規(guī)模化豬場(chǎng)糞污危害及治理途徑

康桂蘭（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所 030032）

規(guī)模化豬場(chǎng)糞污危害及治理途徑

康桂蘭（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所 030032）

文章主要論述了規(guī)模化豬場(chǎng)糞污的成分、排放量及危害，總結(jié)傳統(tǒng)治理污染的幾種途徑，以逐步實(shí)現(xiàn)豬場(chǎng)糞污有效控制，最終達(dá)到豬場(chǎng)環(huán)境的持續(xù)改善。

規(guī)模化豬場(chǎng)；糞污；危害；治理途徑

1 豬場(chǎng)糞尿?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境的污染

1.1 豬場(chǎng)糞污中的主要成分

豬糞污中含有大量的氮、磷、微生物和藥物以及飼料添加劑的殘留物，它們是污染土壤、水源的主要有害成分。1頭育肥豬平均每天產(chǎn)生的廢物為5.46L，1年排泄的總氮量達(dá)9.534kg，磷達(dá)6.5kg。1個(gè)萬(wàn)頭豬場(chǎng)年可排放100～161t的氮和20～33t的磷，并且每克豬糞污中還含有83萬(wàn)個(gè)大腸桿菌、69萬(wàn)個(gè)腸球菌以及一定量的寄生蟲卵等。

此外，在生產(chǎn)中用于治療和預(yù)防疾病的藥物殘留、為提高豬生長(zhǎng)速度而使用的微量元素添加劑的超量部分也隨豬糞尿排出體外；規(guī)模化豬場(chǎng)用于清洗消毒的化學(xué)消毒劑則直接進(jìn)入污水，這都會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)。

豬場(chǎng)所產(chǎn)生的有害氣體主要有氨氣、硫化氫、二氧化碳、酚、吲哚、糞臭素。甲烷和硫酸類等，也是對(duì)豬場(chǎng)自身環(huán)境和周圍空氣造成污染的主要成分。

1.2 豬場(chǎng)的排污量

正常情況下，l頭育肥豬從出生到出欄，排糞量為850～1050kg，排尿量為1200～1300kg。以1個(gè)萬(wàn)頭豬場(chǎng)為例，每年排放純糞尿約3萬(wàn)噸，生產(chǎn)中有的規(guī)模化豬場(chǎng)由于設(shè)計(jì)不合理，管理不到位，致使豬場(chǎng)周圍臭氣沖天、蚊蠅成群，地下水每年可排放糞尿及污水6～7萬(wàn)噸。目前全國(guó)僅有少數(shù)豬養(yǎng)殖場(chǎng)建造了能源環(huán)境工程，少數(shù)地區(qū)仍存在傳染病與寄生蟲病流行情況，嚴(yán)重影響了養(yǎng)豬業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1.3 豬場(chǎng)糞污的主要危害

1.3.1 土壤的營(yíng)養(yǎng)富積

豬飼料中通常含有較高劑量的微量元素，經(jīng)消化吸收后多余的隨排泄物排出體外。豬糞便作為有機(jī)肥料播撒到農(nóng)田中去，長(zhǎng)期下去，將導(dǎo)致磷、銅、鋅及其它微量元素在環(huán)境中的富積，從而對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)生毒害作用，嚴(yán)重影響作物的生長(zhǎng)發(fā)育，使作物減產(chǎn)。

1.3.2 空氣污染

由于集約化養(yǎng)豬高密度飼養(yǎng)，豬舍內(nèi)潮濕，糞尿及呼出的二氧化碳等激發(fā)出惡臭，其臭味成分多達(dá)168種，這些有害氣體不但對(duì)豬的生長(zhǎng)發(fā)育造成危害，而且排放到大氣中會(huì)危害人類的健康，加劇空氣污染以致與地球溫室效應(yīng)都有密切關(guān)系。

1.3.3 水體污染

試驗(yàn)表明豬對(duì)飼料中氮的消化率為75～80%，沉積率為20～50%；對(duì)磷的消化率為20～70%，沉積率為20～60%。部分氮揮發(fā)到大氣中增加了大氣中的氮含量，嚴(yán)重時(shí)構(gòu)成酸雨，危害農(nóng)作物；其余的大部分則被氧化成硝酸鹽滲入地下或隨地表水流入江河，使河流嚴(yán)重污染。磷滲入地下或排入江河，也可嚴(yán)重污染水質(zhì)，造成江河池塘的藻類和浮游生物大量繁殖，產(chǎn)生多種有害物質(zhì)。

