畜禽糞便污染環(huán)境的原因分析及防治對策

摘要：隨著我國畜牧業(yè)的發(fā)展，集約化養(yǎng)殖模式的日益推廣，畜禽排泄物的污染逐漸成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)工作中的重要問題。分析了畜禽糞便污染環(huán)境的主要原因，結(jié)合當(dāng)前我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的特點(diǎn)，探討了畜禽糞便污染的防治對策。

關(guān)鍵詞：畜禽糞便污染；原因；防治對策

中圖分類號：S8-1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1007-273X（2013）11-0079-02

1 畜禽糞便污染環(huán)境的原因分析

1.1 畜禽糞便污染的內(nèi)源性因素

1.1.1 惡臭氣體和溫室氣體污染 惡臭氣體主要包括糞便污物在堆放過程中產(chǎn)生的NH3、H2S、吲哚等胺化物和硫化物，溫室氣體主要包括CH4、CO2、N2O等。有研究表明，CH4對氣候變暖的貢獻(xiàn)約為15%，其中以養(yǎng)殖業(yè)排放的CH4最多，我國畜禽糞便CH4年排放量約占全球的5%[1]。Anderson等[2]認(rèn)為，畜禽糞便等廢棄物為最大的NH3來源。

1.1.2 重金屬污染 隨著規(guī)模化養(yǎng)殖的發(fā)展，添加了重金屬元素的飼料添加劑廣泛使用畜禽糞便重金屬污染，加之Cu、Zn、As、Cr等微量元素生物效價(jià)低，在畜禽體內(nèi)代謝不充分，導(dǎo)致畜禽糞便中重金屬含量增加[3]。畜禽糞便本應(yīng)作為一種良好的土壤改良劑應(yīng)用于農(nóng)田，但是含大量重金屬的畜禽糞便會造成農(nóng)田污染，進(jìn)而對農(nóng)作物生長造成危害，殘留于農(nóng)作物中的重金屬甚至威脅人類健康。

1.1.3 氮、磷的污染 畜禽糞便排泄物中的氮、磷主要來自飼料中沒有被吸收的氨基酸和植酸磷，飼料中的營養(yǎng)物質(zhì)不均衡能夠降低動物對氮、磷化物的吸收。有估算表明，一個(gè)10 000頭豬的養(yǎng)殖場，氮的年排放量是13.6 t，磷的年排放量是23.4 t，全國僅豬糞年排放磷106.2×104～212.4×104 t[4]。如果不經(jīng)過無害化處理，大量排放的氮、磷污染物會造成水體富營養(yǎng)化、酸雨、土壤板結(jié)等環(huán)境污染。

1.1.4 病原微生物污染 有研究表明，在畜禽養(yǎng)殖場所排放的糞便污水中，平均每毫升中有330 000個(gè)大腸桿菌和690 000個(gè)大腸球菌，每1 000 mL沉淀池污水中含兩百多個(gè)蛔蟲卵和一百多個(gè)線蟲卵[5]。未經(jīng)無害化處理的畜禽糞便隨意堆放，不僅污染環(huán)境，還會傳播疾病。

1.1.5 藥物添加劑污染 規(guī)模化養(yǎng)殖中大量使用的抗菌類和激素類藥物也會隨糞便排放到環(huán)境中造成污染。張樹清等[6]報(bào)道在32個(gè)豬糞樣品中，四環(huán)素、土霉素、金霉素的平均含量為5.22、9.09、3.57 mg/kg；在23個(gè)雞糞樣品中，上述3種抗生素平均含量分別為3.63、5.97、1.39 mg/kg?？咕愃幬锏膹V泛使用，導(dǎo)致病原微生物的耐藥性增強(qiáng)，甚至誘導(dǎo)產(chǎn)生耐藥性基因，影響?zhàn)B殖業(yè)的有效防疫。有研究表明，美國畜禽養(yǎng)殖排泄的雌激素量大概是其城市污水處理廠排放的10倍[7]。英國畜禽養(yǎng)殖每年產(chǎn)生β-雌二醇達(dá)789 kg，約是其排放的3倍[8]。0.5 ng/g類固醇激素甚至0.1 ng/g時(shí)就能危害生物體，顯著影響生態(tài)環(huán)境[9]。

