畜禽糞便利用現(xiàn)狀及發(fā)展建議

樊麗霞 楊智明 尹芳

摘要? ? 基于畜禽糞便的污染及利用現(xiàn)狀，通過查閱文獻結(jié)合國家最新政策，分析了畜禽糞便利用過程中的阻礙因素，并針對性地提出了發(fā)展建議，以期推進畜禽糞便處理向無污染方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞? ? 畜禽糞便;危害;利用現(xiàn)狀;發(fā)展建議

中圖分類號? ? X713? ? ? ? 文獻標識碼? ? A? ? ? ? 文章編號? ?1007-5739（2019）01-0175-02

Abstract? ? Based on the current pollution and utilization status of livestock manure，this paper analyzed the blocking factors in the current utilization of livestock manure，and put forward development suggestions based on consulting literatures and combining with the latest national policies，in order to promote the improvement treatment of livestock manure to the pollution-free direction.

Key words? ? livestock manure;harm;utilization status;development suggestion

目前，我國畜牧業(yè)逐漸由個體養(yǎng)殖和專業(yè)化養(yǎng)殖向規(guī)模化養(yǎng)殖發(fā)展。隨著規(guī)模養(yǎng)殖的逐漸擴大，我國畜牧業(yè)的總產(chǎn)值也逐年增加。農(nóng)業(yè)部最新數(shù)據(jù)顯示，2016年我國畜牧業(yè)總產(chǎn)值達到31 703.20億元，較2010年增加了10 877.47億元。由此可看出，畜牧業(yè)已經(jīng)成為我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)。雖然畜牧業(yè)的發(fā)展提高了經(jīng)濟效益，但造成的農(nóng)業(yè)面源污染也與日俱增，目前降低畜禽養(yǎng)殖廢棄物的污染及合理利用畜禽糞便資源迫在眉睫。

1? ? 污染現(xiàn)狀

規(guī)模化養(yǎng)殖的快速發(fā)展直接導(dǎo)致畜禽養(yǎng)殖中廢氣污染物數(shù)量與日俱增。據(jù)統(tǒng)計，我國畜禽養(yǎng)殖規(guī)模與產(chǎn)值每年以大于8%的速度遞增[1]，同時畜禽產(chǎn)生的廢棄物也大量增加，最終導(dǎo)致各種農(nóng)業(yè)面源污染問題。根據(jù)相關(guān)測試，1頭約60 kg的商品豬每天排糞量為3.8 kg，排尿量為2.4 kg，污水排放量為18～24 kg[2]。按照這種方式進行推算，規(guī)模為10 000頭豬的養(yǎng)殖場每年至少產(chǎn)生糞便1.38萬t[3]，這些糞便中含有大量有機污染物，對環(huán)境會產(chǎn)生極大影響。

近年來，隨著國家一系列政策出臺及政府、企業(yè)的積極治理，農(nóng)業(yè)污染排放總量開始減少，但是畜禽養(yǎng)殖廢棄物的污染在農(nóng)業(yè)污染總量中的比例依舊居高不下。根據(jù)2016年《中國環(huán)境年鑒》數(shù)據(jù)顯示，2011—2015年畜禽養(yǎng)殖污染排放的COD（化學(xué)需氧量）總量約占農(nóng)業(yè)COD總量的95%，畜禽養(yǎng)殖污染排放的氨氮總量占農(nóng)業(yè)氨氮總量75%以上，總氮排放量占農(nóng)業(yè)總氮排放量比例由2011年的62.79%增長至2015年的64.5%，總磷排放量占比則由75.56%上升至77.79%。

2? ? 主要危害

畜禽養(yǎng)殖污染物主要是由畜禽養(yǎng)殖中產(chǎn)生的糞尿、臭氣以及污水等構(gòu)成。本文主要介紹畜禽糞便的危害，畜禽糞尿中的生化耗氧量、COD、總氮及總磷對水體和土壤造成嚴重污染，此外還包括硫化氫、氨氣等有機物和大量的微生物、病原菌[4]等。

2.1? ? 對土壤的危害

在牲畜飼料中使用的添加劑及抗生素會導(dǎo)致土壤中抗生素等殘留。飼料本身含有的礦物質(zhì)和金屬元素在運輸、儲存及喂養(yǎng)過程中會造成礦物質(zhì)及金屬污染，該部分污染物進入土壤中難以完全消納而逐漸累積，會導(dǎo)致土壤中養(yǎng)分過剩、土壤結(jié)構(gòu)失衡。

