規(guī)模化豬場(chǎng)污染狀況及防治

劉忠瑤，高麗琴，梅泉華，崔建新，肖信黎，游新民

（1.吉安市畜禽良種場(chǎng)，江西吉安343000；2.江西生物科技職業(yè)學(xué)院；3.杭州極地海洋世界；4.南昌市東湖區(qū)家禽研究所；5.泰和縣灌溪農(nóng)業(yè)綜合站；）

中國(guó)養(yǎng)豬業(yè)近十年來(lái)得到了快速的發(fā)展。目前我國(guó)豬的存欄量已經(jīng)超過(guò)世界總存欄數(shù)的1/2 以上，雖然中國(guó)的養(yǎng)豬業(yè)發(fā)展勢(shì)頭很好，但是隨之帶來(lái)的是各種問(wèn)題，尤其養(yǎng)豬場(chǎng)對(duì)環(huán)境的污染更是不容忽視。污染普查資料顯示:農(nóng)業(yè)污染占全部污染的57%，畜牧業(yè)污染占農(nóng)業(yè)污染的68%，畜牧業(yè)已成為繼工業(yè)污染之后不可忽視的污染源，而其中規(guī)?；B(yǎng)豬業(yè)帶來(lái)的污染對(duì)環(huán)境的影響更是日益嚴(yán)重，如何減輕養(yǎng)豬業(yè)對(duì)環(huán)境的污染，合理規(guī)劃，科學(xué)飼養(yǎng)，綜合管理，建立長(zhǎng)效可持續(xù)發(fā)展機(jī)制，是當(dāng)代養(yǎng)豬業(yè)需要解決的重要問(wèn)題[1]。

1 規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)對(duì)外界的污染狀況

養(yǎng)豬場(chǎng)對(duì)外界排放的污染物主要有糞尿、污水、有害氣體、病死尸體、粉塵和微生物[2]。這些污染物不僅影響周邊空氣質(zhì)量，讓土壤富營(yíng)養(yǎng)化，污染地下水源，而在畜產(chǎn)品中由于某些元素的積累和富集、藥物的殘留，也會(huì)對(duì)人畜健康和生命產(chǎn)生一定的危害。

1.1 有害氣體

規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)產(chǎn)生的有害氣體有:氨、硫化氫、一氧化碳、有機(jī)酸、酚和惡臭物質(zhì)。這些有害氣體可刺激人的嗅覺，產(chǎn)生厭惡感。吸入某些高濃度氣體可引起急性中毒[3]，人類長(zhǎng)期生活在這樣的低濃度環(huán)境中雖然沒(méi)有明顯的病理變化，但會(huì)導(dǎo)致慢性中毒，有些氣體還會(huì)損害肝臟、腎臟，長(zhǎng)時(shí)間吸入會(huì)改變神經(jīng)內(nèi)分泌功能，降低免疫功能，對(duì)疾病的抵抗力下降，提高發(fā)病率和致死率。家畜出現(xiàn)采食量下降、消化率下降，導(dǎo)致生產(chǎn)力下降，家畜對(duì)疫病的易感性提高或直接引起某些疾病。

1.2 有害污水

一個(gè)年產(chǎn)一萬(wàn)頭商品肉豬的養(yǎng)豬場(chǎng)采用漏糞地板方式飼養(yǎng)，每天將排放污水200～300m3，年排放污水達(dá)7.5 萬(wàn)～11.0 萬(wàn)m3。養(yǎng)豬場(chǎng)排放的污水富含高濃度的有機(jī)物和大量病原微生物，其中COD高達(dá)10 000～12 000mg/L，BOD 達(dá)9 500mg/L，懸浮物21 000～130 000mg/L，氨氮（NH3-N）3 000mg/L，總氮30g/L[2]。這些污水如未經(jīng)過(guò)處理直接排放可直接造成水源的嚴(yán)重污染。污水中含有的氮、磷是導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要物質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化水體中含有硝酸鹽和亞硝酸鹽的濃度極高，破壞水體生態(tài)環(huán)境，人畜長(zhǎng)期飲用這種水會(huì)導(dǎo)致中毒，外觀來(lái)看水體變黑，散發(fā)惡臭，并且養(yǎng)豬場(chǎng)排放的污水中含有大量的病原微生物、病菌和病毒，嚴(yán)重影響到居民的飲水安全，甚至無(wú)形中引起疫病發(fā)生，擴(kuò)大感染面。污水對(duì)農(nóng)田和農(nóng)作物的污染影響非常巨大，由于污水中含有銅、鋅、砷、汞等重金屬物質(zhì)，農(nóng)田無(wú)法降解并且會(huì)在農(nóng)作物中形成殘留，人畜若長(zhǎng)期食用這些污染過(guò)的農(nóng)作物會(huì)導(dǎo)致重金屬中毒，損害肝、腎功能，嚴(yán)重者危及生命。

