【《某地区畜禽养殖污染环境风险评估计算案例》3600字】

某地区畜禽养殖污染环境风险评估计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u671某地区畜禽养殖污染环境风险评估计算案例 1310311.1畜禽粪便环境风险评估概述 1166481.2模型设定与数据来源 234481.2.1模型设定 221611.2.2数据来源 3212101.3模型估计结果分析 4279241.3.1西藏畜禽粪便的农地负荷及预警值 4286031.3.2西藏农地TN和TP负荷 61.1畜禽粪便环境风险评估概述十九大报告指出“要加强农业面源污染防治”，习近平总书记强调“以钉钉子精神推进农业面源污染”。畜禽养殖是我国最重要的农业污染源。根据《第二次全国污染源普查公报》，畜禽养殖排放的化学需氧量（COD）、总氮（TN）和总磷（TP）占农业源的比重分别为94%、42%和56%。畜禽养殖引起的环境污染问题已经成为制约我国农业可持续发展的主要因素。因此，畜禽养殖污染综合防治成为“农业面源污染攻坚战”的重要任务，也是推进农业可持续发展的重要内容。西藏畜禽养殖排放的总氮和总磷占农业源的比重在90%以上周芳,等.西藏农业面源周芳,等.西藏农业面源TN、TP排放的空间差异与分布特征[J].中国农业资源与区划,2019,40(1):35-41.很多学者采用不同方法估算畜禽粪便及主要污染物产生量，其中排污系数法采用者最多。王方浩等（2006）王方浩,马文奇,等.中国畜禽粪便产生量估算及环境效应[J].中国环境科学,2006,26,(5):614-617.、杨飞等（2013）杨飞,杨世琦,等.中国近30年畜禽养殖量及其耕地氮污染负荷分析[J].农业工程学报,2013,29(5):1-11．通过排放系数法对我国畜禽粪便及其污染物的排放量进行了估算，并对其环境效应进行了评价；董红敏等（2011）董红敏,朱志平,等.畜禽养殖业产污系数和排污系数计算方法[J].农业工程学报,2011,27(1):303-308.王方浩,马文奇,等.中国畜禽粪便产生量估算及环境效应[J].中国环境科学,2006,26,(5):614-617.杨飞,杨世琦,等.中国近30年畜禽养殖量及其耕地氮污染负荷分析[J].农业工程学报,2013,29(5):1-11．董红敏,朱志平,等.畜禽养殖业产污系数和排污系数计算方法[J].农业工程学报,2011,27(1):303-308.周天墨,付强,等.中国分省畜禽产污系数优化及污染物构成时空特征分析[J].地理研究,2014,33(4):762-776.宋大平,庄大方,陈巍.安徽省畜禽粪便污染耕地、水体现状及其风险评价[J].环境科学,2012,33(1):110-116．廖青,黄东亮,等.广西畜禽粪便产生量估算及对环境影响评价[J].南方农业学报,2013,44(4):627-631．易秀,叶凌枫,等.陕西省畜禽粪便负荷量估算及环境承受程度风险评价[J].干旱地区农业研究,2015,33(3):205-210.黄美玲,夏颖,等.湖北省畜禽养殖污染现状及总量控制[J].长江流域资源与环境,2017,26(2):209-219．张晓华,王芳,等.四川省畜禽粪便排放时空分布及污染防控[J].长江流域资源与环境,2018,27(2):433-442.冯爱萍,王雪蕾,等.东北三省畜禽养殖环境风险时空特征[J].环境科学研究,2015,28(6):967-971.段勇,张玉珍,等.闽江流域畜禽粪便的污染负荷及其环境风险评价[J].生态与农村环境学报,2007,23(3):55-59.朱梅,吴敬学,张希三.海河流域畜禽养殖污染负荷研究[J].农业环境科学学报,2010,29(8):1558-1565．郭瑞敏,花修艺,等.辽河流域（吉林省部分）畜禽养殖污染负荷及环境效应[J].科学技术与工程,2014,14(11):91-95.陈绍华,李哲,等.清江流域畜禽养殖污染负荷研究[J].