黃潔,盛清凱
(1.山東省農業科學院科技信息研究所,山東濟南250100;2.山東省農業科學院畜牧獸醫研究所,山東省畜禽疫病防治與繁育重點試驗室,山東濟南250100)
我國畜禽養殖污染原因分析與處理對策
黃潔1,盛清凱2
(1.山東省農業科學院科技信息研究所,山東濟南250100;2.山東省農業科學院畜牧獸醫研究所,山東省畜禽疫病防治與繁育重點試驗室,山東濟南250100)
我國畜禽養殖業發展迅速,養殖業總產值占農業總產值的1/3。同時,畜禽養殖過程產生的糞污量也大幅增加。由于糞污處理方式、技術、設施沒有同步跟進,糞污產生與消納嚴重失衡,導致環境污染問題凸顯,甚至對我國畜禽養殖可持續高效發展形成困擾。解決環境污染與養殖規模化發展的矛盾,只有客觀分析畜禽養殖業污染的原因、遵循國家的環境控制標準,因地制宜,推行種養模式,優化糞污處理工藝,糞污達標排放變廢為寶,既保障畜禽養殖的可持續發展,又促進了農業的降本增效。
畜禽養殖;污染;處理對策
我國畜禽養殖業發展迅速,養殖業總產值占農業總產值的比重不斷增加。2014年畜牧業產值超過2.9萬億元,約占農業總產值的1/3。畜禽養殖業迅速發展的同時也伴隨著糞污產生量的大幅增加,據行業統計,全國每年產生38億噸糞污,綜合利用率不足60%,即還有大量的糞污沒有得到合理處理和利用。因此,養殖業發展面臨著既是要高產,同時要減排以及糞污處理與資源化利用的多重壓力。要緩解這個矛盾,保障我國畜禽養殖業持續發展,是擺在政府、行業以及科技人員面前的重大亟待研究解決的課題。本文對畜禽養殖污染的原因、國內外養殖環境控制以及糞污處理對策進行了闡述。
(一)規模化畜禽養殖發展迅速,糞污處理與利用滯后。
傳統農戶散養畜禽時,飼養量小,糞便產生少,養殖戶多采用與生活廢棄物、污水及墊欄土混合漚肥后作為有機肥料及時直接使用,一般不會產生嚴重的環境污染。而畜禽養殖規模化的迅速發展,糞污產生量急劇增加,無害化處理和合理化利用卻非常滯后。加之養殖業與種植業供需脫節,糞污就地消納尚未建立聯動機制,致使養殖場大量糞污管理粗放,得不到及時有效處理,任由養殖場長期堆積,污水自行就近排放。不僅養殖場內污染嚴重,骯臟不堪,還殃及周圍居民,成為環境污染源。另一方面,我國規模化畜禽養殖的城郊化的發展也加劇了農牧脫節,導致污染嚴重。
(二)布局不合理
近80%畜禽規模養殖場集中分布在東部沿海地區和諸多大城市周圍,中部地區不到總數的20%。部分養殖場建立在城市郊區,甚至與城市周邊城鎮連為一體。畜禽場選址、養殖模式、規模、糞污處理方式等管理不嚴格與監督不到位,以至于不僅養殖場自身環境極差,還對周邊生態環境構成威脅。為此,各地都引發過養殖場與周圍居民的嚴重環境糾紛。
(三)畜牧業的環境管理還處于相當薄弱的環節
畜牧業的產業發展和環境管理嚴重脫節。主要為:其一,相應的環境政策不足。盡管《畜禽養殖業污染防治技術規范》、《畜禽養殖業污染物排放標準》、《畜禽養殖污染防治管理辦法》等頒布實施,但由于執行力弱,相關規定、規范和辦法未得到有效落實;有些省級以下部門,甚至將加強環境管理視為畜牧業發展的障礙。其二,環保部門與畜牧部門脫節。其三,大多數地區對規模化畜禽養殖的環境管理水平較低。我國養殖污染較大畜禽場缺乏規范的環境管理,80%左右的規模化場對糞污及環境的治理投入不足,缺乏必要的處理如:固液分離、發酵處理等無害化技術和設施設備,糞污處理方式仍然處于比較原始的狀態。
(一)國外畜禽糞污管理
早在上世紀50年代,美國、日本、歐洲各國等發達國家已經開始了集約化工廠化養殖,大量糞便及污水的產生,造成了嚴重的環境污染。因此,養殖業規模化的快速發展及糞污對環境污染的嚴重性引起了各國的關注。相繼通過立法對畜禽養殖場建設及糞污處理進行規范化管理。如德國則規定未經處理的糞污不得排入地面或水源。挪威為防止畜禽污水污染水資源,分別于1970年、1973年、1977年、1980年多次發布了許多相關法規,禁止將任何牲畜糞肥傾倒在封凍和雪覆蓋的土地上;禁止污水排入河流。
(二)我國對畜禽養殖環境控制的技術規范
我國國家環境保護總局2002年實施了《畜禽養殖業污染防治技術規范》(HJ/T81-2001)。本技術規范規定了畜禽養殖場的選址要求;場區布局與清糞工藝;畜禽糞便貯存、污水處理、固體糞肥的處理利用;飼料和飼養管理;病死畜禽尸體處理與處置;污染物監測等污染防治的基本技術要求。
