2021年11月25日，中荷农业绿色发展交叉创新型人才培养项目（AGD计划）导师许稳副教授携中荷AGD项目博士生李雅楠在《Water Research》杂志上在线发表了题为“Multi-pollutant assessment of river pollution from livestock production worldwides”的研究论文。该研究从多污染物的角度探究了全球畜牧生产系统中11种动物粪便排泄过程中的氮,磷和隐孢子虫对水污染的影响。该研究对于从畜禽管理角度减少水污染实现农业绿色可持续发展提供了新的启示。

畜牧生产过程导致多种污染物输入到水环境中。例如畜牧粪便中的氮磷损失对水体富营养化有直接影响，隐孢子虫造成的水源性腹泻，对公众健康造成威胁。本团队以畜禽生产中动物粪便中存在的多种污染物（养分和隐孢子虫）为切入点，通过模型模拟的方法分析了不同动物粪便中多污染物对水污染的贡献。该研究不同于先前研究，强调了从多污染物角度考虑水污染治理的重要性。

首先，作者结合现有MARINA-Global 模型和GloWPa模型进一步搭建了MARINA-Global-L 模型, 从两大畜牧系统（放牧系统，储存系统），11种动物（驴，水牛，骆驼，牛，鸡，鸭子，山羊，马，骡子，绵羊，猪），全球10226个河流子流域分析了动物粪便中氮，磷，和隐孢子虫向陆地的排放情况。该结果显示陆地上超过 57% 的营养物质和隐孢子虫的卵囊来自放牧动物系统 （图1），亚洲、南美洲和非洲贡献了超过 68% 的养分和隐孢子虫的卵囊到陆地上（图2）。

图1. 放牧和储存系统中的畜禽粪便中养分和卵囊中占比（%）

图2.2010年各大洲输入到陆地上的养分和隐孢子虫的量和不同动物贡献

为进一步评估陆地上的污染物的迁移对水污染的影响，作者计算了畜禽粪便直排和径流损失输入到水体的多污染物的量。总结出河流中74-88%的营养物质和隐孢子虫的卵囊来自牛、猪和鸡的生产。全球四分之一的河流子流域造成了全球71-95% 的河流污染。对于我国来说，2010年粪便直排造成了大量的污染物进入到水环境中。

图3. 2010 年来自牲畜粪便的总溶解氮 (TDN)、总溶解磷 (TDP) 和卵囊输入河流

图4. 全球河流污染物输入以及 2010 年各个牲畜物种对水污染的贡献

本研究以畜禽粪便作为多污染物的输入源，揭示了不同流域的水污染治理需要考虑不同动物的贡献，研究成果对于优化畜牧生产系统有重要参考价值。水污染不应只关注于单一污染物，基于多污染的协同解决方案对于未来水污染治理具有重要意义。

项目介绍：中荷农业绿色发展交叉创新型人才培养项目（AGD 计划）是由国家留学基金委资助，面向可持续、绿色生态的国家粮食安全重大战略需求，以培养多学科交叉创新、高层次复合型人才为目标的博士生培养计划。该计划依托国际智力资源和先进培养体系，中国农业大学（CAU）与荷兰瓦赫宁根大学(WUR)共建基于AGD 计划的博士生联合培养新模式，共选拔和资助90名优秀硕士生攻读荷兰瓦赫宁根大学博士学位或中国农业大学联合培养博士。AGD计划总体目标是为中国农业可持续发展的转型做贡献，从高资源投入、高环境代价的生产模式转向高养分利用效率、低环境代价的可持续集约化生产模式。项目立足曲周县（示范县），辐射华北平原至全国，探索全国农业绿色发展路径，为实现全球SDGs提供中国样板。

原文链接:    https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135421011003?via%3Dihub