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中外畜牧业氨减排政策与技术比较

2024-03-07李南西中国农业大学动物科学技术学院

中国畜牧业 2024年2期
关键词:粪肥氨气存栏

文│李南西(中国农业大学动物科学技术学院)

何晓涛 周元清*(全国畜牧总站)

氨气具有强烈刺激性臭味,会对人畜黏膜产生刺激,引发多种疾病,危害健康安全,影响畜禽健康生长。Paulot等对全球氨排放的研究显示,我国的氨排放总量约为1200万吨/年,美国和欧盟合计约为716万吨/年。Bouwman等研究表明,全球氨排放中畜牧业的占比为40%。Misselbrook等对欧洲农业源氨排放的研究表明,畜牧业氨排放占农业源氨排放的75%,是欧洲最大的氨排放来源。美国NEI等研究表明,畜牧业氨排放占美国氨排放的56%。研究表明,中国畜牧业氨排放占氨排放总量的54%。笔者总结国内外畜牧业氨减排政策和技术,旨在为我国畜牧业氨减排工作推进提供参考。

一、国外畜牧业氨减排政策和技术

1.国外畜牧业氨减排政策。

(1)欧盟。1979年,34个国家和欧洲共同体通过了《远距离越境空气污染公约》。1999年,在该公约基础上签订了《哥德堡议定书》,针对主要空气污染物制定了2020年及以后的减排承诺。2001年,欧盟出台了《国家空气污染排放限值指令》(2001/81/EC),规定各成员国在2010年之前要达到具有约束力的氨气排放上限,且此后不得超过该排放上限。此后,2011年,欧盟颁布了《工业排放指令(综合污染预防和控制)》(2010/75/EU),对家禽存栏超过4万羽、能繁母猪存栏超过750头、生猪(体重超过30千克)存栏超过2000头的集约化养殖场提出规定,要求采取必要措施减少氨排放。并制定了《家禽、猪集约化饲养最佳可行技术参考文件》,指导各成员国开展畜禽养殖氨减排工作。瑞典、荷兰和丹麦等国对畜禽粪污贮存和还田有明确的规定,荷兰立法要求粪污贮存设施装备必须密封且只能在每年的耕作季进行粪肥的田间施用。同时要求从2014年起养殖场必须对粪污进行全量收集并进行有效处理。

(2)美国。1972年,美国制定了《联邦水污染防治法》,对超过1000标准头的工厂化畜禽养殖场实行环境准入制度;对300~1000标准头的养殖场,要求其污水即便排放到储粪池也必须得到许可。由于《联邦水污染防治法》的实施使美国养猪场的数量在30年间锐减至该法实施年份的10%。此外,美国各州对新建养殖场审批及畜禽粪污收集处理设施的建设作出明确规定,新建封闭的养殖场、存栏量超过200个养殖单位的养殖场、采用土坑储存粪污的养殖场都需要申请建造许可证。新建存栏量大于2000个养殖单位以及采用厌氧发酵技术处理畜禽粪污的养殖场都必须取得建造许可证。1995年,美国制定了《氨排放控制和污染防治方法报告》用于指导养殖场减少氨排放。2003年,美国出台了《集约化动物养殖场法规》,规定所有集约化的畜禽养殖场都要定期制定并实施粪污管理计划。

(3)加拿大。1995年加拿大农业部颁布《牧场粪污管理办法》,对不同养殖规模的养殖场粪污处理提出了要求。饲养30头以下能繁母猪(或500头育肥猪)的养殖场可随时将粪污直接还田;对于30~150头能繁母猪的养殖场每14天还田一次;对于150~400头能繁母猪的养殖场要建贮粪池,每半年还田一次;规模在400头能繁母猪以上的养殖场必须建化粪池,且每年只能还田一次。由于年均降雨量不足1000毫米,加拿大未规定粪污贮存的防雨要求,但规定贮存池需贮存9个月的粪污产生量;地方环境保护局将根据《联邦渔业法》以及各州相关法规处罚养殖场污染环境的违法行为。

