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辽宁省畜禽粪便产污系数测算与环境承载力预警分析

吴晓楠 尤佳 杜德来 赵浩东 李婧 于乐 赫亮亮 李悠然 杜立宇

吴晓楠, 尤 佳, 杜德来, 赵浩东, 李 婧, 于 乐, 赫亮亮, 李悠然, 杜立宇. 辽宁省畜禽粪便产污系数测算与环境承载力预警分析[J]. 土壤通报, 2023, 54(2): 424 − 431 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021110506
引用本文: 吴晓楠, 尤 佳, 杜德来, 赵浩东, 李 婧, 于 乐, 赫亮亮, 李悠然, 杜立宇. 辽宁省畜禽粪便产污系数测算与环境承载力预警分析[J]. 土壤通报, 2023, 54(2): 424 − 431 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021110506
WU Xiao-nan, YOU Jia, DU De-lai, ZHAO Hao-dong, LI Jing, YU Le, HE Liang-liang, LI You-ran, DU Li-yu. Estimation of Livestock Manure Production and Environmental Bearing Capacity in Liaoning Province[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2023, 54(2): 424 − 431 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021110506
Citation: WU Xiao-nan, YOU Jia, DU De-lai, ZHAO Hao-dong, LI Jing, YU Le, HE Liang-liang, LI You-ran, DU Li-yu. Estimation of Livestock Manure Production and Environmental Bearing Capacity in Liaoning Province[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2023, 54(2): 424 − 431 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021110506

辽宁省畜禽粪便产污系数测算与环境承载力预警分析

doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021110506
详细信息
    作者简介:

    吴晓楠(1997−),女,辽宁沈阳人,硕士研究生,主要研究领域污染土壤修复与利用。E-mail: wxn1997@stu.syau.edu.cn

    通讯作者:

    E-mail: duliyu2006@syau.edu.cn

  • 中图分类号: X713

Estimation of Livestock Manure Production and Environmental Bearing Capacity in Liaoning Province

  • 摘要:   目的  本文通过对辽宁省畜禽养殖产污系数测算及污染负荷空间分布特征的探讨,为降低畜禽养殖造成的环境污染风险和辽宁省农业的可持续发展提供理论依据。  方法  根据2019年辽宁省畜禽粪便及其主要养分参数的周年监测结果,估算各市区畜禽粪便及其主要污染物的产生系数以及单位耕地面积猪当量负荷量,氮(N)、磷(P)负荷量,并对环境承载力现状进行风险评价。  结果  辽宁省畜禽粪便总产量4.65千万t;产污系数最高的是COD,全氮次之。  结论  辽宁省多数市区畜禽粪便单位耕地面积磷耕地负荷低限额,对环境有尚未构成威胁,且负荷预警值在省内存在空间分布不均的特征。
  • 图  1  辽宁省畜禽粪便总氮、总磷含量箱线图

    Figure  1.  Box plot of total nitrogen and total phosphorus content in livestock manure in Liaoning Province

    图  2  2019年辽宁省14个市的畜禽粪便产生量(以猪当量计)

    Figure  2.  Livestock and poultry manure production (in pig equivalent) in 14 cities of Liaoning Province in 2019

    图  3  辽宁省不同地区单位耕地面积氮(a)、磷(b)负荷分布特征

    Figure  3.  Distribution characteristics of nitrogen (a) and phosphorus (b) load in cultivated land (kg hm–2) in different areas of Liaoning Province

    表  1  辽宁省畜禽粪尿污染耕地承载力预警值分级[26]

    Table  1.   Warning level and classification of livestock manure land load [26]

    负荷预警等级
    Load warning level
    负荷预警值 0 < R ≤ 0.4 0.4 < R ≤ 0.7 0.7 < R ≤ 1.0 1.0 < R ≤ 1.5 1.5 < R ≤ 2.5 R > 2.5
    对环境的威胁性 稍有 较严重 严重 很严重
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    表  2  不同种类畜禽及其不同阶段粪便及其污染物日产污系数(head–1 d–1

    Table  2.   Daily pollution production coefficients of each livestock and poultry at different feeding stages (head–1 d–1

