規模化畜禽養殖業污染的危害及防治對策

趙希智，陳勵芳，朱旭鑫

（甘肅省畜牧業產業管理局，甘肅蘭州　730030）

規模化畜禽養殖業污染的危害及防治對策

趙希智，陳勵芳，朱旭鑫

（甘肅省畜牧業產業管理局，甘肅蘭州730030）

畜禽糞便污染防治是一項綜合技術，是關系我國畜禽養殖業可持續發展的重要因素。本文分析了甘肅省規模化畜禽養殖業污染現狀，畜禽養殖業對環境污染的影響，提出了畜禽養殖業污染防治基本思路，污染防治對策和污染防治配套技術，以及研究動態。

養殖業；規模化；畜禽糞便；污染防治；處理技術；綜合利用

近年來，我國畜禽養殖業發展迅速，在保障城鄉畜禽產品供應、促進農業增效、農民增收、活躍農村經濟方面發揮了重要作用。但隨著畜禽規模化養殖業的不斷發展，畜禽養殖廢棄物排放量也大幅增加，對區域環境安全構成威脅。因此，積極促進對畜禽糞便進行減量化和無害化處理，資源化利用，防止和消除畜禽糞便污染，對于保護城鄉生態環境，推動現代農業和循環經濟發展，提升農產品質量安全具有十分積極的意義。

1　畜禽養殖業污染與治理現狀

1.1畜禽養殖場情況

據不完全統計，2014年甘肅省共有各類規模養殖場6 510個，其中：飼養繁殖母牛100頭以上或年出欄肉牛200頭以上的肉牛養殖場900個，存欄牛28.3萬頭，出欄牛29.4萬頭；飼養繁殖母羊200只以上或年出欄肉羊500只以上的養羊場3 375個，存欄羊283.7萬只，出欄羊235.5萬只；飼養基礎母豬100頭以上或年出欄生豬500頭以上的養豬場1 170個，存欄豬113.4萬頭，出欄豬219.2萬頭；存欄蛋雞5 000只以上或年出欄肉雞10 000只以上的養雞場826個，存欄雞2 272萬只，出欄雞2 349.8萬只；100頭以上的奶牛養殖場158個，存欄奶牛12.6萬頭；特種養殖場81個，主要包括皮肉兔、駱駝、馬、驢、鹿、珍禽等。

1.2畜禽排泄糞尿量

據測算，2013年甘肅畜禽養殖糞便總量3 334萬 t，尿液總量2 454萬t，分別占全國的3.54%和2.66%。其中：規模養豬場排泄糞尿量為806萬t，奶牛養殖場排泄糞尿量為386萬t，規模肉牛場排泄糞尿量為3 242萬t；規模養羊場排泄糞尿量為1 307萬t；規模養雞場排泄糞尿量為47萬t。

1.3畜禽糞污治理情況

甘肅省政府于2007年印發了《甘肅省畜禽養殖場養殖小區建設規范暨備案管理辦法》，積極推進畜禽養殖場、養殖小區糞便等廢棄物的無害化和減量化處理，資源化利用。同時在千頭以上奶牛養殖場、肉牛養殖場和萬頭以上養豬場，實施以沼氣工程為紐帶的建設項目，并在全省規模養豬場和奶牛養殖場，實施以改造提升糞污處理設施為主要內容的標準化養殖場項目建設，積極研究推廣畜禽糞污處理利用的“種養結合、循環利用、集中處理”三種模式，有力促進了養殖場糞便污染防治力度。據平涼、天水、定西、白銀、臨夏等5個市州調研，畜禽糞污處理與利用率在70%以上。

2　畜禽養殖業糞污對環境的危害

2.1傳播“人畜共患病”

據資料報道，全世界約有“人畜共患疾病”250種，我國共有“人畜共患疾病”120多種，其中：由豬傳染的有25種，由禽傳染的24種，由羊傳染的25種，由牛傳染的26種，馬傳染的13種。家畜家禽糞便及排泄物是這些傳染病的主要載體［1-3］。

