农业生产环境压力探析范文

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《四川环境杂志》2014年第四期

1污染物或废弃物产生排量计算方法

1.1投入品使用或残留量研究中的农业生产投入品是指化肥，农药与农膜，因这些物质投入造成的环境压力大小分别以化肥施用量，农药使用量及农用地膜残留量表示。化肥施用量与农药使用量均采用单位播种面积上的化肥施用量或使用量计，农膜残留量以残留总吨数计。参照《第一次全国污染源普查———农田地膜残留系数手册》，按南方湿润平原区大田种植回收条件，农膜残留系数取为8.7%。

1.2产排污系数法农作物秸秆产生量及秸秆焚烧后污染物产生排放量按照污染物产排系数法确定。研究核算的农作物种类包括粮食和油料，相应作物的草谷比主要参考毕于运［8］的研究。秸秆焚烧污染物产生排放因子在已有研究基础上取最大值。畜禽粪便产生量及其中污染物的产量也按照污染物产排系数法核算，畜禽粪便产量因子及污染物产生因子见文献［12，13］。

1.3数据来源研究用经济数据来自2006年～2013年《中国统计年鉴》及《四川统计年鉴》，以及2006年～2012年《中国农业年鉴》、《中国畜牧年鉴》、《中国林业年鉴》等，畜牧养殖废水主要污染物排放量数据来自2012年环境专项调查。

2四川省农业经济运行概况及环境压力结果分析

2.1四川省农业经济状况

2.1.12006年～2012年农业经济规模自2006年以来，四川省农业地区国民生产总值GDP占地区GDP的份额由18.4%逐渐调整至2012年的13.8%。农业总产值稳步增长，按可比价计(以2006年为基期)，年平均增长率为3.25%。种植业与牧业产值是主要的农业产值来源(图2)。历年来种植业产值占农业总产值的41.3%～42.5%(按可比价计)，牧业比重由2006年的50.9%逐年下降至2012年的48.2%，但牧业产值始终占农业产值的最大份额。

2.1.2四川省农业种养结构(1)种植结构历年来全省耕地面积在391～401万hm2间波动(图3)，农作物播种面积变化不大。经统计，2006年以来全省农作物播种面积只增加了1.3万hm2，尽管2010年达到401.1万hm2，但2011年略有下降，2012年恢复到399.2万hm2。其中，粮食作物播种面积占总播种面积比例超过67.0%，其次是油料和甘蔗播种面积较大。粮食播种中，播种面积最大的谷物是稻谷，其次是小麦，二者播种面积逐年下降，玉米播种面积则由129.2万hm2增加到137.1万hm2。油料中，油菜种植面积最大，2012年已达到98.1万hm2，较2006年增加23.1%。其他作物播种面积逐年下降，由2006年占总播种面积的18.0%跌至2012年的12.3%，不超过118.6万hm2。尽管耕地面积及播种面积均维持在一定水平上，但主要作物产量均逐年增产，2012年粮食总产量已达到3315万吨，居全国第六位;麻类产量居全国第一，而油菜籽、蚕茧、茶叶等产量也排在全国前三。总体上，四川省种植结构与全国种植业类似，以粮食种植为主，油料种植比重略高于全国比重，为12.9%。(2)畜禽养殖结构与全国各省市相比，四川省牧业产值仅次于山东省，占全国牧业总产值的8.3%。总体上，全省大牲畜、肉猪养殖规模大(表2)，养殖数量(年末存栏量)居全国首位，全省肉类总产量为全国第三。同期，全省家禽养殖数量61999.6万只(羽)，禽兔养殖量19660.8万只，禽兔养殖量居全国首位。2012年，环境专项调查发现，全省规模化养殖的生猪(年末存栏量)比重已达到97.5%(表3)，奶牛的规模化养殖比例也较高，蛋鸡的规模化养殖比重相对较低，为16.2%。

