畜牧業(yè)污染及其綜合防治措施

褚貴芳 山東省棗莊市山亭區(qū)畜牧獸醫(yī)局 277100

近20多年來，我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速，取得了可喜的業(yè)績(jī)。我國(guó)肉、蛋、禽總產(chǎn)量連續(xù)保持世界第一，為改善我國(guó)人民生活水平、調(diào)整膳食結(jié)構(gòu)、提高農(nóng)民收入做出了巨大的貢獻(xiàn)。但不可避免地產(chǎn)生了大量的“畜產(chǎn)公害”，畜禽糞便、養(yǎng)殖污水任意堆棄、排放現(xiàn)象普遍存在，養(yǎng)殖場(chǎng)集中地區(qū)環(huán)境惡化，還有間接地對(duì)水源、土壤等產(chǎn)生的污染。按糞便排泄量計(jì)算，1頭豬的排糞量相當(dāng)于2個(gè)人的排糞量，而按BOD5的排泄量計(jì)，則1頭豬相當(dāng)于13個(gè)人。按我國(guó)1999年養(yǎng)豬5.2億頭計(jì)，其糞便排泄量和BOD5排泄量分別相當(dāng)于10.4億人和67.6億人，危害嚴(yán)重。

1 養(yǎng)殖業(yè)污染的危害

畜禽糞便作為農(nóng)業(yè)肥料的比例大幅下降，大量的糞污產(chǎn)生及未經(jīng)無害化處理就隨時(shí)隨地排放、堆棄，畜禽糞污對(duì)環(huán)境的污染逐年加大，對(duì)城鎮(zhèn)、工礦及其自身的環(huán)境造成了很大的壓力。未處理的畜禽糞污中大量的氮、磷、礦物元素及其產(chǎn)生的氨、硫化氫等惡臭氣體，嚴(yán)重地惡化了空氣、水體及土壤的質(zhì)量，破壞了生態(tài)平衡，對(duì)其中生存的生物體造成了極大的危害，有的甚至是毀滅性的。由于相應(yīng)的環(huán)保設(shè)施不完備，養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的污染已成為一項(xiàng)重要的環(huán)境污染源。加之大部分養(yǎng)殖從業(yè)人員環(huán)保意識(shí)薄弱，國(guó)家依法治理力度不夠，養(yǎng)殖污染有大行其道、無人問津之勢(shì)。雖然近期相關(guān)部門已制定了一些法律、法規(guī)及治理養(yǎng)殖污染的措施，但落實(shí)不到位，執(zhí)行力度不夠，效果依然不明顯，養(yǎng)殖場(chǎng)及其周圍地區(qū)的環(huán)境形勢(shì)依然嚴(yán)峻。

2 養(yǎng)殖場(chǎng)對(duì)環(huán)境的危害性

養(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)境控制主要包括兩方面內(nèi)容：一是控制養(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)境免受外界的影響和污染；二是防止養(yǎng)殖場(chǎng)對(duì)自身及周圍環(huán)境造成不良影響和污染。養(yǎng)殖場(chǎng)對(duì)環(huán)境的污染包括養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生的有毒有害氣體、粉塵、病原微生物、噪聲、未被動(dòng)物消化吸收的有機(jī)物、礦物質(zhì)等，究其原因主要是養(yǎng)殖糞污處理不當(dāng)，對(duì)大氣、水體、土壤造成的污染。養(yǎng)殖糞污包括畜禽糞便、廢棄的墊草墊料、生產(chǎn)及生活污水等。

2.1 養(yǎng)殖場(chǎng)對(duì)大氣的污染

養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生的有毒有害氣體、粉塵、病原微生物等排入大氣后，可隨大氣擴(kuò)散和傳播。當(dāng)這些物質(zhì)的排出量超過大氣環(huán)境的承受力（自凈能力）時(shí)，將對(duì)人和動(dòng)物造成危害。據(jù)測(cè)，一個(gè)年出欄10萬頭的豬場(chǎng)，每小時(shí)可向大氣排出近148kg氨氣（NH3）、13.5kg 硫化氫 （H2S）、24kg 粉塵和 14 億個(gè)菌體，這些物質(zhì)的污染半徑可達(dá)5km，而塵埃和病微生物可隨風(fēng)傳播30km以上。

