京津冀畜牧业氨减排现状及建议

文│张万钦 （中国华电科工集团有限公司）

李南西 （中国农业大学动物科学技术学院）

周元清*（全国畜牧总站）

畜牧业是关系国计民生的重要产业，在满足人民对肉蛋奶等畜产品日益增长的需求的同时也促进了畜牧业向规模化、集约化的快速发展。畜牧业的不断发展也对大气环境保护带来了严峻的挑战。《2018—2020年全国恶臭/异味污染投诉情况分析》报告显示，约13%的异味投诉来自畜牧业。

氨气作为一种有刺激性气味的碱性气体，是畜牧业主要的臭气组分之一；另外，氨还可与大气中的二氧化硫、氮氧化物结合生成硝酸铵、硫酸铵等颗粒物，这些颗粒物也是造成大气雾霾的主要成分；因此，畜牧业氨气排放特征直接影响畜禽场周边的大气环境。据报道，人们日常生产生活造成的氨排放约90%来自农业，其中畜牧业占50%。国内外学者研究表明，减少农业源氨排放对减少大气氨排放有重要作用，进而减少PM2.5形成，有效缓解雾霾等大气污染，这使畜牧业的氨排放特征、氨减排策略及技术路线日益受到广泛关注。总结了主要的畜牧业氨减排技术，包括源头的饲料蛋白优化、畜禽舍除臭净化和后端的粪污管理等。分析了京津冀地区养殖场氨排放特征，研究表明，氨日排放量与环境温度呈正相关；在排放环节，畜禽舍排放量最大，其次为粪污还田环节，粪污储存过程排放量最低。

就京津冀地区而言，氨气排放约有80%来自农业，主要是养殖业和种植业。2021年11月7日出台的《中共中央国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》指出，到2025年，京津冀及周边地区大型规模化养殖场氨排放总量比2020年下降5%。对京津冀及周边地区，在畜产品稳产保供和畜牧业环境治理的双重压力下，如何科学合理推进气体减排是行业发展的一大挑战。因此，针对畜牧业大气污染治理的政策体系架构和技术路径选择的研究势在必行。

本研究聚焦畜牧业氨气减排，通过问卷调查方式调研京津冀及周边地区畜牧业气体减排实践情况，探索我国畜牧业氨减排需求、氨减排政策措施及技术路径，为我国畜牧业气体减排政策框架完善、技术水平提高提供参考。

一、研究方法

1.京津冀及周边畜牧业氨减排现状专题调研。在北京、天津、河北、河南、山东等省份选择典型县（区），向行业技术推广人员、规模养殖场工作人员等发放调查问卷、实地走访等方式开展调研，重点调研畜牧业氨排放现状、氨减排技术与措施等相关情况，归纳总结不同畜种的氨排放特征、氨减排技术及需求，探索出适用京津冀地区的畜牧业氨减排技术路径。

2.养殖场基础背景信息。针对京津冀地区养殖现状，选取典型规模化生猪场、蛋鸡场和肉鸡场进行调研，为阐述养殖环境对畜牧业氨排放现状的潜在影响，针对养殖场所处地形、是否具有配套农田及是否受到氨气等臭气排放的影响进行了初期摸底，进而更科学地开展氨排放。

二、结果与讨论

1.不同养殖环节氨排放特征。本研究对规模化猪场、肉鸡场、蛋鸡场及技术推广人员关于当前京津冀地区畜牧业氨排放现状的调研问卷共收回700余份。在不同环节氨排放贡献方面重点研究了不同畜种在饲舍阶段、粪污贮存环节和粪肥农田施用3个环节的氨排放特征。调研结果表明，对于规模生猪场，反映氨气等臭气排放来自畜舍饲养环节、粪污贮存环节和粪肥农田施用环节的被调研人员分别占39.4%、43.6%和4.3%。在氨气等臭气减控措施实施环节分别有21.3%、45.7%和27.7%的被调研人员反馈在饲喂策略、畜舍环境控制（例如通风等）和粪污贮存环节采取了减排措施。对于规模肉鸡场，反映氨气等臭气排放来自畜舍饲养环节、粪污贮存环节和粪肥农田施用环节的被调研人员分别占23.9%、45.7%和10.9%。在氨气等臭气减控措施实施环节方面，分别约有10.9%、60.9%和23.9%的被调研人员反馈在饲喂策略、畜舍环境控制（如通风等）和粪污贮存环节采取了减排措施。对于规模蛋鸡场，反映氨气等臭气排放来自畜舍饲养环节、粪污贮存环节和粪肥农田施用环节的被调研人员分别占19.6%、53.6%和13.4%。在氨气等臭气减控措施实施环节方面，分别有15.5%、51.6%和23.7%的被调研人员反馈在饲喂策略、畜舍环境控制（如通风等）和粪污贮存环节采取了减排措施。调研结果显示，规模生猪场、肉鸡场、蛋鸡场的受访者均认为氨气等臭气排放主要来自粪污贮存环节，因此，在养殖场中，后续可重点强化粪污贮存环节的氨减排措施以控制畜牧业氨排放量。