1.3 豬糞的危害

規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)的糞便中含有豐富的氮，磷，鉀等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。隨著規(guī)模化養(yǎng)殖的不斷擴(kuò)大，畜禽的糞尿排泄量也不斷增加。一個(gè)日存欄10 萬(wàn)頭的豬場(chǎng)，每天排糞量可達(dá)60～80t，全年產(chǎn)糞可達(dá)2.2萬(wàn)～3.0 萬(wàn)t，如果把這些糞便用作農(nóng)作物肥料，大約需要506.6～666.6hm2土地才能消納，因此如不加以處理很難有相應(yīng)面積的土地來(lái)消納數(shù)量如此龐大的糞便[4]，假如區(qū)域的糞便排放量超過(guò)了土壤的自凈能力，便會(huì)產(chǎn)生亞硝酸鹽等物質(zhì)，導(dǎo)致土壤成分和性質(zhì)發(fā)生改變，降低土壤的肥力，并喪失原有的功能。此外禽畜糞便中還含有銅、鋅、砷等金屬元素及部分病原微生物，這些物質(zhì)會(huì)導(dǎo)致土壤養(yǎng)分含量降低，產(chǎn)量和產(chǎn)力都將受到很大影響，嚴(yán)重甚至危害到人體健康。養(yǎng)豬場(chǎng)排放的糞便具有惡臭氣味，這種惡臭氣味具有復(fù)合性，它是有多種惡臭物質(zhì)共同散發(fā)的復(fù)合體，這些糞便如若不及時(shí)清理或處理不干凈，臭味將會(huì)加倍，嚴(yán)重影響人類的生產(chǎn)生活活動(dòng)。

1.4 粉塵的危害

粉塵微粒根據(jù)成分的不同可分為有機(jī)微粒和無(wú)機(jī)微粒。有機(jī)微粒是細(xì)纖維、花粉、孢子、植物的碎屑、動(dòng)物的皮屑、細(xì)毛；無(wú)機(jī)微粒大部分是土壤微?；蚴巧a(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中產(chǎn)生的[5]。豬舍空氣中的微粒大部分是來(lái)自飼養(yǎng)管理過(guò)程，如家畜活動(dòng)、打掃地面、除糞、家畜的咳嗽、采食飼料揚(yáng)起的飼料粉塵。所以，豬舍中的微粒粉塵含量高于大氣的粉塵含量，并且豬舍中的粉塵多是有機(jī)性的，這些粉塵被人畜吸入呼吸道，長(zhǎng)期吸入較高濃度粉塵可導(dǎo)致塵肺，并導(dǎo)致一系列的全身性疾病。如有些有機(jī)粉塵常附有大量微生物和病原菌，接觸或吸入粉塵可對(duì)皮膚、角膜、黏膜等產(chǎn)生刺激作用并導(dǎo)致一系列病變。這些微粒落在皮膚上，能夠與皮脂腺和汗腺的分泌物混合在一起，對(duì)皮膚產(chǎn)生刺激作用，引起皮癢、發(fā)炎，同時(shí)會(huì)讓皮脂腺和汗腺管道堵塞，皮脂分泌受到阻礙，導(dǎo)致皮脂缺乏，皮膚會(huì)變得干燥、龜裂，發(fā)生皮膚感染，對(duì)周圍環(huán)境和人群造成危害。一般來(lái)說(shuō)，年出欄10 000 頭的規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)，每天可以向大氣排放菌株36 億個(gè)，粉塵62.16kg，在冬季，豬舍內(nèi)的粉塵濃度超標(biāo)60.9 倍，細(xì)菌總數(shù)超標(biāo)1 300～1 700 倍，這些豬場(chǎng)排放的粉塵和病原微生物隨風(fēng)傳播擴(kuò)散，擴(kuò)大了污染和危害面積[7]。