2.2 養(yǎng)殖場(chǎng)對(duì)水體的污染

養(yǎng)殖場(chǎng)對(duì)水體的污染主要為有機(jī)物污染、微生物污染和有毒有害物污染。有機(jī)物污染主要是養(yǎng)殖場(chǎng)糞污中含有的碳?xì)浠衔?，含氮、含磷有機(jī)物和未被消化的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)排放進(jìn)入自然水體后，可使水體固體懸浮物（SS）、化學(xué)耗氧量（CODcr）、生化需氧量（BOD5）升高。當(dāng)超量的有機(jī)物進(jìn)入水體后，超過其通過稀釋、沉淀、吸附、分解、降解等作用的自凈能力時(shí)，水質(zhì)便會(huì)惡化。有機(jī)物被水中的微生物降解，為水生生物提供了豐富的營(yíng)養(yǎng)，水生生物（主要是藻類）大量孳生，產(chǎn)生一些毒素并消耗水中大量的溶氧（DO），最后溶氧耗盡，水中生物大量死亡。此時(shí)因缺氧，水中的有機(jī)物（包括水生生物尸體）降解轉(zhuǎn)為厭氧腐解，使水變黑變臭，水體“富營(yíng)養(yǎng)化”，這種水體很難再凈化和恢復(fù)生機(jī)。微生物污染主要是養(yǎng)殖場(chǎng)糞污中含有大量的病原微生物，它們隨糞進(jìn)入水體后，以水為媒介進(jìn)行傳播和擴(kuò)散，造成某些疫病的傳播和擴(kuò)散，危害人和動(dòng)物的健康并帶來經(jīng)濟(jì)損失。有毒有害物污染主要是指飼料中的抗生素、違禁藥物、礦物質(zhì)及豬場(chǎng)用的消毒劑等隨糞污排入水體后對(duì)其造成的污染。

2.3 養(yǎng)殖場(chǎng)對(duì)土壤的污染

養(yǎng)殖場(chǎng)糞污不經(jīng)無害化處理直接進(jìn)（施）入土壤，糞污中的有機(jī)物被土壤中的微生物分解，一部分被植物利用，另一部分被微生物降解為二氧化碳（CO2）和水（H2O），使土壤得到凈化或改良。如糞污進(jìn)（施）入量超過了土壤的承受力（土壤自凈能力），便會(huì)出現(xiàn)不完全降解或厭氧腐解，產(chǎn)生惡臭物質(zhì)和亞硝酸鹽等有害物質(zhì)，引起土壤成分和性狀發(fā)生改變，破壞了土壤的基本功能。另外，糞污中的一些高濃度物質(zhì)（如銅、鋅、鐵、微生物等）會(huì)隨同糞污一同進(jìn)入土壤，引起土壤中相應(yīng)的物質(zhì)含量異常之高（營(yíng)養(yǎng)富集），不僅對(duì)土壤本身結(jié)構(gòu)造成破壞或改變，而且還會(huì)影響生活于其上的人和動(dòng)物的健康。

3 養(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)境控制措施

養(yǎng)殖場(chǎng)對(duì)環(huán)境的污染主要是因?yàn)轲B(yǎng)殖糞污大量的無序排放和處理利用不當(dāng)造成的。運(yùn)用開源節(jié)流之思想，一方面盡量減少養(yǎng)殖糞污的排出（產(chǎn)生）量，另一方面積極負(fù)責(zé)地對(duì)養(yǎng)殖糞污進(jìn)行無害化處理利用，是有效控制養(yǎng)殖污染的主要途徑。

3.1 降低或減少養(yǎng)殖污物排出量的措施

降低或減少養(yǎng)殖污物排出量主要是采用有效的營(yíng)養(yǎng)措施，在不影響動(dòng)物生長(zhǎng)和養(yǎng)殖效益的前提下，一方面通過添加高效添加劑或飼喂消化利用率高的原料，合理降低畜禽飼料中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量，通過減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的排泄量減少養(yǎng)殖污物的排出量；另一方面通過添加促進(jìn)畜禽消化吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的添加劑，提高畜禽對(duì)飼料（糧）中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化利用率（沉積率），來減少養(yǎng)殖污物的排出量。降低或減少養(yǎng)殖污物排出量是解決養(yǎng)殖污染的根本出路。

（1）平衡氨基酸法

通過平衡日糧中的氨基酸可減少畜禽排泄物中氮的含量，氮是排泄物中造成環(huán)境污染的主要元素之一。排泄物中氮一般占干物質(zhì)的2.0%-6.0%（其中33%在糞便中，67%在尿中）。畜禽主要通過日糧攝入蛋白質(zhì)（蛋白質(zhì)平均含氮16%）態(tài)等氮元素，經(jīng)過消化吸收，被動(dòng)物機(jī)體沉積利用約35%，其余約65%排出體外。

