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安徽省畜禽养殖业粪便成分调查及排放量估算_李帆
7360
安徽农业科学
2012 年
种类 蛋鸡 肉鸡 奶牛 肉牛 生猪
表 1 华东地区畜禽养殖业源产排污系数
参考体重∥kg 1. 7 2. 4
540 462 72
产物系数∥kg / ( 头·d) 0. 15 0. 22 31. 60 14. 80 1. 12
用畜禽粪便年总产生量折算成干基质量,乘以对应的粪 便中养分及重金属含量即可计算出安徽省畜禽养殖业 2008 年排放的氮、磷、钾养分总量及 Pb、Cr、Zn、As 等重金属总量。 2 结果与分析 2. 1 总 N、P、K 养分含量 由于畜禽种类不同,各养殖场间 的饲料成分配比和饲料添加剂的使用量不同造成不同种类 粪便中养分和重金属含量差异较大。其中粪便全氮含量肉
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2012,40( 12) : 7359 - 7361
责任编辑 张彩丽 责任校对 李岩
安徽省畜禽养殖业粪便成分调查及排放量估算
李 帆1 ,鲍先巡2 ,王文军1 ,蒋光月1 ,万水霞1 ,朱宏斌1
( 1. 安徽省农业科学院土壤肥料研究所,安徽合肥 230031; 2. 安徽省农业科学院科研管理处,安徽合肥 230031)
10. 0 ~ 13. 9
8. 7 ~ 14. 1
71. 6 ~ 85. 5
224. 1 ~ 431. 4
20. 5
平均值
16. 6
12. 3
11. 4
81. 2
340. 9
范围
11. 8 ~ 14. 5
4. 3 ~ 13. 6
5. 2 ~ 14. 8
80. 7 ~ 83. 1
317. 3 ~ 436. 6
种类 蛋鸡 肉鸡 奶牛 肉牛 生猪
表 2 规模化养殖畜禽粪便养分及水分含量
数值类型
全氮∥g / kg
全磷∥g / kg
全钾∥g / kg
水分∥%
有机碳∥g / kg
C/N
范围
27. 4 ~ 37. 6
15. 2 ~ 23. 7
27. 2 ~ 32. 9
67. 9 ~ 82. 7
274. 2 ~ 423. 5
摘要 通过调查采样及测试分析的方法,分析了安徽省主要畜禽养殖品种粪便中的氮、磷、钾养分含量,以及 Pb、Cd、Cr、Cu、Zn、Hg、As 等重金属的含量,根据安徽省统计年鉴中的数据对 2008 年安徽省畜禽养殖业粪便总排放量进行估算,结果表明: 2008 年安徽省畜禽养 殖业产生的粪便中纯氮、磷、钾养分的排放量分别约为 113 235、58 441 和 80 573 t,相当于 24. 62 万 t 尿素、111. 59 万 t 过磷酸钙和 16. 18 万 t 氯化钾,以总氮量计算占安徽省耕地最大氮承载量的 18. 20% 。Pb、Cd、Cr、Cu、Zn、As 等重金属的产生量分别为 72. 59、2. 30、125. 97、 977. 96、1 123. 98、32. 67 t,Hg 为 171. 41 kg,畜禽粪便长期大量施用于农田存在着一定的重金属累积超标风险。 关键词 畜禽粪便; 排放量; 养分; 重金属 中图分类号 S 811. 5; X 71 文献标识码 A 文章编号 0517 - 6611( 2012) 12 - 07359 - 03
近年来,安徽省畜禽养殖业迅猛发展,2009 年安徽省统 计年鉴数据表明,安徽省 2007 年畜牧业总产值为 637 亿元, 2008 年达到 807 亿元,较上年增加约 26. 7% ,畜牧业产值占 农林牧渔业总产值的比例由 2007 年的 30. 78% 上升到 2008 年的 32. 98%[1],畜禽养殖数量和规模都有了显著提高。规 模化畜禽养殖业的发展在解决了畜产品供给和带动农村经 济发展的同时也带来了日益严重的环境污染问题。大多数 规模化畜禽养殖场缺少有效的粪便处理措施,大量畜禽废弃 物和污水未经处理直接进入水体,加剧了河流、湖泊的富营 养化。据调查估计,目前畜禽粪便中氮、磷的流失量大于化 肥的流失量,约为化肥流失量的 122% 和 132% ,畜禽废弃物 产生的环境污染,已成为我国农村面源污染的主要来源之 一[2 -3]。此外,随着规模化、集约化畜禽养殖业的发展,饲料 中各种微量元素添加剂的使用也越来越广泛。调查表明,我 国每年使用微量元素饲料添加剂 15 万 ~ 18 万 t,由于吸收利 用率低,大约有 10 万 t 左右未被利用随粪便排出[4]。目前畜 禽粪便的主要利用方式是作为有机肥料施入农田,其中大量 重金属的排放不但会造成土壤重金属累积超标所带来的严 重生态破坏,更有可能进入食物链而对人类健康造成危害。 规模化养殖所带来的环境问题已经引起世界的广泛关注。 1 材料与方法 1. 1 畜禽粪便样品的采集 在安徽省范围内分别选取淮 南、广德、巢湖、桐城、怀宁和颖上共 6 个地区的大型规模化
基金项目
作者简介 收稿日期
