豬飼料中重金屬對豬糞有機肥的影響

張輝，李文鳳，趙盈盈，張井

(溫州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 溫州 325006)

我國生豬養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速，據(jù)統(tǒng)計，我國生豬存欄量已超過世界總量的50%[1]。生豬糞便產(chǎn)生量巨大，為更好地資源化利用，大量糞便應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。在生豬養(yǎng)殖過程中，為了提高飼料利用率，促進生豬生長發(fā)育，降低養(yǎng)殖成本，較多規(guī)?；B(yǎng)殖場在飼料中添加Cu、Zn等重金屬微量元素[2]。微量元素作為營養(yǎng)性添加劑，適當(dāng)添加可以促進動物生長，過量添加則會在動物肝、腎等器官中蓄積[3-4]。重金屬微量元素添加劑被豬攝取后，由于生物利用率有限，除部分積蓄在體內(nèi)以外，大部分以糞便的形式排出[5-6]。畜禽糞便因來源廣、成本低廉，且含有豐富的有機質(zhì)及氮、磷、鉀等元素，被廣泛用于有機肥生產(chǎn)中。畜禽糞便中殘留的重金屬會向農(nóng)田土壤遷移并累積[7-8]，長期使用含重金屬的糞便有機肥極大地污染了農(nóng)田土壤環(huán)境[9]，進而對農(nóng)作物質(zhì)量安全產(chǎn)生影響。本研究檢測了溫州規(guī)?；i養(yǎng)殖場在生豬養(yǎng)殖不同階段飼料和豬糞中重金屬含量，以期為有機肥中重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)的制定提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

飼料及豬糞采自溫州3家規(guī)?；i養(yǎng)殖場。硝酸、雙氧水購自蘇州晶瑞化學(xué)股份有限公司；MARSX微波消解儀購自美國培安公司；AFS-9130原子熒光儀購自北京吉天儀器有限公司；ICE3500原子吸收分光光度計購自美國賽默飛世爾科技公司。

1.2 樣品制備

飼料及豬糞自然晾干后采用四分法分開，用粉碎機粉碎后備用。

1.3 檢測方法

樣品采用微波消解法進行前處理。稱取樣品1 g左右于微波消解罐中，加入8 mL硝酸，浸泡過夜，次日放于加熱架上120 ℃預(yù)熱30 min，待無煙霧后停止加熱，冷卻至室溫后加2 mL雙氧水，擰緊消解罐蓋子放于微波消解儀中按程序進行消解。微波消解后，120 ℃下趕酸至黃色煙消失，用超純水定容，待上機檢測。

砷、汞檢測采用原子熒光法：載液為5%鹽酸，還原劑為0.5%氫氧化鉀+1%硼氫化鉀，負(fù)高壓280 V，燈電35 mA，觀測高度8 mm，讀數(shù)時間10 s，延遲時間1 s，載氣流量300 mL·min-1,屏蔽氣流量900 mL·min-1。

銅、鋅、鉻檢測采用火焰原子吸收法：夾縫設(shè)置0.2 nm，空氣壓力0.25 MPa,乙炔壓力0.05 MPa,燈電流2.0 MA,銅元素波長324.8 nm，鋅元素波長213.93 nm，鉻元素波長357.90 nm。

鉛、鎘檢測采用石墨爐原子吸收法：通帶寬度1.3 nm，燈電流7.5 mA，氬氣流量200 mL·min-1,進樣量20 μL。元素測定波長為283.3 nm，0～100 ℃干燥20 s, 700 ℃灰化20 s, 2 000 ℃原子化5 s, 2 700 ℃清除3 s。鎘元素測定波長為228.8 nm，80～100 ℃干燥20 s, 500 ℃灰化20 s, 1 500 ℃原子化5 s, 2 600 ℃清除3 s。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同階段飼料中重金屬含量

不同階段飼料中重金屬砷、汞、鉛、鎘、鉻、銅、鋅的含量見表1。研究發(fā)現(xiàn)，對照《GB 13078—2017 飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的要求，配合飼料中總砷、總汞、鉛、鎘、鉻最高限量分別為2、0.1、5、0.5、10 mg·kg-1。在抽檢的飼料中，上述重金屬均未超標(biāo)。

對照《中華人民共和國農(nóng)業(yè)部公告 第2 625號》，仔豬(≤25 kg)配合飼料中銅元素最高限量為125 mg·kg-1，其他階段豬飼料中銅元素最高限量為25 mg·kg-1。仔豬(≤25 kg)配合飼料中鋅元素最高限量為110 mg·kg-1，但在仔豬斷奶后前2周特定階段，允許在此基礎(chǔ)上使用氧化鋅或堿式氯化鋅至1 600 mg·kg-1(以鋅元素計)，母豬飼料中鋅元素最高限量為80 mg·kg-1，其他階段豬飼料中鋅元素最高限量為100 mg·kg-1。

表1 飼料中砷、汞、鉛、鎘、鉻、銅、鋅含量

2.2 不同階段豬糞中重金屬含量調(diào)查

豬糞是農(nóng)民常用的有機肥，對照《NY 525—2012 有機肥料》的要求，有機肥中砷、汞、鉛、鎘、鉻的最高限量(以烘干基計)分別為15、2、50、3、150 mg·kg-1。不同階段豬糞中重金屬砷、汞、鉛、鎘、鉻、銅、鋅的含量見表2。各階段豬糞中砷、汞、鉛、鎘、鉻含量均未超標(biāo)，且處于較低水平。我國暫無有機肥中銅、鋅的限量標(biāo)準(zhǔn)，對照德國《腐熟堆肥中部分重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)》的要求，銅、鋅含量最高限量值分別為100、400 mg·kg-1。研究發(fā)現(xiàn)，豬糞中銅元素含量超標(biāo)6～15倍，鋅元素含量超標(biāo)最低2倍，最高竟達到近60倍。對照《GB 4284—84農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》的要求，銅及其化合物(以Cu計)最高容許量分別為：酸性土壤(pH值<6.5)≤250 mg·kg-1，中性及堿性土壤(pH值≥6.5)≤500 mg·kg-1；鋅及其化合物(以Zn計)最高容許量分別為：酸性土壤(pH值<6.5)≤500 mg·kg-1，中性及堿性土壤(pH值≥6.5)≤1 000 mg·kg-1。參考此標(biāo)準(zhǔn)，豬糞中銅超標(biāo)2.6～6倍，鋅超標(biāo)2～47倍。

3 討論

隨著規(guī)?；⒓s化生豬養(yǎng)殖的發(fā)展，為加快生豬生長速度，降低養(yǎng)殖成本，飼料重金屬添加劑的使用越來越廣泛。飼料中添加重金屬元素在促進畜牧業(yè)發(fā)展的同時，也給環(huán)境帶來了安全隱患。目前，我國多地自然環(huán)境受到重金屬的污染，重金屬中毒事件屢見不鮮。重金屬具有無法被生物降解、難以遷移、富集性等特性，水體、土壤、農(nóng)作物等一旦受到污染很難修復(fù)，治污代價大?？刂浦亟饘偈褂?，降低飼料中重金屬添加量，健全有機肥重金屬相關(guān)限量標(biāo)準(zhǔn)是治理重金屬污染的首要措施。

表2 豬糞中砷、汞、鉛、鎘、鉻、銅、鋅含量