[摘要]针对我国南方河网地区水质总体质量不高的现状，分析了养殖废弃物对土壤和水体造成的风险，从养殖场的科学管理、养殖废弃物生态处理和循环经济模式构建三个方面提出了污染废弃物的风险防控途径，可为南方河网农村畜禽清洁养殖和区域水环境管理提供决策参考。
[关键词]畜禽养殖;南方河网;人工湿地;风险防控;清洁生产
[中图分类号]TV85 [文献标识码]A
位于我国秦岭淮河以南的河流中下游平原属于南方河网地区，该区域在季节性季风的支配下，气候温润、降雨量大，大小不同的水系发达，河湖分布密集。同时，南方河网地区人口密度大、经济发达、产业发展较快。随着近年来农村畜禽养殖规模的扩大，有些未经处理达标的养殖污水的大量排放，导致胡泊、水库、池塘出现了不同程度的水体富营养或严重污染的现象。而且，建设用地的急剧增加使得河道堵塞、河湖连通性差、水体不流动，加剧了水质恶化，并造成了区域性水质性缺水。以珠江流域为例，随着广东经济的迅猛发展，超过60%的污水来自以广州为中心的珠三角区域，日益严重的水质污染已经严重制约了该区域的社会经济可持续发展。基于此，本文对我国南方河网农村畜禽养殖造成的风险进行分析，并提出污染防控的措施，为该区域的水环境改善、畜禽清洁养殖及“美丽乡村”建设提供参考。
1 农村畜禽养殖污染风险
畜禽养殖业的风险大小受养殖规模、养殖模式、排污措施及当地的地理环境特点等因素影响，其主要包括养殖废弃物对土壤的污染和养殖废水对水体的污染两个方面。土壤污染的风险主要通过过量使用养殖废弃物产生，当施用量超过农田的最大承载量后，便会引发土壤污染。其中，畜禽粪便中大量的盐离子（钾和钠）通过破坏土壤结构并降低土壤的渗透性，导致植物生长不良和土壤次生盐渍化。例如，按中高施肥水平施用纯有机肥后2至8年后，土壤可达到轻度以上盐渍化程度。畜禽粪便中大量的氮、磷进入土壤后转化为硝酸盐和磷酸盐，会降低作物产量，增加蔬菜硝酸盐含量，影响人体的健康;而且土壤表面过量的磷会结合钙、铜、铝和其他元素，导致土壤板结并影响植物的生长。
规模化畜禽养殖场废水处理设施出现故障或人为的因素，造成废水未经处理直接排放，数量较大的废水及其中较高浓度的氮磷和有机物含量易造成附近的水体污染严重。目前很多饮用水源段（水库、河流）附近均分布有村庄，村庄内一般会有一定数量的畜禽散养户。由于畜禽散养户的饲养管理、污染治理水平普遍较为落后，环保意识也较差，很容易出现畜禽养殖废水直接排入河流、水库的现象，造成饮用水源水质变差和富营养化，对饮用水源造成潜在的污染风险。主要包括以下五个方面：①畜禽养殖污水的硝酸盐和氨氮渗透到地下水中，导致硝态氮升高引起水质恶化。此外，地下水中的氨氮转化成硝酸盐时，也会加剧地下水污染程度;②养殖污水中的高浓度磷在作物难以完全吸收的情况下，多次灌溉可能增加磷的活性并淋溶到地下水中;③经过养殖污水多次灌溉后，土壤离子交换后释放出原有的钙离子，导致地下水的硬度、盐度发生变化;④养殖废水中有些难以降解的有机污染物，继续存在水体中，对水环境产生长期而不利的影响;⑤养殖废水中除了氮磷和有机物外，真菌孢子、肠道细菌、病毒等有害微生物也会引起地下水污染。
2 畜禽废弃物污染风险防控途径
2.1 养殖场的科学管理