豬攝入的氮平均約65%排出了體外。蛋白質(zhì)是由氨基酸組成的，蛋白質(zhì)的吸收利用率與其氨基酸組成有關(guān)，普遍認(rèn)為蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)就是氨基酸營(yíng)養(yǎng)，要提高飼料中蛋白質(zhì)的吸收利用率，就必須改善飼料的氨基酸組成。研究表明，通過在畜禽飼料中添加某些氨基酸，在不影響動(dòng)物生長(zhǎng)和養(yǎng)殖效益的前提下，可適當(dāng)降低飼料中蛋白質(zhì)含量，進(jìn)而減少排泄物中氮的含量。Chung等（1991）研究表明，應(yīng)用理想蛋白（氨基酸）概念配制的豬日糧，氮的排泄量可減少30%，同時(shí)也能減輕養(yǎng)殖場(chǎng)空氣中氨的濃度和臭味。Han等（1995）通過試驗(yàn)總結(jié)，仔豬飼料加0.1%-0.2%賴氨酸，可降低飼料蛋白2個(gè)百分點(diǎn)，減少氮和磷的排泄量為20.90%和17.71%。他在總結(jié)了雞、豬飼料中添加賴氨酸的結(jié)果，一般情況下，添加賴氨酸能促進(jìn)肉雞生長(zhǎng)，也能降低氮排泄量。肉雞 （3-6周）16%粗蛋白飼料中添加0.2%賴氨酸與18%蛋白質(zhì)飼料其日增重和飼料轉(zhuǎn)化率相似，但降低氮和干物質(zhì)排泄量分別為15.40%和7.92%。Cho等（1995）報(bào)道，蛋白質(zhì)20%的肉雞料中各添加賴氨酸和蛋氨酸0.1%，結(jié)果與23%蛋白質(zhì)對(duì)照組生長(zhǎng)效果相似，但減少干物質(zhì)、氮、磷排泄量分別為9.69%、22.09%和 12.46%。Lenis和 Jnogbioed（1991）報(bào)道，豬日糧蛋白質(zhì)水平若降低1%，排尿量減少11%。O rock等（1997）試驗(yàn)中，降低日糧4%的蛋白質(zhì)，補(bǔ)足四種必需氨基酸，可降低豬舍69%的氨氣。

總之，通過平衡氨基酸，降低日糧蛋白質(zhì)含量，可不同程度地減少排泄物中氮及其他物質(zhì)含量，降低后續(xù)處理畜禽排泄物（養(yǎng)殖污物）的費(fèi)用和難度，減輕排泄物對(duì)環(huán)境的污染。

（2）添加酶制劑法

酶制劑是一種高效生物催化劑，是動(dòng)物機(jī)體消化吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)必不可少的專用催化劑。在飼料中添加某些酶制劑不僅能促進(jìn)動(dòng)物消化吸收相應(yīng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)也能幫助其消化吸收飼料中平時(shí)不能（或不易）被動(dòng)物消化吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)而提高動(dòng)物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化利用率，減少排泄物中某些元素或營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（有機(jī)物）的含量，降低排泄物的環(huán)境污染性。 K omegay（1996）報(bào)道，添加 200-1000U 的植酸酶，可使排泄的磷減少25%-50%。他認(rèn)為，在一頭生長(zhǎng)育肥豬（體重18-1000kg，消耗317kg飼料）飼料中添加植酸酶后，磷排泄量由1.5kg降為0.11kg。Cho等（1995）向肉雞飼料中添加0.1%八寶威復(fù)合酶，結(jié)果干物質(zhì)、氮、磷的排泄量分別降低17%-18%、24%-28%和 12%-27%。Simons等（1990）報(bào)道，由于添加植酸酶使玉米-豆餅為主的肉雞配合飼料中約33%不能利用的磷變?yōu)榭衫昧?，因此可降低磷排泄?7%-42%。

(3)添加其他添加劑

為了降低畜禽對(duì)攝入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的排泄量，許多學(xué)者進(jìn)行了廣泛的研究，市場(chǎng)上也相繼出現(xiàn)了一些高效的添加劑。用有機(jī)螯合態(tài)微量元素添加劑代替無機(jī)微量元素添加劑，能有效降低排泄物中礦物元素含量。研究表明，青年豬飼料中加入100ppm水平的賴氨酸銅（一種有機(jī)銅）與加入250ppm硫酸銅形式的銅的飼喂效果相似，但前者排泄物中銅含量顯著下降。Kin等人（1995）在肉雞飼料中添加400ug／kg甲基吡啶鉻，能降低干物質(zhì)和氮排泄量分別為5.39%和1.57%。在產(chǎn)蛋雞飼料中添加400ug／kg甲基吡啶鉻，減少干物質(zhì)和氮排泄量分別為15%和32%。