1.2 畜禽糞便污染的外源性因素

1.2.1 集約化養(yǎng)殖的因素 與傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式不同，集約化養(yǎng)殖模式實(shí)際上是采取工業(yè)方式進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。我國目前在集約化養(yǎng)殖上存在著以下幾個(gè)特點(diǎn)：①發(fā)展迅猛，環(huán)境評估存在漏洞。②分布不均、空間分布向大中城市、城郊靠近，加大了城市治污的壓力。③規(guī)模小、配套設(shè)施不完善，缺少必要的污染物處理設(shè)備和工藝。④種養(yǎng)分離趨勢明顯、糞便還田比例下降。這幾個(gè)特點(diǎn)造成了我國集約化養(yǎng)殖發(fā)展過程中糞便產(chǎn)生量逐漸增多、循環(huán)利用不足，加大了環(huán)境整治的壓力。

1.2.2 糞便處理與利用的因素 在糞便處理方面，我國集約化養(yǎng)殖場產(chǎn)生的糞尿大多是沖洗水混合方式外排，少數(shù)養(yǎng)殖場采用簡單的沉淀加好氧生物處理工藝，固態(tài)糞便分離后大多沒有經(jīng)過防滲、防淋失的設(shè)備處理，這種處理很難達(dá)到凈化作用，依然會造成環(huán)境污染。由于經(jīng)濟(jì)因素，目前的規(guī)模養(yǎng)殖還不能實(shí)現(xiàn)規(guī)范的三級處理，因此，無論在技術(shù)上還是經(jīng)濟(jì)上，僅依靠末端治理來消除污染都是不可行的。在糞便利用方面，集約化養(yǎng)殖由于沼氣工藝對資金與技術(shù)的要求較高，商業(yè)化利用沼氣與目前的城鎮(zhèn)居民普遍使用的燃?xì)庀啾葲]有價(jià)格和性能上的優(yōu)勢，導(dǎo)致無利可圖、入不敷出，沼液和沼渣等有機(jī)肥缺少銷路，因此難以實(shí)現(xiàn)“糞污-沼氣-肥料”的循環(huán)農(nóng)業(yè)[10]。此外，隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，從事傳統(tǒng)種植業(yè)人口的減少，施用方便的化肥取代有機(jī)肥成為農(nóng)民的選擇，減少了畜禽糞便的還田利用率。

1.2.3 行政制度方面的因素 在法律法規(guī)方面，我國目前在畜禽糞便污染方面的法律體系還需要完善?！缎笄蒺B(yǎng)殖污染防治管理辦法》、《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治技術(shù)規(guī)范》等，這些標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)大多是原則上的規(guī)定，沒有上升到法律層面。此外，我國的標(biāo)準(zhǔn)要求較低，COD≤400 mg/L、氨氮≤80 mg/L 即達(dá)標(biāo)，而在德國的標(biāo)準(zhǔn)則是COD≤170 mg/L[10]，較低的標(biāo)準(zhǔn)很難促進(jìn)集約化養(yǎng)殖過程中的糞便無害化處理。在環(huán)境監(jiān)管方面，由于規(guī)模養(yǎng)殖場在建設(shè)時(shí)缺乏必要的環(huán)評和環(huán)境審批，而且在管理上部門分工不明確，政出多門，造成環(huán)境監(jiān)管的缺失。

2 畜禽糞便污染的防治對策

2.1 健全法律，完善制度

要建立健全畜禽糞便污染治理的相關(guān)法律法規(guī)，制定更加嚴(yán)格的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格規(guī)范養(yǎng)殖場的位置，科學(xué)布局，因地制宜，種養(yǎng)結(jié)合。養(yǎng)殖場建設(shè)要有嚴(yán)格的環(huán)境審批，必須做到“三同時(shí)”和“四不放過”，對于養(yǎng)殖企業(yè)的畜禽糞便廢棄物要采取必要的強(qiáng)制措施進(jìn)行治理和利用。對于飼料中Cu、Zn、As等重金屬的添加要有嚴(yán)格的限量標(biāo)準(zhǔn)。農(nóng)業(yè)部門和環(huán)保部門要統(tǒng)籌規(guī)劃、協(xié)調(diào)一致，明確各自職能，加強(qiáng)對集約化養(yǎng)殖場污染物治理的投入，加大對畜禽糞便污染物利用的引導(dǎo)和扶持。