2.氨减排措施。为有效控制畜牧业氨排放，被调研人员反馈规模化猪场、肉鸡场、蛋鸡场在畜舍饲养、粪污贮存和粪肥农田施用等环节均采取了不同程度的氨气等臭气排放措施。

（1）调控饲喂策略对氨减排的贡献。调研结果表明，有10.9%～21.3%的被调研者反馈在饲喂环节采取了有效的氨气等臭气排放措施。动物肠道对饲粮蛋白质的消化降解是畜禽舍内氨气排放的重要来源，调控饲喂策略、降低饲粮蛋白质水平和添加饲料改良剂是降低肠道氨排放的主要措施。如表1所示，对于规模生猪场，53.2%的被调研者认为根据生猪生长阶段饲喂不同配方饲料可控制源头氨排放，另外有约10%的被调研者认为精准控制饲喂量、降低日粮蛋白量、添加合成氨基酸和菌剂等措施可降低猪舍的氨排放强度。同规模猪场一致，被调研者也普遍认为根据生产阶段饲喂不同配方饲料是规模蛋鸡场和肉鸡场饲喂环节控制氨气等臭气排放的最主要措施，赞同该观点的被调研人员占33%～33.9%，其次是通过添加菌剂，持该观点的调研人员分别为36.1%和19.6%。

表1 调研的养殖场基础信息%

针对饲喂环节不同措施的氨减排效果，国内外学者进行了大量研究。研究了低蛋白质和高纤维饲粮对猪场氨排放的影响，研究表明，适当降低饲粮的蛋白质水平可有效减少饲养环节氮排放。研究发现，在奶牛饲养过程中，将饲料粗蛋白质含量从21%下降到15%可使奶牛氨气排放强度由149克/（头·天）下降到57克/（头·天），排放强度降低了61.7%。报道指出，蛋鸡饲粮中添加麦麸和大豆壳可使粪便氨排放量分别减少46.2%和41%。研究了菌剂添加对生猪氨排放的影响后发现，通过对不同生长阶段的生猪饲喂益生菌发酵液同时畜舍喷洒菌液，持续6个月可降低氨排放30%～40%，持续1年，可降低氨排放40%～50%。同时有研究表明，与对照组相比，添加复合益生菌的猪舍氨气浓度由7.67下降至6.53，降低了14.9%。

（2）清粪工艺对氨减排的贡献。畜禽舍的清粪工艺、通风量及温湿度均是影响舍内氨减排的重要因素。优化清粪工艺、提高清粪频率、增加通风量、适当降低温湿度均可有效减少舍内氨气排放。较高的温度、pH值和湿度会促进粪便中氨氮形态更易转化为氨气而挥发。调研发现，约90%的被调研人员反馈规模猪场采用封闭圈舍饲养且配置了风机强制通风措施，清粪工艺主要有干清粪、水泡粪和水冲粪，三者分别占53.2%、35.1%和11.7%。研究指出，对于规模猪场，相同清粪方式下配有机械通风的封闭圈舍氨排放速率小于自然通风的开放式圈舍，且干清粪、水泡粪和水冲粪清粪方式的封闭圈舍比相同清粪方式的开放式圈舍氨排放速率分别减小25.4%、13.9%和24.65%；就清粪方式而言，相同通风方式圈舍氨排放速率表现为水冲粪＜干清粪＜水泡粪。为减少粪污贮存环节的氨排放，63.8%的被调研人员反馈最佳的策略是增加清粪次数，减少粪污在舍内的停留时间，约10%的被调研人员认为通过喷洒菌剂和降低粪浆表面温度降低氨气等臭气的排放。同大型生猪场类似，绝大部分的规模蛋鸡场和肉鸡场也均采用封闭圈舍且配置了风机排风措施。对于大型蛋鸡场，清粪方式以传送带清粪、刮粪板清粪和垫料三种清粪方式为主，三者分别占被调研人员的80.4%、14.4%和5.2%；大型肉鸡场清粪方式以传送带清粪和垫料为主，二者分别占被调研人员的90.2%和9.8%。减少粪污贮存环节氨排放的主要措施为增加清粪频率、加强通风和减少饮水泄漏等。针对如何降低粪污贮存过程中鸡舍的氨气排放，国内外学者进行了多种研究，将微酸性（pH值＝5.5～6.5）电解水喷雾用于鸡舍且通风量保持在83500立方米/小时，4小时后舍内平均氨气浓度降低30%。在鸡舍垫料中添加硫酸氢钠可使鸡舍氨的排放减少50%左右。

