我國農(nóng)村小型養(yǎng)豬場污染物處理的現(xiàn)狀及可行治理措施

摘 要：雖然規(guī)?；B(yǎng)豬場是現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展趨勢，但小型養(yǎng)豬場在我國仍有存在的必要性。小型養(yǎng)豬場目前最嚴峻的問題是對當?shù)丨h(huán)境的污染問題，豬場主要污染物質(zhì)是豬糞、豬尿中高含量的有機質(zhì)、氮、磷及重金屬，豬場污染物的直接排放會給當?shù)氐乃w及居民健康帶來極大危害。目前我國常見的豬場污染物處理方法有發(fā)酵床技術(shù)、沼氣發(fā)酵技術(shù)、鳳眼蓮生態(tài)系統(tǒng)技術(shù)等，但由于小型養(yǎng)豬場存在投資低、從業(yè)人員技能簡單等問題難以實施。目前針對小型養(yǎng)豬場的研究還十分缺乏，發(fā)展切實可行的小型養(yǎng)豬場污染物處理模式勢在必行。

關(guān)鍵詞：豬場；污染物；廢水；環(huán)境

中圖分類號：S815.9 文獻標識碼：C 文章編號：1001-0769（2016）06-0070-03

隨著我國人民生活水平的日益提高，對畜禽產(chǎn)品的消費也與日俱增。這不僅體現(xiàn)在對豬肉、雞肉等常規(guī)肉類的需求量上，也體現(xiàn)在對畜禽產(chǎn)品的品質(zhì)上，近年來，散養(yǎng)土豬肉因其肉味香濃，口感較好而廣受一些消費者喜愛。但是散養(yǎng)土豬因為生長緩慢，占用欄舍面積大而不適合以追求高效率的大型養(yǎng)豬場經(jīng)營；相反，農(nóng)村小規(guī)模養(yǎng)殖場因人力資源充沛，土地相對寬裕，又能充分利用坡地，發(fā)展林下養(yǎng)殖，對生產(chǎn)效率的追求也不如大型養(yǎng)殖場那么苛刻，更適合散養(yǎng)土豬。因此，在規(guī)?；B(yǎng)豬比例逐漸升高的今天[1]，農(nóng)村小規(guī)模養(yǎng)殖依然有其生存的必要性和合理性，而且在事實上，我國生豬養(yǎng)殖仍然以中小規(guī)模分散養(yǎng)殖為主，2010年，我國年存欄數(shù)在1～49頭的養(yǎng)殖場/戶占生豬存欄總數(shù)的48.23 %，而500頭以上的僅24.32 %，大于5 000頭的更是僅有6.63 %[2]。但是小規(guī)模養(yǎng)豬場普遍存在管理不規(guī)范的問題，其中最嚴峻的當屬污染物排放問題。

1 我國養(yǎng)豬場的水污染處理現(xiàn)狀

養(yǎng)豬場產(chǎn)生的水污染物主要來源于豬的糞便及沖洗糞便產(chǎn)生的污水。目前養(yǎng)豬場糞便處理工藝主要有發(fā)酵床技術(shù)、沼氣處理技術(shù)、鳳眼蓮生物處理工藝及直接排放幾種[3]。

發(fā)酵床技術(shù)是利用鋸木屑、谷殼及菌種混合，在欄舍中鋪設(shè)一個墊層，生豬生活于墊層之上，排放的糞便直接落于發(fā)酵床之中，經(jīng)發(fā)酵床內(nèi)的菌種分解。如上海莊行鎮(zhèn)某養(yǎng)豬場采用了附近蘑菇廠收獲后的基質(zhì)作為發(fā)酵床，既充分利用了菌菇的基質(zhì)，也顯著降低了飼養(yǎng)豬只的死淘率。發(fā)酵床技術(shù)無糞便和污水排放，是環(huán)境最為友好的飼養(yǎng)方式，但因為發(fā)酵程度不易掌控，在溫暖濕潤地區(qū)的使用還存在很大爭議[4]，而且發(fā)酵床也需經(jīng)常人工翻料，對人力要求較高，所以在推廣上還有一定的困難。

