淺談養(yǎng)豬業(yè)的廢棄物污染及防治措施

劉德金 孫永明 許秋生

（1.江蘇松陵動(dòng)物防疫站，吳江 215200；

2.江蘇七都動(dòng)物防疫站，吳江 215200；

3.江蘇桃源動(dòng)物防疫站，吳江 215200）

淺談養(yǎng)豬業(yè)的廢棄物污染及防治措施

劉德金1孫永明2許秋生3

（1.江蘇松陵動(dòng)物防疫站，吳江 215200；

2.江蘇七都動(dòng)物防疫站，吳江 215200；

3.江蘇桃源動(dòng)物防疫站，吳江 215200）

本文歸納了我國(guó)生豬現(xiàn)代化規(guī)模養(yǎng)殖給自然環(huán)境造成的大氣污染、水體污染、礦物質(zhì)元素污染等諸多問(wèn)題，并分析了污染產(chǎn)生的原因，總結(jié)了目前國(guó)內(nèi)外在防治畜禽養(yǎng)殖污染方面的一些可行做法，為致力于畜牧業(yè)可續(xù)發(fā)展的同行提供了一些參考。

養(yǎng)豬業(yè) 環(huán)境污染 發(fā)酵床 沼氣

生豬在中國(guó)有著悠久的飼養(yǎng)歷史，是養(yǎng)殖范圍最廣、涉及養(yǎng)殖農(nóng)戶最多的一種畜禽品種，在中國(guó)畜牧業(yè)結(jié)構(gòu)中占據(jù)重要地位[1]。生豬飼養(yǎng)從傳統(tǒng)的一家一戶的散養(yǎng)到改革開(kāi)放后的國(guó)營(yíng)集體養(yǎng)殖，再到新世紀(jì)的集約化、工廠化、專業(yè)化的現(xiàn)代化規(guī)模養(yǎng)殖[2]，生產(chǎn)過(guò)程不斷地改革和創(chuàng)新，促進(jìn)了現(xiàn)代化養(yǎng)豬的發(fā)展，生豬飼養(yǎng)規(guī)模日趨擴(kuò)大。但是伴隨生豬生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，飼養(yǎng)過(guò)程中排放的大量污水、糞便、惡臭等造成環(huán)境嚴(yán)重污染。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1980年我國(guó)畜禽糞便總量為6.9億 t，到2002年增至41億 t，是工業(yè)廢棄物的4.1倍，預(yù)計(jì)到2015年將達(dá)到60億 t，給環(huán)境造成了巨大壓力。

1 養(yǎng)豬業(yè)污染問(wèn)題

生豬飼養(yǎng)產(chǎn)生的污染問(wèn)題主要是由糞污引起的。糞污是指包括養(yǎng)殖過(guò)程中排放的糞尿、畜舍的墊料、廢飼料、清洗畜禽體和飼料場(chǎng)地及器具所產(chǎn)生的污水和惡臭等物質(zhì)。這些物質(zhì)未經(jīng)處理由養(yǎng)殖場(chǎng)直接向外排放或堆積在養(yǎng)殖場(chǎng)周圍的空地，對(duì)人類賴以生存的環(huán)境造成極大的破壞，嚴(yán)重影響畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1.1 大氣污染

許多研究者對(duì)豬場(chǎng)中豬糞發(fā)酵產(chǎn)生的惡臭成分進(jìn)行了鑒定。資料表明，豬糞惡臭成分有230種。惡臭物質(zhì)主要包括揮發(fā)性脂肪酸、酸類、醇類、酚類、醛類、酮類、酯類、胺類、硫醇類及含氮雜環(huán)化合物等，這些均屬惡臭物質(zhì)的有機(jī)成分。此外，NH3、H2S等則是無(wú)機(jī)成分。

氨與硫化氫都容易揮發(fā)，對(duì)眼、呼吸道粘膜產(chǎn)生刺激，嚴(yán)重時(shí)造成組織細(xì)胞缺氧，家畜長(zhǎng)期接觸會(huì)造成抵抗力下降，易發(fā)生疾病，生產(chǎn)性能降低。如果空氣中氨和硫化氫含量過(guò)高還會(huì)影響周圍人的健康。