2.2环境压力分析

2.2.1输入性污染物“十一五”期间，四川全省化肥、农药、农用塑料膜的使用逐年上升。但2011年至2012年，全省化肥施用量(折纯量)无显著增长，仅由251.2万吨增加到252.8万吨，氮肥施用量一直以来最高，同期其施用量由128.8万吨下降到127.9万吨;农药使用量则由2011年61910万吨下降了2.6%;农用塑料膜使用量增加了3.8%，达到12.7万吨，覆盖面积增加了4.1%。与全国相比，全省化肥施用强度262kg/hm2，低于全国357kg/hm2的水平，高于发达国家化肥施用警戒线16.4%，也高于国家环保总局《生态县、生态市、生态省建设指标(修订稿)》(2007)中规定的“生态县化肥施用强度低于250kg/hm2”的限值，但低于《四川省生态县建设指标》中“＜280kg/hm2”的限值。农药使用强度由2011年6.5kg/hm2降至6.2kg/hm2，低于全国水平(8kg/hm2)，也低于发达国警戒线限值(7kg/hm2)。农用塑料膜使用强度2012年微降至128.3kg/hm2，农用塑料膜残留量1.10万吨。

2.2.2产出性废物(1)秸秆a秸秆产量2012年四川全省粮食作物产量达到3315.0万吨，谷物与油料产量分别为2753.5万吨和286.6万吨，全部作物秸秆理论产量达到3504.2万吨，比2011年净增55.5万吨，单位耕地秸秆密度为8779.1kg/hm2，高于全国、东北地区及西南地区(重庆、四川、贵州、云南)的秸秆产出水平，与长江中下游地区(上海、江苏、浙江、安徽、湖南、湖北、江西)产出水平相近;但秸秆密度(3628.6kg/hm2)低于全国及其他主要粮食耕作地区的秸秆产出水平。根据“十一五”期末四川省秸秆综合利用率(59%)和《四川省十二五循环经济发展规划》规划目标推算，2012年全省秸秆综合利用率约为66.6%，秸秆未利用量1168.9万吨。b秸秆焚烧污染物排放量根据曹国良等的研究，四川省2000年～2003年露天焚烧秸秆量占秸秆总产量的比例常年稳定在19.9%［9］。因粮经结构多年来较稳定，结合区域焚烧比重不平衡等因素，秸秆露天焚烧比重平均值取20%，则2012年全省秸秆中约有700万吨露天焚烧，因其焚烧产生的污染物详见表4。其中CO、CO2产排量超过64.0万吨，细颗粒物(ParticulateMatter2.5，PM2.5)产排量达到14.2万吨，挥发性有机物(VolatileOrganicCompound，VOC)产排量也较高，为11.0万吨。(2)畜禽养殖粪便a粪便产生量截至2012年，全省畜禽养殖粪便产生量是2.0亿吨，牲畜养殖粪便1.7亿吨，占87.2%，家禽粪便占12.8%(图4)。同期规模化养殖产生粪便量是5322.8万吨，占全省畜禽粪便总量的27.4%。畜禽粪便最主要来源是牲畜排放，全省牲畜养殖粪便产量达到16954.2万吨，占粪便总量的87.2%，规模化牲畜养殖产生4896.6万吨粪便，占规模化养殖粪便总量的92.0%。通常认为，虽然畜禽品种与区域养殖特点不同，但单位面积土地能够负荷的畜禽粪便量介于30～45t/hm2。在未经任何处理时，2012年全省畜禽粪便耕地承载量为48.7t/hm2，超过畜禽粪便最大还田限量值8.3%，比最低还田限量值高62.4%。b粪便中污染物产生量因统计原因，只分析只计算了生猪、肉牛、奶牛、肉鸡、蛋鸡粪便中的污染物产生量，同时粪肥承载量均以粪便产生量为基础核算。2012年全省畜禽粪便中COD与总氮(TotalNitrogen，TN)产量较大(图5)，分别产生823.9万吨和233.4万吨，NH3-N与总磷(TotalPhosphorus，TP)产量低于90.0万吨。牲畜粪便产生的COD、NH3-N、TN、TP分别占禽畜粪便污染物总量的88.0%、88.1%、87.8%和76.1%。全省粪肥年施氮量超过还田限值5.8%(以NH3-N的“N”计)，以TN计则超标243.8%;粪肥的TP超过欧盟磷元素还田限值1.4%。

