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《四川環(huán)境雜志》2014年第四期

1污染物或廢棄物產(chǎn)生排量計(jì)算方法

1.1投入品使用或殘留量研究中的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入品是指化肥，農(nóng)藥與農(nóng)膜，因這些物質(zhì)投入造成的環(huán)境壓力大小分別以化肥施用量，農(nóng)藥使用量及農(nóng)用地膜殘留量表示。化肥施用量與農(nóng)藥使用量均采用單位播種面積上的化肥施用量或使用量計(jì)，農(nóng)膜殘留量以殘留總噸數(shù)計(jì)。參照《第一次全國(guó)污染源普查———農(nóng)田地膜殘留系數(shù)手冊(cè)》，按南方濕潤(rùn)平原區(qū)大田種植回收條件，農(nóng)膜殘留系數(shù)取為8.7%。

1.2產(chǎn)排污系數(shù)法農(nóng)作物秸稈產(chǎn)生量及秸稈焚燒后污染物產(chǎn)生排放量按照污染物產(chǎn)排系數(shù)法確定。研究核算的農(nóng)作物種類(lèi)包括糧食和油料，相應(yīng)作物的草谷比主要參考畢于運(yùn)［8］的研究。秸稈焚燒污染物產(chǎn)生排放因子在已有研究基礎(chǔ)上取最大值。畜禽糞便產(chǎn)生量及其中污染物的產(chǎn)量也按照污染物產(chǎn)排系數(shù)法核算，畜禽糞便產(chǎn)量因子及污染物產(chǎn)生因子見(jiàn)文獻(xiàn)［12，13］。

1.3數(shù)據(jù)來(lái)源研究用經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來(lái)自2006年～2013年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》及《四川統(tǒng)計(jì)年鑒》，以及2006年～2012年《中國(guó)農(nóng)業(yè)年鑒》、《中國(guó)畜牧年鑒》、《中國(guó)林業(yè)年鑒》等，畜牧養(yǎng)殖廢水主要污染物排放量數(shù)據(jù)來(lái)自2012年環(huán)境專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查。

2四川省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行概況及環(huán)境壓力結(jié)果分析

2.1四川省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)狀況

2.1.12006年～2012年農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)規(guī)模自2006年以來(lái)，四川省農(nóng)業(yè)地區(qū)國(guó)民生產(chǎn)總值GDP占地區(qū)GDP的份額由18.4%逐漸調(diào)整至2012年的13.8%。農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值穩(wěn)步增長(zhǎng)，按可比價(jià)計(jì)(以2006年為基期)，年平均增長(zhǎng)率為3.25%。種植業(yè)與牧業(yè)產(chǎn)值是主要的農(nóng)業(yè)產(chǎn)值來(lái)源(圖2)。歷年來(lái)種植業(yè)產(chǎn)值占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的41.3%～42.5%(按可比價(jià)計(jì))，牧業(yè)比重由2006年的50.9%逐年下降至2012年的48.2%，但牧業(yè)產(chǎn)值始終占農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的最大份額。

2.1.2四川省農(nóng)業(yè)種養(yǎng)結(jié)構(gòu)(1)種植結(jié)構(gòu)歷年來(lái)全省耕地面積在391～401萬(wàn)hm2間波動(dòng)(圖3)，農(nóng)作物播種面積變化不大。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，2006年以來(lái)全省農(nóng)作物播種面積只增加了1.3萬(wàn)hm2，盡管2010年達(dá)到401.1萬(wàn)hm2，但2011年略有下降，2012年恢復(fù)到399.2萬(wàn)hm2。其中，糧食作物播種面積占總播種面積比例超過(guò)67.0%，其次是油料和甘蔗播種面積較大。糧食播種中，播種面積最大的谷物是稻谷，其次是小麥，二者播種面積逐年下降，玉米播種面積則由129.2萬(wàn)hm2增加到137.1萬(wàn)hm2。油料中，油菜種植面積最大，2012年已達(dá)到98.1萬(wàn)hm2，較2006年增加23.1%。其他作物播種面積逐年下降，由2006年占總播種面積的18.0%跌至2012年的12.3%，不超過(guò)118.6萬(wàn)hm2。盡管耕地面積及播種面積均維持在一定水平上，但主要作物產(chǎn)量均逐年增產(chǎn)，2012年糧食總產(chǎn)量已達(dá)到3315萬(wàn)噸，居全國(guó)第六位;麻類(lèi)產(chǎn)量居全國(guó)第一，而油菜籽、蠶繭、茶葉等產(chǎn)量也排在全國(guó)前三。總體上，四川省種植結(jié)構(gòu)與全國(guó)種植業(yè)類(lèi)似，以糧食種植為主，油料種植比重略高于全國(guó)比重，為12.9%。(2)畜禽養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)與全國(guó)各省市相比，四川省牧業(yè)產(chǎn)值僅次于山東省，占全國(guó)牧業(yè)總產(chǎn)值的8.3%。總體上，全省大牲畜、肉豬養(yǎng)殖規(guī)模大(表2)，養(yǎng)殖數(shù)量(年末存欄量)居全國(guó)首位，全省肉類(lèi)總產(chǎn)量為全國(guó)第三。同期，全省家禽養(yǎng)殖數(shù)量61999.6萬(wàn)只(羽)，禽兔養(yǎng)殖量19660.8萬(wàn)只，禽兔養(yǎng)殖量居全國(guó)首位。2012年，環(huán)境專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，全省規(guī)模化養(yǎng)殖的生豬(年末存欄量)比重已達(dá)到97.5%(表3)，奶牛的規(guī)模化養(yǎng)殖比例也較高，蛋雞的規(guī)模化養(yǎng)殖比重相對(duì)較低，為16.2%。

