桃源縣畜禽養(yǎng)殖糞便利用現(xiàn)狀和對(duì)策

侯海軍，鄒愛(ài)華，羅開(kāi)武，簡(jiǎn)春盛

（1.中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，湖南長(zhǎng)沙410125；2.湖南省桃源縣畜牧獸醫(yī)水產(chǎn)局，湖南桃源415700）

桃源縣畜禽養(yǎng)殖糞便利用現(xiàn)狀和對(duì)策

侯海軍1，鄒愛(ài)華2，羅開(kāi)武2，簡(jiǎn)春盛2

（1.中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，湖南長(zhǎng)沙410125；2.湖南省桃源縣畜牧獸醫(yī)水產(chǎn)局，湖南桃源415700）

桃源縣是湖南省乃至全國(guó)重要的生豬和蛋類調(diào)出大縣。養(yǎng)殖業(yè)在給當(dāng)?shù)鼐用駧?lái)巨大財(cái)富的同時(shí)，也帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染。文章根據(jù)桃源縣畜禽養(yǎng)殖規(guī)模推算出桃源縣年產(chǎn)養(yǎng)殖糞便達(dá)223萬(wàn)噸，實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)養(yǎng)殖污便給養(yǎng)殖區(qū)水體、土壤和大氣帶來(lái)了嚴(yán)重的污染。走訪調(diào)查表明桃源縣養(yǎng)殖糞便利用主要以生產(chǎn)沼氣和生物有機(jī)肥為主，分別占到20%和10%，作為動(dòng)物性飼料數(shù)量較少，桃源縣養(yǎng)殖糞便綜合利用上升空間巨大。合理利用好養(yǎng)殖糞便，是桃源縣畜禽養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容，需要政府引導(dǎo)和扶持、科研單位技術(shù)支撐、相關(guān)企業(yè)以及養(yǎng)殖業(yè)主積極主動(dòng)參與。

桃源縣；畜禽養(yǎng)殖；糞便；綜合利用

桃源縣是湖南省乃至全國(guó)重要的肉豬和雞蛋調(diào)出大縣，是“全國(guó)生豬調(diào)出大縣”和“全國(guó)蛋品基地縣”蛋雞存籠規(guī)模等位居全省第一。桃源縣每年提供鮮肉約10.75萬(wàn)噸，雞蛋產(chǎn)量11.44萬(wàn)噸。據(jù)桃源縣畜牧獸醫(yī)水產(chǎn)局統(tǒng)計(jì)（未公開(kāi)），桃源縣2015年底生豬養(yǎng)殖總量181.91萬(wàn)頭；家禽養(yǎng)殖總量4 412萬(wàn)羽，其中專用型蛋雞存籠量在966.23萬(wàn)羽；肉牛養(yǎng)殖總量18.59萬(wàn)頭；肉羊養(yǎng)殖總量137.96萬(wàn)頭。由此推算，桃源縣2015年全年可產(chǎn)生畜禽糞便約223萬(wàn)噸，畜禽糞資源十分豐富。然而,由于畜禽糞便再加工技術(shù)落后,生產(chǎn)資金缺乏,導(dǎo)致大部分畜禽糞便資源浪費(fèi),甚至污染了自然環(huán)境,給養(yǎng)殖區(qū)居民的生產(chǎn)和生活帶來(lái)了巨大的安全隱患。桃源縣養(yǎng)殖糞資源急需找到適合當(dāng)?shù)乩玫牟呗浴：侠砝煤灭B(yǎng)殖糞便資源，一方面能促進(jìn)桃源縣養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展，保護(hù)農(nóng)村環(huán)境，另一方面能為桃源縣節(jié)約大量的化肥，增加巨大的社會(huì)財(cái)富。