2.32013年与2014年农业环境压力变化

2.3.1经济运行变化据四川统计局最新消息［14］，2013年四川全省第一产业增加值3425.6亿元，增长3.6%。农业依然呈现稳定增长局面，其中，粮食产量3387.1万吨，增长2.2%;油料产量290.5万吨，增长1.4%。全省牲畜养殖，除牛存栏量下降1.35%外，生猪出栏量增加到7422万头［15］，羊存栏量同比增长1.14%，家禽和禽兔出栏量分别同比增长4.0%和2.68%。

2.3.2主要农业废弃物或污染物产量变化(1)粮食增产按照2012年粮食作物产量比例及增减产情况，2013年粮食作物秸秆估计净增58万吨。油料作物中，自2010年始，花生增产量不大，主要增产量来油菜籽，2011及2012年油菜籽增产占总增量的比例分别达到93.1%和94.2%。2013年新增油料产量3.9万吨，以油菜作物秸秆计，新增秸秆量为5.9万吨。两大类作物若按20%的露天焚烧比例计，各类污染物排放量增加比例约为1.9%。(2)畜禽养殖粪便产排量变化在2012年生产基础上，2013年四川省全省畜禽粪便净增加121.4万吨(2012年马驴骡产生粪便量约占牲畜粪便总量的3%，2013年增长量暂无数据，则此处粪便量测算中不包括马驴骡的贡献)，牲畜粪便增加产生量25.0万吨，家禽粪便增加量达到95.5万吨(详见表5)。尽管各类污染物增加比率不大，但增加量均以万吨计，尤其是COD和TP，分别增加53.2万吨和14.6万吨。3.3.32014年农业环境与经济形势发展趋向在农业种养结构具有较强稳定性的背景下，主要作物或畜产品产量年增长幅度有限，一般不超过5%。2014年，粮食产量与畜禽养殖规模仍会稳定增长。通过对2012及2013年主要农业废弃物产排量的估算，发现即使农业经济产品产出缓慢增长，环境污染物都以“万吨”数量级增加。农业生产带来的环境压力将持续下去，并累积性增加。

3结论及建议

3.1结论2012年四川省种植业生产投入品使用强度仍然较高，化肥施用强度262kg/hm2，超过发达国家化肥施用警戒线16.4%，农药使用强度6.25kg/hm2，低于全国8kg/hm2的水平及发达国警戒线限值。农用塑料薄膜保守估计年残留量1.1万吨。同期，年末秸秆理论产量3504.2万吨，按20%的焚烧比例计，焚烧除排放大量CO和CO2，PM2.5和VOC排放量将分别达到14.2万吨和11.0万吨，TSP及PM10排放量超过4万吨。全省畜禽粪便产量大，2012年全省畜禽粪便达到2.0亿吨，大牲畜粪便产量占87.2%，粪便污染物中COD与TN产量大，分别产生823.9万吨和233.4万吨。总体上，四川全省农业废弃物产排量大，环境压力较大。农业稳定增产条件下，农业环境压力仍将持续增加。

3.2建议鉴于农业环境压力的累积持续增加，亟需建立并加强对农业种养业的环境压力预警。另一方面，由于现有研究方法涉及的农业废弃物或污染物产排污系数多引用国家或其他地区的研究成果，核算结果存在误差，为更准确、充分地反映四川省农业经济系统运行中的环境压力，需要进一步强化相关系数或参数的“本地化”研究。

作者：刘源月伍秋琳马玉洁单位：四川省环境保护科学研究院四川大学建筑与环境学院