从规模到类型: 生猪养殖污染治理和资源化利用研究———以河北 LP 县为例
发布时间：2021-12-18
内容提要: 本文以河北 LP 县生猪养殖业为例，通过问卷调查和案例分析方法，对不同规模和不同类型的生猪养殖主体污染治理和资源化利用行为进行研究。本文研究结论表明，中规模养猪场配套耕地比例最低，资源化利用水平最低，污染风险也最大; 小规模和散户养猪场配套耕地比例较高，资源化利用水平较高，污染最直接。养殖规模作为分类指标，并不能完全解释养猪场的环境行为，还需要对生猪养殖主体的社会经济特性进行深入分析。是否能获得行政资源支持从而获得足够配套土地是大规模生猪养殖主体中资源化利用程度的重要因素; 中等规模生猪养殖主体的资源化利用程度普遍较低; 小农的社会经济特性决定小规模生猪养殖主体以及散户的资源化利用程度较高。建议政府在制定养殖业发展和资源化利用政策时，应根据当地粪污处理容量( 耕地) 来发展养殖生产。要充分考虑生猪养殖主体的社会经济特性，不应完全偏向支持中大规模或完全取缔小规模。
关键词: 规模; 类型; 养猪场; 污染治理; 资源化利用
一、引言
在中国水体污染严重流域，由农田、农村畜禽养殖地带和城乡结合部的生活排污而造成流域水体氮、磷素营养化已超过了来自城市地区的生活点源污染和工业点源污染( 张维理等，2004) 。2017 年中央“一号文件”指出稳定生猪生产，引导产能向环境容量大的地区和玉米主产区转移发展，大力推行高效生态循环的种养模式。农业部文件( 农牧发[2017]1 号和农牧发[2017]10 号) 对“调整优化畜禽养殖布局、深入推进畜禽标准化规模养殖、加快推进畜禽粪污资源化利用、加强畜禽粪污综合利用科技支撑、推进种养结合、循环发展、建立有效的可持续运营长效机制”等工作也进行了部署。
“资源化”也称“再生利用”，是指将废弃物最大限度地转化为资源，既减少自然资源的消耗，又减少污染物的排放( 王明远，2005) 。大型猪场排出的废水和小农场直接排放的废弃物是河流中氮的关键来源。废弃物治理最重要的驱动力不仅是治理覆盖率和效率，而是畜禽废物的再利用和再循环率( Schaffner 等，2010) 。中国畜禽养殖粪污产生的污染具有排放量大、浓度高等特点，仅仅依靠工业化达标排放处理，既不具有经济效益，亦与农村实情不符，因此必须走资源化循环利用的道路( 章红兵等，2006; 张恒等，2008; 王胤晨等，2013) 。Unterschultz J. R. ( 2001) 提出养分循环利用等方法来管理农场和非农场粪肥。根据循环经济三原则，将畜禽资源化循环利用的模式分为肥料化再利用、饲料化再利用、能源化再利用( 章明奎，2010) 。而最经济可行的方式就是肥料化利用，即将畜禽粪便堆肥发酵之后直接施于农田。目前对生猪养殖业污染治理和资源化利用的研究中，一般以生猪养殖规模为维度进行。主要结论有: ( 1) 影响中小规模生猪养殖专业户对环境产生污染的主要因素是资金短缺和技术水平的制约( 舒朗山，2010) 。连海明 ( 2010) 认为我国小规模养殖场由于粪污处理设备设施短缺，处理方式简单，产生的环境污染严重，而中大型规模养猪场有国家的设施投资和资金扶持，虽然粪污处理设备设施健全，粪污处理方式科学，处理效果很好，但是运行成本高，可行性差。( 2) 小规模和大规模的养殖场产生的污染较低，中规模的养殖场产生的污染较高。影响不同规模养殖户畜禽污染差异的主要因素有种养结合比例、政府环保规制程度、政府补贴程度( 潘丹，2015) 。( 3) 规模化猪场采用循环经济养殖的比例明显高于散养户，追求经济利益最大化是采纳程度不均衡的主要原因( 张玉梅，2015) 。
