沧州市主要几种畜禽养殖温室气体排放估算_刘晓娟.pdf

2022年11月环境保护摘要：笔者以沧州市畜禽养殖业发展现状为基础，根据畜禽养殖温室气体排放因子，采用政府间气候变化专门委员会指南和省级温室气体清单编制指南推荐的温室气体排放系数法，估算沧州市 2020 年畜禽温室气体排放量。根据主要的几种温室气体排放情况给出畜禽温室气体减排措施。关键词：畜禽养殖；温室气体；排放量沧州市区域饲草饲料资源丰富，是华北地区优质苜蓿的生产基地，发展畜牧业有得天独厚的优势，使得沧州市成为河北省畜牧产业大市1。近年来，沧州市畜牧业得到了快速发展，根据沧州市统计局发布 沧州统计年鉴(2021 年)，笔者摸清了全市主要几种畜禽饲养情况(见表 1)，计算沧州市畜禽养殖温室气体排放量，为实现畜禽养殖“碳达峰”提供数据支持。1温室气体产生途径畜牧业温室气体产生途径主要来自动物呼吸代谢、反刍动物瘤胃发酵、非反刍动物肠道发酵、动物粪便、废弃物无氧处理过程中直接或间接的二氧化碳(CO2)、氧化亚氮(N2O)和甲烷(CH4)排放2。其中，动物排放甲烷主要包括 2 种途径，一种途径是动物通过胃肠道体内发酵产生甲烷，以嗳气或放屁的形式释放到大气中；另一种途径是动物排出的粪、尿及废弃物等有机物，在体外厌氧发酵后产生甲烷释放到大气中。反刍动物可通过瘤胃和后肠发酵产生甲烷；而非反刍动物(如单胃动物)主要通过肠发酵产生甲烷。畜牧业排放的 N2O 主要是动物粪、尿、废弃物等有机物排出体外后，在粪便堆肥和废弃物处置管理过程中产生2。2畜禽养殖产生温室气体的计算方法笔者采用政府间气候变化专门委员会(IPCC)估算农业温室气体排放指南和省级温室气体清单编制指南中的排放系数，结合沧州市畜禽养殖的统计数据，估算猪、牛、禽、羊和禽类等庭院养殖动物的 CH4和 N2O 排放量3。沧州市主要几种畜禽养殖温室气体排放估算刘晓娟韩小问*勾东东王兆雪刘国松河北欣众环保科技有限公司(河北沧州 061000)中图分类号：X713文献标识码：B文章编号：1002-2996(2022)11-0057-03Estimation of Greenhouse Gas Emissions from Livestock andPoultry Breeding in Cangzhou CityLIU Xiao-juan，HAN Xiao-wen*，GOU Dong-dong，WANG Zhao-xue，LIU Guo-song(Hebei Xinzhong Environmental Technology Co.，Ltd.，Hebei，Cangzhou 061000，China)Abstract：Based on the development status of livestock and poultry breeding industry in Cangzhou，according to the greenhouse gas e-mission factors of livestock and poultry breeding，the greenhouse gas emission coefficient method recommended by the guidelines of theIntergovernmental Panel on climate change and the guidelines for the preparation of provincial greenhouse gas inventories is used to esti-mate the greenhouse gas emissions of livestock and poultry in Cangzhou in 2020.According to the main greenhouse gas emissions of live-stock and poultry，the measures for reducing greenhouse gas emissions of livestock and poultry are given.Key words：Livestock and poultry breeding；greenhouse gases；Emissions表 12020 年沧州市主要几种畜禽饲养情况畜禽名称出栏量出栏量猪236.26153.39牛20.1517.72羊185.28102.00禽类1052.444015.79万头/万只572022年11月2.1甲烷排放计算方法畜禽甲烷温室气体排放量等于动物出栏数和年末存栏数之和乘以甲烷排放因子(动物肠道发酵甲烷排放因子+粪便管理甲烷排放因子)，然后将各种动物的排放量求和得到总排放量。计算公式如下。E=ni=1(Cki+Fki)(Nki+Gki)10式中：Ck 为动物肠道发酵甲烷排放因子kg/(n/y)；Fk 为粪便管理甲烷排放因子kg/(n/y)；Nk 为动物出栏数(104)；Gk 动物年末存栏数(104)；K 为动物种类(猪、牛、羊、家禽)；E 为动物甲烷温室气体排放总量(t)。根据 省级温室气体清单编制指南 确定甲烷排放因子系数。由于指南分别给出的是奶牛和非奶牛、山羊和绵羊各自系数。