農村畜禽規模化養殖環境污染及防治研究

金超 金龍

（河南省信陽市生態環境局光山分局 河南信陽 465499）

引言

我國是畜禽養殖大國。隨著國家畜禽養殖行業的快速發展，相關部門陸續頒布了一系列政策，支持和規范畜禽養殖發展，也推動了畜禽行業的快速發展。《鄉村振興戰略規劃（2018-2022 年）》提出“建立以企業為主題的商業化育種創新體系，提升農作物、畜禽、水產良種質量”“持續推進病死畜禽無害化處理體系建設，提升集中處理比例”“合理劃定養殖業適養、限養、禁養區域，嚴格保護農業生產空間”。

根據統計數據顯示，2021 年底，我國家禽存欄量達67.9 億只，同比增長0.1%。家禽出欄量達157.4 億只，同比增長1.1%。我國畜禽養殖大部分集中于農村，以及城郊地區，規模化畜禽養殖所導致的畜禽養殖過程中產生的畜禽糞便、養殖污水等污染物呈現出快速增長態勢[1]。國家相關部門陸續出臺畜禽養殖環境治理方面的政策、法規和標準，如《畜禽規模養殖污染防治條例》《畜禽養殖業污染物排放標準》《畜禽養殖業污染防治技術規范》等等，為畜禽養殖污染防治提供了制度保證。

農村規模化畜禽養殖在讓農戶獲得經濟效益的同時，也給農村生態環境產生了較大影響。農村畜禽規模化養殖，由于數量多、規模大、技術準入門檻低等，已經逐漸成為農村生態環境污染的重要影響因素[2]。

1 農村畜禽規模化養殖現狀

河南是畜牧業養殖大省，也是農業大省，畜牧業產值、主要畜禽品種飼養量均位居全國各省份前列。2020年，全省畜牧業產值占全省農業總產值28.7%，達到了2856 億元，帶動了1000 多萬人實現就業，直接帶動農民增收160 億元，為全省如期實現脫貧攻堅、推動鄉村振興做出了積極貢獻。目前，河南省生豬存欄量位居全國首位，達3887 萬頭，禽存欄量位居全國第二位，達7 億只。全省2020 年肉產量位居全國第三位，達544萬噸。而且，隨著河南省支持養殖場基礎設施改造升級，全省畜禽養殖規模持續擴大，帶動了一大批中小養殖戶實現了標準化生產。目前，河南省畜禽養殖規模化率超過了50%，達到了67.3%，高出了全國平均水平（64.5%）的2.8 個百分點。生豬規模化養殖比重達到了73.4%，年出欄萬頭豬以上的規模化養殖比重超過30%；河南省肉牛規模化養殖比重達29.8%，超出了全國平均水平的2.4 個百分點。年出欄千頭奶牛以上的規模化養殖比重超過了50%。與此同時，2020 年，全省肉雞、蛋雞規模化養殖比重也分別達到78.1%、68.5%，均位居全國前列。截至2020 年底，河南省累計投入33億元，實現對全省4.11 萬個規模化養殖場（戶）畜禽糞污處理升級改造，在64 個畜牧大縣、8 個非畜牧大縣開展畜禽養殖糞污資源化利用項目建設和改造。從全省情況來看，農村畜禽養殖主要集中于全省南部地區的駐馬店、周口、信陽、南陽，其次，主要集中于全省東部地區的商丘、濮陽等地。

但與此同時，農村畜禽規模化養殖過程中，畜禽養殖過程中排放的糞便、畜禽養殖場清洗后的廢渣，以及畜禽養殖作業人員的生活污水，直接加劇了養殖場周邊生態環境污染。通常，農村畜禽養殖糞污量與其畜禽種類、養殖周期、飼料選用等因素密切相關。一般情況下，農村畜禽養殖的主要糞污排泄物平均含量，見表1。

表1 農村畜禽養殖糞污平均含量（單位：千克/噸）

2 農村畜禽規模化養殖污染特點

農村畜禽養殖污染主要來自畜禽糞污、廢渣，其污染特點主要與畜禽養殖的種類、規模等密切相關[3]。從農村畜禽養殖污染的特征分析來看，主要表現如下。

2.1 污染物濃度高

根據《畜禽養殖業污染治理工程技術規范》，以及農村畜禽污染監測的結果來看，農村畜禽養殖污染物濃度高。其中，畜禽養殖排放的廢水的有機污染物濃度高。其中，主要的污染物指標有TP、氨氮、BOD、COD等。以規模化養殖場中的養豬為例，水沖糞中的TP、氨氮、TP、COD 平均含量分別為127mg·L-1、590mg·L-1、805mg·L-1、21600mg·L-1，干清糞中的TP、氨氮、TP、COD平均含量分別為43.5mg·L-1、261mg·L-1、370mg·L-1、2640mg·L-1。

