奶牛養(yǎng)殖環(huán)境污染及防治對(duì)策

曲愛玲 馬長(zhǎng)路

（北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院，北京 102442）

國(guó)家“十四五”時(shí)期經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展新目標(biāo)之一是要使生態(tài)文明實(shí)現(xiàn)新進(jìn)步，生態(tài)環(huán)境持續(xù)改善，城鄉(xiāng)人居環(huán)境明顯改善。奶牛養(yǎng)殖作為畜牧業(yè)領(lǐng)軍產(chǎn)業(yè)，肩負(fù)著全國(guó)菜籃子工程奶類和肉類的供應(yīng)，是關(guān)系民生的重要產(chǎn)業(yè)。目前，奶牛在養(yǎng)殖過(guò)程中存在較為嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，環(huán)境污染對(duì)生態(tài)文明和民生福祉產(chǎn)生不良影響。有效防治奶牛養(yǎng)殖環(huán)境污染可以促進(jìn)生態(tài)文明的發(fā)展和民生福祉指數(shù)的提升，并且保障我國(guó)生態(tài)環(huán)境健康安全和可持續(xù)性發(fā)展。到2025年，中國(guó)奶業(yè)要實(shí)現(xiàn)全面振興，中國(guó)奶業(yè)奶源基地、奶品質(zhì)量等達(dá)到世界領(lǐng)先水平。為達(dá)到這一目標(biāo)，奶牛養(yǎng)殖環(huán)境污染治理刻不容緩。

1 奶牛養(yǎng)殖環(huán)境污染類型

目前，奶牛養(yǎng)殖過(guò)程中環(huán)境污染源主要是奶牛排泄的糞便、尿液、臭氣和養(yǎng)殖場(chǎng)排泄的污水等，這些污染源對(duì)環(huán)境的危害主要包括污染空氣、污染土壤、污染水質(zhì)和傳播疾病。

1.1 污染空氣

作為反芻動(dòng)物的奶牛在消化過(guò)程中通過(guò)打嗝、放屁產(chǎn)生廢氣，其主要成分是甲烷。奶牛排泄的糞便經(jīng)微生物分解會(huì)產(chǎn)生甲基硫醇、二甲二硫醚、甲硫醚及低級(jí)脂肪酸等惡臭氣體，奶牛排泄的尿液及養(yǎng)殖場(chǎng)排放的污水含有氨、硫化氫、甲烷、二氧化硫、二氧化碳、氧化氮及糞臭素等氣體。首先，上述惡臭氣體會(huì)污染養(yǎng)殖場(chǎng)周邊空氣，使空氣質(zhì)量變差，對(duì)人畜健康均產(chǎn)生嚴(yán)重危害；其次，上述惡臭氣體中的甲烷、二氧化碳會(huì)加劇氣候的溫室效應(yīng)，導(dǎo)致全球變暖；再次，上述惡臭氣體中的氨氣、硫化氫進(jìn)入大氣后會(huì)產(chǎn)生酸雨，危害人畜的健康，導(dǎo)致土壤貧瘠、植物死亡和建筑腐蝕[1-3]。有研究表明，1頭奶牛每年排出的污染物對(duì)空氣造成的污染甚至超過(guò)1輛小型汽車造成的污染[2]，畜牧業(yè)每年的氨氣排放量占全球氨氣排放總量的1/2以上[3]。

1.2 污染土壤

奶牛養(yǎng)殖中，奶牛排泄的糞便、尿液及養(yǎng)殖場(chǎng)污水通過(guò)作農(nóng)作物肥料施用或自然排放對(duì)土壤造成污染。奶牛排泄的糞便和尿液中含有鈉鹽、鉀鹽等大量金屬元素，對(duì)農(nóng)作物過(guò)量施用糞肥會(huì)使大量的金屬元素進(jìn)入土壤并通過(guò)厭氧反應(yīng)產(chǎn)生亞硝酸鹽等有毒物質(zhì)[1]，使土壤透氣性和透水性變差，造成土壤板結(jié)、土壤品質(zhì)降低，間接影響作物對(duì)土壤養(yǎng)分和肥料的吸收。養(yǎng)殖場(chǎng)污水富含氮、磷元素，直接灌溉農(nóng)田會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物發(fā)病或減產(chǎn)。在利用奶牛的糞便作農(nóng)作物肥料時(shí)，必須合理、定量、科學(xué)地施用[3]。此外，奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)奶牛飼養(yǎng)及活動(dòng)、糞便收集、飼料準(zhǔn)備、污水處理等均會(huì)對(duì)所用地的土壤產(chǎn)生污染[2]。