2 科學(xué)治理豬場(chǎng)污染的主要途徑

為了治理豬排泄物對(duì)環(huán)境的污染及惡臭問(wèn)題、長(zhǎng)期以來(lái)，世界各國(guó)科學(xué)家曾研究了許多處理技術(shù)和方法，如：糞便的干處理、堆肥處理、固液分離處理、飼料化處理、沸石吸附惡臭氣等處理技術(shù)以及干燥法、熱噴法和沼氣法處理等等，這些技術(shù)在治理豬糞尿污染上雖然都有一定效果，但到目前為止，還沒(méi)有一種單一處理方法能達(dá)到人們所要求的理想效果。因此，必須通過(guò)多種措施，實(shí)行多層次、多環(huán)節(jié)的綜合治理，采取標(biāo)本兼治的原則，才能有效地控制和改善養(yǎng)豬生產(chǎn)的環(huán)境污染問(wèn)題。

2.1 科學(xué)確定養(yǎng)殖規(guī)模與布局

2.1.1 提倡環(huán)保理念，減少污水排放量

在現(xiàn)代化豬場(chǎng)建設(shè)中，環(huán)保工作要首當(dāng)其沖，既要考慮先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，又要按照環(huán)保要求，建立糞污處理設(shè)施。在我國(guó)，勞動(dòng)力資源比較豐富，而水資源相對(duì)匱乏，在規(guī)模豬場(chǎng)建設(shè)上可按照糞水分離工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)，將豬糞便單獨(dú)收集，不采用水沖式生產(chǎn)工藝，盡量減少?zèng)_洗用水，繼而減少污水的排放總量。

2.1.2 科學(xué)規(guī)劃，合理選址

豬糞尿的污染和空氣的污染是規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)對(duì)環(huán)境污染的兩個(gè)核心問(wèn)題。規(guī)劃、選址的合理化、科學(xué)化是豬場(chǎng)安全生產(chǎn)和控制污染的重要保障。在規(guī)劃上，豬場(chǎng)應(yīng)當(dāng)建到遠(yuǎn)離城市、工業(yè)區(qū)、游覽區(qū)和人口密集區(qū)的遠(yuǎn)郊農(nóng)業(yè)生產(chǎn)腹地。在選址上，豬場(chǎng)要遠(yuǎn)離村莊并與主要交通干道保持一定距離；避開地下生活水源及主要河道；豬舍要保持一定的坡度，排水良好；距離農(nóng)田、果園、菜地、林地或魚池較近，便于糞污及時(shí)利用。

2.1.3 以消納能力為依據(jù)確定養(yǎng)殖規(guī)模

目前，豬場(chǎng)糞污直接用于農(nóng)田，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)良性循環(huán)是一種符合我國(guó)國(guó)情的最為經(jīng)濟(jì)有效的途徑。這就要求豬場(chǎng)的建設(shè)規(guī)模要與周圍農(nóng)田的糞污消納能力相適應(yīng)；牧場(chǎng)之間的距離，要按照消納糞污的土地面積和種植的品種來(lái)確定和布局。此外，豬場(chǎng)糞水與養(yǎng)魚生產(chǎn)結(jié)合，綜合利用，也可收到良好效果。通過(guò)農(nóng)牧結(jié)合、種養(yǎng)結(jié)合和漁牧結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)。

2.2 規(guī)模化豬場(chǎng)的糞污處理技術(shù)

2.2.1 水沖糞

水沖糞法是學(xué)習(xí)國(guó)外的方法。采用漏縫地板、高壓水槍，在豬舍內(nèi)將糞尿混合，排入污溝，進(jìn)入集污池，然后，用固液分離機(jī)將豬糞殘?jiān)c液體污水分開，殘?jiān)\(yùn)至專門加工廠加工成肥料，污水通過(guò)厭氧發(fā)酵、好氧發(fā)酵處理。在豬舍設(shè)計(jì)上的特點(diǎn)是地面采用漏縫地板，深排水溝，外建有大容量的污水處理設(shè)備。這種設(shè)計(jì)也存在許多缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)在：①用水量大。②污水難以處理。③處理污水的日常維護(hù)費(fèi)用大。④污水處理池面積大。⑤投資費(fèi)用也相對(duì)較大，很明顯，該技術(shù)方案不適合我國(guó)中部和北方地區(qū)養(yǎng)豬，不符合目前我國(guó)的節(jié)水、節(jié)能的要求。

2.2.2 干清糞

干清糞方案是采用人工清糞，在豬舍內(nèi)先把糞和尿分開，用手推車把糞集中運(yùn)至堆糞場(chǎng)，加工處理，豬舍地面不用漏縫地板（或用微縫地板，縫隙5mm寬），改用室內(nèi)淺排污溝，減少?zèng)_洗地面用水。這種方案雖然增加了人工費(fèi)，但它克服了 “水沖糞法”的缺點(diǎn)，豬場(chǎng)每天用水量可大大減少。