畜禽糞便如果不科學(xué)利用,對(duì)桃源縣環(huán)境的危害主要為畜禽糞便污染水體、土壤和大氣。

1 畜禽糞便給桃源帶來(lái)的環(huán)境危害

1.1 畜禽糞便污染水體

畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)排出的污水屬于高濃度有機(jī)廢水，不僅含有豐富的小分子有機(jī)物，并且含有大量的N、P和K等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。養(yǎng)殖場(chǎng)廢水一方面通過(guò)地表徑流污染地表水，從而導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化；另一方面通過(guò)土壤滲入地下污染地下水，使水中NO2-和NO3-濃度升高，長(zhǎng)期或大量飲用，可能會(huì)誘發(fā)人體癌癥[1]。研究表明，養(yǎng)殖業(yè)污染是導(dǎo)致水源氮污染的關(guān)鍵影響因子[2]。

此外，糞便中的病原微生物也是養(yǎng)殖場(chǎng)污水的主要污染源之一。由于桃源縣部分畜禽養(yǎng)殖戶采用水沖糞的方式清理養(yǎng)殖糞便，水沖糞隨著溝港河道進(jìn)入自然水體，糞污所到之處，水體受到嚴(yán)重污染。如桃源縣楓樹(shù)鄉(xiāng)的田河水庫(kù)從農(nóng)村飲用水水源保護(hù)地變成了一個(gè)大糞坑，從2007年開(kāi)始，田河水庫(kù)的水質(zhì)就一直處于劣五類。位于漳江鎮(zhèn)（原深水港鄉(xiāng)）的延溪河常年受到蛋雞糞便的污染，延溪河附近200家蛋雞養(yǎng)殖戶每天產(chǎn)生近120噸未經(jīng)任何處理的雞糞，這些雞糞直接排入水利溝渠，導(dǎo)致養(yǎng)殖區(qū)溝渠水體發(fā)黑，惡臭難聞，水生動(dòng)植物難覓蹤跡，溝渠匯入延溪河后，延溪河水受到污染，污染河段水體的總氮、總磷和COD嚴(yán)重超標(biāo)，受污染的河水最后排入沅江，導(dǎo)致沅江桃源段水質(zhì)也受到嚴(yán)重威脅。

1.2 畜禽糞便污染土壤

畜禽養(yǎng)殖業(yè)中大量添加劑如Cu、Zn、Fe和As的使用，導(dǎo)致畜禽糞便中重金屬元素含量較高[3-4]。畜禽糞便中的重金屬和微量元素在土壤中累積，影響到土壤中各有機(jī)物的代謝，破壞土壤平衡，從而嚴(yán)重影響了農(nóng)作物的生長(zhǎng)及農(nóng)產(chǎn)品的安全性，進(jìn)而危害人類健康[5-7]。目前，畜禽廢棄物已成為農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染的一個(gè)重要來(lái)源。同時(shí)，畜禽糞便中含有大量的病原微生物，這些病原微生物進(jìn)入土壤給土壤土著微生物帶來(lái)影響，影響土壤原有的生態(tài)平衡，病原微生物進(jìn)入土壤后，也影響到農(nóng)產(chǎn)品食用安全。大量畜禽糞便在小范圍耕地上堆積，造成土壤有機(jī)制以及氮、磷和鉀含量急劇上升，導(dǎo)致耕地不適于耕作。桃源縣部分生豬養(yǎng)殖戶豬糞未經(jīng)任何處理，通過(guò)溝港流入地勢(shì)低洼的良田，大量的糞肥進(jìn)入良田后，極大的超過(guò)了土壤和植物的承載能力，導(dǎo)致水稻減產(chǎn)甚至絕收，最后致使良田不適于耕作。漳江鎮(zhèn)某生豬養(yǎng)殖戶養(yǎng)殖糞污直接排放到地勢(shì)低洼的良田，導(dǎo)致50多畝水稻田成為糞污堆積場(chǎng)，無(wú)法繼續(xù)用于水稻生產(chǎn)。