2.2造成空氣質量下降

在微生物的作用下，畜禽糞便發酵產生大量的二氧化硫、氨氣、甲烷、糞臭素、二氧化碳等有害氣體，可達230多種。動物與尿液、糞便、污水等釋放的惡臭，不僅會造成畜禽的應激，影響其生長發育，降低畜產品質量，而且會影響畜禽養殖場周圍的空氣質量，危害飼養人員和周圍居民的身體健康。

2.3造成水質下降

飼養場污染物若不經處理，排入水流緩慢的水中（河流、水庫、塘堰、田地），將導致水體難以再凈化和恢復的“富營養化”。過量進入耕地，會破壞土壤并污染地下水。

2.4危害農田生態

高濃度的畜禽養殖污水長期用于灌溉，會使作物徒長、倒伏、晚熟或不熟，造成減產，甚至毒害作物出現大面積腐爛。此外，高濃度污水可導致土壤孔隙堵塞，造成土壤透氣、透水性下降及板結，嚴重影響土壤質量［2，4，5］。

3　畜禽養殖業污染防治的基本思路

畜禽養殖業污染防治應遵循“資源化利用、減量化處置、無害化處理、生態化發展、低廉化治理、產業化和規模化防治。”的原則，力求從源頭減少污染，最大限度地實現養殖業廢棄物的資源化和綜合利用。根據養殖場（區）的具體情況，采取不同的技術模式，兼顧環境效益和經濟效益，提高項目的投資收益率，以較低成本解決環境污染，推動新型生態養殖模式的健康發展。

資源化利用是糞污處理的核心。主要是對糞污進行無害化處理后，將糞便作為種植業生產的有機肥資源，用于糧、草、果、菜、林。將尿液污水用于改良土壤，實現資源化利用的綜合性和多樣性。

減量化處置是糞污處理的手段。在畜禽飼養生產中，通過多種途徑。實施“雨污分離、干濕分離、糞尿分離”等手段消減污染物的排放總量。減少處理和利用難度，降低處理成本，為提高資源化水平創造條件。

無害化處理是糞污處理的前提。禽畜糞便中含有大量的有害微生物，在利用前須經過無害化處理，以減少對環境和人畜健康的威脅。主要通過化糞池、沉淀池、防滲堆糞場、發酵池等設施，對糞污進行除臭、滅菌后，再進行種養業利用。

生態化發展是糞污處理的目標。將畜牧業回歸農村，促進種植業和畜牧業緊密結合，以農養牧、以牧促農，實現生態系統的良性循環，是解決畜禽養殖污染的主要途徑之一，加強農牧結合，又可為綠色食品及有機食品的生產提供基礎保證。

低廉化治理是糞污處理的基本要求。在資源化和減量化的前提下使用高效、實用、廉價的治理技術。才能真正實現畜禽養殖業的經濟發展與環境保護的雙贏。

產業化和規模化發展是糞污處理的方向。為專業化處理與利用畜禽養殖糞污提供條件，并提供優質肥料，是畜禽養殖污染防治的發展方向。

4　畜禽養殖業污染防治對策

4.1前期防制對策

合理選址、科學規劃、適度規模養殖是防止畜禽養殖業污染的重要途徑。畜禽養殖場的選址應遠離人口稠密區，尤其是城市和交通運輸方便、經濟相對發達的地區和環境敏感區，實現畜牧業從城市到農村的轉移。畜禽養殖場的選址，應堅持農牧結合、種養平衡原則，嚴格控制單位耕地面積的畜禽飼養量。新建、改擴建的畜禽養殖場，其生活區、管理區、生產區、廢棄物處理區之間功能明確，彼此獨立。養殖場的排水系統應推行雨污分離，污水系統采取明溝布設。采用水沖糞、水泡糞濕法清糞工藝的養殖場，應改為干法清糞工藝［6］。

4.2飼養期中控制對策

節約用水，減少液體肥和污染物排放總量。通過營養調控降低畜禽對有毒有害物質的排出量。如飼料中使用合成氨基酸，降低糞尿中氮的排出量。使用植酸酶，可以降低糞尿中磷的排出量。使用除臭劑，可降低有害氣體的產生。