养殖规模作为分类依据非常重要，但是养殖规模并不能完全解释养猪场的生产行为和环境行为，规模化猪场采用循环经济养殖的比例明显高于散养户也与笔者的实地观察情况不同。要研究不同规模养猪场的污染和资源化行为的差异，还需要将其还原到具体的社会结构中去。目前，在地方政府实施畜禽粪污治理工作过程中，某些地区出现了 “超范围划定畜禽养殖禁养区”、“一刀切”的治理措施、“关闭或搬迁补偿不到位”等问题①。这主要是对畜禽养殖主体的社会经济因素研究不够造成。一般认为技术、资金以及逐利性等因素影响了不同规模生猪养殖主体的环境行为，但目前新型生猪养殖经营主体不断出现，不同类型的生猪养殖主体的社会经济特性深刻影响了他们的生产行为和环境行为。只有将他们的生产行为和环境行为还原到具体的社会结构中来进行解释，才能更好推动生猪养殖的污染治理以及资源化利用工作。
课题组通过半结构式访谈和面对面问答的问卷调查方法，对河北省 LP 县不同规模不同类型的生猪养殖经营主体( 大规模、中规模、小规模、散养户* ) 进行案例研究和问卷调查，并访谈了当地畜牧局工作人员、龙头企业总公司的负责人，共计完成 66 份问卷，28 个案例。调研了 3 家大规模养殖户、30 家中规模养殖户、25 家小规模养殖户、8 家散养户。其中，大规模养猪场为大资本、密集型、工业化和现代化养殖方式，中规模养猪场为本地小企业和家庭农场养殖，小规模养猪场一般为本地专业养殖大户，散户一般为本地兼业养殖户，即“农业+ 打工”相结合的生计模式。不同规模养猪场的负责人基本情况见表 1。其中，大规模和中规模养猪场的负责人的年龄较低，文化程度较高; 小规模以及散户的场主年龄较高，文化程度较低。
二、不同规模养猪场污染治理和资源化利用分析
( 一) LP 县生猪养殖发展情况
河北 LP 县是河北省的玉米优势产区。2007 年，LP 县畜牧业开始从传统散户养殖向“标 准化”、“专业化”、“规模化”养殖转型。LP 县生猪养殖业快速发展，生猪出栏量和存栏量呈稳步递增状态( 见图 1) ，2007—2010 年 LP 县的生猪出栏量以 38. 69%的平均速度增长，2010 年以后，生猪出栏量增速渐缓，平均增速为 7. 05%。截至 2013 年底，全县生猪饲养量 82 万头，其中能繁母猪存栏 4. 09 万头。
( 二) 不同规模养猪场粪污处理设施和处理方式
LP 县属环首都绿色经济圈的 14 个县( 市、区) 之一，是京津地区的水源地。在打造环首都经济圈过程中，LP 县牢牢把握“绿色”两个字，和北京实现共赢，注重环境的保护( 陈 玲 玲，2013) 。2016 年，LP 县以环评规划为先导，以农业减排和生态惠民工程为重点，先后投资 1000 多万元对 84 家畜禽养殖企业实施了畜禽粪便污染综合治理，规范规模养殖企业排污方式。笔者调查的养猪场粪污干湿分离比例为 100%，但是不同规模养猪场的粪污处理设施和处理方式存在不同。
处理设施: 调查对象中，大规模养猪场全部配备了标准晾粪场和污水池，66. 67% 建有沼气池， 33. 33%建有机肥厂; 中规模养猪场中，83. 33%建有标准晾粪场，96. 67%有污水池，13. 33%建有沼气池，3. 33%建有有机肥厂; 23. 08%小规模养猪场配备标准晾粪场，72%建有污水池和 20%建有沼气池; 散养户均没有建标准晾粪场，干粪直接堆放在空地上，37. 5%和 12. 5%的散养户建有污水池和沼气池。可见，养猪场规模越大，粪污处理设施越完善。但是与欧美国家相比，粪污处理设施( 晾粪场和污水池) 建设标准低，容量小，容易发生外泄和侧渗。
干粪处理方式: 干粪在农区属于循环利用程度较高的资源。调查对象中，有 39. 39%的养猪场产生的干粪经堆肥发酵后全部用于猪场配套耕地， 43. 94%的猪场将干粪出售或送人，15. 15%的猪场受土地面积限制将部分干粪还田，部分出售或送人，1. 52%的猪场用干粪生产有机肥( 见表 3) 。可见，养殖规模越小，将干粪配套还田的比例越高，污染越小。其中，中规模养猪场将干粪“全部出售或送人”的比例最高。这种处理方式的污染风险较高，一旦干粪无法及时出售或送人，大量在猪场堆积，会造成较大的环境污染。因此，不能及时还田的大规模、中规模养猪场，虽然有标准较高、条件较好的晾粪场，但其污染风险比能够及时还田的，污染处理设施差的小规模和散户养殖主体更高。
