生豬規模養殖的節能減排對策研究

王應和 唐友海 楊成勇

（廣元市畜牧食品局，四川省廣元市 628017）

生豬規模養殖的節能減排對策研究

王應和 唐友海 楊成勇

（廣元市畜牧食品局，四川省廣元市 628017）

近年來我國生豬規模養殖快速發展，帶來了一系列的新矛盾、新問題，主要表現為養殖污染物的超標排放，造成水源、空氣和土壤的污染，畜產品中農藥、抗生素、重金屬的殘留，造成畜產品品質下降，影響人民身體健康，不利于生豬產業的可持續發展。生豬產業應堅定不移地走種養結合、循環利用的路子，采取綜合措施，從源頭上有效減少資源消耗，降低直至消除有害物質排放，加快推進生豬養殖的節能減排進程。

生豬；規模養殖；節能減排；對策研究

隨著我國生豬產業的不斷發展，生豬生產的規模化和工廠化程度不斷提高，豬場產生的糞污量急劇增加，種養嚴重脫節，豬只糞尿由有機肥資源變成了環境污染源。一些養殖場由于沒有采取有效的無害化處理措施，導致污染物消納負擔加重，局部環境污染加劇。生豬產業是涉及民生的重要產業，又是污染物和溫室氣體的排放大戶，在節能減排上肩負著十分重要的社會責任。必須堅持綜合利用優先，污染物資源化、無害化和減量化的原則，運用循環利用的思路來管理養殖業及其廢棄物，從源頭上有效減少資源消耗，減少直至消除有害物質排放，為節能減排行動做貢獻。

1 發展生豬適度規模養殖勢在必行

1.1 生豬養殖是城鄉居民肉類食品生產的主要途徑

生豬產業是保障食品供應安全的基礎產業，具有 “豬糧安天下”的戰略意義。近年來，由于勞動力成本增加，農村散戶養豬數量減少，生豬規模養殖已成為城鄉居民肉類食品生產的主要途徑，對增加城鄉豬肉供應量具有越來越重要的作用。2011年5月以后，由于豬源緊缺，全國豬價持續上漲。據國家統計局資料顯示，6月豬肉價格同比上漲57.1%，成為最新漲價因素，嚴重影響了人民群眾的生活水平。切實抓好生豬適度規模養殖對加強豬肉市場調控、保障其市場供應和價格基本穩定，減緩豬肉價格周期性波動，防止生豬生產大起大落均具有十分重要的意義。

1.2 生豬養殖為種植業提供有機肥

在人類發展進程中，生豬養殖業在為人類提供豬肉等產品的同時，也為種植業提供了豐富的有機肥料。二十世紀七十年代以來，工業化肥在種植業中得到廣泛利用，使農作物產量大大提高。但長期使用化肥，會造成土壤肥力下降、酸度上升和土壤板結。生豬糞便是農業生產寶貴的有機肥資源，利用好生豬糞便是農業可持續發展的重要保證。

1.3 生豬養殖是農民增收致富的支柱產業

生豬產業在農村經濟中具有舉足輕重的地位，一直是農民收入的重要來源。2010年以來，隨著豬肉價格的恢復性上漲，生豬產業的利潤空間明顯增大，特別是國務院再次出臺了促進發展生豬生產的各項扶持政策，為生豬養殖提供了良好的發展機遇。各級政府、相關部門及廣大群眾應抓住有利時機，采取切實有效的措施，促進生豬生產的持續健康發展。