2.2? ? 對大氣的危害

在畜禽糞便中，危害最大的氣體是糞便產(chǎn)生的溫室氣體和臭氣。據(jù)統(tǒng)計，養(yǎng)殖規(guī)模為10 000頭豬的養(yǎng)殖場每年排放的糞便中含有的惡臭物質(zhì)就有230種。在養(yǎng)殖場中發(fā)生的人畜傷亡事故也多數(shù)由于過量的氨氣導(dǎo)致，當(dāng)NH3進入人體呼吸道后，會導(dǎo)致咳嗽，甚至氣管炎、支氣管炎等疾病，嚴重的則當(dāng)場窒息，危害生命安全。目前，全球人類活動產(chǎn)生的溫室氣體中約15%來源于畜牧業(yè)，其中甲烷屬于首要污染氣體，在我國畜牧業(yè)屬于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中第一大甲烷排放源。此外，在大規(guī)模的養(yǎng)殖場內(nèi)，由于畜禽生長環(huán)境長期潮濕，容量大、密度小，畜禽糞便堆積時容易腐敗分解，生成硫化氫、氨氣等各類有害氣體進入大氣，造成畜禽間的疫病傳播。

2.3? ? 對水源的危害

畜禽糞便中含有豐富的有機物及污染物，其中氮、磷元素居多，此類元素經(jīng)過雨水沖刷進入水體，使水中的溶解氧含量降低，最終導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化。此外，畜禽糞便常用作肥料，其中的有害物質(zhì)極易進入地下水中，引起硝酸鹽濃度超標，最終危及到人類生命健康。常有新聞報道某區(qū)域建設(shè)大規(guī)模養(yǎng)殖場后，畜禽糞便直接排放導(dǎo)致當(dāng)?shù)氐乃廴緲O其嚴重，在為當(dāng)?shù)貛硪欢ㄊ找娴耐瑫r也嚴重影響了當(dāng)?shù)鼐用竦恼Ｉ睢?/p>

2.4? ? 對人體的危害

畜禽糞便含有大量氮、磷等元素，由于這類元素是植物生長不可或缺的營養(yǎng)元素，所以畜禽糞便常被用作植物肥料。為了追求高經(jīng)濟效益以及高產(chǎn)量，許多養(yǎng)殖場將抗生素，甚至汞、砷等微量元素添加劑應(yīng)用于養(yǎng)殖，這些抗生素絕大多數(shù)難以被牲畜吸收最終經(jīng)糞便排出，當(dāng)這些糞便作為肥料施用后，抗生素可經(jīng)食物鏈進入人體，對人類的身體健康造成隱患[5]。全世界已知的人畜共患病超過200種，其中有100多種動物疾病能直接傳染給人類。微量抗生素通過飲用水進入人體，雖短時期不會造成生命威脅，但經(jīng)過長期累積會改變?nèi)梭w內(nèi)的菌群，造成營養(yǎng)不良[6]。人類是地球上重要的活動者，畜禽糞污對水體、土壤、大氣環(huán)境的污染直接威脅到了人類的生命安全。

3? ? 利用現(xiàn)狀

3.1? ? 國外利用現(xiàn)狀

20世紀40年代初，國外就開始研究畜禽糞便的資源化利用，到60年代歐美、日本等國家已經(jīng)解決了雞糞的干燥問題且將雞糞用于豬牛羊的飼料喂養(yǎng)中[7]，為解決規(guī)模化養(yǎng)殖場的糞便處理問題，研發(fā)了各種處理技術(shù)和設(shè)備。加拿大對糞便進行循環(huán)處理，制成有機肥料，對于大型養(yǎng)殖場則制成再生飼料;加拿大禁止將養(yǎng)殖場廢棄污水直接排入河流，要求養(yǎng)殖場必須有足夠的土地容納產(chǎn)生的畜禽糞便，并在一定場所進行消化處理，若沒有足夠的土地進行糞便消納，則必須與其他農(nóng)場主簽訂糞便處理合同，以實現(xiàn)畜禽糞便的全部利用[8]。荷蘭要求畜禽糞便集中進入化糞池，目前荷蘭養(yǎng)殖場的密度已經(jīng)超過區(qū)域內(nèi)土地利用糞便的承載能力。歐盟規(guī)定畜禽糞便用作肥料過程中產(chǎn)生的氨氣等氣體必須經(jīng)過處理才可排放。在歐洲，雞糞禁止用作飼料，需要發(fā)電廠與農(nóng)場主簽訂糞便處理合同上門收集雞糞。

