摘要 为切实推进畜禽养殖污染减排，中华人民共和国环境保护部与新西兰环境部于2010年开展中新乳业养殖污染减排技术写政策交流合作。本文根据交流材料就新西兰乳业污染防治的政策体系、管理措施及科学研究的概况进行介绍，并对中国乳业污染防治提出了建议。
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关键词 乳业养殖；污染防治；新西兰
文／田金平 陈吕军
畜禽养殖污染减排是“十二五”期间中国污染减排的重要组成。目前中国的畜禽养殖污染已成为部分地区水环境质量下降的重要原因，对土壤环境和农产品质量安全构成威胁，影响人居环境质量和人体健康等，畜禽养殖污染减排面临很大的挑战。新西兰作为畜牧业强国，在畜禽养殖方面积累了丰富的经验，取得了良好的成效，值得中国借鉴。
新西兰乳业概况
在新西兰农业是其产业的核心，农业占新西兰出口的49%，其中牧业占新西兰农业出口额87%，而乳业出口额则占64%。2009／10财年（新西兰的财年为当年4月至次年3月，下同）新西兰奶牛（小乳牛）、肉牛、绵羊（羔羊）、鹿、猪五种畜禽的养殖量分别为460万头、400万头、3200万头、110万头、30万头，前四类畜禽的出口额分别为110亿、20亿、40亿、3亿新西兰元。近40年来，新西兰乳业向规模化发展的趋势明显（图1），2012/13财年乳业牧场的数量为11891座，牧场平均规模为402头奶牛。
近5年新西兰乳业养殖场规模分布变化见图2。2007/08年，150～199头和200~249头奶牛的牧场最为普遍，其比例分别为13. 8%和16.3%。到2012/13年，这两种规模的牧场占比分别下降至11. 8%和14.5%。2012/13年与2007/08年相比，规模350头以上的牧场比例明显增加，另外1000头以上的大型牧场奶牛养殖数分别为4万头和7.2万头，占当年奶牛养殖总数的10%和15%。
1990/91年后，新西兰奶牛总数增长较快，从250万头左右增长到2012/13年的478万头。乳业养殖主要集中在北岛，养殖规模占总量的65.1%，南岛为34.9%。北岛以怀卡托地区规模最大，该地区拥有新西兰最大的湖泊淘坡湖，但其奶牛养殖量占比已从2007/08财年的31. 4%下降到2012/13年的24%。
新西兰乳业的产出率也有显著提升，每头奶牛每个产奶季的牛奶固形物产量（指奶牛每个泌乳期能够生产的牛奶干物质的数量，包括乳脂肪、乳蛋白、乳糖、矿物质和维生素等营养物质）从1992/93财年的259公斤增加至2012/13财年的346公斤，每头奶牛每个产奶季产奶量平均为3500升，蛋白质年产量平均为150公斤。
新西兰乳业产业链
新西兰乳业围绕农户为核心形成了包括三级政府（中央政府、区域政府和地方政府）、乳业协会、肥料供应商、恒天然集团、乳品质量监测、科研机构及咨询机构等相关方的完整产业链（图3），乳业发展以经济、环境、文化多赢为目的。
新西兰乳业产业链中，农户是核心，是社会财富的主要拥有者。政府在制定养殖相关的法律法规和各项政策的同时还为农户提供基础设施资金支持，同时政府支持农户参加土地和水论坛，为政府决策提供建议，保持了政府和农户间信息反馈的有效沟通。农户成立了乳业协会，农户的税收部分用于资助乳业协会的工作，乳业协会代表了农户的利益，也是农户与政府进行沟通的重要渠道。新西兰于2009年建立了土地与水论坛，是由农户发起的合作平台，由58个成员单位组成，包括农业、工业、科研部门、各级政府代表等。论坛每月召开一次，形成自己的报告提交给政府决策部门，为政府决策提出建议。
恒天然是新西兰最大的公司，是全球最大的乳品加工企业和原料供应商，公司全球收入占新西兰全国出口总额的25%。恒天然属于股份制企业，为10600多名新西兰奶农所拥有与控股。恒天然为农户提高技术水平和产品质量等提供服务指导。肥料是乳业养殖重要的辅助材料，新西兰有两家肥料供应商，分别为北部地区和南部地区的农户提供优质肥料，农户也是肥料供应商的股东。恒天然和肥料供应商分别根据不同农户的牧场土壤结构特点、土壤营养状况、奶牛数量和品种、牛奶质量等，为农户提供一对一的服务。