2.2環(huán)境壓力分析

2.2.1輸入性污染物“十一五”期間，四川全省化肥、農(nóng)藥、農(nóng)用塑料膜的使用逐年上升。但2011年至2012年，全省化肥施用量(折純量)無(wú)顯著增長(zhǎng)，僅由251.2萬(wàn)噸增加到252.8萬(wàn)噸，氮肥施用量一直以來(lái)最高，同期其施用量由128.8萬(wàn)噸下降到127.9萬(wàn)噸;農(nóng)藥使用量則由2011年61910萬(wàn)噸下降了2.6%;農(nóng)用塑料膜使用量增加了3.8%，達(dá)到12.7萬(wàn)噸，覆蓋面積增加了4.1%。與全國(guó)相比，全省化肥施用強(qiáng)度262kg/hm2，低于全國(guó)357kg/hm2的水平，高于發(fā)達(dá)國(guó)家化肥施用警戒線16.4%，也高于國(guó)家環(huán)保總局《生態(tài)縣、生態(tài)市、生態(tài)省建設(shè)指標(biāo)(修訂稿)》(2007)中規(guī)定的“生態(tài)縣化肥施用強(qiáng)度低于250kg/hm2”的限值，但低于《四川省生態(tài)縣建設(shè)指標(biāo)》中“＜280kg/hm2”的限值。農(nóng)藥使用強(qiáng)度由2011年6.5kg/hm2降至6.2kg/hm2，低于全國(guó)水平(8kg/hm2)，也低于發(fā)達(dá)國(guó)警戒線限值(7kg/hm2)。農(nóng)用塑料膜使用強(qiáng)度2012年微降至128.3kg/hm2，農(nóng)用塑料膜殘留量1.10萬(wàn)噸。