1.3 污染水質(zhì)

奶牛排泄的糞便、尿液及養(yǎng)殖場(chǎng)污水中含有氮、磷等元素，這些營(yíng)養(yǎng)元素隨地表水徑流、下滲，會(huì)造成水體及地下水的污染，導(dǎo)致周邊居民地下水源和周邊水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)安全受到威脅。氮、磷元素可導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，引起魚池發(fā)生泛塘及內(nèi)海紅潮、赤潮等現(xiàn)象。同時(shí)，氮、磷元素會(huì)使藻類大量繁殖，導(dǎo)致魚、蝦、蟹等因水體供氧不足而大量死亡。此外，奶牛排泄的糞便、尿液及養(yǎng)殖場(chǎng)污水中還可能殘留消毒藥液及重金屬元素，進(jìn)入水體后可沉積在魚、蝦、蟹體內(nèi)或致其死亡，影響國(guó)家菜籃子工程的安全，對(duì)人類健康產(chǎn)生危害[1，3]。

1.4 傳播疾病

奶牛排泄的糞便、尿液及養(yǎng)殖場(chǎng)污水中含有大腸桿菌、腸球菌、沙門氏菌等病原微生物和毛首線蟲卵、蛔蟲卵等寄生蟲卵[3]，通過(guò)空氣或蚊蠅等途徑傳播病毒，導(dǎo)致病原菌和寄生蟲大量繁殖，引起人、畜染病。人畜共患病中有26種疾病可由牛傳染給人類[4]。對(duì)奶牛排泄的糞便、尿液及養(yǎng)殖場(chǎng)污水等進(jìn)行有效的無(wú)公害處理可切斷人畜共患病的源頭。

2 養(yǎng)殖環(huán)境污染對(duì)奶牛的危害

奶牛養(yǎng)殖對(duì)環(huán)境造成污染；反之，奶牛養(yǎng)殖環(huán)境污染對(duì)奶牛個(gè)體也將產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。奶牛養(yǎng)殖環(huán)境污染對(duì)奶牛個(gè)體產(chǎn)生的危害主要表現(xiàn)在奶牛個(gè)體健康、產(chǎn)奶量、生產(chǎn)性能等3個(gè)方面。

2.1 個(gè)體健康

在奶牛養(yǎng)殖環(huán)境污染產(chǎn)生的有害氣體中，氨氣對(duì)奶牛健康危害最大，硫化氫毒性最強(qiáng)。氨氣濃度過(guò)高會(huì)影響奶牛腦神經(jīng)和肌肉細(xì)胞的新陳代謝，抑制采食中樞，導(dǎo)致氨中毒甚至死亡；同時(shí)，氨氣濃度高會(huì)消耗大量能量，增加機(jī)體肝臟等解毒器官的負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致奶牛的生產(chǎn)性能降低。硫化氫毒性強(qiáng)，強(qiáng)烈刺激機(jī)體黏膜，長(zhǎng)期低濃度接觸會(huì)引起奶牛結(jié)膜炎并損害角膜；長(zhǎng)期高濃度接觸會(huì)使奶牛產(chǎn)生中樞神經(jīng)系統(tǒng)癥狀和窒息癥狀[5]。

2.2 產(chǎn)奶量

奶牛養(yǎng)殖環(huán)境污染會(huì)使奶牛食欲下降、采食量減少，導(dǎo)致產(chǎn)奶量減少、乳脂率降低[6]；同時(shí)，奶牛養(yǎng)殖環(huán)境污染會(huì)抑制奶牛生理功能，導(dǎo)致奶?；既榉垦?，使泌乳量下降，影響奶牛的產(chǎn)奶量[7-8]。奶牛的產(chǎn)奶量70%由環(huán)境因素決定，30%由遺傳因素決定[9]。

