規模化豬場對環境的影響及主要防治措施

聶昌林，遠德龍，宋春陽

(青島農業大學動物科技學院，山東 青島 266109)

改革開放以來，我國畜牧業發展迅速，尤其幾年來，隨著人們對養豬業的重視，養豬生產正由傳統的農戶散養向集約化、現代化轉變。農業生產面臨著十分嚴峻的挑戰，相對種植業而言，養豬業具有一定的優勢，所以，各級政府都把發展養豬業作為農業產業結構調整的重要內容來抓，把發展養豬業作為今后一個時期發展農業、確保農業增效、農民增收的重要產業來抓，我國養豬業迎來了大發展的契機[1]。但是，由于一些不良的管理辦法、不合理的經營結構、掠奪性的生產運作，以及將大量的養殖污染物排泄到外界環境，從而引起水污染、土壤污染以及大氣污染等綜合環境污染。

隨著人們越來越重視生態養殖，養豬業若再這樣下去，必將制約養豬業的持續發展。本文綜述了規模化養豬對環境的污染以及綜合防治措施，以期能夠促進養豬業的又快又好發展。

1 產生污染的原因

養豬場對生態環境的污染主要是豬糞尿及其一些污物造成的，它們對土壤、水體、空氣造成污染破壞，并傳播疾病，嚴重威脅人們的身體健康。養豬業產生的污染物和浪費的飼料對環境的污染主要有3個方面：土壤、水體和大氣污染。

1.1 糞尿是最大的污染源

據報道，豬大約將53.1 %的食入氮和79.8 %的食入磷隨糞尿排出[2]。按1頭豬日排糞尿量6 kg計，每年糞尿量約2.2 t；1個千頭豬場日排糞尿量達6 t，年排糞尿2 200 t。這些糞尿在自然界微生物的作用下可分解為氨、胺和硝酸鹽，致使土壤和水體中硝酸鹽含量超標，導致許多蔬菜和一些植物中的硝酸鹽超標，并產生致癌物質，對人體健康產生危害[3]。而且糞尿中含有大量的病原微生物和寄生蟲，有些病原微生物和寄生蟲卵可在土壤中存活很長一段時間。據報道，由動物傳染給人的人畜共患傳染病至少有90多種，其中由豬傳染給人的人畜共患傳染病有25種[4]，這些人畜共患病的載體主要是畜禽的糞便，它們通過土壤、空氣和水體，以植物和動物為中介，再將病原微生物和寄生蟲傳播給人類，成為畜禽傳染病、寄生蟲病以及人畜共患病的傳染源。而且養豬場周邊環境蚊蠅漫飛，惡臭遠逸，對養豬場周圍的居民生活造成不良影響，還可污染土壤，并由此引起地下水污染。

1.2 污水的污染

豬場大量的糞尿、污水未經處理直接排放到環境中，會影響作物的生長，富含營養物質的糞尿、污水致使病原微生物滋生，威脅周圍人畜健康，并且超量的金屬元素會在植物體內聚集，人畜食用這樣的植物也會導致重金屬中毒；此外，豬場的污水還會污染地表水，并且有毒、有害成分容易進入到地下水中，嚴重污染地下水。另外如果這些糞污不作處理，隨意排放，進入水體后，將不斷消耗水中的氧氣，分解形成大量的氮和磷，致使水體富營養化，引起藻類等低等浮游生物的大量繁殖。由于藻類是魚類難以消化利用的生物群體，在水中大量繁殖后又大量死亡，產生一些毒素和消耗大量氧氣，使魚類中毒缺氧而死亡，然后會腐敗產生大量惡臭物質，如甲烷、氨和硫化氫氣體等，使水域成為死水，水質變差，污染生態環境。

1.3 大氣的污染

養豬場及周圍環境臭味的主要來源就是豬糞尿的氣味，豬的糞便不僅有臭味還會產生有害氣體。豬糞便發酵后會產生大量的NH3、H2S、糞臭素、CH4、CO2等有害氣體，這些氣體不但會導致豬群應激，還影響人類健康。在規模化養殖過程中，由于對糞便沒有進行科學有效的處理，將豬糞便堆積豬場一角，散發出非常難聞的氣味，嚴重地污染了周圍居民的生活環境。