1.2 水體污染

養(yǎng)豬場(chǎng)糞尿污水的任意排放極易造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化，使水質(zhì)惡化。董克虞（1998）調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國(guó)相當(dāng)一部分地區(qū)特別是農(nóng)村地區(qū)的畜禽糞便不經(jīng)任何處理直接排入河流和湖泊，嚴(yán)重污染了地表水[3]。張從（2001）認(rèn)為畜禽糞便中的氮磷等營(yíng)養(yǎng)元素隨農(nóng)田排水和地表徑流進(jìn)入江河湖海，導(dǎo)致水質(zhì)惡化和魚(yú)類及其他生物死亡[4]。有報(bào)道發(fā)現(xiàn)由糞尿產(chǎn)生的硝酸鹽如轉(zhuǎn)化為致癌物質(zhì)污染了地下水中的飲用水源，將嚴(yán)重威脅人體健康，而且受到污染的地下水通常需要300年才能自然恢復(fù)。

1.3 礦物質(zhì)元素污染

鈣、磷、銅、鐵、鋅、錳等礦物質(zhì)元素是動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)所必需的，但畜禽對(duì)這些元素的吸收利用率只有5%～15%，剩余的絕大部分通過(guò)糞便直接排出體外。長(zhǎng)年過(guò)量施用礦物質(zhì)元素含量偏高的糞肥，將導(dǎo)致土壤重金屬累積，直接危及土壤功能，降低農(nóng)作物品質(zhì)。

1.4 其他問(wèn)題

廢棄的疫苗瓶、藥物瓶和過(guò)期藥的隨意處理，不僅有擴(kuò)散病原的可能，還會(huì)產(chǎn)生一些耐藥菌株，嚴(yán)重影響畜禽及人類的健康。

2 污染成因

2.1 以養(yǎng)豬業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大來(lái)滿足畜產(chǎn)品不斷增長(zhǎng)的需求

資料顯示，我國(guó)生豬年末存欄量1978年為30 129萬(wàn)頭、2007年為43 989.5萬(wàn)頭，肉類總產(chǎn)量1978年為1 205萬(wàn) t、2007年為6 865.7萬(wàn) t，畜禽養(yǎng)殖量的增加滿足了人們對(duì)畜產(chǎn)品需求的同時(shí)，畜禽糞便產(chǎn)生量總量也已經(jīng)超過(guò)工業(yè)固體廢棄物，成為我國(guó)最大的有機(jī)污染源，畜禽糞便的流失已經(jīng)帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題[5]。

2.2 養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)脫節(jié)

畜禽糞便堆積發(fā)酵后肥田使用是農(nóng)戶處理糞污的一種普遍作法，既解決了糞污的去向問(wèn)題，也節(jié)約了農(nóng)作物的生產(chǎn)成本。但近年來(lái)，土地流轉(zhuǎn)承包后一般的農(nóng)戶都不再耕種農(nóng)田，加上化肥的大量使用，使得糞肥回田使用的比重大幅度下降。

2.3 治污設(shè)施投入不足

沼氣處理法是養(yǎng)殖場(chǎng)處理糞污的一種普遍作法，糞污經(jīng)過(guò)沼氣池厭氧發(fā)酵，既能有效降低污染源，又能產(chǎn)生沼氣能源。建造一個(gè)50 m3地下池型沼氣池一般需資金2～4萬(wàn)元，100 m3需4～7萬(wàn)元[6]。修建沼氣池的前期投入較大，一般的養(yǎng)殖戶規(guī)模小、經(jīng)濟(jì)實(shí)力不足，無(wú)法獨(dú)自承擔(dān)修建任務(wù)。對(duì)于大中型養(yǎng)殖企業(yè)而言，即使有前期資金他們也不愿意投入，因?yàn)橐坏┱託獬赝度胧褂茫磕赀€需要支付一筆運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。

2.4 環(huán)保意識(shí)有待加強(qiáng)

生豬飼養(yǎng)在我國(guó)歷史悠久，長(zhǎng)期以來(lái)的一家一戶飼養(yǎng)模式使人們對(duì)養(yǎng)殖過(guò)程中產(chǎn)生的環(huán)境污染問(wèn)題認(rèn)識(shí)較淺；另外養(yǎng)殖行業(yè)是微利經(jīng)營(yíng)，人們對(duì)防治污染的積極性不高，導(dǎo)致了畜禽養(yǎng)殖污染的問(wèn)題日趨嚴(yán)重。