2.2.2產(chǎn)出性廢物(1)秸稈a秸稈產(chǎn)量2012年四川全省糧食作物產(chǎn)量達(dá)到3315.0萬(wàn)噸，谷物與油料產(chǎn)量分別為2753.5萬(wàn)噸和286.6萬(wàn)噸，全部作物秸稈理論產(chǎn)量達(dá)到3504.2萬(wàn)噸，比2011年凈增55.5萬(wàn)噸，單位耕地秸稈密度為8779.1kg/hm2，高于全國(guó)、東北地區(qū)及西南地區(qū)(重慶、四川、貴州、云南)的秸稈產(chǎn)出水平，與長(zhǎng)江中下游地區(qū)(上海、江蘇、浙江、安徽、湖南、湖北、江西)產(chǎn)出水平相近;但秸稈密度(3628.6kg/hm2)低于全國(guó)及其他主要糧食耕作地區(qū)的秸稈產(chǎn)出水平。根據(jù)“十一五”期末四川省秸稈綜合利用率(59%)和《四川省十二五循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》規(guī)劃目標(biāo)推算，2012年全省秸稈綜合利用率約為66.6%，秸稈未利用量1168.9萬(wàn)噸。b秸稈焚燒污染物排放量根據(jù)曹?chē)?guó)良等的研究，四川省2000年～2003年露天焚燒秸稈量占秸稈總產(chǎn)量的比例常年穩(wěn)定在19.9%［9］。因糧經(jīng)結(jié)構(gòu)多年來(lái)較穩(wěn)定，結(jié)合區(qū)域焚燒比重不平衡等因素，秸稈露天焚燒比重平均值取20%，則2012年全省秸稈中約有700萬(wàn)噸露天焚燒，因其焚燒產(chǎn)生的污染物詳見(jiàn)表4。其中CO、CO2產(chǎn)排量超過(guò)64.0萬(wàn)噸，細(xì)顆粒物(ParticulateMatter2.5，PM2.5)產(chǎn)排量達(dá)到14.2萬(wàn)噸，揮發(fā)性有機(jī)物(VolatileOrganicCompound，VOC)產(chǎn)排量也較高，為11.0萬(wàn)噸。(2)畜禽養(yǎng)殖糞便a糞便產(chǎn)生量截至2012年，全省畜禽養(yǎng)殖糞便產(chǎn)生量是2.0億噸，牲畜養(yǎng)殖糞便1.7億噸，占87.2%，家禽糞便占12.8%(圖4)。同期規(guī)模化養(yǎng)殖產(chǎn)生糞便量是5322.8萬(wàn)噸，占全省畜禽糞便總量的27.4%。畜禽糞便最主要來(lái)源是牲畜排放，全省牲畜養(yǎng)殖糞便產(chǎn)量達(dá)到16954.2萬(wàn)噸，占糞便總量的87.2%，規(guī)模化牲畜養(yǎng)殖產(chǎn)生4896.6萬(wàn)噸糞便，占規(guī)模化養(yǎng)殖糞便總量的92.0%。通常認(rèn)為，雖然畜禽品種與區(qū)域養(yǎng)殖特點(diǎn)不同，但單位面積土地能夠負(fù)荷的畜禽糞便量介于30～45t/hm2。在未經(jīng)任何處理時(shí)，2012年全省畜禽糞便耕地承載量為48.7t/hm2，超過(guò)畜禽糞便最大還田限量值8.3%，比最低還田限量值高62.4%。b糞便中污染物產(chǎn)生量因統(tǒng)計(jì)原因，只分析只計(jì)算了生豬、肉牛、奶牛、肉雞、蛋雞糞便中的污染物產(chǎn)生量，同時(shí)糞肥承載量均以糞便產(chǎn)生量為基礎(chǔ)核算。2012年全省畜禽糞便中COD與總氮(TotalNitrogen，TN)產(chǎn)量較大(圖5)，分別產(chǎn)生823.9萬(wàn)噸和233.4萬(wàn)噸，NH3-N與總磷(TotalPhosphorus，TP)產(chǎn)量低于90.0萬(wàn)噸。牲畜糞便產(chǎn)生的COD、NH3-N、TN、TP分別占禽畜糞便污染物總量的88.0%、88.1%、87.8%和76.1%。全省糞肥年施氮量超過(guò)還田限值5.8%(以NH3-N的“N”計(jì))，以TN計(jì)則超標(biāo)243.8%;糞肥的TP超過(guò)歐盟磷元素還田限值1.4%。

2.32013年與2014年農(nóng)業(yè)環(huán)境壓力變化

2.3.1經(jīng)濟(jì)運(yùn)行變化據(jù)四川統(tǒng)計(jì)局最新消息［14］，2013年四川全省第一產(chǎn)業(yè)增加值3425.6億元，增長(zhǎng)3.6%。農(nóng)業(yè)依然呈現(xiàn)穩(wěn)定增長(zhǎng)局面，其中，糧食產(chǎn)量3387.1萬(wàn)噸，增長(zhǎng)2.2%;油料產(chǎn)量290.5萬(wàn)噸，增長(zhǎng)1.4%。全省牲畜養(yǎng)殖，除牛存欄量下降1.35%外，生豬出欄量增加到7422萬(wàn)頭［15］，羊存欄量同比增長(zhǎng)1.14%，家禽和禽兔出欄量分別同比增長(zhǎng)4.0%和2.68%。