沼氣處理技術(shù)是目前綜合利用經(jīng)濟價值最高，也是廣泛提倡的一種技術(shù)。沼氣處理技術(shù)的本質(zhì)是厭氧生物處理，即在厭氧條件下由多種微生物共同作用，使有機物分解并產(chǎn)生甲烷和二氧化碳，甲烷可用于附件居民的燃料。養(yǎng)殖場的糞便經(jīng)固液分離處理后，固體部分運走，液體部分進入?yún)捬醭剡M行發(fā)酵。沼氣處理雖然很好的做到了糞便的廢物利用，也能降低污水的COD（化學需氧量），但是依然無法解決糞便中氮、磷問題，一般是將沼氣發(fā)酵后的沼渣沼液進行還田，用作肥料，根據(jù)《畜禽糞便還田技術(shù)規(guī)范》GB/T25246-2010，每畝土地能夠容納的沼液有限，過度施肥反而會造成農(nóng)作物的減產(chǎn)。而且沼氣池投資較大，污水處理時間漫長（20 d～30 d），一般小型養(yǎng)殖場并不愿意采用[5]。

鳳眼蓮生物處理系統(tǒng)是將污水進行厭氧發(fā)酵后放入水塘，令其自然氧化，然后通過鳳眼蓮塘，利用鳳眼蓮來消耗水體中的氮、磷成分。鳳眼蓮生物系統(tǒng)的優(yōu)點是處理較徹底，運行費用不高。但目前鳳眼蓮培育受自然條件影響比較大，還并不成熟。

直接排放到水塘、農(nóng)田和河流中事實上是目前農(nóng)村小型養(yǎng)豬場最普遍的處理方式。據(jù)環(huán)境保護部調(diào)研，我國存欄數(shù)大于50頭豬的養(yǎng)豬場中大約 20 %～30 %是直接排向地表水體的[2]，而存欄數(shù)小于50頭豬的養(yǎng)豬場則幾乎全是直接排放向地表水體。直接排放的優(yōu)勢是經(jīng)濟方便，但缺點十分明顯，首先是污染了周圍的河流及農(nóng)田，不符合《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》中的“用于直接還田的畜禽糞便，必須進行無害化處理?！钡囊?，也不可能達到該要求規(guī)定的排放標準，直接排放往往會給周邊的種植、水產(chǎn)養(yǎng)殖戶帶來損失；其次污水直流使得豬糞中大量微生物直接接觸到人類生活環(huán)境，增加了人畜共患病的發(fā)生風險?？赡芤恍┤苏J為豬場污水中含有大量氮、磷等元素，是很好的農(nóng)家肥，但事實上，根據(jù)章明奎等的研究[6]，養(yǎng)殖污水如未經(jīng)發(fā)酵直接排放，雖然短期內(nèi)對土壤無顯著影響，但長期（4年以上）養(yǎng)殖污水直接灌溉會加快氮、磷在土壤剖面中的垂直遷移，增加對地下水污染的風險。