环境污染与防治,2016,38(7):25-30.1.2模型设定与数据来源1.2.1模型设定（1）农地畜禽粪便和主要污染物负荷量估算农地畜禽粪便和主要污染物负荷量是指农地对畜禽粪便吸收、消纳的量龚俊勇,彭小珍,廖新佛.广东省梅州市农地畜禽粪便环境风险评价[J].生态与农村环境学报,2011龚俊勇,彭小珍,廖新佛.广东省梅州市农地畜禽粪便环境风险评价[J].生态与农村环境学报,2011,27(3):25-28．王金保,马戈,马静妹.宁夏农业环境质量现状、污染成因及对策[J].宁夏农林科技,2012,53(1):76-78.张绪美,董元华,王辉,等.中国畜禽养殖结构及其粪便N污染负荷特征分析[J].环境科学,2007,28(6):1311-1318．王方浩,马文奇,窦争霞,等.中国畜禽粪便产生量估算及环境效应[J].中国环境科学,2006,26(5):614-617．国家环境保护总局自然生态保护司.全国规模化畜禽养殖业污染情况调查及防治对策[M].北京:中国环境科学出版社,2002,14-103．李帷,李艳霞,张丰松,等.东北三省畜禽养殖时空分布特征及粪便养分环境影响研究[J].农业环境科学学报,2007,26(6):2350-2357.L=QS式中，L是农地畜禽粪便和主要污染物负荷量，t/hm2•a；Q为以各类型畜禽粪便产生量换算成的猪粪当量，t；S为有效农地面积，hm2；X为各类畜禽粪便产生量，t/a；T为各类畜禽粪便换算成猪粪当量的换算系数。表4-1各类畜禽粪便猪粪当量换算系数项目猪粪猪尿牛粪牛尿羊粪氮/%0.650.330.450.800.80折算系数1.000.570.691.231.23（2）农地畜禽粪便负荷预警值的计算与分级农地畜禽粪便负荷预警值是指农地畜禽粪便实际的负荷量与理论负荷量的比值，该值能反映农地承受的畜禽粪便是否超过其承载能力，进而反映农地是否存在污染风险，其计算公式为：R=L/M（式4-2）式中，R为农地畜禽粪便负荷预警值；L为农地畜禽粪便负荷量，t/hm2•a；M为有机肥适宜施肥量。目前，国内外尚无统一的畜禽粪便污染风险评价标准，根据上海农业科学研究院提出的畜禽粪便负荷预警值的分级标准武深树,谭美英,黄璜,等.武深树,谭美英,黄璜,等.湖南洞庭湖区农地畜禽粪便承载量估算及其风险评价[J].中国生态农业学报,2009,17(6):1245-1251.阎波杰,赵春江,潘瑜春,等.大兴区农用地畜禽粪便氮负荷估算及污染风险评价[J].环境科学,2010,31(2)：437-443．段勇,张玉珍,李延凤,等.闽江流域畜禽粪便负荷及其环境风险评价[J].生态与农村环境学报,2007,23(3)：55-59．表4-2畜禽粪便负荷预警值分级预警值（R）预警级别对环境的影响R≤0.4Ⅰ无影响0.4<R≤0.7Ⅱ稍有影响0.7<R≤1.0Ⅲ有影响1.0<R≤1.5Ⅳ影响较严重1.5<R≤2.5Ⅴ影响严重R>2.5Ⅵ影响很严重1.2.2数据来源本研究对西藏畜禽粪便环境风险进行评估所需数据包括西藏全区及7个地市的畜禽粪便产生量和农地面积等。其中，西藏畜禽粪便产生量数据来自于本研究1.3部分的估算，西藏农地面积数据来自《西藏统计年鉴》。1.3模型估计结果分析1.3.1西藏畜禽粪便的农地负荷及预警值农地畜禽粪便负荷是可以反映该地区农地消纳畜禽粪便的能力，而农地畜禽粪便负荷警报值是反映畜禽粪便对环境造成的压力程度，进行分级和警报。由于西藏牧草地面积较大，其对畜禽粪便的吸纳能力不容忽视，因此本研究在计算农地畜禽粪便负荷时考虑了牧草地面积。通过农地面积（耕地和牧草地面积之和）和猪粪当量计算出西藏及各地市的畜禽粪便农地负荷。将畜禽粪便的农地负荷除以有机肥适宜施用量得到警报值。目前，我国尚无统一的有机肥适宜施用量，部分学者对此问题进行了研究。宋大平等认为在平均化肥施用量为225kg/hm2纯氮的粮食种植区，猪粪当量以15-30t/hm2•a较为适宜宋大平,庄大方,陈巍.安徽省畜禽粪便污染耕地、水体现状及其风险评价[J].