畜禽养殖业环境污染问题及其防治对策

　　摘要：我国畜禽养殖业产生的污染问题日益严重，畜禽养殖业污染呈现出污染负荷大、污染物成分复杂、对环境的危害程度严重、污染的治理难度大和可再生利用等特点。本文通过对我国畜禽养殖业污染问题的产生以及畜禽养殖废弃物对环境造成的危害进行详细地分析讨论，进一步提出了控制畜禽粪便污染的对策，为我国畜禽养殖业污染防治问题提供参考。

　　关键词：畜禽养殖业;畜禽粪便;有机污染物;病源微生物;防治措施

　　一、前言

　　近年来随着人民生活水平的日益提高，畜禽类产品的需求日益增长，带动了养殖业的飞速发展。据统计，我国畜禽养殖规模和产值每年以大于8%的速度递增，规模化、集约化养殖业成为我国畜牧业发展的方向。养殖规模的增加和集约化养殖方式的发展，导致养殖废物大量集中产生和排放，据2003年《中国农业年鉴》公布的主要畜禽饲养量和前国家环境保护总局(现环保部)2000年公布的产污系数测算，2003年全国畜禽粪便年产生量超过24亿吨，约为同期工业固体废弃物产生量的2-4倍，而2000年进行的规模化畜禽养殖污染情况调查显示，河南、湖南、江西等地区甚至超过了4倍。畜禽粪便中含有大量的有机污染物，污染的负荷很大。据监测，养殖场废水的COD超标50～60倍，BOD超标70～80倍，SS超标12～20倍，COD已远远超过工业和生活污水的COD总和，成为我国继工业污染之后的又一大污染源，其危害甚至已经超过了工业污染，在农村地区造成了严重的环境污染问题，成为中国农村面源污染的主要来源之一[1]。

　　我国畜禽养殖业产生的污染问题日益严重，畜禽养殖业污染呈现出污染负荷大、污染物成分复杂、对环境的危害程度严重、污染的治理难度大和可再生利用等特点，畜禽养殖业污染问题导致我们人类的生存和畜禽养殖业自身的发展所面临的环境压力与日俱增。

　　二、畜禽养殖废弃物的污染及危害

　　畜禽养殖业产生的畜禽粪便中主要的污染物质包括悬浮物、有机质、沉积物、微生物、N、P、K及其它成分。这些畜禽养殖场排放的污水、粪渣及恶臭气体等对水体、大气、土壤、人体健康及生态系统造成了直接或间接的影响。

　　2.1 对水体环境的污染

　　畜禽粪便除含有养分外，还含有BOD、COD、SS、N、P及大肠杆菌群等污染物指标，这些大多是对水体产生影响的污染物。这些畜禽养殖粪便如果任意排放，会经雨水冲刷、地表径流等途径进入河流和湖泊等表面水体，还会逐渐渗入地下水系统，污染地下水，对水环境质量构成严重的威胁。当排放的粪便污染物超过水体的自净能力，会改变水体的物理、化学性质以及生物组成，使水质变坏，影响水体的使用，危害人类和其他生物的健康。研究表明，畜禽粪便污染物排放量已经成为许多重要水源地严重污染和富营养化的主要原因[2]。

　　畜禽粪便中的N、P是导致水体富营养化的重要元素。研究发现，随着粪肥的施用，区域内地下水中的硝态氮的污染物会增加。水体中过量的N、P元素存在会促进藻类等的大量繁殖与其他生物争夺阳光、空间和氧气，从而威胁其他生物如鱼类、贝类的生存，危害水产养殖业。

　　畜禽粪便中的有机质含量通常比市政污水浓度高50～250倍，有机质进入水体后分解，使水体变色、发黑、加速水体底泥的积累有机质分解的养分可能引起大量的藻类和杂草疯长;有机质的氧化大量消耗水体中的溶解氧，引起部分水生生物死亡。

　　畜禽粪便中含有大量的病原微生物和寄生虫卵。据报道，畜禽污水中，平均1mL中含有33万个大肠杆菌和69万个蛔虫卵和100多个毛首线虫卵。这些病原微生物和寄生虫卵，会增加水体中的病原种类，菌种和菌量，会引发疫情，给人、畜带来危害。畜禽粪便中的激素对水体也存在潜在的危害。据Ritter等的调查报道，在美国切萨皮克海湾流域的几条河流中，检测出了与畜禽粪肥归田有关的增长性荷尔蒙丸激素和雌激素[3]。