2.3.2主要農(nóng)業(yè)廢棄物或污染物產(chǎn)量變化(1)糧食增產(chǎn)按照2012年糧食作物產(chǎn)量比例及增減產(chǎn)情況，2013年糧食作物秸稈估計(jì)凈增58萬(wàn)噸。油料作物中，自2010年始，花生增產(chǎn)量不大，主要增產(chǎn)量來(lái)油菜籽，2011及2012年油菜籽增產(chǎn)占總增量的比例分別達(dá)到93.1%和94.2%。2013年新增油料產(chǎn)量3.9萬(wàn)噸，以油菜作物秸稈計(jì)，新增秸稈量為5.9萬(wàn)噸。兩大類(lèi)作物若按20%的露天焚燒比例計(jì)，各類(lèi)污染物排放量增加比例約為1.9%。(2)畜禽養(yǎng)殖糞便產(chǎn)排量變化在2012年生產(chǎn)基礎(chǔ)上，2013年四川省全省畜禽糞便凈增加121.4萬(wàn)噸(2012年馬驢騾產(chǎn)生糞便量約占牲畜糞便總量的3%，2013年增長(zhǎng)量暫無(wú)數(shù)據(jù)，則此處糞便量測(cè)算中不包括馬驢騾的貢獻(xiàn))，牲畜糞便增加產(chǎn)生量25.0萬(wàn)噸，家禽糞便增加量達(dá)到95.5萬(wàn)噸(詳見(jiàn)表5)。盡管各類(lèi)污染物增加比率不大，但增加量均以萬(wàn)噸計(jì)，尤其是COD和TP，分別增加53.2萬(wàn)噸和14.6萬(wàn)噸。3.3.32014年農(nóng)業(yè)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)形勢(shì)發(fā)展趨向在農(nóng)業(yè)種養(yǎng)結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)穩(wěn)定性的背景下，主要作物或畜產(chǎn)品產(chǎn)量年增長(zhǎng)幅度有限，一般不超過(guò)5%。2014年，糧食產(chǎn)量與畜禽養(yǎng)殖規(guī)模仍會(huì)穩(wěn)定增長(zhǎng)。通過(guò)對(duì)2012及2013年主要農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)排量的估算，發(fā)現(xiàn)即使農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品產(chǎn)出緩慢增長(zhǎng)，環(huán)境污染物都以“萬(wàn)噸”數(shù)量級(jí)增加。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)的環(huán)境壓力將持續(xù)下去，并累積性增加。

3結(jié)論及建議

3.1結(jié)論2012年四川省種植業(yè)生產(chǎn)投入品使用強(qiáng)度仍然較高，化肥施用強(qiáng)度262kg/hm2，超過(guò)發(fā)達(dá)國(guó)家化肥施用警戒線16.4%，農(nóng)藥使用強(qiáng)度6.25kg/hm2，低于全國(guó)8kg/hm2的水平及發(fā)達(dá)國(guó)警戒線限值。農(nóng)用塑料薄膜保守估計(jì)年殘留量1.1萬(wàn)噸。同期，年末秸稈理論產(chǎn)量3504.2萬(wàn)噸，按20%的焚燒比例計(jì)，焚燒除排放大量CO和CO2，PM2.5和VOC排放量將分別達(dá)到14.2萬(wàn)噸和11.0萬(wàn)噸，TSP及PM10排放量超過(guò)4萬(wàn)噸。全省畜禽糞便產(chǎn)量大，2012年全省畜禽糞便達(dá)到2.0億噸，大牲畜糞便產(chǎn)量占87.2%，糞便污染物中COD與TN產(chǎn)量大，分別產(chǎn)生823.9萬(wàn)噸和233.4萬(wàn)噸。總體上，四川全省農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)排量大，環(huán)境壓力較大。農(nóng)業(yè)穩(wěn)定增產(chǎn)條件下，農(nóng)業(yè)環(huán)境壓力仍將持續(xù)增加。

3.2建議鑒于農(nóng)業(yè)環(huán)境壓力的累積持續(xù)增加，亟需建立并加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)種養(yǎng)業(yè)的環(huán)境壓力預(yù)警。另一方面，由于現(xiàn)有研究方法涉及的農(nóng)業(yè)廢棄物或污染物產(chǎn)排污系數(shù)多引用國(guó)家或其他地區(qū)的研究成果，核算結(jié)果存在誤差，為更準(zhǔn)確、充分地反映四川省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)運(yùn)行中的環(huán)境壓力，需要進(jìn)一步強(qiáng)化相關(guān)系數(shù)或參數(shù)的“本地化”研究。

作者：劉源月伍秋琳馬玉潔單位：四川省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院