2.2 污染物排放大

規模化畜禽養殖場環境污染物排放量大。在農業面源污染中，畜禽養殖污染最為突出，其中，總氮、總磷、需氧量污染分別占總污染量的55%、40%和95%。畜禽養殖廢棄物總量已經超過了工業廢棄物。而且農村畜禽養殖污染物的排放水量、水質波動大，隨著春季、冬季等不同變化，以及選擇不同的清糞工藝，畜禽養殖場用水量呈現出明顯差異，由此產生的排水量及水質也呈現出較大的波動性。以豬、奶牛為例，根據《畜禽養殖業污染物排放標準》相關規定，每百頭豬，水沖糞冬季、夏季分別為2.5/m3·百頭-1·d-1、2.5m3·百頭-1·d-1，干清糞冬季、夏季養殖場允許排水量為1.2/m3·百頭-1·d-1、1.8m3·百頭-1·d-1；而每百頭奶頭干清糞允許排水量為17/m3·百頭-1·d-1、20m3·百頭-1·d-1。

2.3 污染物成分雜

農村畜禽養殖污染物成分復雜。以廢水為例，畜禽養殖中的廢水主要來自畜禽排泄物，以及養殖場沖刷產生的污水。且污染物濃度高。農村畜禽養殖場污染廢水未經處理直接排放到周邊自然水體環境中，或者畜禽糞便未經處理直接用作農業生產肥料。農村畜禽養殖場污染物中的總磷、總氮、重金屬、需氧量等超過自然生態環境的自凈能力，加劇生態環境的危害。其中，一些寄生蟲、病原微生物等，極易引發人畜病患。一些飼料廠家為了縮短畜禽飼養的周期，飼料中添加含重金屬物質，經畜禽糞便排出，會極大地影響和破壞者農村養殖場周邊的土壤和水體。

2.4 污染物廣泛性

我國畜禽養殖規模世界第一，畜禽養殖業遍布我國的天南海北，各個區域。據統計，全國規模化畜禽養殖場多達80 萬處，大中型養殖場超過了1 萬多處。這些規模化畜禽養殖場主要建設在農村，以及城郊周邊區域。表現在分布廣、范圍大。每年經畜禽排放的糞便污染物會直接影響到周邊的生態環境。以COD 排放量為例，目前，畜禽養殖COD 排放量最多的省份分別為山東省、黑龍江省、河北省、遼寧省和河南省。農村畜禽污染物分布的廣泛性，進一步加大了生態環境的影響面。可見，農村畜禽養殖環境污染問題不容小覷，相關部門應采取有力舉措，綜合施策。

3 農村畜禽規模化養殖環境影響

農村畜禽規模化養殖對周邊大氣、水體、土壤等產生影響，畜禽排泄物向周邊水體排放的污水、糞渣、惡臭氣體不僅會影響到生態環境，也會影響居民身體健康，破壞生態系統[4][5][6]。

3.1 影響農村水環境

農村畜禽養殖環境影響的最直接表現便是水環境。水環境影響也是最突出的一個方面。農村規模化畜禽養殖場由于缺少污水處理資金和技術，多數規模化養殖場對養殖糞污進行沖洗后，直接排放到周邊的生態環境中。這些未經處理的養殖場糞污直接排放到周邊的環境，給周邊生態環境增加了污染物含量。通常，沖洗豬禽糞污是其糞尿的5 倍，沖洗牛的糞污產生的污水是糞尿的倍。按照一年豬一年產生的糞污量5.91t、牛產生的糞污量是3.95t 計算，那么直接沖洗豬的糞污會產生污水29.55t，牛的糞污是39.5t。畜禽糞污中含有大量固體顆粒物，且不可溶解，排入到水體，會提升水體微生物、有機物含量，降低水的透明度。一些病原體微生物還會經過水體，通過水生植物或農作物擴散，威脅人體健康。水環境中含有大量微生物，會進一步分解水中的溶解氧，導致水生動植物因水中含氧量過低而死亡。此外，畜禽養殖場糞污流失率較高，一般，家禽的糞污流入水體的流失率約為8.59%，豬、牛的糞污流失率約在50%左右。因此，若按照此方法計算，一個500 頭存欄量的養豬場，其每年約產生20.32tCOD、18.17tTP、18.76tTN 直接流失到周邊生態的水環境中，會影響周邊地表水生態環境，造成水體富營養化。