污水处理方式: 养猪场污水处理具有量大、污染重和循环利用难度高等特点。如果沉淀和处理不当，对外界影响很大，成为污染地下水和土壤的主要来源。( 1) 处理较好、污染较轻的处理方式为 “尿污经污水池沉淀后还田”，占比 28. 79%。其中，大规模和小规模以及散户的比例较高，而中规模的比例最低。这种处理方式要求养猪场具有足够容量的沉淀池和配套耕地面积。( 2) 沼气池发酵属于污染小资源化利用程度高的方式。虽然建有沼气池的比例达到 18. 18%，但只有 4. 55%采用沼气池发酵作为污水的主要处理方式。原因是当地气候条件下沼气池发酵难度高，维护成本较高，养殖户不愿意采用。( 3) 45. 45%的养猪场将污水长期存放于污水池中等待抽走。其中，中规模养猪场高达 86. 67%，大规模也达到 33. 33%。因为他们养猪规模大，产生的污水量大，没有配套耕地还田只能长期存放污水池中，污水量超出污水池容量，渗漏和直排的可能性增加，污染事件经常发生，污染风险系数最高。( 4) “养猪场污水直接进入下水管、河道或流进大田自然沉淀渗漏”，占 21. 21%，其中 94. 5%为小规模和散户。这种污水处理属于最直接污染外界的方式。原因是小规模和散户的设施条件不足导致直接排放。可见，在污水处理中，小规模和散户的污染最直接，中规模和大规模的污染风险最高。
( 三) 不同规模养猪场粪污资源化利用情况
养猪场粪污资源化利用主要有四大类: 还田处理、沼气池处理、生产有机肥、等待送人( 见表 5) 。在这四种模式中，前三种期望实现的是养猪场的内部循环，后一种期望实现的是养猪场所在地的区域循环。干粪 39. 39%为还田，59. 09%为出售或送给他人; 污水 28. 79%还田，45. 45%长期存放等待抽走，区域循环是否及时有效决定了粪污资源化利用
1. 还田处理方式。此模式可以实现干粪和污水的肥料化利用，其资源化利用水平最高，可行性高，污染程度最小，污染风险最低。其限制因素是需要相当面积配套资源还田的耕地。欧美等发达国家控制畜禽业引起面源污染的技术标准要求畜禽场就近配有足够的农田，以便保证在环境安全的前提下，消纳畜禽粪便，要求每公顷耕地 1. 5 个畜单位，大约相当于 15 头猪 1 公顷耕地( 张维理， 2004) ，即配套耕地比( 配套耕地比 = 猪头数( 头) / 配套还田耕地面积( 亩) ) 为 1。笔者调查的所有养猪场，其配套耕地比均低于 1，有的甚至为 0( 见表 5) 。配套耕地比越低，粪肥还田率越低，长期存放或送人待售的比例越高，资源化利用比例就越低，污染风险就越高。其中，中规模养猪场配套农田的比例最低，而小规模和散户的配套农田比例较高。可见，中规模养猪场资源化利用的比例最低，污染风险最高。
2. 沼气池方式。沼气池建设比例低，弃用比例高。沼气池主要利用污水进行发酵利用。沼气池建设需要成本和资金投入，建设比例较低，只有 18. 18%的养猪场建有。又因为当地气候条件导致沼气池发酵难度高，沼气池建设标准不达标，技术还不过关，很多养猪场应政府要求和资助建有沼气池后弃之不用的比例高达 86%。
3. 生产有机肥方式。有机肥生产设备的建设比例低，弃用比例高。生产有机肥主要的原料是干粪，要求养猪场拥有有机肥生产设施，资金和技术要求高，因此建设比例很低，只有 3. 03%的养猪场建有。
4. 区域循环方式。此方式要求区域内有相当数量的农田、有机肥厂、运输成本要低。一般来说，当地政府会采取补贴的方式，鼓励区域范围内废弃物的资源化利用，但效果不明显。有机肥厂数量少、运输成本高、有机肥生产后价格低无法盈利等原因导致有机肥生产比例低; 运输成本高以及缺少劳动力，导致粪肥无法及时输出还田。这导致区域循环不畅，养猪场的干粪长时间堆积，污水长时间存放，造成环境污染风险增加，污染事件发生。
三、不同类型养猪场污染治理和资源化利用水平影响因素分析
养猪场规模决定了养猪场的环境行为的一些特点，但还不能完全解释一些现象。例如: 为什么粪污处理设施较好的中规模养猪场的污染风险最高，而粪污处理设施不达标的小规模养殖的污染风险却比中规模的小得多? 要了解不同养猪场污染治理和资源化利用的影响机制，需要进行案例分析，从不同规模养猪场的社会经济结构类型入手，才能分析其环境行为，并制定相应的项目和政策。
