新养殖模式：集约养殖业循环经济发展

摘要：随着人类生活水平的不断提高，对肉蛋奶的需求量不断增加，致使畜禽生产规模愈来愈大，现代化、集约化程度愈来愈高，饲养密度及饲养量急剧增加，畜禽饲养及活体加工过程中产生的大量排泄物和废弃物，对人类、其他生物以及畜禽自身生活环境的污染总是愈来愈突出。本文针对集约养殖业生产与污染特点，以大中型沼气工程为纽带，探讨构建集约化畜禽养殖的循环经济发展模式，以期为集约养殖业的可持续发展提供参考。 

     一、发展集约养殖业循环经济势在必然 

    （一）集约养殖业发展迅速的同时造成了严重的环境污染与社会危害 

    与传统的散养化畜禽生产相比，集约养殖在遗传育种、饲料营养、疫病防治、环境控制、饲料转化率、生产效率、标准化生产、经营管理、规模效益等方面都具有无可比拟的优势，随着经济的发展和人们生活水平的不断提高，人们对畜产品需求的增长已成为食物需求增长的主体。基于集约养殖的显著效益和畜产品市场需求的扩大，养殖业正向集约化经营方向迅速发展，猪、鸡的集约化生产方式已分别占到全球的52%和58% （Daniel，2005），其中亚洲集约化养猪达到全球31%的份额。我国自菜篮子工程实施以来，养殖业的规模及产值均发生了巨大的变化，许多城郊建立了大中型集约化养殖场，集约化养殖蓬勃发展，据统计，目前生猪和肉鸡的集约化养殖比例分别达到了34%和73.4%，大城市的养殖业集约化程度更高，据资料显示，上海、北京养殖业集约化程度已达到了100%和90%（柯炳生，2006）。养殖业的集约化经营大大丰富产品市场，提高了人们的生活水平，实现了畜禽养殖综合效益的显著提高，同时，畜禽养殖集约化进程的加快，也对推进农业、农村产业结构调整，最大限度地实现农村剩余劳动力的就地安置，推动农民增收起到了显著作用，是推动新农村建设重要手段。 

    畜禽养殖集约化经营在取得良好的经济效益的同时，其生产的外部性效应日益凸显，集约化养殖不仅造成严重的环境污染，直接影响到居民生活质量与身体健康，而且也使得养殖场与周边村民的矛盾日益激化，影响到社会的和谐进步。造成我国畜禽污染的主要原因是集约化养殖所产生的畜禽粪便得不到充分利用，与小规模的畜禽养殖不同，大规模集约化养殖所产生的粪便排放量大，运输成本较高，加之很多集约化养殖场处于城郊，农牧脱节严重，大宗粪便无法在种植业、农业生产系统中被消化，粪便的资源化利用程度较低，造成严重的面源污染，污染类型以有机污染为主。据统计，目前全国畜禽粪便COD排放量已远远超过工业与生活污水的排放量之和。2003年国家环境保护总局在全国23个省市进行的调查中发现，90%的规模畜禽养殖场未经过环境影响评价，60%的养殖场缺乏必要的污染防治措施，集约化养殖给城乡环境和城乡居民生活造成不可忽视的威胁。随着城市发展和人口的增加，有些养殖场己与周边城镇和居民日益接近连为一体，甚至成为城区的一部分，形成了目前大、中城市周围规模化畜禽养殖场比较集中的现状，加快了大中城市生态环境的恶化，使得污水围城和城市发展定期驱赶养殖场的现象十分普遍，制约着集约养殖业的可持续发展。 

    （二）循环经济模式为集约养殖业的可持续发展提供了合适的途径 

    循环经济是物质闭环流动型的经济，在资源投入、企业生产、产品消费及其废弃的全过程中，把传统的依赖资源消耗的线形增长的经济，转变为依靠生态型资源循环来发展的经济。资源的高效利用和循环利用为目标，以“减量化、再利用、资源化”为原则，以物质闭路循环和能量梯次使用为特征，按照自然生态系统物质循环和能量流动方式运行的经济模式。它要求运用生态学规律来指导人类社会的经济活动，其目的是通过资源高效和循环利用，实现污染的低排放甚至零排放，保护环境，实现社会、经济与环境的可持续发展。循环经济是把清洁生产和废弃物的综合利用融为一体的经济，本质上是一种生态经济，它要求运用生态学规律来指导人类社会的经济活动。它以物质闭环流动为核心，运用生态学原理把经济活动重新构架组织成一个“资源-产品-再生资源”的反馈式流程和循环利用模式，实现从“排除废物”到“净化废物”再到“利用废物”的过程，达到“最佳生产，最适消费，最少废弃”。循环经济以“减量化(reduce)、再使用(reuse)、再循环(recycle)”为社会经济活动的行动准则，倡导建立一种新的经济发展模式，最大限度地提高资源、能源利用率，实现经济活动的生态化，达到消除环境污染、提高经济发展质量的目的。 