4.3糞便、畜禽場污水、臭氣處理對策

4.3.1固體糞便的處理與利用物理處理技術。主要包括自然干燥、加溫烘干、機械干燥、熱噴處理等技術，利用前須先進行除臭、滅菌、脫水等處理。干燥后的糞便可用作飼料、墊料、燃料、肥料等，也可加工成顆粒肥料、魚類餌料等［1，3-4］。

化學處理技術。在畜禽糞便中加入化學試劑，如福爾馬林、氫氧化鈉、丙酸等達到殺菌效果［1，3-4］。

好氧發酵技術。在供氧條件下，微生物迅速繁殖，使物料溫度升高至70～80℃，糞便中的有機物氧化分解，放出H2S、NH3等氣體，使非蛋白氮轉化為可消化氮［7，8］，因而，發酵可得到無臭、無蟲（卵）及病原菌的優質有機肥。如雞糞的槽式好氧發酵是處理糞便行之有效的方法之一。

厭氧發酵技術。主要用于沼氣生產，又叫沼氣發酵技術。是在厭氧細菌的同化作用下，有效地把畜禽糞便中的有機質轉化，最后生成具有經濟價值的甲烷及部分二氧化碳，即可作為燃燒及發電使用，且沼渣可以作為動物飼料或土地肥料，沼液還可以作為農作物的營養液［7，8］。因此，沼氣化利用是具有多種功能、生物質資源循環利用一種生物技術，不僅適合于工廠化大規模生產的畜禽，而且適合于小規模的家庭養殖。

堆肥技術。是在人工控制水分、碳氮比和通風條件下，通過微生物作用，對固體糞便中的有機物進行降解，使之礦質化、腐殖化和無害化的過程，是好氧發酵技術之一。堆肥過程中的高溫不僅可以殺滅糞便中的各種病原微生物和雜草種子，使糞便達到無害化，還能生成可被植物吸收利用的有效養分，具有土壤改良和調節作用［1，7，8］。

食物鏈“增益”技術［3，4］。是通過選定特定生物種群，對人類生產中產生的廢棄物（畜禽糞便、生活、工業廢水、生活垃圾等）中的物質能量進行富集，富集產品提供給食物鏈生產環，作為補充，以增加生產環效益的方法。在畜禽養殖生產過程中加入一個“增益環”，即利用畜禽糞便養殖蠅蛆、蠅蛹、蚯蚓、水蠶和培育浮游生物等，再將這些生物用作食料養雞養魚，可提高糞便利用率及利用的安全性，是間接利用畜禽糞便作飼料的一種方式。

栽培食用菌。畜禽糞便栽培食用菌是以經處理過的畜禽糞便作為培養基進行種植香菇、蘑菇等食用菌，使畜禽糞便達到無害化處理的目的。研究表明，使用經處理過的雞糞作為栽培蘑菇的培養基材料，生長的蘑菇整齊，且與作物秸稈作為培養基材料生長的蘑菇相比平均高出4 cm。在香菇生長的培養基材料中添加15%的發酵后的牛糞，可以大大提高香菇的產量。畜禽糞便作為栽培食用菌的培養基，不僅可以帶來額外的經濟效益，而且使畜禽糞便得到無害化處理［9，10］。

綜合利用技術。將各種資源化技術組合起來，提高廢物利用處理效率。目前常用的方法是立體養殖，它是在單位土地面積上，充分利用地面空間或水域從事養殖業，是資源的多層次綜合利用，大幅度提高養殖業經濟效益的良好措施［3，7］。近年來，人們已近在水域條件好的地區開始了高效立體養殖。

4.3.2畜禽場污水的處理方法與利用固液分離與理化處理系統。處理流程：固液分離→沉淀→氣化→酸化→凈化→魚塘→灌溉農作物。這種處理系統基本可將污水凈化到排放標準得到綜合利用。但處理工藝流程較長，占地面積大，工程投資費用高［1，3］。

厭氣池發酵處理系統。處理流程：畜舍排出的糞水→厭氣池→沉淀池→凈化池→灌溉農作物。此處理系統能使厭氧發酵生產的沼氣作為能源。此種處理系統，能使養殖場排出的糞水化學需氧量（COD）濃度達到國家排放標準，同時可充分厭氧發酵生產沼氣作為能源［7，8］。