环境科学,2012,33(1):110-117.。张旭美等从环境风险的角度出发，认为畜禽粪便作为肥料还田的最大值为30t/hm2•a，若超出这一标准则将导致土壤中的养分过剩，产生污染问题张绪美,董元华,王辉等.江苏省畜禽粪便污染现状及其风险评价[J].中国土壤与肥料,2007(4):12-16.。土壤类型不同，作物的吸收系数不同，化肥施用量也不同。考虑到西藏耕作土壤多为山地灌丛草原土，其具有化学元素迁移不甚活跃的特点，确定西藏宋大平,庄大方,陈巍.安徽省畜禽粪便污染耕地、水体现状及其风险评价[J].环境科学,2012,33(1):110-117.张绪美,董元华,王辉等.江苏省畜禽粪便污染现状及其风险评价[J].中国土壤与肥料,2007(4):12-16.计算结果显示，2000-2019年西藏的农地畜禽粪便负荷平均值为1.12t/hm2•a，警报值平均为0.07，分级指数为Ⅰ，表明单纯从农地畜禽粪便负荷量来看，西藏的畜禽粪便可以被当地农地环境消纳和承受。整体而言，畜禽粪便尚未对西藏环境造成威胁，而且还具有一定的承载空间。西藏不同区域的畜禽粪便农地负荷差异较大（图4-1）。2019年，林芝市农地畜禽粪便负荷最大，为12.05t/hm2，逼近本研究设置的西藏有机肥适宜施用量（15t/hm2•a），主要原因是林芝市农地面积（耕地和牧草地面积之和）远低于其他地市；拉萨市和山南市农地畜禽粪便负荷分居第二、第三位，其农地畜禽粪便负荷分别为1.57t/hm2和2.91t/hm2。此外，昌都市和日喀则市农地畜禽粪便负荷也超过了全区平均水平（1t/hm2）。阿里地区和那曲市农地畜禽粪便负荷位居后两位，其农地畜禽粪便负荷分别为0.17t/hm2和0.96t/hm2。需要注意的是，尽管那曲市畜禽粪便产生量最大，但由于其牧草地面积远大于其他地市，导致其农地畜禽粪便负荷在西藏7个地市中位居第6位。由此可见，西藏农地畜禽粪便负荷与畜禽粪便产生量存在一定的倒挂现象。图4-12019年西藏各地市农地畜禽粪便负荷尽管西藏总体农地畜禽粪便负荷预警级别为Ⅰ，说明畜禽粪便尚未对西藏环境造成威胁，而且还具有一定的承载空间。但是，西藏不同区域的农地风险也存在差异，个别地区的农地出现了畜禽粪便污染情况（表4-3）。2019年，林芝市农地畜禽粪便负荷预警值为0.80，预警级别为Ⅲ，对环境有影响，说明存在畜禽饲养过密，农田消纳面积有限的问题。拉萨市农地畜禽粪便负荷预警值为0.3，预警级别为Ⅰ,但随着拉萨近几年大力发展奶牛养殖等畜禽养殖业，其也存在预警级别进一步上升的风险。阿里地区和那曲市农地畜禽粪便负荷预警值位居后两位，其农地畜禽粪便负荷预警值分别为0.01和0.06。从畜禽粪便环境风险来看，林芝市、拉萨市应该作为畜禽养殖污染治理的重点区域，应加强对林芝和拉萨畜禽粪便风险监督和管理，同时提高畜禽粪便的处理能力，以缓解因畜禽粪便超负荷所造成的环境污染。表4-3西藏各地市畜禽粪便负荷预警值分级地市预警值（R）预警级别拉萨市0.30Ⅰ日喀则市0.08Ⅰ昌都市0.19Ⅰ林芝市0.80Ⅲ山南市0.14Ⅰ那曲市0.06Ⅰ阿里地区0.01Ⅰ1.3.2西藏农地TN和TP负荷畜禽粪便中的N、P作为肥料施用于农田不仅能提高农作物产量，还能起到改良土壤和培肥地力的作用索东让,王平.河西走廊有机肥增产效应研究[J],土壤通报,2002,33(5):396-398.，但过量施用会造成农作物减产与产品质量下降，同时会造成农作物减产与产品质量下降，同时会对农田和水体产生一定的污染孟祥海,张俊飚,李鹏,等.畜牧业环境污染形势与环境治理政策综述[J].生态与农村环境学报,2014,30(1):1-8.。2000-2019年，西藏农地TN、TP平均负荷分别为6.1kg/hm2索东让,王平.河西走廊有机肥增产效应研究[J],土壤通报,2002,33(5):396-398.孟祥海,张俊飚,李鹏,等.畜牧业环境污染形势与环境治理政策综述[J].生态与农村环境学报,201