赤峰地區(qū)大型養(yǎng)豬場(chǎng)豬糞鋅含量的調(diào)查分析

張 巖，顧科隆, 韓成奎，董 武

(1.內(nèi)蒙古民族大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古 通遼 028000；2.赤峰市元寶山區(qū)元寶山鎮(zhèn)人民政府，內(nèi)蒙古 赤峰 024000；3.江蘇大學(xué)生命科學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212000 4.赤峰市飼料草種質(zhì)量檢驗(yàn)站，內(nèi)蒙古 赤峰 024000)

微量元素鋅在動(dòng)物生產(chǎn)中具有重要作用，經(jīng)研究表明，鋅與動(dòng)物體內(nèi)300多種酶和功能蛋白的合成有關(guān)，在動(dòng)物養(yǎng)殖過程中，飼料中添加適量的含鋅化合物，如氧化鋅、硫酸鋅等，可以起到增強(qiáng)動(dòng)物免疫力、提高動(dòng)物的食欲進(jìn)而提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能、改善動(dòng)物的繁殖性能等重要作用。經(jīng)調(diào)查在大型養(yǎng)豬場(chǎng)，所用飼料中普遍添加了大量的鋅化合物，以保證豬在生長(zhǎng)過程中對(duì)Zn的需求，但是，豬對(duì)Zn的吸收效率卻很低，喂食飼料中90%左右的Zn會(huì)隨著糞便排出[1]，這就造成了豬糞中Zn的含量偏高。目前，在赤峰地區(qū)生豬養(yǎng)殖量增長(zhǎng)迅速，產(chǎn)生的豬糞逐年增加，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，豬糞中作為一種良好的有機(jī)肥料經(jīng)常被施加到農(nóng)田中，造成豬糞中殘留的Zn富集到土壤中，土壤中含有過量的Zn會(huì)進(jìn)入蔬菜中，可能導(dǎo)致食品安全問題[2]。

現(xiàn)通過大量采樣，測(cè)定赤峰地區(qū)規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)在夏、冬兩個(gè)季節(jié)糞便中鋅的含量，為預(yù)防因施加豬糞便而導(dǎo)致農(nóng)田中鋅含量過高，提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 豬糞樣品的采集

為了保證所采集的樣品具有代表性，在所選取的12家大型養(yǎng)豬場(chǎng)中，每家養(yǎng)豬場(chǎng)隨機(jī)選擇30個(gè)點(diǎn)抽取糞便樣品，每個(gè)點(diǎn)所抽取的樣品數(shù)量大約相同，將所采集樣品充分混勻，用四分法得到2 kg的樣品，作為代表此養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生糞便的代表性樣品，將樣品放入自封袋內(nèi)，冷藏運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室。夏、冬、兩季均按此方法采集樣品。

1.2 樣品的處理

樣品自然風(fēng)干，使用高速粉碎機(jī)(RT-04A，泓荃制藥機(jī)械公司)粉碎樣品，過篩備用(0.25 mm)。使用電子天平(TB214，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司)稱取1.0 g的樣品，精確到0.0001 g，置于聚四氟乙烯塑料內(nèi)罐中，加10 mL濃硝酸(優(yōu)級(jí)純)，混勻后放置過夜，再加入15 mL過氧化氫(30%)，蓋上內(nèi)蓋放入不銹鋼外套中，旋緊密封。然后將消解罐放入電熱鼓風(fēng)恒溫干燥箱(DH-101-2B8，天津市中環(huán)實(shí)驗(yàn)電爐有限公司)中加熱，升溫至120℃后保持恒溫2 h，至消解完全，冷卻至室溫，將消解液用稀硝酸溶液(50 mL濃硝酸稀釋至500 mL)洗滌消解罐并定容至50 mL容量瓶混勻待測(cè)，每個(gè)樣品做兩個(gè)平行樣，結(jié)果取平均值。同時(shí)，做空白對(duì)照。用原子吸收光譜儀(TAS-990AFG，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)測(cè)定樣品溶液中Zn的濃度(ug/mL)，計(jì)算樣品中Zn的含量(mg/kg)。

1.3 統(tǒng)計(jì)方法

實(shí)驗(yàn)樣本各13個(gè)，采用T鑒定，P<0.01 為差異極顯著。

表1 各養(yǎng)殖場(chǎng)夏、冬兩個(gè)季節(jié)所采集樣品Zn的含量 (mg/kg)