農業部2006年實施了《畜禽場環境質量及衛生控制規范》NY/T 1167-2006。本標準規定了畜禽場生態環境質量及衛生指標、空氣環境質量及衛生指標、土壤環境質量及衛生指標、飲用水質量及衛生指標和相應的畜禽場質量及衛生控制措施。本標準適用于規模化畜禽場的環境質量管理及環境衛生控制。
2006年農業部實施了《畜禽糞便無害化處理技術規范》(NY/T1168-2006)。本標準規定了畜禽糞便無害化處理設施的選址、廠區布局、處理技術、衛生學指標及污染物監測和污染防治的技術要求。適用于規模化養豬場、養殖小區和畜禽糞便處理場。
農業部2006年實施了《畜禽場環境污染控制技術規范》(NY/T1169-2006)。本標準規定了畜禽場選址、廠區布局、污染治理設施以及控制畜禽場惡臭污染、糞便污染、污水污染、病源微生物污染、藥物污染、畜禽尸體污染等的基本要求和畜禽場環境污染檢測控制技術。本標準適用于目前正在運行生產的畜禽場和新建、改建、擴建畜禽場的環境污染控制。
《畜禽規模養殖污染防治條例》是2013年10月8日國務院第26次常務會議通過并于2013年11月11日中華人民共和國國務院令第643號公布的文件。該《條例》分總則、預防、綜合利用與治理、激勵措施、法律責任、附則6章44條,自2014年1月1日起施行。
2016年6月1日國務院印發《土壤污染防治行動計劃》,備受關注的環保《土壤污染防治行動計劃》(簡稱“土十條”)正式出臺。“土十條”中強化畜禽養殖污染防治。嚴格規范獸藥、飼料添加劑的生產和使用,防止過量使用,促進源頭減量。加強畜禽糞便綜合利用,在部分生豬大縣開展種養業有機結合、循環發展試點。鼓勵支持畜禽糞便處理利用設施建設,到2020年,規模化養殖場、養殖小區配套建設廢棄物處理設施比例達到75%以上。
以上標準、法規等,規定了糞便處理的衛生學指標、環境衛生指標、檢測方法以及管理方法等。
畜禽養殖業的安全高效發展關乎人們生活水平提升和社會經濟增長。隨著規模化、工廠化生產比重的增加,雖然養殖過程中產生大量的糞污,但只要嚴格推行國家一系列的技術規范、治理規定,提高監管力度,引導和強化從業者環境控制意識和自律性。遵循糞污處理無害化、減量化、資源化、生態化等環境友好原則,從畜禽養殖場選址、建設、生產模式設定、投入品安全監控、設施化配置等與污染產生和環境控制等重要因素的源頭抓起,推行種養一體化生產模式、優化糞污處理工藝、因地制宜集成已有的技術措施,就能達到安全、清潔養殖,環境優美的理想目標。
同時,我國應借鑒發達國家的經驗,對化肥產、銷適當加征稅收;對于注重污染防治以及糞污資源化利用的養殖企業,給予適當補貼政策。以期達到畜禽養殖環境有效控制、改善,而又能保障養殖業高效可持續發展。
畜禽養殖減少污染的幾點對策:
(一)優化養殖布局,劃定禁養區、限養區和適養區。人口密集的畜牧業主產區域,各級政府應依據有關法律法規,結合當地畜禽養殖業發展的目標、社會自然條件和環境保護需求,制定切實可行的畜禽生產規模和區域規劃,科學區分禁養、限養和適養區。如山東省各縣區2017年年底前完成禁養區內養殖場戶關閉或搬遷,其中,國家水污染防治重點流域即海河淮河流域內各市及畜禽養殖污染防治重點區域提前1年完成。限養區內,嚴格計算并控制承載畜禽的數量,養殖場必須按照國家標準建設。限養區和適養區內,新建畜禽養殖場(區),要嚴格執行環境影響評價。對既有的養殖場(區)要落實糞污處理與利用措施,對不達標的限期治理。
(二)推行農牧結合、漁牧結合、農牧漁果結合等多種生產模式。這是近年來國內外畜禽養殖與糞污處理的良好模式。養殖場可視所具備的自然條件,選擇干清糞、水沖糞或水泡糞處理方式。一般地處人口少土地多區域的規模化工廠化養殖場,多采用水泡糞方式,根據農時和種植業的需要定期將發酵好的無害的糞污提供給農田、魚塘、蔬菜、果林等。既達到了糞污無害化處理和資源化利用的環境綜合治理目標,又為種植業、漁業生產提供了優質的安全的有機肥料。因此,實現農牧結合種養一體化的生產模式,可為農業、養殖業雙重可持續發展提供技術和經濟支撐。
(三)因地制宜,選擇適宜工藝,綜合治理。養殖場內實行固體糞便和尿液分離,雨水和污水分流,最大限度的減少糞污尤其是污水量,以利于降低后處理、加工、利用各環節的能耗。通過改變糞污清理工藝,減少養殖污染。