2 規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)造成污染的主要原因

2.1 治污投資成本巨大

一些養(yǎng)豬場(chǎng)因機(jī)械動(dòng)力運(yùn)行成本高無(wú)法正常的運(yùn)作，導(dǎo)致這些環(huán)保設(shè)備形同虛設(shè)，另外一些養(yǎng)豬場(chǎng)勉強(qiáng)進(jìn)行處理，但由于治理工藝技術(shù)原因?qū)е绿幚砗蟮奈廴九欧湃匀徊环蠂?guó)家標(biāo)準(zhǔn)，這時(shí)就需要更多的資金投入來(lái)引進(jìn)更好的排污處理工藝，資金的缺少又導(dǎo)致排污設(shè)施的不完善。

2.2 養(yǎng)豬場(chǎng)從業(yè)人員環(huán)保意識(shí)差

豬場(chǎng)從業(yè)人員沒(méi)有經(jīng)過(guò)專業(yè)的養(yǎng)殖知識(shí)培訓(xùn)，文化程度不高，環(huán)保和法律意識(shí)淡薄。大多數(shù)養(yǎng)豬場(chǎng)只為了眼前的利益，忽略了長(zhǎng)久的可持續(xù)發(fā)展，不注重學(xué)習(xí)法律法規(guī)，為了眼前的利益肆意排污而不考慮對(duì)環(huán)境的污染。

3 養(yǎng)豬場(chǎng)的污染防治方法

3.1 有害氣體的處理

惡臭的有害氣體主要來(lái)自豬舍和豬糞。只要能夠及時(shí)處理豬糞，就能夠有效的減少惡臭氣味的產(chǎn)生。對(duì)于有害氣體的控制可在養(yǎng)豬場(chǎng)的設(shè)計(jì)，臭味的控制，豬場(chǎng)的建造與管理上可采取一系列措施，如及時(shí)沖洗糞便，沖洗豬舍，通風(fēng)換氣，豬舍的消毒。一般消除有害氣體產(chǎn)生的惡臭味的方法主要有：物理方法、化學(xué)方法、生物學(xué)方法等。

3.1.1 吸收法。氣體吸收是將混合的氣體中一種或多種不溶解的成分溶解于液體中根據(jù)不同的對(duì)象要采取不同的辦法。如液體洗滌和凝結(jié)法。液體洗滌是常用的除臭方法，是用水結(jié)合采用化學(xué)氧化劑，如KMnO4、NaOCI、NaOH、Ca（OH）2等，這種方法能把H2S、NH3和其他的有機(jī)物有效的被水汽吸收并且除去，缺點(diǎn)是需要進(jìn)行2 次水處理[6]。凝結(jié)法即當(dāng)飽和的水蒸氣與較冷的表面接觸時(shí)，溫度會(huì)下降從而發(fā)生凝結(jié)現(xiàn)象，這個(gè)時(shí)候可溶解于水的臭氣成份就能溶解于凝結(jié)的水中，并能通過(guò)后續(xù)的處理把臭氣從水中除去。

3.1.2 吸附法。吸附法是將氣體與粒子狀物質(zhì)接觸，這種粒子物質(zhì)可從氣體中分離或存儲(chǔ)一種或多種不溶物質(zhì)，比如活性炭、泥炭是使用最經(jīng)濟(jì)并且最廣泛的除臭劑。

3.1.3 氧化法。有機(jī)物質(zhì)的氧化結(jié)果是二氧化碳、水或是部分氧化的化合物。加熱氧化：這種方法需要高溫，功耗較大，應(yīng)用受到極大的限制，這里就不予介紹。化學(xué)氧化：可以向臭氣中直接加入氧化氣體如O3，但是這種方法成本較高，無(wú)法大規(guī)模應(yīng)用。生物氧化：在特定的密閉空間利用生物氧化空氣中的難聞物質(zhì)，也可以將排出的氣體通入需氧動(dòng)態(tài)污泥系統(tǒng)和土壤中。其他方法如向高空排放：將惡臭的氣味排向高空中，利用大自然來(lái)稀釋惡臭氣味，適用于偏遠(yuǎn)、人煙稀少的地區(qū)，人員密集的地區(qū)不可用此法。