笔者采用 2 种牛羊的平均值核算甲烷排放因子，具体情况见表 2。2.2氧化亚氮计算方法畜牧业氧化亚氮(N2O)气体的排放采取下列公式进行计算。N2OLive=ni=1Nii式中 N2OLive 表示畜禽养殖业 N2O 年排放总量；Ni表示 i 种畜禽年平均饲养量；i表示 i 种畜禽N2O 排放系数。根据相关文献报道，确定各畜禽 N2O 大致的排放系数(见表 3)11-12。3沧州地区主要几种畜禽养殖产生温室气体排放估算沧州地区主要几种畜禽产生温室气体排放量包括甲烷(CH4)排放量与氧化亚氮(N2O)排放之和，估算结果见表 4。根据估算结果可知，2020 年沧州地区主要几种畜禽中牛的温室气体排放量最大为 32159.204 t/a，禽类的温室气体排放量最少为 1520.469 t/a。沧州地区畜禽养殖业温室气体甲烷排放量占比达到 93.5%。4“十四五”期间沧州地区主要几种畜禽养殖产生温室气体排放预测笔者根据沧州市“十三五期间”统计年鉴数据，分析过去 5 年主要几种畜禽的变化情况，结合 沧州市国民经济和社会发展第十四个五年规划和二三五年远景目标纲要，类比确定沧州市“十四五”期间(2021-2025 年)主要几种畜禽的存栏量和出栏量，类比数据详见表 5。畜禽名称动物肠道发酵甲烷排放因子粪便管理甲烷排放因子猪1.001.12牛80.473.25羊8.230.155禽类0.01表 2甲烷排放因子kg/（n/y）表 3N2O 排放因子畜禽名称N2O排放因子（kg/头/a）猪0.53牛1.20羊0.33禽类0.02畜禽名称CH4排放量N2O排放量合计排放量猪8260.5802065.14510325.725牛31704.764454.44032159.204羊24088.428948.02425036.452禽类506.8231013.6461520.469合计64560.5954481.25569041.850占比/%93.5006.500100.000表 4沧州地区主要几种畜禽产生温室气体排放量t/a畜禽名称出栏量存栏量猪1100760牛10090羊930510禽类1230034800表 5沧州市“十四五”期间（20212025）主要几种畜禽的存栏量和出栏量万头/万只环境保护582022年11月“十四五”时期沧州地区主要几种畜禽产生温室气体排放量包括甲烷(CH4)排放量与氧化亚氮(N2O)排放之和，估算结果见表 6。根据预测结果可知，“十四五”时期沧州地区主要几种畜禽中牛的温室气体排放量最大为 159068 t/a，禽类的温室气体排放量最少为 4710 t/a。沧州地区畜禽养殖业温室气体甲烷排放量占比达到 92.49%。5降低畜禽养殖温室气体的结论与建议根据 2020 年数据及“十四五”期间沧州地区主要几种畜禽温室气体排放估算情况可知，牛的温室气体排放量最大，禽类的温室气体排放量最少。沧州地区畜禽养殖业温室气体甲烷排放量占比达到93.5%，氧化亚氮占比为 6.5%。经估算，该地区主要的产排动物为反刍动物；因此，提出以下两点建议。(1)减少畜禽胃肠道甲烷的产生。以牛为代表的反刍动物是畜禽业最大的甲烷排放源。一般动物体质量越大，单个动物甲烷排放量越大，饲料采食量越大，饲料的消化率和生产力越低，单位畜产品的甲烷排放量也越大4。因此，需要采取提高优化饲料质量和改善动物生产力两种措施来降低动物甲烷排放量。一是加强苜蓿草、玉米、稻草等饲料的氨化，提高饲料的适口性和消化率，从而减少甲烷在胃肠道中的产生量。二是通过适当调节反刍动物的胃肠微生物群落，通过添加菌素减少瘤胃中产甲烷菌的数量，从而减少甲烷产量。(2)减少畜禽粪便管理中甲烷和氧化亚氮的产生。一是采用畜禽粪便发酵技术对畜禽粪便管理中的甲烷进行合理化利用。发酵产生的沼气主要成分为甲烷，甲烷为清洁能源，可以为居民生活和厂区发电提供燃料。二是变更粪便清理方式，由传统的湿清粪变为干湿分离。还可利用稻草秸秆在动物舍铺设保温床基，以减少厌氧环境的产生，降低甲烷的产生。参考文献1靳会诊.发展中的沧州市现代畜牧业 J.兽医导刊，2017(18)：1673-8586.2马龙，顾玮，魏纯学，等.银川市畜禽养殖温室气体排放估算J.农业科学研究，2015(4)：1673-0747.3王健健，秦九林.贵州省六盘水市温室气体排放动态分析J.安徽农业科学，2017，45(23)：66-68.4严良政，赵杨.大连市畜牧业非 CO2 温室气体排放量评估J.环境保护与循环经济，2016，03-0047-06：1674-1021.作者简介：刘晓娟，1984 年出生，女，工程师，主要研究方向为环境影响评价、碳核算和环境规划。勾东东，1992 年出生，男，工程师，理学学士，主要研究方向为环境影响评价、碳核查和环境规划。通讯作者：韩小问，1992 年出生，女，工程师，理学学士，主要研究方向为环境影响评价、碳核查、环境规划和生态学。畜禽名称CH4排放量（t/a）N2O排放量（t/a）合计排放量（t/a）猪39432985849290牛1590682280161348羊1207444752125496禽类4710942014130合计32395426310350264占比/%92.497.51100表 6沧州地区主要几种畜禽产生温室气体排放量环境保护59