3 防治畜禽養(yǎng)殖污染措施

3.1 制定完善養(yǎng)殖污染的法律法規(guī)

近年來(lái)政府在防治畜禽養(yǎng)殖污染的立法上做了許多工作，且收到了一定的成效。我國(guó)已出臺(tái)與畜禽養(yǎng)殖污染防治相關(guān)的法律中，明確提及畜禽養(yǎng)殖污染的法律有《畜牧法》、《農(nóng)業(yè)法》、《固體廢物污染環(huán)境防治法》、《清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》，間接相關(guān)的法律主要有《水污染防治法》、《大氣污染防治法》和《動(dòng)物防疫法》。與畜禽污染防治有關(guān)的行政法規(guī)主要是《飼料及飼料添加劑管理?xiàng)l例》，該管理?xiàng)l例的制定，有利于從源頭上對(duì)畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染的防治。

為了防治畜禽養(yǎng)殖污染，國(guó)家環(huán)?？偩?、農(nóng)業(yè)部等部委制定和頒布了一些部門規(guī)章。尤其是在2001年，國(guó)家環(huán)?？偩窒群箢C布的《畜禽養(yǎng)殖污染防治管理辦法》、《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治技術(shù)規(guī)范》和《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》三部規(guī)章，首次界定了畜禽養(yǎng)殖污染的內(nèi)涵，對(duì)污染防治技術(shù)、管理原則、排污標(biāo)準(zhǔn)等作了詳細(xì)論述，是目前我國(guó)防治畜禽養(yǎng)殖污染的主要政策依據(jù)。

3.2 減少畜禽養(yǎng)殖污染新技術(shù)的推廣應(yīng)用

3.2.1 生物發(fā)酵床自然養(yǎng)豬技術(shù) 自從生物發(fā)酵床自然養(yǎng)豬技術(shù)從日本、韓國(guó)等國(guó)引進(jìn)我國(guó)后，受到國(guó)內(nèi)養(yǎng)豬界的極大關(guān)注，已在多個(gè)省份迅速推廣應(yīng)用。發(fā)酵床養(yǎng)豬技術(shù)，是基于控制畜禽糞便排放與污染的一種養(yǎng)殖方式，無(wú)沖洗作業(yè)而節(jié)水，低排放可緩解養(yǎng)豬場(chǎng)的環(huán)境污染問(wèn)題，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，生產(chǎn)無(wú)公害豬肉，顯著提高經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)用前景廣闊。Chan等研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵床養(yǎng)豬方式可減少氨、氧化亞氮、硫化氫、吲哚、3-甲基吲哚等臭味物質(zhì)產(chǎn)生和揮發(fā)[7]。帥起義（2008）等報(bào)道采用發(fā)酵床自然養(yǎng)豬技術(shù)較傳統(tǒng)養(yǎng)豬日增重可提高12.21%～14.54%，節(jié)省飼料8.60%～10.75%；育肥豬頭均獲利40.33元；且豬糞中氨態(tài)氮及鈣、磷含量分別減少49.57%、46.15%、27.97%[8]。

3.2.2 沼氣發(fā)酵技術(shù) 近年來(lái)，在政府部門制定的許多針對(duì)沼氣技術(shù)推廣的優(yōu)惠政策下，我國(guó)農(nóng)村沼氣技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速，對(duì)農(nóng)村環(huán)境污染尤其是畜禽養(yǎng)殖污染的防治起到了積極作用。沼氣發(fā)酵技術(shù)是我國(guó)養(yǎng)殖場(chǎng)（戶）防治畜禽污染的主要技術(shù)，在糞污處理模式中發(fā)揮著重要作用。通過(guò)建設(shè)以厭氧發(fā)酵為主要環(huán)節(jié)的沼氣工程（池），均能有效地處理畜禽糞污，達(dá)到防治畜禽養(yǎng)殖污染的目的。沼氣技術(shù)的污染防治作用來(lái)自于兩個(gè)方面：一是本身的厭氧發(fā)酵過(guò)程能對(duì)污染物質(zhì)進(jìn)行無(wú)害化處理，如厭氧發(fā)酵可以殺滅病原體和蟲(chóng)卵，有效控制經(jīng)由糞便傳播的疾病，另外還能有效降低糞便污水的COD、BOD、NH3-N、P等有機(jī)質(zhì)，解決糞便污水對(duì)水體的污染；二是沼氣、沼渣和沼液的資源化利用避免了一些非環(huán)保生產(chǎn)行為對(duì)環(huán)境的污染。王翠霞等報(bào)道年出欄生豬3 000頭的泰華豬場(chǎng)，其年產(chǎn)糞尿量通過(guò)沼氣工程可開(kāi)發(fā)的生物質(zhì)能源所蘊(yùn)含的經(jīng)濟(jì)效益18萬(wàn)余元。其中，可供利用的沼氣有效能719.4 GJ，相當(dāng)于224.87 t原煤的能值，價(jià)值8.31萬(wàn)元；沼肥效益9.14萬(wàn)元，其N、P、K養(yǎng)分含量分別相當(dāng)于16.12 t尿素，34.66 t過(guò)磷酸鈣，22.54 t氯化鉀所含的N、P、K養(yǎng)分量[9]。