2 高度重視生豬規模養殖造成的環境污染

傳統生豬生產是以農家分散飼養為主，產生的糞尿相對較少，生豬糞便一直被作為有機肥還田利用而得到較好地消納。二十世紀八十年代中期后，我國生豬養殖規模日漸擴大，集約化程度不斷提高，養殖糞污處理不力，開始對環境造成污染。一些地方管理不善，生豬糞便隨意堆放，污水橫流，造成土壤、水質及空氣嚴重污染，蚊蠅大量孳生。據測算，一頭豬日產糞尿6kg，年產糞尿2噸以上，如采用水沖式清糞，1頭豬日污水排放量約30kg。按中等飼養水平，一個千頭豬場日排糞尿達6噸之多，年排糞尿達2000噸以上；采用水沖清糞日產污水30噸，年產污水可達10000多噸[1]。據測定，一年出欄10.8萬頭的豬場每小時向大氣排放15.9kg氨、14.5kg硫化氫、15億個菌體、25.9kg粉塵，污染半徑可達4.5～5.0km[2,3]。據國家環保總局自然生態保護司資料：1999年我國畜禽糞便產生總量約19×108噸，是工業固體廢棄物的2.4倍，其中規模化畜禽養殖場產生的糞便相當于工業固體廢棄物的27%[4]。

3 生豬養殖污染危害及其形成原因

3.1 生豬養殖污染主要危害

3.1.1 污染空氣

豬糞惡臭成分有230余種，可產生大量惡臭氣體，其中含有氨、硫化氫等有毒、有害成分，嚴重影響空氣質量。生豬養殖場產生臭氣主要有兩類物質，即碳水化合物和含氮有機物。在有氧的條件下兩類物質分別分解為CO2、水和無機鹽類，不會產生臭氣；在厭氧的環境條件下，可分解釋放出帶酸味、臭蛋味、魚腥味等帶刺激性氣味的氣體，如常見的氨、H2S等。若臭氣濃度不大，數量不多，一般不會引起公害問題；如臭氣量大且長期高濃度存在，則影響人畜健康。

3.1.2 污染水源

畜禽糞便中污染物質主要包括懸浮物、有機質、鹽、沉積物、氣體、細菌、病毒與寄生蟲和氮、磷、鉀等養分，這些物質在畜禽糞便收集、貯存、運輸、肥田期間均可產生環境污染，進入水體則易形成面源污染。生豬養殖場的尿液、沖刷糞堆的雨水、養殖場的污水均含有豐富的氮、磷、鉀等物質，不經處理大量排入水流緩慢的水體，如水庫、湖泊、稻田、內海等，水中藻類及其他浮游生物，獲得營養后大量繁殖，水體溶解氧含量下降，水質惡化，引起魚蝦等水生生物死亡；在稻田會使禾苗徒長、倒伏、稻谷晚熟。這種現象被稱為水體的富營養化。

3.1.3 污染土壤

研究發現滲透在土壤體系中總氮、氨氮、溶解態磷和總磷濃度隨畜禽糞便用量的增加而呈線性遞增。據美國學者研究發現，畜禽場養殖畜禽幾年后，在畜禽場8km范圍內及地下1.2m深的土層中均能采集到畜禽糞便成分。豬糞對土壤的污染，主要取決于其氮、磷、鉀、重金屬、細菌含量及土壤的自凈力。生豬糞便的利用能提高土壤的肥力，促進作物的生長。但大量使用新鮮豬糞時，由于糞便腐熟產熱可燒壞作物；豬糞含有一些有毒金屬元素，如汞、鉛、砷、鎘等，進入水體和土壤后，可被動、植物吸收，并逐級富集。過多施用豬只的糞便，土壤中的鹽和有毒金屬元素過量蓄積，對植物生長造成危害，并可使人畜中毒或死亡。據日本土壤肥料學會報告，土壤中銅的含量不應超過80ppm。日本專家推測，如果豬糞中銅都留在土壤中，土壤中銅含量將在23年內超過上述限量標準。如果所有豬糞中的鋅都停留在土壤中，鋅含量將在17年內超標（土壤中鋅含量不應超過120mg/kg）。被污染的土地將不再具有可耕性[5]。

