养量，万头 /只；Ti为饲养周期，天（d）；Pi为排泄物系数，i为第 i种畜禽。

1.2.2 耕地承载氮（磷）限量和耕地承载饲养限量

式2，TN/P为耕地承载氮（磷）限量，A为耕地面积，公顷（hm2），CN/p为粪肥施氮 （磷） 限量标准，CN=170kg/hm2、CP=35kg/hm2。

式3，PN为耕地承载饲养限量，万头猪当量。r为单位猪饲养周期的粪尿氮（磷）排放量，吨（t）。

1.2.3 畜禽粪尿产沼气潜力计算

式中，畜禽粪尿产沼气潜力以粪尿COD量来计算。

式中，E为畜禽粪尿产沼气量，立方米（m3）；Q为COD产生量，吨（t）；W为COD去除率，W=80%；G为产沼气系数，0.538m3/kg（以COD计）。

2 结果与分析

2.1 耕地承载畜禽能力分析

参照欧盟农业政策规定的土壤年施粪肥的氮（磷）限量标准170kg/hm2（35kg/hm2），全市耕地可承载氮（磷）限量为39729t（8179.5t）。以单位猪饲养周期氮（磷）排泄量计算，算得耕地可承载饲养限量为961.96万头猪当量（1572.98万头猪当量），见表4。

2.4 粪尿的产沼气潜力

全市年粪尿可产沼气量是11456.1万m3，换算成每日平均31.39万m3，其中各区县粪尿可产沼气量，见表5。

表4 耕地可承载氮（磷）限量及可承载猪当量

表5 粪尿可产沼气量

3 结论与讨论

本文计算得日照市耕地可承载氮（磷）限量是961.96万头猪当量（1572.98万头猪当量），可产沼气量约11456.71万m3。在工作中日照市应当加快区域畜牧业转型升级，减少畜禽粪尿排泄量，同时应做好畜禽粪尿资源化利用工作。

当前，日照市正在开展畜禽粪污治理工作，科学布局产业，划定禁养区、控养区和可养区，依据生态承载能力，做好区域畜牧业发展规划，使产业健康发展；培育标准化养殖场，提高生产规模化和生产技术水平，淘汰散乱小、落后产能，从而减少不加处理的粪便排放量。同时积极开展畜禽粪尿资源利用工作，推广畜禽粪尿处理技术，发展粪便发酵技术、生物除臭技术、胶囊沼气池技术等，努力实现粪尿的资源化利用。

畜禽粪尿量及耕地可承载能力是一个动态数据，随着当地的饲养量、饲养种类及播种面积变动，因此，需要给予持续的关注，为畜牧业发展和环境保护提供科学决策依据。

[1]2016年五莲县国民经济和社会发展统计公报.http：//www.rztj.gov.cn/ctnshow.php/aid/1332.

[2]国家环保总局.关于减免家禽业排污费等有关问题的通知.http：//www.zhb.gov.cn/gkml/zj/wj/200910/t20091022_172271.htm

[3]中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，环境保护部南京环境科学研究所.第一次全国污染源普查——畜禽养殖业源产排污系数手册[z].2009.

[4]耿维,等.中国区域畜禽粪便能源潜力及总量控制研究[J].农业生物环境与能源工程,2013,29(1)：171-179.

[5]Henkens P L et al.Mineral policy in the Netherlands and nitrate policy within the European Community[J].Netherlands Journal of Agricultural Science,2001,49(2/3)：117-134.

[6]Oenema O,,et al,Environmental effects of manure policy options in the Netherlands[J].Water Sci.Technol.,2004,49(3)：101-108.

[7]日照市畜牧兽医局,日照市环保局印发《日照市畜禽养殖废弃物综合利用技术指南（试行）》.