( 一) 土地流转限制了大规模养猪场的资源化利用水平
5000 头以上大规模养猪场为密集型和工厂化养殖方式，要实现粪污的资源化利用，设施建设是一方面，另一方面必须通过土地流转，获得足够的耕地配套才可以进行养猪场内部的资源化利用。大规模养猪场获得配套耕地的难易程度不同，这影响了大规模养猪场的资源化利用水平。
案例一: G 公司成立于 2005 年，是由本地矿业集团和一所高校合办。其经营范围包括养殖、种植、粮食收购、饲料加工销售和技术咨询等，属河北省农业产业化重点龙头企业。2005 年，企业通过政府从 70～80 户农户中流转 4000 亩土地，签约 50 年。猪场的粪污处理设施俱全，建有沼气池( 6000 立方米) 、有机肥加工厂( 占地 1720 平方米) 。猪场采用种养结合的生态养殖模式，山地面积 2300 亩，主要种植药材和苹果。平地面积 1160 亩，主要种植玉米和蔬菜。粪污处理采用“主体双向小循环模式”，即实行干湿分离，干粪用于堆肥生产有机肥料; 固液分离的液体部分和养殖污水一起进入沼气工程进行厌氧发酵，厌氧发酵产生的沼液作为液肥通过水肥一体化设施输送至农田施用。农田产生的优质玉米等可加工成饲料供养猪场饲喂，实现了“玉米”加“生猪”的有机循环。
G 公司是当地资金雄厚的矿业集团和一所高校合办的标准化示范养殖小区，是本地企业，获得土地( 耕地和林地) 和政府补贴等方面具有较大的优势。G 公司在建场时，政府通过项目补贴形式支持通水、通电、通路; 政府通过建设用地补贴形式，补贴 10 年租金，并协调村级组织土地流转，获得 4000 亩土地。G 公司目前采用“猪—菜—果—玉米—药材”结合的生态养殖模式，将养猪业与生态系统链接起来，实现了资源的循环利用，对经济的可持续发展和环境保护具有重大意义。但其运营很大程度上依靠政府资金支持，商业和市场运营方面存在较大的问题。
案例二: S 公司是北京一家农业股份有限责任公司旗下的分公司，年存栏量 12000 头，属于省级重点龙头企业。其固定资产总投资 9000 万元，其中粪污处理设施投资 650 万元。2009 年，猪场从当地流转 220 亩荒地，每亩地 400 ～ 600 元/年，签约 30 年。猪舍内采用干清粪工艺，每栋猪舍设有专门的清粪道，各栋饲养员每天清粪两次，统一堆放在贮粪场。在排污方面，用于冲洗猪舍的污水和尿液经排污管道流进污水池，经沉淀后用抽粪车抽走施于农田，多余的部分在污水池存放。S 公司之前有两个大型污水池，2015 年公司投资 150 万元新建大型沼气池( 25000 立方米) 和堆粪场( 15000 立方米) 。但猪场只有 5 亩田地用来种植蔬菜，上述设施难以满足污染治理的需求，其粪污对周围居民和环境造成了较大影响。S 公司的污水量太大无法消解，污水池经常发生泄露，而且死猪无害化处理比例低，污水池中经常漂浮着死猪。该公司附近村民表示 S 公司由于猪场粪污处理不严格，导致他们的自来水受到污染。他们将 S 公司上告后，环保局通过实地取样分析，检测到其公司附近的水质重金属( 如钾等) 超标。另外农闲时节粪污销售减少，粪污堆积散发恶臭，对周围空气产生极大的影响。
S 公司是连锁农业股份有限公司，属于外来大型企业。此类外来大型企业具有一定的行业自律，积极进行污染治理，但在土地流转获取上有一定的难度。土地流转过程中，需要获得当地政府、村干部、村民的综合支持才能够得到足够的土地。在公司流转土地的实践过程中，地方政府和村委会常常作为外来资本的“代理人”充当“主角”，取代农户签订流转合同，俘获由土地流转产生的利益。“近两三年土地流转加速的主要原因之一便是地方政府的行政推动”( 赵阳，2011) 。而作为外来公司的 S 公司，在获得当地资源的支持方面存在困难，对当地资源的推动比本土化公司缺少优势，难以流转到足够的土地把粪污变废为宝。在缺少环保法律、法规以及政策手段的监管情况下，此类企业尽管积极增加粪污治理设施投入，但由于生产规模太大，缺少资源化利用必须的消纳土地面积，他们在生产过程中必定会对周边环境产生一定影响。——论文作者：饶 静 张燕琴