2 控制環境污染的必要性

我國養豬業快速發展的同時，生態環境遭受的污染也日益嚴重。1頭豬每天排放的污水量相當于7個人的生活產生的廢水，豬場污水中氮、磷等污染成分高，糞便中又含有病原微生物及寄生蟲，未加處理而排出后，勢必會造成水質惡化，敏感水生生物死亡，豬場的糞便污物已成為飲用水源地和江河、湖泊主要污染源的新污染大戶。養豬業在污染環境的同時，也嚴重影響了養豬業本身的發展。生豬的疫病變得越來越嚴重，甚至之前原已控制和基本控制的傳染病，包括某些人畜共患病，如豬囊蟲病、旋毛蟲病等，全國豬囊蟲病患者急劇增長。飼養環境質量惡化，導致疫病增多，用藥量加大，造成產品中藥物殘留嚴重超標，致使豬產品安全性下降，嚴重影響了人們的身體健康[5]。目前食品安全問題越來越引起人們的關注，其中藥物殘留是一關鍵問題。因此，環境污染物的控制是一項涉及生豬生產的產前、產中、產后所有過程的一個系統工程，既有技術問題，又有管理問題，既有生產者的問題，又有加工者的問題。因此，必須采取各種有效措施，進行多層次、多環節綜合治理，變廢為寶。

3 養豬業環境污染的防治對策

養豬場環境控制包括豬舍和豬場環境控制，豬舍環境控制包括豬舍高度、通風、光照、溫度、濕度、有害氣體濃度和微生物污染程度，以及豬群飼養密度、飼料、飲水、設備與用具的控制，豬場環境控制包括飼養區規模與舍間距離、座向、風向、場地坡度，排污處理以及保護水源、防止環境污染、隔離帶和綠化帶等[6]。實踐證明：僅僅抓住任何單一措施都不可能完全達到保護環境的目的，必須將各個方面、各項措施齊頭并進。但在生產過程的產前、產中、產后等各個環節中，采用綜合的控制方法進行污染治理，既能達到控制和保護環境的目的，生產安全放心豬肉，還可實現資源化利用，發展節約型循環經濟。

3.1 合理規劃豬場

在規劃規模化養豬場時，既要考慮到豬場不能污染周圍的環境，也要考慮到周圍環境對豬場的污染，同時對豬場周圍環境的水源、土質、空氣要做無污染保護和處理。我們應將豬場盡可能建在遠離城市、工礦區和人口密集的地方。豬糞尿和污水有效處理后，是很好的有機肥料，可以為現代有機種植和養殖生產綠色有機食品提供優質的肥料和飼料。農村種植業需要大量的農家有機肥，把豬場建到農村，可使豬場大大降低環保處理費用，而且還使周邊農民受益.實現企業農民雙贏。同時科學地應用這類有機肥，還是保護、提高地力的最有效措施。同時還應考慮豬場規模、糞尿及污水排放和農田作物所需營養等良性循環利用情況。

3.2 農牧結合，生態養殖

鼓勵發展農牧結合的中小型豬場，并對豬場產生的糞便和污水進行有效地處理和合理地利用，推廣豬—肥—糧、豬—沼—魚、豬—沼—果等多種農牧結合模式。實現養殖廢棄物的減量化、資源化、無害化，對不能達標排放的規模化畜禽養殖場實行限期治理等措施。結合國家2007年開展的第1次全國污染源普查，對規模化養豬場產排污系數的測算，建立和完善畜禽養殖業污染物排放標準。相信這些制度、法律法規和行業標準的出臺，我國畜禽養殖業對環境的影響將逐步降低，生態養殖業將會蓬勃發展。

3.3 合理設計飼料配方

合理設計飼料配方，改善飼料結構，提高畜禽飼料利用率，降低環境污染。在動物營養調控方面，采用理想蛋白質模式配方，可顯著降低糞便中氮的排出，即在滿足動物有效氨基酸與日糧中氨基酸水平相適應的基礎上，可以適當降低日糧中的蛋白質，這不僅可以節約蛋白質資源，而且也是從根本上降低動物糞便氮污染的重要措施。選用飼料，注意選擇消化率高、營養變異小、有毒有害成分低、安全性能高的飼料，歐洲飼料添加劑基金會指出，降低飼料中粗蛋白質的含量，而添加單體氨基酸(如賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸)可使氮的排放量減少20%～25%[7]，從而降低動物排泄物中的氨氣，減少臭氣的發生。岳隆耀等研究發現，降低斷奶仔豬蛋白水平并按照理想蛋白模式補充單體氨基酸，線性降低了氮排泄(P＜0.001)，平均每降低1個百分點的仔豬日糧蛋白水平，可減少8.4 %的氮排泄量[8]。任繼平等以“理想蛋白”模式配制日糧，在不影響生長豬生產性能的前提下，可降低日糧蛋白3.17 %，從而減少氮的排出[9]。元娜研究發現，日糧中添加賴氨酸(Lys)、蛋氨酸(Met)和蘇氨酸(Thr)，可使肥育豬日糧粗蛋白質水平從16.1 %降低到13.3 %，且大幅度降低氮排泄量而不影響其生產性能[10]。