    以循环经济理论为指导的农业循环经济强调把农业生产活动由过去的“自然资源-农产品-农业废弃物”的物质单向流动组织成“自然资源-农产品-农业废弃物-再生资源”的物质反馈式循环过程，所有的物质和能源要在不断进行的农业循环中得到合理和持久的利用，以实现资源的充分利用，减少最终排放废物的产生量，防止环境污染。目前，我国农业循环经济发展实践中已涌现出多种多样的发展模式，不少学者将其归纳为区域循环模式（种植业与养殖业一体化发展模式）、能源综合利用模式（以沼气为纽带的循环经济模式）、生态养殖模式、农业废弃物综合利用模式、绿色和有机农业模式。 

    二、集约养殖业环境污染的表现 

    从环境保护的角度来看集约化畜禽养殖生产过程，不难看出，集约养殖业已成为一个不可忽视的污染源。可以说，1头家畜就是一个污染源，一个畜禽养殖场就是一个环境污染物生产场。据测定，1只鸡日排粪约36kg；一个饲养10万只鸡的工厂化养鸡场，每天产鸡粪便可达10t，年产鸡粪达3600多t。据联合国粮农组织80年代估测，全世界每年仅鸡粪总量就达460亿t，这些鸡粪若处理不当，则是一个相当大的环境污染源。1头猪的日排泄粪尿按6kg计，则是人排粪尿量的5倍，年产粪尿约达2.5t。如果采用水冲式清粪，1头猪日污水排放量约为30kg。1个千头猪场日排泄粪尿达6t，年排泄粪尿达2500t；采用水冲清粪则日产污水达30t，年排污水1万多t。据测定成年猪每日粪尿中的BOD（生化需气量）是人粪尿的13倍。若发生污染即可达到严重污染程度。我国1998年产的5360万t肉中主要来自肉猪，年粪尿总量是全国人粪尿BOD的11倍。且随着我国养猪业的发展，其情况还会更严重。反刍动物不仅排泄粪便，生活过程中产生的甲烷气体占大气甲烷气体的1/5，尤其是牛产生的甲烷气体量最大，是其它反刍动物的2-3倍，所以牛、羊等反刍动物是甲烷、二氧化碳等加剧空气污染和地球温室效应物质的重要释放者。 

    可见仅畜禽排泄物就构成了巨大的污染源，若处理不当就会给环境保护带来很大威胁。因而，这一问题引起了当今世界畜牧界和环保组织的极大关注，引起了各国畜牧业生产部门的高度重视，许多畜牧业发达国家将废弃物的利用作为一门“粪便科学”（Coproology）开展深入研究，1979年在日本首次召开了关于家畜排泄物的国际讨论会。我国1992年8月在贵阳市召开了"大中城市粪尿处理及综合利用"研讨会。我国深圳市于1991年7月召开了畜禽污水处理研讨会，台湾省则从1987年前后就从事这方面法规的制定。人们力求变废为宝或废物资源利用，以充分发挥畜牧业生产优势。集约养殖业对环境造成的污染与危害具体表现在以下方面：　 

    （一）水体污染 

    畜禽的氮磷利用率很低，饲料中的氮磷分别有65%和70%以粪便形式排泄体外（Wilson,E.J. and Skeffington,R.A.，1994)。据统计，年产肥猪1万头的生产线的猪场（按6个月出栏）每天排污量，相当于5万人的粪尿的BOD值.集约化猪场所产生的富含大量有机质的猪粪便及冲洗水，直接排放进入水体，或堆放地点不合适，受雨水冲洗进入水体，都可能造成地表水或地下水恶化。 

    1.对地表水的影响有机质进入水体后，消耗水中的溶解氧，使水体发臭；悬浮物使水体浑浊，降低水中藻类的光合作用，限制水生生物的正常活动，导致水体底部缺氧，使水体同化能力降低；氮、磷可使水体富营养化。富营养化水体中含硝酸盐和亚硝酸盐浓度高，人畜若长期饮用会引起中毒。有机质在厌氧条件下，分解产生的甲烷、硫化氢等有毒气体，有毒藻类排放的大量毒素，会引起对鱼类和人的毒害，破坏水体生态平衡；粪尿中含有病菌、病毒，直接排入水体可能导致流行病的传播。 