1.3 畜禽糞便污染大氣

畜禽養(yǎng)殖中大氣污染源主要是CO2、CH4、NH3和H2S等氣體，它們主要來(lái)源于畜禽飼料中氨的轉(zhuǎn)換及畜禽糞尿在微生物作用下的降解。畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢氣CO2、CH4能加重溫室效應(yīng)，NH3和H2S可以引起環(huán)境酸化。并且空氣中的病原微生物嚴(yán)重影響動(dòng)物和居民的健康[8]。畜禽糞便產(chǎn)生的NH3和H2S等氣體直接影響?zhàn)B殖場(chǎng)附近的居民的生活。桃源縣部分畜禽養(yǎng)殖戶養(yǎng)殖糞便不經(jīng)過(guò)任何處理暴露在自然環(huán)境下，產(chǎn)生大量的NH3、H2S等有毒有害的刺鼻氣體，嚴(yán)重影響?zhàn)B殖區(qū)附近居民的生活甚至身體健康。桃源縣楓樹(shù)鄉(xiāng)境內(nèi)某生豬養(yǎng)殖場(chǎng)養(yǎng)殖糞污排入附近藕田，高溫季節(jié)，糞污散發(fā)出惡臭，附近居民居住環(huán)境不容樂(lè)觀。

面對(duì)如此嚴(yán)峻的養(yǎng)殖糞便污染，桃源縣政府積極采取措施，引導(dǎo)養(yǎng)殖戶建立多種糞便利用模式，確保養(yǎng)殖業(yè)健康發(fā)展。

2 桃源縣養(yǎng)殖畜禽糞便利用現(xiàn)狀

2.1 能源化（沼氣工程）

畜禽養(yǎng)殖沼氣工程是以畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)的糞便污水為原料，在厭氧條件下，通過(guò)微生物發(fā)酵，將其中的高分子碳化合物分解為小分子物質(zhì)的過(guò)程[9]。沼氣工程是集污水處理、沼氣生產(chǎn)和資源化利用為一體的系統(tǒng)工程。通過(guò)沼氣工程不僅減少了環(huán)境污染，而且產(chǎn)生了新型能源-沼氣。沼氣是一種優(yōu)質(zhì)清潔能源，可以用作照明、炊事或生產(chǎn)用能，以減少對(duì)煤炭、天然氣和電力等能源的消耗[10]。沼氣技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)非常成熟，養(yǎng)殖場(chǎng)可以根據(jù)自己的養(yǎng)殖規(guī)模建設(shè)相應(yīng)大小、相應(yīng)種類的沼氣池，并配備相應(yīng)面積的沼渣、沼液消納土地，使養(yǎng)殖場(chǎng)的污染物達(dá)到零排放。不同畜禽糞便的產(chǎn)氣率存在差異,豬糞、牛糞、羊糞和雞糞分別為55～65 m3/t、40～50 m3/t、62 m3/t、70～90 m3/t[11-14]。桃源縣養(yǎng)殖業(yè)以生豬和蛋雞為主,按此規(guī)模全縣每年能生產(chǎn)沼氣3.74× 108m3，相當(dāng)于2.62×105噸標(biāo)準(zhǔn)煤或者2.02×108m3天然氣，能夠滿足155萬(wàn)人用氣需求（桃源縣2015年統(tǒng)計(jì)人口為98.8萬(wàn)）。桃源縣利用禽畜糞便產(chǎn)沼氣不到養(yǎng)殖總規(guī)模的20%,生產(chǎn)潛力巨大。桃源縣桃源黑豬養(yǎng)殖場(chǎng)建有800 m3大型沼氣發(fā)酵池，四喜養(yǎng)殖場(chǎng)建有1 000 m3的沼氣發(fā)酵池，生產(chǎn)的沼氣主要供應(yīng)豬場(chǎng)及周邊村莊居民生活用氣。桃源縣漳江鎮(zhèn)和陬市鎮(zhèn)部分生豬養(yǎng)殖戶建50～100 m3不等的沼氣池，生產(chǎn)的沼氣主要用于左鄰右舍的生活用氣以及冬季豬舍取暖。