2.2.3 水泡糞

水泡糞清糞工藝是在水沖糞工藝的基礎(chǔ)上改造而來(lái)的。工藝流程是在豬舍內(nèi)的排糞溝中注入一定量的水，糞尿、沖洗和飼養(yǎng)管理用水一并排放到縫隙地板下的糞溝中，儲(chǔ)存一定時(shí)間后（一般為1～2個(gè)月），待糞溝裝滿后，打開出口的閘門，將溝中糞水排出，糞水順糞溝流入糞便主干溝，進(jìn)入地下貯糞池或用泵抽吸到地面貯糞池。這項(xiàng)工藝的優(yōu)點(diǎn)是省工省水，缺點(diǎn)是會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體。為降低豬舍氣溫和有害氣體濃度，每棟豬舍需要安裝一套水簾降溫系統(tǒng)和多臺(tái)大功率抽風(fēng)機(jī)等。此外，該技術(shù)基建投資大，后續(xù)處理工作量加大。目前全國(guó)各地已建成多家水泡糞模式的養(yǎng)豬場(chǎng)，運(yùn)行效果良好。

2.2.4 豬糞發(fā)酵處理技術(shù)

近年來(lái)， “發(fā)酵養(yǎng)豬”技術(shù)，是一種模仿我國(guó)古代 “填圈養(yǎng)豬”的技術(shù)，是從日本的一些學(xué)者與商家傳入我國(guó)南方一些地區(qū)的，這是一種正在研究的方法，如成功，可大大節(jié)省人工、投資和設(shè)備。

2.3 研發(fā)生態(tài)飼料，減少豬場(chǎng)排污量

飼料是豬場(chǎng)糞污的根源。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在生態(tài)飼料方面做了大量研究工作，以期最大限度地發(fā)揮豬的生產(chǎn)性能，并同時(shí)將畜牧業(yè)的污染減小到最低限度，實(shí)現(xiàn)畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。令人欣慰的是，在這方面我國(guó)已取得了階段性的成果。

2.3.1 除臭劑減少臭氣和有害氣體的污染

一種絲蘭屬植物，它的提取物的兩種活性成分，一種可與氨氣結(jié)合，另一種可與硫化氫氣體結(jié)合，因而能有效地控制臭味，同時(shí)也降低了有害氣體的污染。另?yè)?jù)報(bào)道，在日糧中加活性碳、沙皂素等除臭劑，可明顯減少糞中硫化氫等臭氣的產(chǎn)生，減少糞中氨氣量40～50%。因此除臭劑是配制生態(tài)飼料必需的添加劑之一。

2.3.2 植酸酶可以減少磷的排泄量

豬排出的磷主要因?yàn)橹参飦?lái)源的飼料中2/3的磷是以植酸磷和磷酸鹽的形式存在的，由于豬體內(nèi)缺乏能有效利用植酸磷的各種酶，因此，植酸磷在體內(nèi)幾乎完全不被吸收，所以必須添加大量的無(wú)機(jī)磷，以滿足豬生長(zhǎng)所需。未被消化利用的磷則通過(guò)糞尿排出體外，嚴(yán)重污染了環(huán)境。而當(dāng)飼料中添加植酸酶時(shí)，植酸磷可被水解為游離的正磷酸和肌醇，從而被吸收。

2.3.3 合成氨基酸可以減少氮的排泄量

按 “理想蛋白質(zhì)”模式，也可消化氨基酸為基礎(chǔ)，采用合成賴基酸、蛋氨酸、色氨酸和蘇氨酸來(lái)進(jìn)行氨基酸營(yíng)養(yǎng)上的平衡，代替一定量的天然蛋白質(zhì)，可使豬糞尿中氛的排出減少50%左右。歐洲飼料添加劑基金會(huì)指出，降低飼料中粗蛋白質(zhì)含量而添加合成氨基酸可使氮的排出量減少20～25%。除此之外，也可添加一定量的益生素，通過(guò)調(diào)節(jié)胃腸道內(nèi)的微生物群落，促進(jìn)有益菌生長(zhǎng)繁殖，對(duì)提高飼料的利用率作用明顯，可降低氮的排泄量29～25%。

2.3.4 利用添加劑減少微量元素污染

除氮和磷的污染外，一些飼料添加劑的不合理利用，特別是超量使用也對(duì)豬安全生產(chǎn)和環(huán)境污染構(gòu)成極大威脅，如：具有促進(jìn)生長(zhǎng)作用的高銅制劑和砷制劑等。在豬飼糧中，除在生長(zhǎng)前期適當(dāng)增加銅的含量外，在生長(zhǎng)后期按飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)添加銅即可保證豬的正常生長(zhǎng)，以減少對(duì)環(huán)境的污染。砷的污染也不容忽視，據(jù)張子儀研究員按照美國(guó)FAD允許使用的砷制劑用量測(cè)算，一個(gè)萬(wàn)頭豬場(chǎng)連續(xù)使用含砷制劑的藥物添加劑，如果不采取相應(yīng)措施處理糞便，5～8年后可向豬場(chǎng)周圍排放出近1000kg的砷。

康桂蘭（1966-），女，山西省朔州市人，助理研究員，主要從事畜牧研究工作。