3.4 合理使用飼料添加劑

配制飼料時，可選用環保型飼料添加劑，從而促進動物對飼料養分的吸收，節約養殖成本的同時減少對環境的污染。植物性飼料中含有許多抗營養因子，飼料中添加酶制劑可以消除相應的抗營養因子，補充動物的內源酶，提高飼料利用率。飼料中添加植酸酶，可提高豬對磷的利用率，降低磷的排泄量，并且還能提高豬對礦物質元素的利用率和蛋白質的消化率，使整個日糧養分的消化率有所提高，更為重要的是，可減少糞便中氮、磷的排出，防止氮、磷對環境的污染。Qian[11]等報道，在低磷或正常日糧中添加植酸酶可提高磷的消化吸收率，減少糞中25 %～65 %磷的排泄，且能提高Ca、Mg、Mn、Cu、Zn、Fe及N的生物利用率，其中尤以Ca、Zn、Mn和Cu提高最為明顯[12]。防臭劑是配制環保型飼料必需的添加劑，絲蘭屬提取物具有獨特的固氮能力，對減少糞尿的臭味，降低氨氣等有害氣體的濃度，改善飼養環境有著重要的作用[13]。絲蘭屬植物提取物不但能減少舍內的臭氣，還能改善動物的生產性能；另外，在飼料中添加益生素、酸化劑、EM制劑、各種酶類等都可減少氮、磷和礦物質元素對環境的污染。

3.5 節約用水，減少污水排放量

養豬場的用水主要有2大部分，一是飲用水，二是豬舍的清潔用水。清潔用水占養殖用水的絕大部分，不同的清潔方式對水的需求量不同，若采用水沖式糞尿處理系統，需用3～5倍的沖洗水，由于用水量過大，形成大量的液態水糞，增加了養殖場污水的排放量，造成較高的污染負荷。因此，糞尿的處理應根據豬場的具體條件，綜合考慮日常運行費用和操作是否方便等因素，確定糞尿處理方式，即便要用水沖式，最好也將糞尿分離來處理，以節約用水，減少對環境的污染。

3.6 污染物的合理處理

畜禽糞尿的處理有很多方法，比如自然堆肥法、糞便干燥法、糞便沉淀法、化糞池發酵法。目前最常用的就是化糞池發酵法。化糞池發酵法主要依靠微生物對畜禽糞便中有機物的降解作用，來降低畜禽糞便對環境的污染程度。化糞池發酵法主要包括厭氧生物處理和好氧生物處理。通過厭氧生物處理，可大量除去可溶性有機物(去除率可達85%～90%)，而且可殺死傳染性病菌，有利于防疫，并且糞便經厭氧處理后，在產生沼氣的同時，能夠降低60%～75%的化學需氧量(COD)[14]。養殖場的污水排放需嚴格控制生化需氧量(BOD)和COD。好氧處理比厭氧處理在氣味與COD控制方面更有效。經好氧發酵法處理的畜禽糞便可以排入農田或河道。污水的處理過程應包括固液分離、沉降池降解、酸化調節池和厭氧池處理，預曝氣池充氧，最后進入水生植物塘過濾吸附，從而達到排放指標。通過厭氧發酵產生沼氣是目前處理豬糞最常用的方法，而且沼氣池運行費用低。據報道，1頭50 kg以上的豬每天排出的糞便可產生0.2 m3沼氣，產生的熱量相當于0.6 kg標準煤產生的熱量，16頭肥豬年排放的糞便產生的沼氣相當于l t汽油的能源，沼氣中甲烷的含量達55%～65%，相當于天然氣甲烷含量的70%左右。

4 總結

規模化養豬場環境保護問題主要是豬的糞便和污水不能有效科學地處理與利用。現在生態養殖越來越引起人們的重視，我們要從豬場的選址、建設規劃，到飼料配方的設計、添加劑的使用，甚至養豬場污染物的處理抓好各個環節，絕不能馬虎。努力實現豬—肥—糧、豬—沼—魚、豬—沼—果等多種農牧結合模式。我們國家還應該建立一系列的法律法規，通過政策支持、資金補貼和技術扶持，讓養殖場實行污染物必須先處理再排放。這樣在保護環境的前提下，養豬也才能健康有序地發展下去。

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