3.2.3 營(yíng)養(yǎng)調(diào)控措施 最大限度地提高畜禽對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化利用率和減少糞尿的排放量，是消除畜牧業(yè)環(huán)境污染的“治本”之舉。鄭春田（2000）指出，通過(guò)補(bǔ)充合成氨基酸降低豬日糧蛋白質(zhì)水平及在豬日糧中添加植酸酶以減少或取代無(wú)機(jī)磷酸鹽，可提高豬的生產(chǎn)性能、改善飼料轉(zhuǎn)化效率、減少糞尿中氮和磷的排出，緩解養(yǎng)豬業(yè)排污對(duì)環(huán)境的壓力[10]。馮定遠(yuǎn)（2001）在文獻(xiàn)綜述的基礎(chǔ)上指出，解決養(yǎng)豬生產(chǎn)中的糞尿污染的營(yíng)養(yǎng)措施有3個(gè)方面：一是降低日糧中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（主要是氮和磷）的濃度；二是提高日糧中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化利用；三是減少或禁止使用有害添加物。 孫國(guó)榮等研究發(fā)明了一種降低養(yǎng)豬業(yè)氮污染的復(fù)合預(yù)混劑，并取得了專利（專利號(hào)：200910200442）。該復(fù)合預(yù)混劑包括以下組分：L-異亮氨酸、L-賴氨酸鹽酸鹽、DL-蛋氨酸、L-蘇氨酸、L-纈氨酸、DL-色氨酸、載體，將各種氨基酸及1/4重量的載體混合、過(guò)篩后，加入剩余的載體，均勻混合10～15 min得到產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可降低仔豬日糧中的蛋白質(zhì)3～4個(gè)百分點(diǎn)、降低仔豬排泄物中氮含量25%～35%、提高仔豬成活率，使用簡(jiǎn)便，易于各種養(yǎng)殖場(chǎng)和飼料廠使用。

4 國(guó)外控制養(yǎng)殖業(yè)污染的經(jīng)驗(yàn)

日本制定了《廢棄物處理與消除法》、《防止水污染法》和《惡臭防止法》等多部法律，對(duì)畜禽污染防治和管理做了明確的規(guī)定。英國(guó)規(guī)定畜牧業(yè)必須遠(yuǎn)離大城市，與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)緊密結(jié)合。荷蘭、丹麥等國(guó)為了防止畜禽糞便污染，通過(guò)立法規(guī)定直接將糞便排到地表水中為非法行為，并且從1984年起不再允許養(yǎng)殖戶擴(kuò)大經(jīng)營(yíng)規(guī)模，規(guī)定每公頃載畜量為2.5個(gè)家畜單位，超過(guò)該指標(biāo)農(nóng)場(chǎng)主必須交納糞便費(fèi)。德國(guó)和意大利均規(guī)定了單位耕地面積上畜禽糞便廢水的最大用量。瑞典一方面加強(qiáng)立法控制畜禽糞便污染，另一方面將提高化肥價(jià)格作為征收環(huán)境稅的一種手段，以刺激農(nóng)場(chǎng)主利用畜禽糞便作為有機(jī)肥的積極性，從而實(shí)現(xiàn)了養(yǎng)殖場(chǎng)增加投資以采用新的糞便處理技術(shù)的污染控制目的。

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