3.1.4 污染畜產品

飼料中添加抗生素、激素，對防制畜禽疾病、提高飼料轉化率、促進畜禽生長發育、提高畜產品產量有一定積極作用。但是濫用抗生素和激素會形成藥物殘留，造成畜產品污染，對人畜安全、生態環境帶來一系列不良影響。例如，有機砷制劑有抑菌作用，能促進畜禽生長，提高飼料利用率，但有機砷是一種有毒物質，雖然無急性毒性，但長期使用或過量添加會引起動物組織器官崩潰，同時抑制多種組織酶的活性，且不會被代謝分解，向飼料中添加有機砷等于變相向土壤、水源、食品中添加。長期使用砷制劑，會使人畜發生砷中毒，引發生態危機。當前，畜產品中的藥物殘留主要有獸藥、消毒藥、農藥及其它化學物質，生豬生產中最突出的問題是鹽酸克侖特羅、萊克多巴胺等違禁藥品的殘留問題。

3.1.5 傳播病菌

豬糞便及其它排泄物中可含有大量的細菌、病毒和寄生蟲卵等致病微生物，如果大量進入土壤而超過土壤的自身凈化能力，病原微生物就能在土壤中存活一定時間，在條件適宜時即可通過不同途徑傳染人和動物。目前世界上存在的人畜共患疾病大約有200多種，中國大約有130多種[6]。據世界衛生組織和聯合國糧農組織資料報道 （1958年），可由豬傳染的人畜共患病有25種，而這些疾病的載體主要是豬的糞便和排泄物。

3.2 生豬養殖污染的主要成因

3.2.1 農牧脫節引起農業生態鏈斷裂而使糞肥資源變成污染源

3.2.1.1 生豬養殖由分散經營轉為集約化經營

傳統生豬產業因生產規模小，僅作為一種家庭副業來經營，糞污多腐熟后就地還田利用，對環境污染相對較少。近年來，隨著生豬養殖逐步向集約化、規模化方向發展，糞污數量增多且相對集中，無法被周圍土地消納，豬糞尿就從有機肥資源轉變成污染源，環境污染問題日益突出。

3.2.1.2 生豬養殖場地由農區向城鎮郊區轉移

為了便于產、供、銷一條龍配套經營，20世紀末以來，生豬產業由農區逐漸向城鎮郊區轉移，致使農牧脫節，糞污不能還田利用而大量積壓，從而形成環境污染。相關調查表明，我國對環境影響較大的大中型畜禽養殖場有80%分布在交通方便、人口集中、水系發達的地區和城市周圍，生豬糞便作為農家肥被利用的比重大幅下降。

3.2.1.3 農業用肥由使用有機肥逐漸轉向使用化肥

由于勞動力成本不斷增加，化工產業的快速發展，使用化肥比使用豬糞裝運容易、方便、成本較低。因此，農業生產中化肥使用量增加，而有機肥使用量減少，畜禽糞便積壓浪費而造成環境污染。

3.2.2 獸藥、飼料添加劑的非法使用

生產者受利益的驅動，大量使用抗生素、激素、微量元素等作為生豬防病治病、保健促生長的必需品，造成畜產品的藥物殘留及環境污染。

3.2.3 糞污處理設施的設計與管理欠妥

3.2.3.1 清糞工藝選用欠妥

養豬場清糞主要有水沖糞、水泡糞和干清糞三種方式。水沖糞、水泡糞方式，排出的污水和糞尿混合在一起，給后處理帶來很大困難，且固液分離后大部分可溶性有機物進入液體，使干物質肥料價值降低，液體中有機物質濃度增高，難于凈化處理。干清糞方式由于糞便產生后被分流，避免了以上缺點，是目前比較理想的清糞方式，但現實生產中，許多新建場仍在使用水沖糞、水泡糞方式。