2.3 生產(chǎn)性能

奶牛養(yǎng)殖環(huán)境污染會(huì)導(dǎo)致奶牛免疫機(jī)能受損，可誘發(fā)布氏桿菌病、牛鉤端螺旋體病、滴蟲病等傳染性疾病傳播，致懷孕母牛流產(chǎn)或產(chǎn)出弱胎、死胎。奶牛養(yǎng)殖環(huán)境污染易引起奶牛食欲不振、采食量降低，造成奶牛營(yíng)養(yǎng)不良，影響奶牛發(fā)情、受胎、胚胎質(zhì)量和生殖系統(tǒng)功能[9]，從而影響生產(chǎn)性能[10]。奶牛養(yǎng)殖環(huán)境污染還易使奶牛患肢蹄病，降低奶牛的配種率[7]，導(dǎo)致生產(chǎn)性能下降。

3 奶牛養(yǎng)殖環(huán)境污染防治對(duì)策

3.1 針對(duì)內(nèi)因防治

利用營(yíng)養(yǎng)學(xué)原理和營(yíng)養(yǎng)調(diào)控方法配制新型飼料，降低奶牛排泄糞便中氮、磷元素的含量，可減少氮、磷元素超標(biāo)對(duì)土壤的危害，進(jìn)而減少和消除對(duì)環(huán)境的污染。

3.1.1 氨基酸降氮。在不影響奶牛生產(chǎn)性能的前提下，可利用理想蛋白質(zhì)模式適度降低日糧粗蛋白水平，如添加氨基酸。這是減少奶牛排泄糞便中氮含量和提高日糧中氮利用率的有效措施[11]。

3.1.2 植酸酶降磷。為提高奶牛日糧蛋白質(zhì)消化吸收和利用的效率，提升植酸磷的利用率，降低磷酸鹽的添加量，可在奶牛日糧中添加植酸酶。此法可減少奶牛排泄糞便中的磷含量[11]。

3.1.3 添加劑降氮降磷。在奶牛日糧中合理添加抗生素和離子載體等，可以提高日糧及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用效率，降低奶牛排泄糞便中氮、磷的含量[11]。

3.1.4 多糖降解酶減少有害氣體。在奶牛日糧中添加非淀粉多糖降解酶及微生態(tài)制劑，可有效降低奶牛排泄糞便中硫化氫、氨等有害氣體排放量及致病菌含量，進(jìn)而有效減少養(yǎng)殖場(chǎng)周邊空氣污染，使空氣環(huán)境得到改善[3]。

3.2 針對(duì)外因防治

3.2.1 科學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)劃養(yǎng)殖場(chǎng)。奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)選址要遠(yuǎn)離水源、居民區(qū)和噪音環(huán)境，優(yōu)選地勢(shì)高燥、背風(fēng)向陽(yáng)、空氣流通、土地堅(jiān)實(shí)、地下水位低、便于排水并且有斜坡的開闊平坦區(qū)域；牛舍建議采用有頂棚、四面敞開的雙列半開放式牛舍，牛床采用斜面式，牛床下坡面設(shè)排糞溝；牛舍附近區(qū)域應(yīng)標(biāo)配運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、飲水池和涼棚，保證奶牛日常活動(dòng)和生活質(zhì)量；場(chǎng)區(qū)應(yīng)由園林綠化部門進(jìn)行綠化設(shè)計(jì)，選擇對(duì)有害氣體抗性較強(qiáng)及吸附粉塵、隔音效果較好的樹種，以起到凈化空氣、殺菌、減噪等作用；生活區(qū)應(yīng)位于生產(chǎn)區(qū)的上風(fēng)向，且生產(chǎn)區(qū)和管理區(qū)應(yīng)建隔離綠化帶和消毒通道[3，12]。

3.2.2 日常衛(wèi)生管理。奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)應(yīng)設(shè)置衛(wèi)生管理、考核、懲罰制度，強(qiáng)化日常衛(wèi)生管理。根據(jù)科學(xué)的方法進(jìn)行場(chǎng)地消毒、牛舍消毒、生產(chǎn)區(qū)消毒、管理區(qū)消毒、生活區(qū)消毒、工作環(huán)境消毒、道路消毒、工作人員消毒和飲水消毒等[12]。對(duì)日常衛(wèi)生工作落實(shí)考核制度，若考核不合格應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)懲罰，為奶牛養(yǎng)殖環(huán)境的維護(hù)提供基本保障。