2.2 肥料化

畜禽糞便中含有大量的有機(jī)物及豐富的氮、磷和鉀等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中急需的寶貴資源。按照桃源縣2015年畜禽生產(chǎn)規(guī)模，畜禽糞便能提供氮、磷、鉀及有機(jī)質(zhì)分別為43 900噸、36 439噸、24 222噸和1 233 442噸，相當(dāng)于9.5萬(wàn)噸尿素，30萬(wàn)噸過(guò)磷酸鈣，4萬(wàn)噸氯化鉀。桃源縣早稻每公頃尿素、磷肥、鉀肥分別為300 kg、750 kg和375 kg，養(yǎng)殖糞便可滿足31.7萬(wàn)公頃早稻的氮肥量、40萬(wàn)公頃早稻的磷肥量和10.7萬(wàn)公頃早稻的鉀肥量。桃源縣2015年雙季早稻種植面積為5.3萬(wàn)公頃。按此推算，當(dāng)年生產(chǎn)的畜禽糞便能滿足6年早稻的氮肥量，8年早稻的磷肥量，2年早稻的鉀肥量，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益十分顯著。

我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的施肥方式是簡(jiǎn)單的堆肥后還田，或者是直接還田。由于畜禽糞便中含有大量病原菌和蟲(chóng)卵，還田后對(duì)農(nóng)作物及人體健康存在一定的危害。目前應(yīng)用較為廣泛且最具有市場(chǎng)前景的是生物有機(jī)肥法。生物有機(jī)肥是畜禽糞便經(jīng)生物肥菌種發(fā)酵、除臭和完全腐熟后加工而成的有機(jī)肥料。能夠調(diào)理土壤、提高土壤肥力，使農(nóng)作物大幅度增產(chǎn)。生物有機(jī)肥法是一種集處理和資源循環(huán)再生利用于一體的生物方法。這種方法處理糞便的優(yōu)點(diǎn)在于最終產(chǎn)物無(wú)毒無(wú)味，且干燥，易使用，使用效果顯著[15]。由于畜禽糞便中含有重金屬，而目前缺乏有效的去除重金屬的方法，畜禽糞便生產(chǎn)有機(jī)肥具有一定的危害性，大量使用易引起土壤重金屬污染。因此，生物有機(jī)肥技術(shù)還需進(jìn)一步完善。隨著國(guó)家對(duì)有機(jī)肥生產(chǎn)、使用等方面在稅收、補(bǔ)貼政策上的支持，生物有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)將會(huì)進(jìn)一步得到推廣。桃源縣近年來(lái)十分重視畜禽糞便肥料化利用，扶持了湖南三尖農(nóng)牧有限責(zé)任公司生物有機(jī)肥分公司興建有機(jī)肥廠，可年處理雞糞20萬(wàn)噸，年加工生產(chǎn)生物有機(jī)肥5萬(wàn)噸。同時(shí)一批中小規(guī)模的生物有機(jī)肥廠也建立起來(lái)，有效的利用了畜禽糞便，減少了農(nóng)田化學(xué)肥料的施入，有效緩解了畜禽糞便對(duì)環(huán)境的壓力。但是利用畜禽糞便制造生物有機(jī)肥比例不足總糞量的10%。