2.国外畜牧业氨减排技术。

(1)欧盟畜牧业氨减排技术。欧盟提倡种养结合型农场生产模式。为指导各成员国开展氨减排工作,欧盟出台了《预防和减少氨排放的技术指南》,基于技术发展情况和积累的实践经验,于2001年、2005年和2014年进行了3次修订。《预防和减少氨排放的技术指南》中氨排放减排技术主要聚焦在动物饲喂、畜禽圈舍、粪污贮存和粪肥还田4个阶段。

其中,动物饲喂阶段推荐了分阶段饲喂、降低日粮中粗蛋白质、定制基于易消化/有效养分配比的日粮、饲料添加剂/补充剂等减排技术;畜禽圈舍阶段主要有减少粪污停留时间、减小粪污暴露的表面积、增加清粪频次,降低粪便含水量等减排措施;粪污贮存阶段的氨减排技术主要是优化粪污贮存方式,如在粪污贮存设施装备上加装密封的顶盖等方式;粪肥还田利用阶段的氨减排技术主要是改进施肥方式,最主要的是使用注射施肥机、犁或翻耕机等机械将粪肥翻耕入土壤表层。

(2)美国畜牧业氨减排技术。美国规定单个养殖场的氨排放量不得超过45.4千克/天。1995年,美国发布《氨排放控制和污染防治方法报告》,对生产活动中畜禽养殖和粪肥还田两环节的氨减排技术作出指引。对于畜禽养殖,氨减排技术主要是利用容量充足的厌氧塘处理粪污,通过冲洗、刮除频繁收集粪污;通过安装湿帘、过滤系统、喷淋系统等净化设施处理氨气;在设施顺风向收集并排出气体。对于粪肥还田,氨减排技术主要是将粪肥施用于湿润土壤,尽量避免在高温和大风时施用粪肥。

二、中国畜牧业氨减排的政策和技术

1.中国畜牧业氨减排政策。1994年,我国颁布了《中华人民共和国大气污染防治法》,出台了《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93),将氨气列入恶臭污染物。2001年,原国家环保总局出台《畜禽养殖业污染防治技术规范》,规定养殖场的恶臭等污染物排放应符合《畜禽养殖业污染物排放标准》。2018年,国务院发布《打赢蓝天保卫战三年行动计划》,提出强化畜禽粪污资源化利用,改善养殖场通风环境,提高畜禽粪污综合利用率。2021年,中共中央 国务院印发《关于深入打好污染防治攻坚战的意见》,对京津冀及周边地区大型规模化养殖场氨排放总量提出要求,到2025年要比2020年下降5%。

2.中国畜牧业氨减排技术。我国畜禽养殖生产中常用的氨气减排技术聚焦在“畜禽饲喂-畜舍环境-粪污贮存-粪污处理-粪肥施用”各环节。在动物饲喂环节大都采用低蛋白日粮、多功能饲料添加剂和分阶段饲养等技术;在畜舍环节一般采用粪尿分离、快速清粪、脲酶活性抑制、快速干燥、空气净化过滤等减排技术;在粪污处理环节通过优化粪污贮存设施装备等方式降低氨挥发;在粪肥还田环节通过粪肥深施和施用后立即灌溉等方式降低氨排放。

三、经验与启示

欧盟、美国等氨排放控制工作起步较早,具有比较完整的氨排放管控体系,开展了较多的氨减排技术研究,聚焦养殖生产各环节氨减排技术原理、操作规范、适用性和投入成本等进行了系统研究,对于其氨减排工作有较大的推动作用。目前,我国关于畜牧业氨减排的政策体系还未健全,需完善氨减排制度。我国养殖业氨减排设备距欧美国家还有较大差距,应大力推进全链条氨减排设备的研发,并开展技术及成本效益相关研究。

此外,在构建氨减排技术体系的同时还应综合考虑温室气体等污染物的协同减排。

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