3.2.3.2糞污處理的設計欠妥

一是糞污處理設施容量小。大多數養殖場的糞污處理設計容量遠遠無法滿足處理養殖場所產糞污的需要，致使糞污處理設施的處理效果差，許多養殖場因糞便堵塞糞污處理設施而使設施停用，另外挖溝直接排放糞污。二是技術水平低。養殖場很少有專業設計的糞污處理設施，絕大多數僅是簡單的二級或三級過濾沉淀池，對氨氮等污染物質的處理能力較低。三是晾糞場設施簡陋。許多養殖場的糞便處理設施均是簡易晾糞、堆肥場，沒有必要的防滲、防淋設施，糞便露天堆放，自然發酵。3.2.3.3糞污處理的管理不善

糞污處理的管理不到位。養殖場不熟悉糞污處理技術，不了解處理工藝和處理能力，常因清糞不及時造成糞污處理設施不能有效使用。

4 生豬規模養殖的節能減排對策

4.1 搞好產業規劃，實行種養結合

一要優化區域布局，實行種養結合。養-種-養結合的養殖模式，讓動物、植物、微生物三者形成一條良性循環的生物食物鏈，是目前最經濟有效的養殖治污方式。在進行產業規劃時，要按發展生態農業的要求，將生豬主產區與糧食產區更好對接，積極推廣 “豬-沼-果、豬-沼-魚、豬-沼-稻”等立體生態養殖；禁止在城鎮、風景區、飲用水源保護區等環境敏感區建設養殖場。二要遵循 “以地定畜，種養結合”的基本原則，根據土壤消納容量確定養殖規模，保證糞污有足夠的土地消納。三要在制定生豬發展規劃的同時落實節能減排計劃，搞好糞污處理與資源化利用。四要積極推行 “中等規模” （中等規模是指一個母豬場300～500頭母豬，育肥豬場一批次出欄3000～5000頭。小規模豬場是指一個母豬場20～50頭母豬，自繁自養育肥豬一批次出欄200～500頭[7]）、 “多點分散”飼養的技術路線，這既節約建筑材料，又有利于防制傳染性疾病，減少仔豬死亡，還便于分散消納糞污，降低治污費用。

4.2 合理設計豬場，科學建設豬舍

合理的豬舍設計，不僅可節省建材消耗，還可在冬季不用或少用煤爐加溫，在夏季減少通風、降溫的電耗。實踐證明，豬場建設做到 “六分離六配套” （人畜分離，配套建隔離帶；雨污分離，配套建明暗溝；糞尿分離，配套建沼氣池；母仔分離，配套建保育欄；料水分離，配套建飲水器；病健分離，配套建隔離舍），節能減排效果十分明顯。目前，我國還沒有 《豬舍建筑標準》，許多豬場設計的豬舍都是引用《民舍建筑標準》，不但設計費用高、浪費建材，而且還增大了CO2的排放量。據相關數據測算，在豬舍建筑中少用1噸水泥，可少排放CO20.79噸[8]。少用1噸鋼材，可少排放CO24.539噸[9]。盡早制訂適合中國國情的 《豬舍建筑標準》，將有助于生豬產業的節能減排。

4.3 改進飼料技術，減少糞污產生

一是采用 “理想蛋白質模式”配制符合生豬生理需要的平衡日糧，提高日糧中氮的利用率，減少糞尿中氮的排泄量。二是應用有機微量元素代替無機微量元素，提高吸收率減少微量元素對環境的污染。三是在飼料中添加酶制劑，減輕糞尿臭味，降低空氣污染。四是應用微生態制劑，在動物體內創造有利的微生態環境，維持腸道正常生理功能，促進營養物質的消化和吸收，抑制腸道內腐敗菌的繁殖，減少有害氣體產生。五是改傳統糧經 “二元”種植模式為糧經飼 “三元”種植模式，推廣青粗飼料替代部分精料喂母豬和育肥豬。六是推廣氨基酸、單細胞蛋白、復合酶等新型飼料添加劑，減少蛋白質飼料添加量。