2.2 科技推廣，綜合利用

畜禽糞便的處理和利用都需要科技為支撐，目前主要有肥料化（堆肥處理，蚯蚓養(yǎng)殖和堆肥相結(jié)合）、能源化（沼氣技術(shù)）、飼料化（干燥法、分解法、發(fā)酵法）。此外，梁枝榮等[11]混合畜禽糞便與玉米秸稈發(fā)酵后栽培蘑菇。國外研究表明，利用牛糞中的微生物菌落能夠制造出降解高濃度苯的去污劑[12]。糞便在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的蠅蛆也是可以利用的資源，趙文峰等[13]根據(jù)這一特點(diǎn)研究出畜禽糞便綜合處理系統(tǒng)的流程。要加大對畜禽糞便處理科技的推廣和應(yīng)用，加快畜禽糞便能源產(chǎn)業(yè)的市場化建設(shè)。政府應(yīng)該鼓勵和獎補(bǔ)，如制沼產(chǎn)能、堆肥處理等技術(shù)的綜合利用，給予全面的技術(shù)和設(shè)備支持，針對不同地區(qū)不同條件的養(yǎng)殖場，制定科學(xué)合理的糞便利用措施。

2.3 加強(qiáng)宣傳，開展培訓(xùn)，提高認(rèn)識

畜禽糞便污染的危害尚未深入人心，農(nóng)民的環(huán)保意識普遍單薄，有必要通過宣傳和培訓(xùn)，提高廣大農(nóng)民的環(huán)境保護(hù)意識和對畜禽糞便污物處理和利用的認(rèn)識。在基層，應(yīng)該加強(qiáng)宣傳，對農(nóng)戶積極開展畜禽糞便綜合利用的培訓(xùn)講座，有效實(shí)現(xiàn)無害化處理和種養(yǎng)結(jié)合。加大對農(nóng)村衛(wèi)生的治理力度，以此推動畜禽污染物的治理和凈化。

畜禽糞便污染的有效防治關(guān)系到我國畜牧業(yè)的健康發(fā)展，也關(guān)系到資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的建設(shè)，必須要有完善的法律依據(jù)、科學(xué)的技術(shù)支撐、有效的防治方法和廣泛的推廣應(yīng)用。嚴(yán)格的準(zhǔn)入機(jī)制和環(huán)境審批標(biāo)準(zhǔn)能夠有效防止集約化養(yǎng)殖發(fā)展過程中的污染，推廣“資源-畜產(chǎn)品-廢棄物-再生資源”的循環(huán)農(nóng)業(yè)是解決目前我國畜禽糞便污染問題的根本途徑和有效手段。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳丹丹，谷子林，王圓圓，等. 畜禽糞便污染及其防治措施的研究[A]. 中國畜牧獸醫(yī)協(xié)會. 生態(tài)環(huán)境與畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展學(xué)術(shù)研討會暨中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會2012年學(xué)術(shù)年會和第七屆全國畜牧獸醫(yī)青年科技工作者學(xué)術(shù)研討會會議[C]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2002.

[2] ANDERSON N， STRADER R， DAVIDSON C. Airborne reduced nitrogen：Ammonia emission from agriculture and other sources[J]. Environment International， 2003， 28（7）：277-286.

[3] 董占榮. 豬糞中的重金屬對菜園土壤和蔬菜重金屬積累的影響[D]. 杭州：浙江大學(xué)， 2006.

[4] 朱鳳連，馬友華，周 靜， 等. 我國畜禽糞便污染和利用現(xiàn)狀分析[J]. 安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)， 2008， 14（13）：48-50.

[5] 刁治民， 高曉杰， 熊 亞. 畜禽糞便微生物處理及資源化工程的研究[J]. 青海草業(yè)， 2004， 13（1）：13-20.

[6] 張樹清， 張夫道， 劉秀梅， 等. 規(guī)?；B(yǎng)殖畜禽糞主要有害成分測定分析研究[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2005（6）：822-829.

[7] RAMAN D R，WILLIAMS E L， LAYTON A C，et al. Estrogen content of dairy and swine wastes[J]. Environmental Science Technology， 2004，38（13）：3567-3573.

[8] JOHNSON A C，WILLIAMS R J， MATTHIESSEN P. The potential steroid hormone contribution of farm animals to freshwaters，the United Kingdom as a case study[J]. Science of the Total Environment， 2006， 362（1-3）：166-178.

[9] SHAPPELL N W， HYNDMAN K M， BARTELL S E， et al. Comparative biological effects and potency of 17α-and 17β-estradiol in fathead minnows[J]. Aquatic Toxicology， 2010， 100（1）：1-8.

[10] 蘇 楊.我國集約化畜禽養(yǎng)殖場污染治理障礙分析及對策[J].