3.2 養(yǎng)豬場(chǎng)糞便的處理

家畜糞便處理管理不當(dāng)會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，但如果能經(jīng)過(guò)無(wú)害化處理并加以利用，那么惡臭難聞的糞便則會(huì)變成寶貴的資源。

3.2.1 進(jìn)行糞污處理量的估算。設(shè)計(jì)一個(gè)畜禽場(chǎng)糞污處理系統(tǒng)，要充分考慮到當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、土壤類型、管理水平，糞污處理系統(tǒng)要滿足處理各種家畜每日糞便排泄量。設(shè)計(jì)糞污處理系統(tǒng)的原則是：不要過(guò)度的追求機(jī)械化，要首先考慮其作為農(nóng)田肥料的原料，選擇地址時(shí)要避免對(duì)周邊環(huán)境造成污染，場(chǎng)地要較大，并且收集設(shè)備和運(yùn)送管道要防凍防裂。

3.2.2 豬舍清糞系統(tǒng)設(shè)備。目前國(guó)內(nèi)豬舍的清糞主要是機(jī)械清糞設(shè)備和水沖清糞設(shè)備兩種。機(jī)械清糞設(shè)備：主要有清糞車、鏈?zhǔn)焦伟迩寮S裝置、牽引式刮板清糞裝置，具有可節(jié)約用水、便于糞尿分離和處理利用等優(yōu)點(diǎn)，但需要一定的資金設(shè)備投入，并且機(jī)械設(shè)備容易發(fā)生故障，耐用性差，維修比較困難；水沖清糞設(shè)備：主要有水沖流送式、截流閥式、沉淀閘門式和自流式，裝置設(shè)備簡(jiǎn)單方便維修，工作效率高，耐用性能好，發(fā)生故障的幾率小，但是污水處理基建投資比較大，并且糞便的處理利用困難。

3.2.3 豬糞便的無(wú)害化處理和利用方法。糞便可用作植物生產(chǎn)的肥料：家畜糞便含有豐富的氮、磷、鉀、微量元素等植物生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素和大量的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等物質(zhì)，由此可見家畜糞便是植物生長(zhǎng)的優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料，經(jīng)過(guò)處理的畜糞能改良土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，增加土壤有機(jī)物質(zhì)有利于農(nóng)作物的生長(zhǎng)，但是未經(jīng)過(guò)處理直接排放的畜糞對(duì)土壤是有害的，糞便需要經(jīng)過(guò)一系列的處理才能達(dá)到作為肥料的標(biāo)準(zhǔn)，最常用的處理方法有：高溫堆肥，創(chuàng)造一個(gè)發(fā)酵環(huán)境，控制一個(gè)適宜的相對(duì)濕度，微生物大量繁殖，有機(jī)質(zhì)分解轉(zhuǎn)化成為植物可以吸收的無(wú)機(jī)質(zhì)，堆肥過(guò)程中產(chǎn)生的高溫能夠把病原微生物和寄生蟲殺死，從而達(dá)到無(wú)害化處理的目的，獲得優(yōu)質(zhì)肥料；干燥處理，干燥處理又分為微波干燥、大棚發(fā)酵干燥、發(fā)酵罐干燥等方式，干燥處理方式目前采用的較少，主要是糞便在干燥過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較重的臭氣，造成對(duì)周邊環(huán)境的污染，并且投入設(shè)施的成本較高；藥物處理，在糞便中添加化學(xué)消毒劑，快速殺滅其中的病原微生物和寄生蟲以達(dá)到消毒與驅(qū)蟲的效果，化學(xué)消毒藥物應(yīng)該選擇價(jià)格低、殺菌效果好、不損傷肥料效果、不會(huì)引起土壤殘留、對(duì)農(nóng)作物和人畜都沒(méi)有危害、使用方便的藥物。