當(dāng)然，通過合理降低日糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度、選用高效易消化吸收的飼料或原料、減少或禁止使用有害添加物、采用合理的清糞工藝、加強(qiáng)飼養(yǎng)管理、采用多階段式飼養(yǎng)、減少飼料浪費(fèi)等都能有效降低營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的排泄或糞污中有毒有害物的含量，減輕養(yǎng)殖污物對(duì)環(huán)境的壓力，同時(shí)也能帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 養(yǎng)殖污物合理處理的利用措施

本著“減量化、無害化、資源化”的原則，對(duì)畜禽污物進(jìn)行合理處理利用，是將畜禽污物變廢為寶和減輕養(yǎng)殖場(chǎng)對(duì)環(huán)境污染的重要措施。養(yǎng)殖糞污中含有大量的有機(jī)物、礦物元素、腐殖物質(zhì)、水及其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)無害化處理殺滅其中的病原微生物、寄生蟲及其卵等后，施入農(nóng)田可改善土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，提高土壤的保水、保肥能力；用以飼喂畜禽可節(jié)約飼料，降低養(yǎng)殖開支，提高養(yǎng)殖效益。分離出的污水凈化后可再用于沖洗畜舍，節(jié)約養(yǎng)殖用水?？傊?，對(duì)養(yǎng)殖污物進(jìn)行合理處理利用，使其化害為利、變廢為寶，對(duì)促進(jìn)農(nóng)牧結(jié)合、維持生態(tài)平衡、實(shí)現(xiàn)物質(zhì)良性循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展有著重要而深遠(yuǎn)的意義。

（1）堆肥法：是一種好氧發(fā)酵處理糞便的方法。微生物分解糞便中的有機(jī)物并產(chǎn)生高溫，殺死其中的病原微生物、寄生蟲及其卵等，腐熟的糞便中大分子有機(jī)物被降解為易被植物吸收的小分子物質(zhì)，變成高效有機(jī)肥料，主要包括自然堆肥法和現(xiàn)代堆積法。

（2）殺菌處理后飼喂：禽糞中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。據(jù)測(cè)，干糞中含粗蛋白質(zhì)15%-30%，粗纖維10%-16%、總氨基酸8%-10%，其中賴氨酸達(dá)0.9%、蛋氨酸0.23%、胱氨酸0.2%，磷3.0%、鉀1.7%，還有鐵、銅、鋅、鎂等微量元素及維生素B2、維生素B12、膽堿等多種維生素。因此對(duì)禽糞進(jìn)行去雜、殺菌、干燥等處理后，可作質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的飼料加工處理方法大致有干燥處理、化學(xué)處理、發(fā)酵處理、青貯、熱噴處理、膨化處理等，當(dāng)然畜禽糞便的處理還有其他一些經(jīng)濟(jì)方便的方法。如適量的用作農(nóng)田底肥，一來可提高田地肥力，二來也能解除其對(duì)環(huán)境的污染和處理之勞。

（3）養(yǎng)殖污水處理和利用

污水處理可分為物理、化學(xué)、生物處理方法三大類，其中化學(xué)處理法因需要化學(xué)藥劑，費(fèi)用較高，存在二次污染問題，需有專門的處理技術(shù)人員，小型養(yǎng)殖場(chǎng)一般不適合采用。

物理處理法一般為養(yǎng)殖污物處理的第一道工序。包括過濾、沉淀、固液分離等，主要去除養(yǎng)殖污物中的不溶性或機(jī)械雜質(zhì)。

生物處理法是利用微生物將污水中的有機(jī)物分解，使不穩(wěn)定的復(fù)雜有機(jī)物降解為簡(jiǎn)單的無機(jī)物或合成微生物體，達(dá)到處理污水、保護(hù)環(huán)境的目的。

按照微生物類型，生物處理法可分為好氧生物處理和厭氧生物處理。前者是使一部分有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑸矬w，另一部分被分解為CO2、H2O、NO3－、SO42－、PO43－等的鹽；后者除生成細(xì)胞體外，還生成CO2、CH4、H2S 等（即沼氣）。由于 BOD5 反映了污水中可被微生物分解的有機(jī)質(zhì)量，故可以用BOD5與CODcr的比值（%）來判定污水生物處理的可行性。該值＞45%時(shí)可行性好，＞30%時(shí)尚可，＜30%時(shí)較差，＜25%時(shí)不宜進(jìn)行生物處理。一般情況下，豬場(chǎng)污水該比值均在45%左右，為生物處理可行性好的污水。

根據(jù)處理工藝及條件，污水生物處理法分為自然生物處理法和工廠化生物處理法二種。

化學(xué)處理法是在污水中加入化學(xué)藥劑，將污水中的溶解物質(zhì)、膠體物體和懸浮物質(zhì)沉淀除去，實(shí)現(xiàn)污水凈化的方法。因該方法的不足所限，一般不用作污水處理的預(yù)處理。