2.3 飼料化

由于雞沒(méi)有咀嚼器,消化道較短,所食飼料沒(méi)有充分消化吸收,其飼料消化吸收率僅為20%,雞糞中仍含有大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),其中粗蛋白含高達(dá)13%～30%,礦物質(zhì)含量高且品種全,飼料價(jià)值高于一般的商品飼料原料。有研究者發(fā)現(xiàn),從生物學(xué)角度來(lái)看,豬糞中60%都是有效的。氨基酸分析表明,豬糞肥蛋白質(zhì)中含5.24%賴氨酸 (而大麥中賴氨酸含量只有3.65%)和蛋氨酸、蘇氨酸,但豬日糧中缺乏這些氨基酸。畜禽糞便含有大量未消化的蛋白質(zhì)、B族維生素、礦物質(zhì)元素、粗脂肪和一定數(shù)量的碳水化合物，經(jīng)過(guò)加工處理可成為較好的飼料資源[16]。例如，豬糞便中的粗蛋白質(zhì)含量幾乎比豬采食的飼料中的粗蛋白質(zhì)都高。此外，還含有其他基礎(chǔ)養(yǎng)分，如粗纖維、鈣、磷、其他礦物質(zhì)和微量元素、各種維生素和一些未識(shí)別的營(yíng)養(yǎng)因子。豬糞便中的大多數(shù)維生素含量均高于它們采食的基礎(chǔ)飼料。動(dòng)物糞便中的蛋白質(zhì)，其中一部分是腸道微生物合成過(guò)程中的微生物，對(duì)瘤胃微生物區(qū)系有很高的生物學(xué)價(jià)值。從蛋白質(zhì)質(zhì)量的角度來(lái)看，豬糞便可以代替非常有價(jià)值的蛋白質(zhì)飼料，如大豆粉、花生粉、棉籽餅等。加工后的豬糞可以作為反芻動(dòng)物、豬、魚類的飼料進(jìn)行飼喂，但由于畜禽糞便作飼料存在能量低，礦物質(zhì)含量較高等營(yíng)養(yǎng)不平衡。此外，畜禽生產(chǎn)過(guò)程中大量使用各種添加劑，其大部分殘留在糞便中，糞便再作為飼料使用時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)超標(biāo)甚至中毒的問(wèn)題[17]，所以目前發(fā)達(dá)國(guó)家已不主張使用畜禽糞便作飼料[18]。桃源縣有部分畜禽糞便被用于魚類的飼料，但是規(guī)模不到畜禽糞便總量的0.1%，主要是水產(chǎn)養(yǎng)殖戶在自己承包的魚池內(nèi)喂養(yǎng)。桃源縣以全面禁止在水庫(kù)和河流投放畜禽糞便喂養(yǎng)淡水魚類。有極少養(yǎng)殖戶利用牛糞飼養(yǎng)蚯蚓。目前，尚缺乏將畜禽糞便加工為動(dòng)物性飼料的規(guī)模企業(yè)。

3 畜禽糞便資源化對(duì)策

桃源縣畜禽糞便資源化任務(wù)十分艱巨。桃源縣政府現(xiàn)階段應(yīng)在畜禽糞便能源化和肥料化兩方面出臺(tái)優(yōu)惠政策。一方面鼓勵(lì)養(yǎng)殖戶建立沼氣池，利用糞便產(chǎn)氣，引導(dǎo)有實(shí)力的企業(yè)參與到沼氣的生產(chǎn)和買賣環(huán)節(jié)，讓養(yǎng)殖戶生產(chǎn)的沼氣能轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，在市場(chǎng)上流通。另一方面，引進(jìn)規(guī)?；纳锓柿掀髽I(yè)在桃源建設(shè)生產(chǎn)基地，在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和稅收上給予生產(chǎn)企業(yè)扶持，并且根據(jù)生產(chǎn)企業(yè)年消耗的糞便量給予獎(jiǎng)勵(lì)。

4 結(jié)語(yǔ)

畜禽養(yǎng)殖廢棄物“無(wú)害化處理、資源化利用”是解決桃源縣養(yǎng)殖廢棄物環(huán)境危害最有效和經(jīng)濟(jì)的途徑。畜禽養(yǎng)殖廢棄物綜合利用可以給居民提供燃?xì)赓Y源，可以為種植業(yè)提供豐富的肥源，可以為養(yǎng)殖業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的飼料?？茖W(xué)利用好畜禽養(yǎng)殖廢棄物是桃源縣畜禽養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容，需要政府引導(dǎo)和扶持、科研單位技術(shù)支撐、相關(guān)企業(yè)以及養(yǎng)殖業(yè)主積極主動(dòng)參與。□

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A

1006-4907（2017）01-0017-03

10.3969/j.issn.1006-4907.2017.01.009

2016-10-08

國(guó)家國(guó)際科技合作專項(xiàng)資助（2015DFA90450）；國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2014BAD14B01）。

侯海軍(1980～)，男，漢族，博士，工程師，研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)研究，houhaijun1980@126.com。