4.4 推廣實用技術，開發糞污資源

一是推廣養豬建沼氣池技術。研究表明，生物質可部分替代化石能源，減少化石能源使用產生的溫室氣體及污染物[10]。沼氣是一種可再生的清潔生物質能源，通過微生物對糞便的厭氧發酵獲得沼氣，并有效殺滅病原微生物后，沼渣可作有機肥，沼液通過還田利用，有助于節能減排。但沼氣的主要成分甲烷可在大氣中保持5～15年，儲熱能力是二氧化碳的21倍，必須通過發電或作燃料消耗，不能直接排放到大氣中，否則會加劇溫室效應。二是淘汰水沖糞、水泡糞等糞污處理方式，大力推廣干清糞、固液分離、好氧堆肥技術，減少污水產生，降低溫室氣體排放。三是推廣糞便資源化利用新技術。如將生豬糞便加工成生物有機肥，既可保護環境，又能提高經濟效益。四是積極推廣發酵床養豬技術。該技術基本實現了養殖污物的 “零排放”，較好解決了豬舍保暖等問題，更符合豬的生活特性，養殖中不添加有害物質，減少了抗生素使用，增強了豬只的抗病力，產品更安全，并有省工、省料、省水等優點，具有良好的應用前景。

4.5 開展植樹種草，凈化環境空氣

綠化可阻留凈化約25%～40%的有害氣體和吸附50%左右的粉塵，還可改善豬場小氣候，起到遮蔭、降溫作用，有些植物還可以起到殺滅細菌和真菌的作用[11]。有條件的豬場，可在在場區外圍種植5～10m寬的防風林，在豬場內的道路兩側種植樹木，每幢豬舍之間栽種速生、高大的落葉樹，場區內的空閑地種植花草和灌木。

4.6 實行標準化養殖，提高養殖安全

運用生態學理論，以生豬生產為中心，大力發展標準化養殖。一是科學推進生豬良種化進程。據研究，提高家畜生產力而減少的甲烷排放量可占到動物胃腸道甲烷排放總量的10%～30%[12]。推廣良種提高了生豬生產力，有利于減少甲烷的排放。我國地方豬種及其雜交豬，能利用較多的青粗飼料，堅持 “洋三元”、 “土三元”并舉的種源發展策略，有利于減少生豬產業的碳排放量。二是嚴格執行飼料、獸藥管理的相關規定，嚴禁使用國家和國際衛生組織明令禁止使用的藥物，減少用藥造成的產品品質下降與環境污染。三是實行健康養殖，減少豬只死亡。生豬死亡既是能源的極大浪費，也是排放CO2的重要來源。開展健康養殖，通過微生態制劑、中藥制劑的使用，提高豬只的抗病力，減少發病率和死亡率。我國2010年生豬出欄6.67億頭，如果按死亡率10%計算，每年死亡6670萬頭仔豬，以l頭仔豬平均產豬肉20kg計算， （據聯合國政府間氣候變化專門委員會的研究，每生產1kg肉類會排放出36.4kg的二氧化碳）[13]，死亡6670萬頭仔豬會產生4856萬噸CO2。

4.7 制定防污法規，加強環保監督

目前，世界上許多發達國家和地區對畜禽糞便污染防治的立法已相當完善。我國環保總局也發布了 《畜禽養殖污染防治管理辦法》、 《畜禽養殖業環境管理技術規范》、 《畜禽養殖業污染物排放標準》等法規、標準，但全國的宣傳、貫徹力度還不夠，養殖污染，特別是農村養殖污染仍在加重。為此，要進一步加大宣傳教育和執法力度，切實執行養殖場與環境保護設施 “同時設計、同時施工、同時投產使用”制度，對將養殖廢物作可再生資源利用的建設項目，要在政策上給予更多鼓勵，在資金上給予更多支持，努力探索出一條具有中國特色的生豬養殖污染防治的道路。

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