表2 農村畜禽糞便污染物進入水體流失率（%）

以半封閉或封閉的湖泊、水庫為例，其水體中的磷酸態磷、無機總氮含量分別達到0.01mg/L、0.2mg/L 時，水體就會誘發藻現象。由于農村畜禽養殖產生的糞污是重要的營養物。因畜禽養殖而導致水體發生富營養化而引起藻類爆發的現象時有發生，加劇水體污染，威脅著居民的飲水安全。

3.2 影響農村大氣環境

畜禽養殖對農村大氣環境的影響也較為突出。其主要污染源有惡臭、微生物和塵埃。其中，惡臭是養殖場周邊大氣環境主要影響。這是由于畜禽養殖時，未消化完畢的蛋白質經畜禽糞便排泄，含有蛋白質的糞便經后期發酵會在大氣環境中直接產生大量的含硫、氨氣等惡臭氣味。畜禽養殖場的糞污含有蛋白質，未及時對其進行合理收集、處理，還會與周邊生態環境發生各種非化學反映，也可能會在大氣環境中進一步發酵，產生更多的揮發性較強的含硫化合物、吲哚類、氨、酚類、鹵素等等，各種惡臭氣體。養殖場周邊的大氣環境中惡臭氣體濃度達到一定含量時，會導致大氣環境質量降低，影響周邊居民生產生活，嚴重的還會誘發各種呼吸道疾病。

此外，經研究發現，畜禽養殖中排泄的糞便中還有微生物。其中，一些微生物經畜禽糞便傳播極易誘發炭疽、布氏桿菌、大腸埃希菌、口蹄疫等，不僅威脅著畜禽的養殖，也會危害人類健康。從監測情況來看，附著于塵埃上的菌類微生物最遠可影響到周邊30km 范圍。畜禽養殖場的固體糞便經畜禽糞便沖洗或養殖場清水沖洗而遭受破壞，大量固體糞便會隨著風力作用懸浮于畜禽養殖場周邊的空氣中，在空氣對流不旺盛的條件下，這些懸浮顆粒物會長時期滯留于空氣中，影響空氣的能見度。當懸浮顆粒物濃度達到一定程度時，可能會經人體肺泡吸收而損害機體健康。

3.3 影響農村土壤環境

傳統農戶散養模式下，畜禽排放的少量糞便會經過土壤的凈化而自然消耗掉其中的污染物。糞便中的有機物還會增加土壤肥力，增加農作物收成。但，隨著農村畜禽養殖的規模化程度越來越高、越來越大，養豬場產生的糞便量會急劇增加，已經極大地超過了農村畜禽養殖場周邊的土壤自凈能力。而且，隨著畜禽規模化養殖方式的轉變，其中的畜禽糞便中的銅、鋅、砷等重金屬元素，以及糞污中的蛋白質、脂肪、糖等多種有機質會進一步增加。而當土壤中的重金屬污染物超過一定濃度時，會引發土壤重金屬污染。經農作物根系吸收后，這些重金屬污染物會被吸收至土壤中的種植物，經食物鏈，最終影響村民的身體健康。此外，微生物會分解土壤中的糖、蛋白質、脂肪等各種有機物，由此又會產生胺、氨、硝酸鹽，以及亞硝酸鹽等各種有害物質。土壤中的胺、氨、硝酸鹽，以及亞硝酸鹽等有害物質又會進一步改變土壤的成分結構，改變土壤原有形狀，降低土壤透氣性、透水性，從而導致土壤肥力降低。從目前農村規模化畜禽養殖的現實情況來看，大量畜禽糞便的排放已經嚴重超出了土壤自凈能力，存在污染風險隱患。例如，農村規模化畜禽養殖中的化學合成藥物、微量元素、抗生素、金屬元素都會影響到土壤生態結構。例如，土壤中的銅含量達100-200mg/kg，鋅含量達100mg/kg 時，便會導致植株中毒，土壤污染。10 萬只肉雞的養殖規模，若連續使用有機砷生長劑，15 年后其土壤砷的含量會增加1 倍。土壤中的砷含量超標而生產出的農產品超標無法食用。既造成生態環境危害，也極大地影響著農民的經濟收入。