3.2? ? 國內(nèi)利用現(xiàn)狀

我國對畜禽糞便的研究開始于20世紀80年代初，最初是將曬干的雞糞用作飼料喂養(yǎng)豬、牛、羊[9]，現(xiàn)在已有肥料加工廠將雞糞加工成有機肥。目前對畜禽糞便的利用主要是肥料化、能源化、飼料化。

3.2.1? ? 肥料化。肥料化即將畜禽糞便經(jīng)過處理后用作肥料。由于糞便中含有大量有機物，傳統(tǒng)的利用方法大多都是直接施用，但是利用率較低。肥料化處理的主要方式是堆肥處理，即將糞便集中堆積在一起，加入適量的高效發(fā)酵微生物調(diào)節(jié)糞便中的碳氮比，然后通過控制水分、溫度及酸堿度進行發(fā)酵[10]。此種方式的優(yōu)點是干燥、方便、易施用，缺點是對場地要求較高，肥料化時間較長，對臭氣的控制尚不完全。

3.2.2? ? 能源化。糞便能源化是一種利用率較高的方式，主要包括燃燒發(fā)電和發(fā)酵制沼氣。直接燃燒在我國北方草原地區(qū)使用率較高，牧民可以通過燃燒取暖、做飯，但這種方式比較傳統(tǒng)簡單，資源利用不充分，且易造成空氣污染。發(fā)電利用主要將畜禽獸糞便以無污染方式燃燒，然后發(fā)電，可節(jié)約煤炭、天然氣等不可再生資源，不僅大大提高了利用率，而且達到了節(jié)約資源、保護環(huán)境的目的。能源化利用還可將畜禽獸糞便中的木質(zhì)纖維素發(fā)酵制成酒精進行利用，除此之外最為廣泛高效的就是沼氣利用。利用厭氧細菌的分解作用將糞便進行沼氣發(fā)酵利用，發(fā)酵產(chǎn)生的殘留物質(zhì)可用作優(yōu)質(zhì)有機肥和土壤改良劑等;沼渣、沼液可用于肥料或者飼料。目前在熱解技術(shù)方面也有一定研究，但是尚不能工業(yè)化。

3.2.3? ? 飼料化。①青貯法。將新鮮的牲畜糞便與其他飼草混合一起裝入塑料袋或其他容器內(nèi)，在厭氧條件下控制含水量（40%～70%），經(jīng)過10～21 d即可完成發(fā)酵過程[7]。青貯時，糞便與其他飼料的混合比例以1∶1為宜。青貯法可提高飼料的適口性和消化率，減少蛋白質(zhì)損失，還可將部分非蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化成蛋白質(zhì)，提高營養(yǎng)價值。②干燥法。利用高溫對糞便進行脫水干燥，從而抑制微生物生長，減少臭氣，為飼料運輸和儲存提供方便。傳統(tǒng)、便捷的辦法是將糞便攤曬，晾曬過程中需經(jīng)常翻動，以利于通風(fēng)排濕，加速水分蒸發(fā)[7]。

4? ? 存在的問題

4.1? ? 政府對污染治理監(jiān)管不足

通過對硯山部分養(yǎng)殖場的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，迫于政府壓力，大規(guī)模養(yǎng)殖場會建造沼氣池，但因成本問題，沼氣池利用率較低，多數(shù)甚至停用，畜禽養(yǎng)殖廢棄物污染依舊嚴重。此外，政府出臺的一系列相關(guān)畜禽污染防治政策大多未貫徹執(zhí)行，很多養(yǎng)殖場只注重應(yīng)對檢查而未實際整改。

4.2? ? 養(yǎng)殖區(qū)域規(guī)劃不合理

養(yǎng)殖區(qū)域規(guī)劃不合理或滯后，忽略了該區(qū)域的土地承載能力，導(dǎo)致畜禽糞污肥料化嚴重受阻。另外在資源化利用模式的創(chuàng)建上未因地制宜達到種養(yǎng)平衡，多數(shù)大型養(yǎng)殖場由于位置偏遠，考慮到糞污的處理成本，大多就近排放，因而造成了嚴重的環(huán)境污染。