2 小型養(yǎng)豬場排放污染物中主要污染成分及對水體污染的途徑

由于豬場污染物中主要污染物是豬的糞便及尿液，因此主要污染物是有機質(zhì)和氮、磷元素，但由于近年來發(fā)現(xiàn)鋅、銅等元素的補充有利于豬只的生長而在飼料中添加增多，因而重金屬污染問題也愈發(fā)嚴峻[7]。表1比較了我國部分豬場排放原水的主要污染指標與現(xiàn)行畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準的比較，由表格可見，我國豬場原水相關(guān)污染指標均高于國標要求的近10倍，總磷和生化需氧量（BOD）甚至高于標準20余倍。豬場污水的水質(zhì)不僅和豬糞、豬尿的主要成分相關(guān)，更和豬場的清糞工藝有關(guān)，規(guī)?；B(yǎng)豬場主要是采用水沖式清糞[8]，小型養(yǎng)豬場因為人力充沛，會考慮到糞肥的利用問題，采用干清糞與水沖式結(jié)合的較多。根據(jù)韓巍等的研究[8]，水沖糞比干清糞造成的污染更大，但目前針對農(nóng)村小型養(yǎng)豬場的污水檢測數(shù)據(jù)缺乏，只能根據(jù)清糞方式推斷，小型養(yǎng)豬場的單頭豬只造成的廢水污染，要略低于采用水沖式清理的大型養(yǎng)豬場。

豬糞、豬尿中含氮、含磷的有機物是造成化學需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）升高的根本原因。這些有機物在濃度不高時，可以在一些好氧菌的作用下分解為無機物，成為水草的肥料，糞便本身也是一些魚類較好的食物，一定時間后即得到自然凈化。但是，現(xiàn)代養(yǎng)豬場的排放往往超出了自然水體自凈能力。其結(jié)局就是高濃度的有機物促進了水生生物的爆發(fā)性增長，過度增長的水生生物會大量消耗水體中的溶解氧，當溶解氧消耗盡時，需氧的生物開始大量死亡，厭氧生物（主要是厭氧細菌）滋生，依靠豐富的有機質(zhì)和前一階段死去動物的尸體生活，這時水體開始發(fā)黑發(fā)臭，不適宜人畜飲用。同時，豬糞中含有的大量氨態(tài)氮對魚有致死作用。豬糞便中大量的腸道菌也進入水體，從而對附近居民健康造成危害。而近年來較嚴重的重金屬污染問題，在《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》中尚未得到體現(xiàn)。朱恩等對上海地區(qū)198個規(guī)?；B(yǎng)豬場的糞便進行抽檢，測定砷、汞、鉻、鉛、鎘、銅、鋅、鎳的平均含量分別為17.03 mg/kg、0.22 mg/kg、10.28 mg/kg、3.42 mg/kg、0.21 mg/kg、466.24 mg/kg、1 054.64 mg/kg和9.77 mg/kg，以《有機肥料》（NY525-2012）和臺灣的有機肥料標準作為參考依據(jù)，發(fā)現(xiàn)鋅、銅、砷的超標率分別達到50.14 %、54.65 %和20.56 %[12]，推測是銅、鋅在飼料中的大量添加造成了糞便中相關(guān)元素的嚴重超標，一些重金屬物質(zhì)如砷的富集會造成水稻、小麥的減產(chǎn)，有些甚至會危害人體健康[13]。

3 小型養(yǎng)豬場污水處理方法研究現(xiàn)狀

小型養(yǎng)豬場因分布較散，從業(yè)人員教育程度不高，一直以來管理上非常困難。再加上小型養(yǎng)豬場資金、場所均有限，如規(guī)模養(yǎng)殖場那樣建設(shè)專門的污水處理裝置并不現(xiàn)實。因此找尋一種合適的小型豬場污水處理措施十分必要。遺憾的是，目前幾乎所有的養(yǎng)殖場污水處理研究均是針對規(guī)?；B(yǎng)殖場的，而小規(guī)模的以及個體的養(yǎng)豬場的污染問題被選擇性忽視：在“中國知網(wǎng)”中針對所有數(shù)據(jù)庫聯(lián)合搜索題目中包括“豬場”和“污水”的文獻，共有109條記錄（截止2016年4月13日），但閱讀所有文獻后可以發(fā)現(xiàn)，這些研究內(nèi)容大致可以分為三類，一是規(guī)?；B(yǎng)豬場的污水處理新方法、新技術(shù)，這一類的文獻約占總數(shù)的85 %以上，如姚惠嬌等的“浸沒式膜生物反應(yīng)器處理豬場污水運行參數(shù)優(yōu)化”，寧建鳳等的“規(guī)?；i場不同污水處理模式對污染物減排能力分析”等等；二是污水檢測技術(shù)的研究及污水檢測報告，這類型的文獻共有5篇，如張穎萍等的“雙波長紫外光譜法檢測豬場污水實驗研究”；董濱等的“UV254作為COD替代參數(shù)用于豬場污水的監(jiān)測”等；剩余的為一些會議簡報，污水對生態(tài)環(huán)境、動植物的影響等等。并未有專門的針對小型養(yǎng)豬場的研究報告，因此在小型養(yǎng)豬場的廢水處理工藝上幾乎還是處于較混亂狀態(tài)。