目前國內外常用畜禽糞尿處理工藝有:水沖糞、水泡糞、干清糞三種清糞工藝。畜禽場環境污染控制技術規范(NY/T1169-2006)提倡采用干清糞工藝。
水沖糞工藝——養殖場主要用自來水每天多次沖刷糞尿,將固體糞便沖散開后,使其一同進入縫隙地板下的糞溝。再進入地下貯糞池或用泵抽吸到地面貯糞池,再進行固液分離。該工藝自動化程度較高,但耗水量大。
水泡糞清糞處理工藝——是在水沖糞的基礎上改造形成的。其工藝多用于生豬養殖場。豬采取高度集約化飼養,豬在漏縫地板上活動,地板下設有與地板面積同等大面積而深度在150cm左右的污水池(排糞溝)。溝內首先注入一定量的水,產生的糞尿通過漏風地板和不定時沖洗進入糞溝中儲存、定時排放。該工藝減少勞動力投入,用水量較少,自動化管理。缺點:因糞便長時間在豬舍中貯藏,自然厭氧發酵,極易產生硫化氫、甲烷等大量的有害氣體,污染舍內空氣,甚至危及動物和飼養人員的健康。貯留過程中糞水混合物的污染物濃度升高,也為后處理增加困難。因此,近年來我國不支持水泡糞處理方式。
干清糞工藝——是糞便一經產生便及時處理,干糞由機械或人工收集、清掃、運走,尿液進入漏縫地板下的污水道。養殖規模小的、采取水泥地面飼養的,尿液進入專用的地上污水溝。這種工藝能減少水沖量,做到糞尿分離,分別處理,顯著減輕后端糞尿綜合處理難度。與水沖式和水泡式清糞工藝相比,干清糞工藝糞便清除及時,糞中干物質含量高且養分尚未流失,肥效高,便于堆積及自然產生高溫腐熟。堆積產熱實際是微生物分解有機物的發酵過程,發酵使糞便腐殖化和無害化而變成腐熟肥料,其中含有豐富的有機物腐殖質和氮、磷、鉀化合物,為土壤提供重要活性物質。可直接用于農田施肥,安全有效。也可采取顆粒肥料制作工藝,利用高溫高壓的加工方法殺滅糞污中的細菌、病毒和寄生蟲。產品優質,便于保存和使用。可專供城市綠化用肥。
(四)采取污水凈化后循環利用。如奶牛場沖洗場地用水量大,該循環利用方法使用較多。要使污水凈化后作為水資源循環利用,養殖場首先采用干清糞的方式,場內建設封閉式污水排放溝渠,雨水與污水分流,固體糞便與尿液分離,減少污水量,降低凈化壓力和成本。凈化后達到循環利用標準的水,可用于場內沖洗畜舍地板、污水排放溝、圈欄等。固體糞便可按照干清糞工藝加工利用。
在由多個小規模場(戶)組成的集中養殖區,可在小區內按照環保要求的標準建設糞便堆積發酵專用場所和污水處理池。小區內必須合理規劃,凈、污道嚴格區分,防止處理不當造成小區交叉污染。
(五)從飼料源頭控制,減少養殖污染。隨著科技的不斷進步,建立能量和蛋白質理想數學模型,準確設計畜禽不同生長、生產階段的飼養標準,以期配制既能滿足畜禽對營養成分的需要量,又不因營養過剩造成飼料成本升高和浪費,進而通過減排降低對環境的污染。
為提高畜禽日糧中營養物質的消化吸收率,可適當添加植酸酶、蛋白酶、聚糖酶等酶制劑和益生菌素,尤其在幼小畜禽日糧中添加效果更佳。益生菌素的作用是增加胃腸道有益菌數量,平衡腸道菌群,抑制有害菌的產生,對提高飼料轉化率、減少氮排泄量作用明顯;但飼料中限制添加高銅,禁止使用抗生素。日糧中添加中草藥等除臭劑,減少動物糞便臭氣的產生。
綜上所述,我國畜禽養殖業的迅速發展是社會經濟和人們生活水平提高的重要標志。畜禽糞污對環境治理造成的壓力也早已引起政府和社會的高度關注,先后出臺了養殖環境控制、糞污無害化處理技術和規范、排放標準以及中華人民共和國環境保護法,使得畜禽養殖環境控制和糞污處理有章可循,有法可依。雖然養殖環境的改善還有一個較為漫長的過程,但只要政府加大投入和監管力度,提高從業者的自律性和大局意識,優化糞污處理方案,達到減排和高效綜合利用,變廢為寶將指日可待,進而形成現代農牧安全生產并持續健康發展的良性循環。
[1]陸文聰,馬永喜,Holger Bergmann,規模化養殖場廢棄物處理方式的優化研究——一北京順義區某村生豬養殖為例{J}中國畜牧雜志2011.(6):45-51.
[2]唐世翠彭吉艷彭永勝,畜禽養殖污染產生的原因與處理,中國畜牧獸醫文摘,2016.32(1):77.
[3]張偉,河北省規模奶牛養殖場糞污處理現狀及對策研究,中國畜牧雜志,2016.52.(4):43-47.
[4]畜禽場環境質量及衛生控制規范.NY/T1167-2006.
[5]畜禽場環境污染控制技術規范.NY/T1169-2006.