新西兰乳业建立了从草场到奶瓶（Grass-to-Glass）全流程监控的严格奶制品质量控制体系。奶农在牧场按统一的规范和程序快速低温储存原奶，每个奶农的储罐均有一个身份识别芯片，由乳业公司统一收集，实现全流程质量跟踪管控。原奶质量监测由独立运行的奶质监测实验室MilkTestNZ完成，新西兰全国97%的牧场原奶由其监测，高峰时每天监测25000个样品。农户的牛奶由恒天然等乳业公司集中收集后取样送至监测实验室，乳业公司根据监测结果向奶农付费。
新西兰的众多科研机构开展了大量系统深入的针对乳业发展的科学研究，包括土壤特性、营养预算、决策支持、技术和工具开发等方面。科研机构的经费主要来自政府、恒天然及肥料生产商资助等。乳业咨询机构也是新西兰乳业产业链非常重要的组成部分，为农户提高养殖水平（如减少营养流失、提高牛奶蛋白质含量、提高牛奶干物质产量等），其在营养预算、养殖方案设计等方面为全部农户提供一对一服务。
新西兰乳业养殖污染管理
乳业与清洁河流协定
乳业与清洁河流协定(Dairying and Clean Streams Accord)是新西兰乳业污染防治最重要的一个措施，目的是减少乳业养殖对新西兰各种水体、地下水和湿地水环境质量的影响，以促进乳业可持续发展。该协定是恒天然与中央政府、地方政府在2003年签订的自愿协议。清洁河流协定所设目标均是全国性的最低目标，要求由恒天然和地方议会在2004年6月前联合制定地区行动计划，每年进行目标完成情况评估。该协定提出了5个优先行动及其相应的目标，一是安装围栏杜绝奶牛进入溪流、河流和湖泊及岸边；二是在牲畜经常通过的水体架设桥梁涵洞；三是牧场乳业废弃物采用合适的方法处理处置；四是牧场通过营养预算有效管理营养物质（氮和磷），使其流失进入地下水和地表水的量最小化；五是在现有的重要湿地架设围栏，保护天然水域。
2013年7月，新西兰在乳业与清洁河流协定的基础上提出了新的十年战略，即《可持续乳业：水协定》(Sustainable Dairying: WaterAccord)，其目标是通过帮助乳业养殖者应用最佳实践措施，提高乳业发展的整体绩效，一些最佳实践措施包括：沿河管理、营养管理、养殖废弃物管理、水资源使用管理、新建牧场高起点发展等，该协定还明确了乳业公司、乳业协会等核心干系方各自的责任。
乳业养殖污染物处理方式
1991年之前，新西兰乳业养殖排泄物主要通过氧化塘处理，即采用一级自然塘和一级曝气塘生化处理，以去除BOD、固体物和氨，但可溶性的氮、磷、钾及微生物直接进入环境。1991-2000年期间，养殖排泄物回施于牧场快速普及。这主要基于以下考虑：一是土壤是天然的生物过滤系统；二是植物生长需要获得营养；三是肥料成本较大；四是点源污染问题已明显下降，养殖业污染成为首要污染。将养殖排泄物作为肥料使用，牧场无需再施氮肥，奶农因此节约了肥料费用和灌溉用水，之前新西兰用水最大的环节是牧场灌溉。将奶牛排泄物回施于牧场草地，已成为首选的废物处理方法，在某些地区这已是许可的唯一方法。目前，新西兰乳业养殖场污染物的典型处理方式见图4。
新西兰乳业养殖每年产奶期通常为9个月。南部地区冬季以圈养为主，北部地区冬季仍为草场放养，奶牛在草场间轮换放养。养殖排泄物作为肥料还田回施于牧场，实际操作中划定了土地营养氮的最大负荷，避免土壤营养物在质饱和状态下还田，防止产生地表径流和表面淤积，并禁止将排泄物直接排入水体。新西兰规定土地氮的负荷不能超过每公顷每年150公斤。养殖排泄物作为肥料回施于牧场，固液分离及上清液的贮存是关键环节之一，贮存包括贮存池的容量设计、防渗处理等，新西兰已形成了与此相关的完整的导则和设计规范。
排放配额与交易
新西兰在乳业养殖环境保护政策实践中，排放配额与交易被成功应用。陶波湖是新西兰最大的标志性湖泊，总氮的排放配额与交易在陶波湖流域保护方面起到了积极的作用。
陶波湖面积616平方公里，清澈度最高达16米，对氮很敏感。历史上来自动物的排泄物及陶波湖流域土地功能改变导致大量的氮进入陶泊湖，使得陶波湖的清澈度一度下降。20世纪70年代起，陶波湖流域的牧场面积占全国的18%，牧场排放贡献了流人陶波湖氮的37%。从2000年开始，陶波湖所在地方政府启动陶波湖保护计划，目标是从2003年开始，用15年时间，使进入陶波湖的可管理总氮永久减少20%，即每年153吨。经济手段是陶波湖保护计划的核心，其主要做法包括：通过立法实施排放配额，对陶波湖流域的农场实施配额许可；建立计算机模型分析每个农场产生的营养氮；每个农场的氮排放配额以2001-2005年的氮排放为基础，以2004年的排放量作为配额的基准；允许每个农场在氮排放配额内继续经营，但限制其产量和规模；建立氮排放配额交易系统，允许本流域的农场主出售、租赁或买人氮排放配额，但任何买卖及租赁都需要按程序获得管理许可并备案；开展持续的监控来保证农场遵守规定。