    2.对地下水的影响。被畜禽粪便所污染的地表水下渗，还会使地下水中的硝酸盐、有机质浓度增高，造成地下水（包括水井）氮污染和有机污染，对人类与动物的健康构成威胁。 

    （二）对农田及作物的影响 

    畜禽饲料中添加的多种矿物质元素对环境也有着一种累加性影响。矿物质元素一方面是动物营养所必需的，如钙、磷、铜、铁、锌、锰等，在饲料调制时必须添加，然而另一方面家畜对这些元素的吸收利用率却仅有5~15%，余下的绝大部分都将直接排出体外，因此猪粪便中含有丰富的氮、磷、钾等养分，若适量施肥，能有效地提高土壤肥力，改良土壤的理化特性，促进农作物的生长。但若长年过量施用粪肥，将导致土壤重金属的累积，直接的后果危及土壤的功能、降低作物的品质，危及到人类的身体健康（Conway G.R. and Pretty J.N.,1991） 

    1.对作物的影响 

    畜禽粪便中含有很高的有机质和氮、磷，会引起作物徒长、贪青、倒伏，使产量大大降低。推迟成熟期，影响后续作物的生产等。 

    2.对土壤理化性质的影响 

    过量的畜禽粪便使土壤中有机质累积，阳离子交换量（CEC）增加，使无机盐积聚，土壤中不易移动的磷酸在土壤下层富积，引起土壤板结。 

    3.对土壤生物的影响 

    若向农田施入畜禽粪便过量，则土壤中栖居的小动物、昆虫、真菌、防线菌、细菌等大量繁殖，易发生病虫害。 

    （三）对空气的污染 

    受畜禽粪便的生物特性决定，饲料中的氮磷分别有65%和70%以粪便形式排泄体外，在高温下，这些粪便发酵和含硫蛋白分解产生大量氨气和H2S等臭味气体，若未及时清除或清除后不能及时处理，将会使臭味成倍增加，产生甲基硫醇、二甲基二硫醚、甲硫醚、二甲胺及多种低级脂肪酸等恶臭气体，造成空气中含氧量相对下降，污浊度升高，降低空气质量。所产生的大量的氨、硫化物、甲烷等有毒有害成分，将严重影响猪场工作人员与周边居民的身心健康。在日本的恶臭法中，已确定的8种恶臭物质中，就有6种与畜牧业密切相关，之后又追加了丙酸、正丁酸、正戊酸、异戊酸4种低级脂肪酸，这些物质在畜禽粪便中特别是猪粪中含量极大。 

    （四）传播人畜共患病 

    畜禽粪便中含有大量的病原微生物、寄生虫及孳生的蚊蝇，会使环境中病原种类增多，菌量增大，病原体和寄生虫大量繁殖，导致人、畜传染病蔓延。集约化猪场所产生的大量集中堆放或排放的猪场粪便及其冲洗水是传播人畜共患病的主要载体，不少集约化猪场与居民稠密区混杂，一旦发生疫情，后果不堪设想。 

    总之，集约畜禽养殖排泄物中污染物类型多，既有固态、液体类，又有气态类；产生的生态环境影响广泛，既有大气、水体、固体废物方面的不良影响，又有对环境卫生、土壤及农作物等方面的影响。不妥善处置，将对农村生态环境的改善和集约化养猪产业、农业可持续发展构成极大的威胁。 

    三、构建集约养殖业循环经济发展模式 

    （一）集约养殖业循环经济模式构建理念 

    畜禽养殖业、种植业是农业生产系统中相互依存、互为利益的耦合体，种植业的副产品可用作畜禽养殖业的饲料，畜禽养殖业产生的粪便又是种植业的良好肥源，这种“天然联系”的特性，正是循环经济所要求的。 

    基于这一特性，遵循生态规律，按照可持续发展理念，依托国家大力发展沼气的政策，遵循“政府推动、企业主导、村民参与“的原则，以沼气设施为纽带，在集约型养殖企业和周边农户之间，构建半封闭式循环型生态养殖园区。在园区内，凭借良好的技术支撑，以大力发展农产品安全认证与深加工为途径，通过投入简单的生产资料，如种子、饲料、畜禽幼仔、少量化肥与农药等，生产出优质环保、附加值高的农牧产品，同时得到洁净能源（沼气）和优质肥料（沼肥）。这样既能延伸产业链条，推动农业产业化进程，使企业和农户的经济效益有效提高，又能大幅度降低企业能源投入，分担村民的生活燃料与肥料支出，还能消除企业的排污压力，实现清洁生产，真正把企业和农户的利益紧密连接起来，实现整个养殖园区废物资源化和资源的半闭合式循环，最终实现废弃物的最小排放和整个园区的生态平衡。 