土地處理系統。是將污水有節制的投配到生長有植物的土壤表面，在土壤－植物系統中經歷自然的物理、化學和生物學的作用，將污水進行處理的系統。主要包括物理的過濾、吸附、化學反應和化學沉淀，以及微生物代謝作用的有機物分解等，按其運行方式不同，可分為自然濕地系統和人工濕地系統［1，3］。

4.3.3臭氣的控制技術去除臭氣的方法吸附法。向糞便投放吸附劑減少氣味的散發。常見的有沸石、膨潤土、鋸末、蒿屬植物等［1，3］。

化學除臭法。化學除臭劑可通過化學反應（如氧化）作用把有味的化合物轉化成無味或較少氣味的化合物。除了通過化學作用直接減少氣味外，一些氧化劑還起殺菌消毒作用。常用的化學氧化劑有高錳酸鉀、重鉻酸鉀、硝酸鉀、雙氧水、次氯酸鹽和臭氧等［1，3］。

生物脫臭法。它是一種利用微生物分解惡臭物質使其無臭化、無害化的處理方法，因此也叫微生物除臭法。生物除臭法按處理方式分有生物過濾法、生物洗滌法、生物滴濾法等；按填充材料分有土壤除臭法、珍珠巖棉除臭法、堆肥除臭法、活性污泥除臭法、泥炭土除臭法和鋸末除臭法等。生物脫臭法具有所需設備簡單、處理效率高、無二次污染、操作簡單、費用低等特點，已成為許多國家畜禽臭氣治理的一個發展方向［11］。

構筑防護林。在養殖場的周圍種植防護林，可以降低風速，防止氣味傳播到更遠的距離，減少臭氣污染的范圍；防護林還可降低環境溫度，減少氣味的產生與揮發。樹葉可直接吸收、過濾含有氣味的氣體和塵粒，從而減輕空氣中的氣味。樹木通過光合作用吸收空氣中的CO2，釋放出O2，可明顯降低空氣中CO2濃度，改善空氣質量［3］。

5　研究進展與展望

20世紀90年代后期，世界各國致力發展有機農業，取得了較好的經濟、環境和社會效益，實現了農業可持續發展。近年來，我國積極發展綠色食品生產生態農業，對有機肥的需求量極大。而利用畜禽糞便生產有機肥，既解決環境污染，又為發展綠色食品生產提供了基本條件，這為生態農業及有機肥產業興起帶來新的契機。

我國養殖業與養殖環保都歷經了一段發展，不僅規模化養殖業取得了迅猛發展，養殖業環保技術也取得了明顯進步，但隨著自然資源環境變遷，加上產業、社會、經濟的發展變化，暴露出來的根本性問題也很突出，包括養殖布局與農地資源不匹配、技術單一、管理體系不健全、監管不充分等。未來養殖業污染問題的解決，需要依法提高養殖環保門檻，扭轉治污與經營觀念，按區域、分步驟構建我國大農業一體化的資源循環利用與污染防治體系，發展先進、適用的技術，才能從根本上實現畜牧業健康、長期、有序的發展［12］。

當前畜禽養殖污染已成為農業面源污染的重要來源，畜禽糞便污染治理是一項綜合技術，是關系著我國畜禽業發展的重要因素。未來研究的重點是：加強對畜禽糞便生態還田技術、生態養殖模式和種養結合等新思維的探索實踐，研發畜禽糞污肥料化、能源化利用技術，畜禽糞污綜合利用模式、畜禽養殖糞污收集環節等工藝。力爭2020年規模養殖場配套建設糞污處理設施比例達75%以上，畜禽糞污基本實現資源化利用。努力實現畜牧業生產與生態環境保護“雙贏”，走產出高效、產品安全、資源節約、環境友好的現代畜牧業發展道路。

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（編輯：高真貞）

S815.7

A

1006-799X（2016）15-0120-04

趙希智（1958-），男，甘肅山丹人，農業技術推廣研究員，主要從事畜禽品種改良、工廠化養豬、畜禽標準化規模養殖和畜牧工程咨詢等工作。