糞便可作為生產(chǎn)沼氣的原料：沼氣的產(chǎn)生方法是將有機(jī)質(zhì)在特定的厭氧環(huán)境中，在特定的濕度、溫度、酸堿度等適宜條件下，經(jīng)過(guò)厭氧微生物的發(fā)酵作用產(chǎn)生甲烷、二氧化碳。甲烷氣體是干凈清潔的新能源燃料，生產(chǎn)沼氣可以消耗掉大量的糞便，并且生產(chǎn)沼氣后的渣汁含有較高的氮、磷、微量元素可作為魚塘的餌料，沼渣也是無(wú)臭的良好肥料。

糞便可作為養(yǎng)殖業(yè)的飼料：目前我國(guó)推行安全、優(yōu)質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)，對(duì)畜產(chǎn)品和農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)提出了越來(lái)越高的要求，糞便作為飼料的空間越來(lái)越小，目前畜便做飼料的安全性問(wèn)題主要有：糞便中有各種抗生素、殘留的大量寄生蟲和病原微生物、有重金屬殘留。所以需要對(duì)糞便進(jìn)行適當(dāng)處理和控制用量，一般不會(huì)對(duì)動(dòng)物造成傷害。目前國(guó)內(nèi)將糞便轉(zhuǎn)換為飼料利用的方法有：直接飼喂、干燥處理、發(fā)酵處理、青貯、膨化制粒。

通過(guò)水生植物的處理和利用：糞便中的養(yǎng)分能夠被水生植物快速吸收和利用但是要避免水體的富營(yíng)養(yǎng)化，難以處理和利用大量的糞便，還需尋找更好的解決辦法。

通過(guò)水體動(dòng)物的處理和利用：豬糞適度的投入到水中，有利于水中藻類的生長(zhǎng)與繁殖，為魚類的生長(zhǎng)創(chuàng)造一個(gè)良好的生長(zhǎng)環(huán)境，但要控制好水體的富營(yíng)養(yǎng)化，避免水中氧氣的枯竭。

3.3 養(yǎng)殖場(chǎng)污水的無(wú)害化處理

為避免污水對(duì)周圍環(huán)境造成污染，必須對(duì)污水進(jìn)行處理，處理方法按照其作用的原理可分為物理、化學(xué)和生物學(xué)處理法。

物理法：通過(guò)物理作用，分離水中不溶解污染雜質(zhì)，主要有：重力沉淀、離心沉淀和過(guò)濾法。

化學(xué)法：向污水中加入化學(xué)物質(zhì)，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)來(lái)處理水中的溶解性或膠體性污染，將其轉(zhuǎn)化為無(wú)害的物質(zhì)。

生物處理法：主要靠微生物的作用來(lái)實(shí)現(xiàn)，在生產(chǎn)上主要有活性污泥法和生物膜法兩種方法?；钚晕勰喾ǎ谖鬯屑尤牖钚晕勰?，均勻混合曝氣后，把污水中的有機(jī)物質(zhì)吸附和氧化，依靠生物膜上的大量微生物，氧化污水中的有機(jī)物，從而達(dá)到凈化水的目的，生物膜是污水中的微生物在過(guò)濾材料表面大量繁殖所形成的一種膠狀膜，所以叫生物膜法。

3.4 減少畜舍中微生物的產(chǎn)生

注意畜舍的防潮，干燥的環(huán)境對(duì)微生物的生長(zhǎng)不利。減少舍內(nèi)灰塵，采取各種措施減少畜舍空氣中灰塵的含量，讓病原微生物失去吸附而無(wú)法生存。選好廠址并注意防護(hù)，畜牧場(chǎng)要與外界有明顯的間隔，場(chǎng)里面各個(gè)區(qū)都要有分隔。及時(shí)清理糞尿，搞好畜舍的環(huán)境衛(wèi)生，定期消毒。

搞好綠化，綠化工程不僅可以調(diào)節(jié)小氣候，減弱噪聲，凈化空氣還能起到防疫的作用并且還能美觀環(huán)境。

4 結(jié)論

綜上所述，目前我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)還存在諸多的問(wèn)題，尋找即經(jīng)濟(jì)便宜又有效的治理方法還需任重道遠(yuǎn)，也需要更多的專家學(xué)者參與其中，研究出更加高效可行的環(huán)境治理方法，為促進(jìn)我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展、保護(hù)我國(guó)的環(huán)境做出貢獻(xiàn)。