3.2.3 政府政策支撐。為促進(jìn)奶牛養(yǎng)殖污染防治政策精細(xì)化、具體化，政府主管部門要嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家頒布的相關(guān)法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，明確奶牛養(yǎng)殖環(huán)境污染防治目標(biāo)、重點(diǎn)及監(jiān)管力度；科學(xué)規(guī)劃奶牛養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，對(duì)申報(bào)進(jìn)行審批，現(xiàn)場(chǎng)核查奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)對(duì)糞污的處理能力，嚴(yán)格定義奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)糞便貯存設(shè)施的貯存能力；建立定期培訓(xùn)、監(jiān)督、獎(jiǎng)罰等制度，加強(qiáng)污染防治管理工作，使奶牛養(yǎng)殖業(yè)實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)[3]。政府主管部門應(yīng)通過(guò)推廣新技術(shù)、拓寬招商引資渠道支持奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)實(shí)現(xiàn)糞污“零排放”或治理達(dá)標(biāo)；培植利用糞污生產(chǎn)有機(jī)肥的企業(yè)，并給予補(bǔ)貼[13-14]。

3.2.4 減排。政府主管部門應(yīng)積極推廣厭氧發(fā)酵、生物或化學(xué)除臭、發(fā)酵床、糞便再利用、干清糞工藝、循環(huán)水清污工藝等奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)境污染減排技術(shù)，將奶牛糞便等轉(zhuǎn)化為植物有機(jī)肥或生活能源，實(shí)現(xiàn)奶牛養(yǎng)殖糞便污染治理的資源化及商品化，從根本上解決奶牛養(yǎng)殖環(huán)境污染問(wèn)題[5，13]。

3.2.5 引進(jìn)生態(tài)循環(huán)技術(shù)。政府主管部門應(yīng)積極引入生態(tài)循環(huán)利用技術(shù)，促進(jìn)資源的合理再利用，達(dá)到從根本上治理奶牛養(yǎng)殖環(huán)境污染的目標(biāo)。通過(guò)堆放腐熟法將奶牛排泄糞便施入農(nóng)田，或加工成顆粒狀或粉狀有機(jī)肥[15]；利用奶牛糞便中的營(yíng)養(yǎng)成分飼養(yǎng)蚯蚓，用消解處理后無(wú)明顯惡臭味的糞便制作有機(jī)肥；利用牛糞發(fā)展?jié)O業(yè)養(yǎng)殖，牛糞可用來(lái)直接肥水培餌養(yǎng)魚[3]；糞便、尿液及污水進(jìn)行多級(jí)沉淀和固液分離，有效減少有機(jī)物含量[16]，固體作為有機(jī)肥還田或作為食用菌培養(yǎng)基，利用沼氣厭氧發(fā)酵池將液體生產(chǎn)成清潔能源沼氣；奶牛尿液經(jīng)除臭發(fā)酵后制成高級(jí)液態(tài)肥；奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)的污水可通過(guò)微生物→植物→動(dòng)物→菌藻多層生態(tài)循環(huán)凈化[15]，實(shí)現(xiàn)污水無(wú)污染處理。

4 結(jié)語(yǔ)

社會(huì)對(duì)乳制品需求的不斷增長(zhǎng)加速了奶牛養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，而同時(shí)奶牛養(yǎng)殖造成的環(huán)境污染不容小覷。采用科學(xué)技術(shù)手段減排，選擇合理的治污措施[15]發(fā)展農(nóng)、牧、水產(chǎn)業(yè)循環(huán)生態(tài)養(yǎng)殖是減少環(huán)境污染的有力舉措。治理奶牛養(yǎng)殖環(huán)境污染可以改善奶牛健康狀況、提高奶牛產(chǎn)奶性能，對(duì)促進(jìn)中國(guó)奶牛養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)一體化協(xié)同發(fā)展和中國(guó)奶業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重大的意義。