    （二）集约养殖业循环经济模式的构建 

    在养殖区内，以养殖企业为中心，建立大型沼气设施，将养殖场连同农户产生的人畜禽粪便、作物秸秆等废弃物投入其中，生产出沼气和沼肥（沼液、沼渣），沼气供养殖场、村民、食品加工厂和饲料加工厂使用，沼肥既是优质的肥料，又可作为鱼的饵料；农作物秸秆供养殖场作青饲料或作饲料加工厂的原料，以满足畜禽生产的需要。以沼气设施为衔接，建立起养殖业与种植业资源循环利用的生态链，使整个活动过程无污染物或微污染物排放，而产出的都是环保安全、高品质的农牧产品。园区运转流程，见图1。 

    （三）集约养殖业循环经济模式物质循环和能量流动分析 

    该园区是以食物链为框架，遵循农业生态系统物质循环和能量流动规律而设计的，食物链作为该系统能量流动和物质循环的主渠道，它既是一条能量转换链，也是一条物质传递链，还是一条价值增值链，充分体现了粮食是园区农业生态系统的基础，是初级产品的主体；养殖业是园区农业生态系统的主要转化和增值环节，沼气是园区农业生态系统中物质循环和能量流动的重要纽带，如图2所示。 

    从系统的产品多级利用来看，将原先被废弃或作薪柴的作物秸秆作为动物饲料，动物食用后通过粪便排出体外，粪便再用作发酵，产生的沼气作为能源，沼肥返回农田。增加沼气这一环节后，使物质在循环过程中更多的流向产品环节，显著提高了秸秆和粪便的利用价值，实现了能量的多级利用，有效提高了能量利用效率。 

    （四）依托循环经济模式，大力发展绿色农业 

    沼肥是培育无公害、绿色和有机农产品的首选肥料，它含有较全面的养分和丰富的有机质（表1），并具有改良土壤的功效（表2）。其养分结构易于吸收，有改土培肥、营造良性土壤微生态系统的作用，其生命活性物质有助于提高作物抗逆能力，与化肥或其它有机肥相比，能显著提高作物的产量和品质，并能有效地防病抗逆。 

    就当前城郊集约型养殖企业所发展认证农产品的领域来看，多以发展绿色畜禽产品为主，而农作物却涉及的极少。园区建成后，应充分利用沼肥的特性，在发展绿色畜禽产品认证的同时，大力发展绿色农作物的安全认证，形成绿色养殖业和绿色种植业共同发展的绿色农业格局，以推动农牧产品升值，提高园区的经济效益。 

    四、政策建议与保障措施 

    （一）建立可行的农地流转机制和利益协调机制 

    在现行法律框架下，政府可通过适当的激励政策，建立可行的农地流转机制，引导农民把自己的土地（使用权）折价入股，入股的土地由企业统一经营，农民在年底参与企业分红。同时建立长效可行的协调机制，使农户可按其为养殖企业提供的土地、秸秆、人畜粪便的量，从养殖企业免费或低价获得沼气和沼肥。这样既能利用企业的资金、资源和技术优势，实现土地的高产、高效，又能有效地推动种养结合，实现废弃物的资源化利用，减轻环境污染。 

    （二）落实沼气专项补贴，完善技术服务体系 

    一方面，要切实遵循国家相关政策，落实沼气建设专项补贴，维护养殖企业的经济利益，调动其建设沼气设施的积极性；另一方面，要进一步完善沼气技术服务体系，在沼气建设、运营和维护方面给予企业必要的技术支持。以加快沼气推广进程，提高沼气利用率。 

    （三）明确环境监管主体，加强环境治理力度  

    环保部门作为环境管理主体的职能不能销弱。一方面，既要明确环保部门对养殖业污染的管控职责，又要强化畜牧部门对养殖企业遵守环保法规的督促和指导作用。严格执行《畜禽养殖污染防治管理办法》、《畜禽养殖业污染防治技术规范》和《畜禽养殖业污染物排放标准》相关规定，科学规划、合理布局集约型养殖企业的发展，切实遵守“环境影响评价”和“三同时”制度，严把新建养殖企业的环保关，进一步加强和完善环境调查、监测工作，并制定有效的控制对策与措施。 

    （四）提高业主环保意识 

    多年来，针对养殖污染，环保部门一直采取较为宽松的管控措施，致使养殖业主普遍存在一种心态，即对污染的治理必须由政府予以扶持才能实施。需加大环保法规宣传力度和环境污染惩治力度，让业主认清“谁污染谁治理”的环境污染治理原则，企业是污染治理的主导，防治污染是企业的义务，政府的补贴只是起引导和扶持作用。