    畜种
    Livestock and
    poultry type
    粪便 (kg)
    Feces
    尿液 (kg)
    Urine
    全氮 (g)
    Total N
    全磷 (g)
    Total P
    化学需氧量 (g)
    COD
    氨氮 (g)
    NH4 + −N
    实测值
    Measured
    value
    污普系数
    Coefficient
    实测值
    Measured
    value
    污普系数
    Coefficient
    实测值
    Measured
    value
    污普系数
    Coefficient
    实测值
    Measured
    value
    污普系数
    Coefficient
    实测值
    Measured
    value
    污普系数
    Coefficient
    实测值
    Measured
    value
    蛋鸡 育雏育成 0.06 0.06 0.53 0.67 0.09 0.13 0.17
    产蛋鸡 0.13 0.10 1.26 1.12 0.18 0.23 0.58
    肉鸡 0.13 0.18 1.43 1.85 0.27 0.48 0.29
    奶牛 犊牛 8.88 6.10 92.62 16.27 162.14 32.08
    育成牛 16.75 15.67 7.50 7.23 124.56 110.95 18.92 24.06 224.69 237.91 46.43
    成乳牛 32.58 33.47 13.30 15.02 286.20 257.70 34.35 54.55 499.89 598.51 136.79
    肉牛 犊牛 9.03 6.50 134.30 14.58 278.95 46.63
    育肥牛 13.25 13.89 6.80 8.78 145.14 150.81 21.02 17.06 233.12 324.19 51.00
    母牛 25.33 8.50 137.15 32.22 302.58 65.80
    生猪 保育 0.56 0.58 1.27 1.57 15.20 26.03 2.35 3.05 26.82 30.29 9.45
    育成猪 1.31 1.44 2.90 3.62 40.91 57.70 5.83 6.16 48.83 64.01 29.76
    能繁母猪 2.08 2.11 5.15 6.00 65.87 78.67 9.88 11.05 88.68 89.90 33.56
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    表  3  2019年辽宁省畜禽粪便污染物产生负荷量 (104 t)

    Table  3.   Load amount of livestock and poultry manure pollutants in Liaoning Province in 2019 (104 t)

    地区
    City
    全氮
    Total N
    全磷
    Total P
    COD氨氮
    NH3-N
    总量
    Total
    沈阳 9.22 1.28 22.34 4.54 37.38
    大连 4.98 0.80 9.30 2.02 17.09
    鞍山 2.89 0.47 5.31 1.10 9.77
    抚顺 0.97 0.15 4.15 0.42 5.68
    本溪 1.11 0.16 4.16 0.53 5.97
    丹东 1.56 0.25 4.26 0.58 6.65
    锦州 6.12 0.90 16.98 3.24 27.23
    营口 1.27 0.22 8.64 0.41 10.54
    阜新 6.33 0.92 33.48 3.17 43.90
    辽阳 1.08 0.16 3.55 0.56 5.35
    盘锦 1.37 0.24 0.85 0.45 2.90
    铁岭 7.14 1.04 12.52 3.33 24.04
    朝阳 9.01 1.32 40.87 4.34 55.55
    葫芦岛 3.84 0.58 15.33 1.97 21.73
    总量 56.89 8.49 181.74 26.66 273.78
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    表  4  辽宁省各地区耕地消纳畜禽粪便负荷及预警值

    Table  4.   Loads and early warning grade of livestock and poultry manure consumption of cultivated land in each city of Liaoning Province

    地区
    City
    耕地面积
    Cultivated
    land
    (hm2
    耕地粪便猪当量负荷
    Pig manure
    equivalent
    (t hm–2
    预警值
    Load alarm
    value
    负荷级别
    Load
    level
    沈阳 766638.33 10.24 0.34
    大连 418554.26 7.96 0.27
    鞍山 303281.83 6.08 0.20
    抚顺 186676 4.18 0.14
    本溪 85337.6 11.16 0.37
    丹东 247545.71 4.09 0.14
    锦州 507958.73 10.60 0.35
    营口 120472.69 7.35 0.25
    阜新 519692.65 11.38 0.38
    辽阳 187942.73 5.10 0.17
    盘锦 157674.55 4.36 0.15
    铁岭 666499.99 8.34 0.28
    朝阳 549827.49 14.49 0.48
    葫芦岛 293614.68 11.62 0.39
    总量/平均 5011650.57 9.29 0.31
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-11-15
  • 录用日期:  2022-07-06
  • 修回日期:  2022-07-03
  • 刊出日期:  2023-04-06

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