2 結(jié)果及分析

從測(cè)量結(jié)果可以看到，內(nèi)蒙古赤峰地區(qū)12家養(yǎng)豬場(chǎng)夏、冬兩個(gè)季節(jié)所采集的糞便樣品中均檢測(cè)出較高含量的鋅，分別是1707.9 mg/kg和2564.1 mg/kg, 都高于500 mg/kg國(guó)家污染物控制標(biāo)準(zhǔn)(GB 4284-84)，并且冬季顯著高于夏季 (P<0.01)。究其原因，在現(xiàn)代飼料行業(yè)里，豬飼料中添加鋅化合物是非常普遍的，研究表明，在豬飼料中添加Zn可以有效降低早期斷奶仔豬的腹瀉率[3]。根據(jù)索超等人的研究，畜禽糞便中的Zn的含量與其飼料中Zn的含量有明顯的正相關(guān)性，在豬飼料中添加鋅導(dǎo)致豬的糞便中殘留了大量的鋅，并且，豬飼料中的鋅在豬的糞便中積累效應(yīng)最為明顯，達(dá)到了4.40～6.61倍[4]。其中夏季樣品中Zn的含量最高值為4466.6 mg/kg，最低值為620.0 mg/kg，平均值為1707.9 mg/kg；冬季樣品中Zn含量最高值為6537.2 mg/kg，最低值為665.5 mg/kg，平均值為2564.1 mg/kg；另外，同一養(yǎng)殖場(chǎng)夏、冬兩季豬糞便中的Zn含量也有一定差別，通過表1可以發(fā)現(xiàn)，冬季樣品中Zn含量較夏季樣品Zn含量明顯升高，這種差別在不同養(yǎng)殖場(chǎng)之間也并不相同，差距最大的可達(dá)到2354.8 mg/kg，最小的為-31.3 mg/kg，冬季樣品Zn含量平均值較夏季樣品Zn含量平均值高770.7 mg/kg。這可能是因?yàn)樵诙?，氣溫下降?dǎo)致豬舍溫度降低，豬舍內(nèi)部因?yàn)槊芊廨^嚴(yán)，更加潮濕，導(dǎo)致豬的腹瀉率升高，因此在冬天，經(jīng)常會(huì)在豬日糧中添加額外的含鋅添加劑，降低豬在冬天的腹瀉率，這就導(dǎo)致了冬季豬糞便中Zn含量較夏季高的現(xiàn)象。

3 結(jié)論

養(yǎng)豬場(chǎng)產(chǎn)生的豬糞便中的鋅可以增加土壤中鋅的含量，但是，根據(jù)中國(guó)農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)(GB 4284-84)，當(dāng)土壤的pH值< 6.5，鋅含量應(yīng)不高于500 mg/kg，本次調(diào)查中, 夏、冬兩季中養(yǎng)豬場(chǎng)所采集樣品均超標(biāo)，超標(biāo)率達(dá)100%；當(dāng)土壤的pH值≥6.5，鋅含量不應(yīng)高于1000 mg/kg，那么本次調(diào)查中夏季在養(yǎng)豬場(chǎng)所采集樣品的鋅含量超標(biāo)率為58.33%，冬季在養(yǎng)豬場(chǎng)所采集樣品的鋅含量超標(biāo)率為83.33%。由于重金屬具有土壤積累的特點(diǎn)，我國(guó)傳統(tǒng)上將動(dòng)物糞便作為一種優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥，但是長(zhǎng)期施用含有高濃度Zn的糞便會(huì)導(dǎo)致農(nóng)田Zn含量不斷增加，尤其是冬季養(yǎng)豬場(chǎng)豬糞更會(huì)加劇土壤中Zn的積累，長(zhǎng)此以往，會(huì)威脅到土壤環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品安全。

基于可持續(xù)綠色發(fā)展農(nóng)業(yè)，提示我國(guó)應(yīng)當(dāng)制定合理的飼料標(biāo)準(zhǔn)，控制飼料中重金屬的含量。也能夠?qū)⑿笄菁S便中重金屬的含量控制在合理范圍之內(nèi)，保證農(nóng)業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展。