4 農村畜禽規模化養殖污染治理

農村畜禽規模化養殖在產生可觀經濟效益的同時，由此所引發的環境污染物體不容小覷，應引起相關部門的足夠重視。從政策、法規、技術等方面綜合施策，共同推動畜禽養殖可持續發展，既要經濟效益，更要環境效益[7]。

4.1 政策措施

縣區及鄉鎮畜禽養殖主管部門，以及生態環境部門應加強指導，編制農村畜禽規模化養殖業發展規劃。根據地區經濟發展實際，合理畜禽養殖布局，嚴禁在水源地等環境敏感區進行規模化畜禽養殖。指導畜禽養殖規范化建設，加大財政支持力度，大力支持養殖場基礎設施改造升級。嚴格落實《河南省畜禽養殖場養殖小區規模標準和備案程序規定》。農村畜禽規模化養殖場要做好統一規劃建設，養殖場建設前應積極組織開展環境影響評價，申請排污許可，做好防疫準許等。糞污處理模式可采取干式清糞、固液分離、雨污分流。政府部門要積極兌現優惠政策，給予規模化畜禽養殖環境污染治理以財政獎勵和補助，對生態環境治理過程中取得較好效果的養殖場或養殖戶給予物質獎勵，根據畜禽養殖規模，給予差異化獎補政策，切實推動畜禽規模化養殖環境污染防治工作。市場、畜牧、環保等部門之間要建立定期會商機制，加大執法合力。

4.2 法規措施

生態環保、農業、規劃、市場、衛生等部門要嚴格按照國家或者河南省出臺的相關法律法規，進一步加強對農村畜禽規模化養殖的監督管理。嚴格落實《河南省水污染防治條例》《河南省南水北調飲用水水源保護條例》《關于進一步規范畜禽養殖禁養區劃定和管理促進生豬發展的通知》，切實把生活飲用水水源保護區、風景名勝區、自然保護區的核心區及緩沖區；城市和城鎮中居民區、文教科研區、醫療區等人口集中地區等劃為禁養區，嚴禁在區域內開展畜禽養殖。嚴把畜禽養殖場的規劃、設計、施工、驗收等環節，進一步鞏固河南省畜禽養殖污染防治攻堅三年行動成果。對不符合相關政策的，該暫停的要暫停，該關閉的要堅決關閉，確保政策落實的剛性約束。

4.3 技術措施

農村畜禽規模化養殖環境污染治理的關鍵在于技術。堅持因地制宜、生態良好、簡便管理等原則，積極推動“農-牧-沼”“畜-沼-糧”“畜-沼-果”等生態農業與循環經濟發展模式，結合農村畜禽規模化養殖實際，可積極采用“畜禽養殖—沼氣—農灌”、“畜禽養殖—堆肥（沼氣）—農灌”兩種較為實用的循環養殖模式。前者，是單獨將規模化畜禽養殖產生的糞污進行收集，將收集到的糞污引入沼氣池，進一步發酵后產生沼氣，沼氣可以用來供周邊農民生產生活用，如照明、燒飯等。畜禽養殖糞污發酵后產生的沼液可收入沼液儲存池，用作農作物種植肥料。后者，則主要選擇是干濕分離，將畜禽養殖產生的糞污收集至干糞場，堆肥發酵制成有機肥。糞水則收集至沼氣池發酵，發酵所產生的沼氣再提供給農民用作生火或照明使用，沼液、沼渣用作蔬菜、果園肥料。此外，畜禽養殖污染防治的模式還有堆積發酵還田、有機肥生產、沼氣生產和病死畜禽無害化治理等。

結語

隨著畜禽養殖規模的快速增長，農戶獲得經濟效益的同時，也給農村生態環境產生了巨大影響。農村畜禽規模化養殖，已經逐漸成為農村生態環境污染的重要影響因素。應引起相關部門的足夠重視。從政策、法規、技術等方面綜合施策，共同推動畜禽養殖可持續發展，實現經濟效益與環境效益雙贏。