4 小型養(yǎng)豬場可采用的污水處理措施

綜合考慮小型養(yǎng)豬場投資小，從業(yè)人員技能單一、場地有限等，筆者認為采用發(fā)酵床、鳳眼蓮、膜過濾等技術(shù)復(fù)雜或是土地占用大的處理技術(shù)并不適合。要適合小型養(yǎng)豬場的實際，必須符合三兩點：第一是有一定的利益回報。農(nóng)村小型養(yǎng)豬場分布較散，監(jiān)管難度大，依靠行政或法制的手段強制從業(yè)者投資進行污水處理難度較大，也易引起從業(yè)者的抵觸情緒。但如果污水處理后有所回報，則能較好的促進養(yǎng)豬場主自愿投資建設(shè)污水處理設(shè)施；第二是要操作簡便。因為小型養(yǎng)豬場的從業(yè)人員多位養(yǎng)豬專業(yè)戶等，對養(yǎng)豬多有較豐富的經(jīng)驗，但污水處理則往往經(jīng)驗不足，如采用較復(fù)雜的操作工藝，養(yǎng)豬場從業(yè)人員往往會覺得實施難度大而放棄。小型豬場也不可能為了污水處理而專門引進相關(guān)人員。

因此，筆者認為，首先應(yīng)該引導(dǎo)養(yǎng)殖戶更多的采用干清糞的方式進行糞便清理，減少清糞用水的使用，對清理的糞便采用先固液分離，再分別進行厭氧發(fā)酵。糞便發(fā)酵產(chǎn)物可以根據(jù)當?shù)氐淖匀?、產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況進行處理，水塘、河流豐富的地區(qū)可作為魚塘的飼料投放[14]；耕地充足的地區(qū)可以堆肥作為有機肥與化肥配合使用[15]；土地匱乏、水資源緊張的丘陵或城市周邊可以作為新型養(yǎng)殖基質(zhì)，發(fā)展特種經(jīng)濟動物養(yǎng)殖[16]；而尿液和沖洗用水部分可以采用化糞池發(fā)酵后供周邊農(nóng)田作為肥料施用。

5 結(jié)論

雖然規(guī)?；B(yǎng)豬場是現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展趨勢，但小型養(yǎng)豬場在我國仍有存在的必要性。小型養(yǎng)豬場目前最嚴峻的問題是對當?shù)丨h(huán)境的污染問題，豬場主要污染物質(zhì)是豬糞、豬尿中高含量的有機質(zhì)、氮、磷及重金屬，豬場污染物的直接排放會給當?shù)氐乃w及居民健康帶來極大危害。目前我國常見的豬場污染物處理方法有發(fā)酵床技術(shù)、沼氣發(fā)酵技術(shù)、鳳眼蓮生態(tài)系統(tǒng)技術(shù)等，但由于小型養(yǎng)豬場存在投資低、從業(yè)人員技能簡單等問題難以實施。目前針對小型養(yǎng)豬場的研究還十分缺乏，發(fā)展切實可行的小型養(yǎng)豬場污染物處理模式勢在必行。

參考文獻：（16篇，略）