[6]《水污染防治行動計劃》,2015年4月16日國務院印發.
[7]《畜禽規模養殖污染防治條例》.
[8]《中華人民共和國環境保護法》,2015年1月1日.
[9]《土壤污染防治行動計劃》,2016年6月1日國務院印發.
編輯:董剛
Analysis and Treatment Countermeasures of pollution in livestock and poultry breeding in China
HUANG Jie1,SHENG Qingkai2
(1.S&T Information Institute,Shandong Academy of Agricultural Sciences,Jinan 250100,China; 2.Institute of Animal Husbandry and Veterinary Medicine,Shandong Academy of Agricultural Sciences,Shandong Provincial Key Laboratory of Animal Disease Control and Breeding,Jinan 250100,China)
China's livestock and poultry breeding industry has developed rapidly,aquaculture output value accounts for one third of total agricultural output.At the same time,the amount of manure produced by livestock and poultry breeding process also increased significantly.Due to the sewage processing, technology,facilities not sync up,the manure produced and consumptive and serious imbalance,leading to highlight the problem of environmental pollution,even for China's livestock and poultry breeding for sustainable and efficient development formed distress.Only an objective analysis of the causes of pollution of livestock and poultry breeding industry,follow national environmental control standards,adjust measures to local conditions,implementation of planting and breeding model,optimization of sewage treatmentprocess,in order to make manure discharged waste to treasure,not only to protect the sustainable development of livestock and poultry breeding,and promote agricultural lower the cost and increase the efficiency.
Livestock and poultry breeding;Pollution;Treatment Countermeasures
S815.2
A
2095-7327(2016)-07-0031-04
黃潔(1983-),女,山東濟南人,山東省農業科學院科技信息研究所研究實習員,主要從事農業科技期刊編輯與農業信息研究。盛清凱(1971-)(通訊作者),男,山東陵縣人,博士,山東省農業科學院畜牧獸醫研究所研究員,主要從事動物營養與生態研究。
環保部水體污染控制與治理科技重大專項(2013ZX07103006-007),山東省農業重大應用技術創新項目[魯財農指(2014)38號]。