开展畜禽、水产养殖禁养区、限养区划定和管理工作。例如，饮用水源一级保护区和自然保护区核心区和缓冲区属于重点生态功能区，严禁养殖畜禽及水产;港口/航道、国家级水产种质资源保护区核心区也属于禁止养殖区，此外，禁止养殖区还有水体中有毒有害物质超过规定标准的区域及未批准利用的无居民河心岛（包括沙洲等）。饮用水源二级保护区和准保护区与国家级水产种质资源保护区实验区则属于限制养殖区，河道及堤防保护区、自然保护区试验区、风景名胜区等也属于限制养殖区。因此，畜禽、水产养殖场的选址要避开这些关键区域，以免对这些区域造成水体污染。
加强畜禽养殖散户管理。引导散户养殖逐步向规模化转移，集中收集畜禽废弃物，实行集中处理及资源化利用，推動流域养殖产业转型升级。在实际生产中，可考虑以乡镇或较大的行政村为单位进行。此外，要积极推进生猪栏舍改造建设，重点推广生猪“高架床栏舍、清粪零冲水、饲养管理自动化、环境可控制”等生态养殖模式，从源头上阻断或减少养殖污水产生。
2.2 养殖废弃物生态处理
按照全程减控、资源利用的原则，以畜禽养殖废弃物生态治理为指导，大力推广种植-养殖结合、发酵床养殖和达标排放等技术，应用目前相对成熟的畜-地平衡的废弃物处理模式。在实践中，该模式是在畜禽养殖废弃物固液分离的基础上，将大部分的有机质通过厌氧发酵处理，厌氧发酵后的沼液经沉淀后再通过活性污泥法、生物接触氧化法、生物滤池法等好氧处理，以达到《畜禽养殖业污染物排放标准》的相关规定。
由于南方年均温高、冬季结冰期短，适合应用低成本、高效率并且易管理的人工湿地/塘进行养殖污水处理。水葫芦、大漂、香蒲、葛蒲、芦苇等高生物量、生长速度快的植物经常被用于人工湿地的构建，取得了良好的效果。但这些植物因生长周期短、可二次利用度低，有时候也面临着后续处理成本高、易二次污染的问题。
2.3 循环农业经济模式构建
针对目前我国南方地区人工湿地处理养殖废弃物过程中存在的问题，中科院亚热带农业生态研究所筛选了具有多年生、资源化利用高的绿狐尾藻作为人工湿地的主要植物，通过研发生物基质-生态湿地-经济湿地复合系统核心技术进行养殖废弃物污染减控。试验示范表明，16000mg/kg的COD经过处理后，可降低到80mg/kg，3900 mg/kg和350mg/kg铵氮、总磷经过人工湿地处理后，也分别降低到了20mg/kg和1mg/kg。浓黑发臭的污水变得清澈无味，系统末端养殖的草鱼、鲢鱼、鲤鱼还可以狐尾藻为饲料，大大提高污染治理的经济效益。另外，应浙江省嘉兴市科技部门的要求，课题组增加了河道的污染减控和水质提示试验示范内容，分别在嘉兴市南湖区的花家浜、杨家浜、增浜和明月河等污染严重、河水又黑又臭的河道建立了“五水共治”的试验示范工程，通过近半年的治理，试验示范河道水体中COD、铵氮、总磷等污染物降低了50%～80%，基本恢复其生态自净功能。此外，在保障粮食产量和满足农田环境风险评估的情况下，将适量的畜禽粪便转化成有机肥，替代生产中所需的部分化肥，即满足作物、果树、蔬菜等生产需求，也能推进畜禽粪便资源化利用，实现以种定养，有望成为治理该区域农村突出环境问题、践行绿色发展的途径之一。
3 结语
南方河网地区独特的地理环境条件及迅猛发展的畜禽养殖废弃物物的排放，对土壤和水体带来了高风险，需要根据不同区域的环境承载能力，按照种养平衡的原则，科学计算畜禽养殖容量，达到产用平衡;积极应用畜禽生态养殖技术，推进生猪栏舍改造建设;重点推广畜禽废弃物的工程处理模式、人工湿地及循环农业经济等模式，从源头上阻断或减少养殖污水产生，提高农牧结合便利化水平，从而降低该地区畜禽养殖的环境风险，实现区域生态环境的可持续发展。
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