新西兰三级政府联合成立了独立的陶波湖保护信托基金，由8位理事组成，分别代表中央政府、地方政府、毛利原住民等。陶波湖保护信托基金的主要职能是从农场主手中购买氮的排放配额，支持减少氮流失的研究，开展氮排放权交易。基金关于氮排放配额交易价格的确定是依据私有牧场土地转向低氮排放用途所需的成本，每笔交易单独商定价格，分期付款，允许农户持续改进。该基金还购买私有牧场并再次出售，出售时与购买者签订明确的关于土地使用限制的合同，要求土地用于低氮低碳排放的用途。牧场用途改变的一个重要方向是转变为森林，这一过程中还伴有碳排放削减的绩效。将氮排放配额交易与碳排放交易结合起来，使得土地用途改变更具经济价值。
陶波湖保护计划实施以来，进入陶波湖的总氮削减量明显高于预期，提前5年完成预期减排目标，地方政府进一步修订了减排目标，到2018年每年减少170吨氮排放。
新西兰乳业养殖环保相关科学研究
新西兰牧业贡献了70%的总氮排放，其中乳业贡献了37%，但乳业所占的土地面积仅为6.8%。新西兰乳业集约化程度高，营养成分输入和流失也很高。因此，加强营养物质管理、减少流失是新西兰乳业科学管理中的重要内容。新西兰皇家研究机构在新西兰科技技术部、乳业集团支持下开展了深入的乳业养殖相关基础研究，其中在土壤渗滤特性研究和营养预算方面的研究尤为显著。新西兰全境的土壤被分为13种类型，每种土壤的渗滤特性均被进行了深入研究。根据土壤渗滤特性可更好地理解污染物和病原菌在土壤中的流失模式，进而与养殖场排泄物科学还田与管理相结合。
新西兰成功实施总氮的排放配额和交易与其在乳业养殖方面建立了良好的营养预算方法密不可分。新西兰政府农林部、新西兰皇家农业研究所和新西兰肥料工业联合体共同开发了农田营养预算工具Overseer´rM，该模型工具开发始于20世纪90年代，此后定期更新优化，目前95%以上的新西兰牧场和农场顾问在使用该工具。其关键是建立营养元素（氮、磷、钾等）在牧场的输入输出平衡，可计算保持土壤肥力所需要的肥料、废水及其他添加物的用量，可估算农场营养元素的流失，对“可能出现的情况”进行测试，涵盖了广泛的管理方案和缓解措施。
在土壤氮负荷限定的情况下，如何实现养殖废弃物科学还田，尽可能减少氮的流失，并保持适当的养殖规模，是营养预算的关键。营养预算根据牧场氮的负荷、奶牛排泄物营养物质的组成、土壤渗滤特性等确定合适的养殖量，也是重要的输出结果。营养预算是新西兰实现养殖废弃物中养分最佳利用，使农场利润最大化，减少环境污染的重要实用工具和决策支持工具。
新西兰乳业养殖污染防治对中国的启示
第一，建立完整的乳业养殖污染防治管理体系。在不同地区采取针对性的分类管理措施，与市场手段相结合，充分调动养殖户、农户及处理、收集、加工养殖废弃物的第三方的积极性，实现环境与经济双赢。在制定法律法规时，政府积极推动非监管型措施，改革创新乳业养殖废弃物环境管理政策，在养殖密集区运用排污权等经济手段促进乳业养殖污染防治。
第二，乳业养殖废弃物还田资源化利用是现阶段解决我国乳业养殖废弃物污染最具“成本一效益”优势的途径。2013年《规模畜禽养殖污染防治条例》出台，其中第15条指出“国家鼓励和支持采取粪肥还田、制取沼气、制造有机肥等方法，对畜禽养殖废弃物进行综合利用”。但现阶段，对于养殖废弃物还田的最大用量仍缺乏分地区定量的指导。建议以大型乳业集团为核心，分区域开展乳业养殖营养预算平衡测试，积极推进乳业养殖废弃物科学还田资源化利用，切实实现种养平衡。
第三，以大型乳业集团核心，统筹管理，构建“乳业养殖废弃物还田一青贮种植一乳业养殖一乳品加工”一体化的污染控制体系。大型乳业集团应充分发挥产业链上下游集成的优势，提高乳业养殖污染控制水平，保障产品质量和安全。
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参考文献
[1]王振兴，许振成，谌建宇，等，畜禽养殖业氨氮总量控制减排技术特征与评估方法研究[J]．广东农业科学，2014(4)：185-192．
[2]吕智群，中国粪肥可持续及新能源创新解决方案[J]．中国家禽，2014 (19)：44-45.
（田金平，清华大学环境学院；陈吕军系清华大学环境学院教授）