（3）粪污处理对氨减排的贡献。粪污还田利用是实现粪污资源化最直接的利用方式。一般的粪污还田方式有粪污全量还田、粪污固液分离后液体粪污和固体粪污处理后再还田利用。大量研究表明，粪污固液分离后单独贮存和处理可有效减少粪污贮存及利用过程的氨排放，与传统储存相比，粪污分离后储存可使氨排放降低40%～80%。研究表明，猪粪尿经传送带分离后可以减少47%～49%的氨排放。对于规模生猪场，95%以上的被调研者反馈粪污利用前进行固液分离，其中固体粪便主要通过堆肥、发酵床处理和委托第三方处理，持该观点的被调研者分别占36.2%、14.9%和25.5%；液体粪污主要通过厌氧发酵、氧化塘处理和委托第三方处理，持该观点的被调研者分别占60.6%、13.8%和12.8%。对于规模蛋鸡场和肉鸡场，研究发现有50%～60%的被调研者反馈鸡粪进行了固液分离，与生猪场一致，固体粪便主要采用堆肥、发酵床和委托处理，液体粪污主要通过厌氧发酵、深度处理后达标排放和委托处理。固体粪便处理过程中控制氨排放的措施主要为覆膜堆肥、反应器堆肥和喷洒菌剂；液体粪污的控氨措施为贮存过程加盖全密闭的塑料或混凝土的盖子，持该观点的被调研者有51.5%～79.8%。粪肥还田利用过程的控氨方式为粪肥喷洒、浇灌、冲灌到土壤表面后，24小时内覆盖土或翻耕入土，以控制氨挥发。

3.畜牧业氨减排建议。

（1）加强政策引导和支持。应加强对畜牧业的政策引导和支持，鼓励企业采取更加环保的生产方式，推广先进的氨减排技术，提高环保水平。调研发现，约有15%的被调研者建议加强畜牧业氨减排的宣传引导，且14.4%的被调研者反映氨气和臭气减排方面难度较大，成本较高；22.2%的被调研者建议出台相关明确的财政政策，如对采取氨减排措施的企业给予一定的资金支持或税收优惠等。

（2）推广先进的氨减排技术。氨减排技术是减少氨排放的关键，可以组织专家学者和相关企业开展技术研发和推广，推进氨减排技术的创新和应用。调研发现，近30%的被调研者建议开展源头减排技术，并研发低成本臭气监测技术并开展实际有效的培训，帮助生产者掌握减排技术，提高管理水平。

（3）加强监管和管理。应建立完善的监管机制和标准体系，对不符合环保要求的企业进行处罚和整改。约有12%的被调研者建议明确职责划分，建议环保部门强化环保职责，农业农村部门强化生产指导责任；同时，6.6%被调研者建议尽早出台相关标准，提高资源利用效率，减少氨排放量，推动畜牧业转型升级。

三、结论

畜舍饲养环节、粪污贮存环节和粪肥农田施用环节均有不同程度的氨气等臭气排放，且粪污贮存环节是控制畜牧业氨排放的关键。根据畜种不同生长阶段优化饲粮组分是易行且有效的源头减氨措施。干清粪工艺是当前规模化养殖场广泛应用的清粪工艺。固液分离后固体粪污和液体粪污单独贮存可显著降低粪尿混合储存过程的氨排放，粪肥还田后24小时内覆盖或翻耕入土是减少粪肥农田利用过程氨排放的常用技术。总之，研发更高效低成本的氨减排技术，从源头上控制动物肠道和畜舍氨的产生以及在粪污处理过程中控制氨气的排放，并出台一定的财税推广政策有助于推动京津冀地区绿色畜牧业发展。