安徽省科技攻关项目( 11010302113) ; 安徽省长三角联合攻 关项目( 1101c0603047 ) ; 安徽省农业科学院科技创新团队 项目( 11C1007) 。 李帆( 1980 - ) ,男,河南驻马店人,助理研究员,从事农业有 机废弃物资源化方面的研究,E-mail: lifan4318@ 163. com。 2012-01-09
Animal Manure Components and Production of the Animal Husbandry in Anhui Province LI Fan et al ( Soil and Fertilizer Institute,Anhui Academy of Agricultural Sciences,Hefei,Anhui 230031) Abstract The contents of nutrients and heavy metals,including N,P,K,Pb,Cd,Cr,Cu,Zn,Hg and As,etc. in the manure of different animals were surveyed and tested in Anhui Province. According to the data in Anhui Statistical Yearbook,the total manure production from the animal husbandry in Anhui Province in 2008 was estimated. Results showed that the N,P and K nutrients contents in the animal manure in 2008 were 113 235,58 441 and 80 573 t,which equalled to 246 200 t urea,1 115 900 t calcium phosphate and 161 800 t KCl,the N content accounted for about 18. 20% of the total maximum N carrying capacity of farmland in Anhui Province. The production amount of Pb,Cd,Cr, Cu,Zn and As was 72. 59,2. 30,125. 97,977. 96,1 123. 98 and 32. 67 t,and that of Hg was 171. 41 kg. However,the long-term application of animal manure in farmland may result in the risks of heavy metals exceeding the standards. Key words Animal manure; Pollutants production; Nutrients; Heavy metals
鸡最高,平均为 39. 6 g / kg,其次为生猪,平均 35. 1 g / kg,蛋鸡 和奶牛依次为 33. 2 和 16. 6 g / kg,肉牛粪便全氮含量最低,为 13. 4 g / kg; 全磷含量蛋鸡、肉鸡明显高于奶牛和肉牛,其中蛋 鸡最高,平均为 18. 9 g / kg,肉牛最低,平均为 10. 7 g / kg; 全钾 含量不同 品 种 间 差 异 较 大,奶 牛 和 肉 牛 差 别 不 大,分 别 为 11. 4 和 11. 8 g / kg,而 蛋 鸡 和 肉 鸡 分 别 达 到 30. 8 和 27. 7 g / kg,显著高于奶牛和肉牛; 含水率方面除了肉鸡粪便较干 燥,含水率为 41. 1% 外,其余畜禽品种的含水率均在 75. 3% ~ 82. 3% ; 有机碳含量上各畜禽品种差别不大,范围在 340. 9 ~ 392. 6 g / kg。总体来看,由于蛋鸡和肉鸡消化道短,饲料中 的养分吸收利用较少而随粪便排出较多,因此蛋鸡、肉鸡中 的氮、磷、钾养分总含量高,分别达到 82. 9 和 83. 0 g / kg,其次 为生猪,总养分含量达到 69. 0 g / kg,奶牛和肉牛粪便中总养 分含量最低,分别为 40. 3 和 35. 9 g / kg( 表 2) 。
28. 6
平均值
1. 3
382. 7
范围
29. 4 ~ 43. 3
10. 5 ~ 15. 6
18. 7 ~ 25. 0
73. 7 ~ 78. 3
354. 1 ~ 434. 1
11. 2
平均值
35. 1
12. 8
21. 1
76. 5
392. 6
2. 2 重金属含量 由表 3 可见,粪便中铅含量以猪粪最高, 为 20. 6 mg / kg,其次是奶牛,16. 1 mg / kg,蛋鸡、肉鸡和肉牛 Pb 含量差别不大,分别为 13. 3、12. 8 和 13. 8 mg / kg; Cd 含量 除了肉鸡较低,为 0. 33 mg / kg 外,其余各畜禽品种差别不大, 平均含量范围在 0. 45 ~ 0. 59 mg / kg; Cr 含量生猪最高,为 48. 2 mg / kg,其次是肉鸡,32. 6 mg / kg,奶牛和肉牛差别不大,