4.3? ? 配套設(shè)備不足

養(yǎng)殖過程中清潔生產(chǎn)不到位，大量水沖糞及飲水設(shè)備選擇不當(dāng)，導(dǎo)致污染問題依然嚴重。由于維護成本較高，養(yǎng)殖場多數(shù)設(shè)備處于非正常運行狀態(tài)。部分養(yǎng)殖場由于前期規(guī)劃不合理，未建設(shè)雨污分離設(shè)施或者設(shè)施功能不完全，后期重新建設(shè)成本過高，從而導(dǎo)致糞便污染治理嚴重受阻。

4.4? ? 糞便數(shù)量估算方式未統(tǒng)一

目前國內(nèi)對畜禽糞便數(shù)量的說法不統(tǒng)一，對畜禽糞便的定義不夠準確，例如部分研究只統(tǒng)計糞便的數(shù)量而忽略尿液以及混雜雨水后的數(shù)量。因此，每年全國的畜禽糞便產(chǎn)生數(shù)量估算差異較大，從而直接導(dǎo)致污染治理計劃受阻。

5? ? 建議

5.1? ? 加強畜禽糞污污染監(jiān)管力度

國家和各級政府部門要加強畜禽糞污的監(jiān)管力度，同時出臺相應(yīng)的優(yōu)惠政策，加大宣傳，提升農(nóng)戶對糞便污染的認知度。相關(guān)環(huán)保部門要及時了解掌握區(qū)域養(yǎng)殖場的建設(shè)情況，及時制訂、完善相關(guān)政策。

5.2? ? 合理構(gòu)建規(guī)模化養(yǎng)殖場

2013年10月8日國務(wù)院第26次會議通過了《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》，應(yīng)嚴格按照此條例新建、改建、擴建養(yǎng)殖場及養(yǎng)殖小區(qū)，嚴格制定并遵守污染防治計劃。此外2018年1月國務(wù)院頒布了《畜禽糞污土地承載力測算技術(shù)指南》，該指南依據(jù)以往通過的法律法規(guī)明確了區(qū)域畜禽糞污土地承載力以及畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場糞污消納配套土地面積的測算方法，未來可以借助該指南進行測算，從而合理構(gòu)建規(guī)模化養(yǎng)殖場。根據(jù)養(yǎng)殖場排放糞污數(shù)量計算需要消納的土地面積，保證有足夠的土地消納糞便污水，采取循環(huán)利用、種養(yǎng)結(jié)合模式，確保糞污的無害化利用。

5.3? ? 加強對養(yǎng)殖場及肥料加工企業(yè)的補貼

養(yǎng)殖業(yè)是弱勢企業(yè)，應(yīng)通過多渠道增加對養(yǎng)殖業(yè)環(huán)保建設(shè)的投入。譬如政府應(yīng)設(shè)立養(yǎng)殖環(huán)境保護專項資金，制訂相應(yīng)的補償標準，針對河流沿岸的養(yǎng)殖場，應(yīng)提前規(guī)劃，并優(yōu)先安排此類養(yǎng)殖場的補償資金。為解決養(yǎng)殖場因維護成本較高導(dǎo)致設(shè)備停用的問題，政府可給予相應(yīng)補貼;對于有機肥加工企業(yè)應(yīng)給予適當(dāng)補貼，調(diào)動企業(yè)對有機肥的研發(fā)、生產(chǎn)積極性。

5.4? ? 精確統(tǒng)計畜禽糞便資源數(shù)量

深入研究畜禽糞便資源量的估算方法，在以往計算方式的基礎(chǔ)上應(yīng)結(jié)合規(guī)模化系數(shù)進行研究，同時考慮到畜禽重復(fù)出欄問題的解決方法。此外，對我國畜禽糞便的資源量區(qū)域分布進行研究，在對畜禽糞便產(chǎn)生量的統(tǒng)計應(yīng)該形成行業(yè)標準，以便獲得更加精確的調(diào)查結(jié)果，為制訂污染防治的相關(guān)政策及未來的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

6? ? 參考文獻

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