　　2.2 对土壤系统的影响

　　畜禽粪便含有大量的有机质及丰富的N、P、K等营养物质，长期以来一直被作为优质肥料还田使用。畜禽粪便对土壤的作用既有有利的一面，也有不利的一面，关键取决于N、P、K等营养物质含量和土壤本身的自净能力，在一定条件下两个方面可能相互转化。畜禽粪便对土壤系统的有利面主要体现在能够作为肥料施用于还田，提高土壤抗风化和水蚀的能力，改变土壤的空气和耕作条件，增加土壤的有机质含量和对作物有益的微生物数量;畜禽粪便的不利面主要表现在使用过度会危害农作物、土壤、表面水和地下水水质，如大量使用粪便会引起土壤溶解盐的积累，使土壤的盐分增高，影响植物的生长。据报道，非洲截至1999年已经有3l%的牧场由于畜禽粪便污染导致土壤发生盐渍化，土壤的肥力下降明显。畜禽养殖中，为了提高饲料的利用率，促进畜禽的生长发育，增强其抗病能力，往往人为地在饲料中添加大量添加剂、抗生素和药物激素，导致畜禽粪便中常包含一些有毒金属元素如砷、钴、铜等，而未被吸收分解的抗生素、激素等也会通过排泄物进入到环境中，对环境中的生物和微生物造成很大的危害[4]。饲料添加剂中的有毒金属元素主要存在于粪便固液分离后的固体中，如果在农田中长期大量使用含过量重金属元素、抗生素和激素的畜禽粪便，长久之后会造成土壤重金属、抗生素和激素累积，被作物吸收通过食物链进人人体，进而危害人体健康。畜禽粪便中也含有大量的细菌，这些细菌随粪便施入土壤后，会在土壤中存活几个月，研究表明，细菌存活时间主要受土壤种类、 温度和水压的影响。

　　2.3 对大气环境的污染

　　畜禽粪尿中所含有的有机物主要是碳水化合物和含氮化合物，他们在有氧和无氧条件下都会发酵分解出不同的物质，这些物质主要包括恶臭气体和温室气体等。这些恶臭气体等携带粉尘和微生物排入大气后，通过大气扩散、氧化等作用而净化，当污染物排放量超过大气的自净能力之后，会对大气环境造成污染，危害人和动物。研究表明，养殖场中由于化学反应或者生化活动会产生多于168种恶臭气体，已经确定的一些主要的气味物包括NH3、H2S、挥发性脂肪酸、对一甲酚、吲哚、粪臭素和双乙酰。恶臭气体中的NH3、H2S是对人畜健康影响最大的有害气体，例如：绝大多数养殖场人畜伤亡事故都和H2S有直接的关系，NH3进入呼吸道则可引起咳嗽、气管炎、支气管炎甚至窒息等身体不适。美国学者Anderson等研究认为：畜禽废弃物是最大的氨气源，NH3排人大气之后，增加了大气中的氨含量，严重时可以造成酸雨危害;CH4、CO2和N2O等都是地球温室效应的主要气体，据研究CH4对全球气候变暖的贡献约为15%，其中养殖业排放的CH4贡献最大[5]。

　　2.4 对人体健康和畜牧业发展的影响

　　畜禽粪便中含有大量的病原微生物、致病菌、寄生虫卵等，如果得不到及时处理，这些物质进入环境之后，就会污染环境，造成人畜传染病的蔓延，引发公共健康问题，威胁人类健康。据对局部污染较为严重的规模化养猪场的调查，仔猪的黄白痢、传染性肠胃炎、支原体及猪蛔虫病的发病率高达50%[6]。畜禽粪便污染还会传播大量的人畜共患病，据世界动物卫生组织(OIE)和联合国粮农组织(FAO)的资料显示，全世界共约有人畜共患疾病250种，中国有120种，这其中由猪传染的有25种，由禽类传染的24种，由牛传染的26种，这些传染病的载体主要就是畜禽废弃物，近年来疯牛病、禽流感等新的人畜共患病的出现，对人类的健康和安全构成了更大的威胁[7]。畜禽养殖场富含病原微生物的污水和排放的恶臭气体，会对养殖杨及其周围人们的身心健康产生不良影响，会引起精神不振、烦躁、记忆力下降、免疫力下降和不良心理状况等，也会使畜禽的抗病力降低，从而影响畜牧业的生产力水平和经济效应，成为阻碍畜牧业规模发展壮大的一大因素。

　　三、畜禽粪便污染的防治对策

　　3.1 管理性措施

　　减少畜禽粪便对环境和人类健康的危害，从管理层面来看，主要有以下措施：

　　(1)加强养殖场畜禽粪便污染的宣传教育，大力宣传污染的严重性，提高人们尤其是畜禽养殖场从业人员的环保意识，进行针对性的培训，提高管理水平，杜绝养殖粪污的任意排放。

　　(2)做好对本地区养殖规模和速度的调查工作，制定防治污染的相关政策，合理规划畜牧养殖业布局，优化畜牧场设计方案，对已经造成环境污染的应该调整布局，养殖业布局要从地区水源地、住宅和商业区、旅游景点等综合考虑。

　　(3)加强环境调查、监管的力度，对我国已经出台的相关法律法规，如《畜禽养殖污染防治管理办法》、《畜禽养殖业污染物排放标准》等应根据地方特点进行完善补充，并坚决执行，加大对养殖业违法违规的查处力度[8]。

　　(4)加强领导，规范管理，严格执行“三同时”制度，对规划中的畜禽养殖场要求环保设施与养殖场同时设计、同时施工、同时投产使用;对因故未能建立环保设施的要定产限期整改，达标之后再运行。

　　3.2 治理性措施

　　减少畜禽粪便对环境和人类健康的危害，从治理层面来看，主要有以下措施：

　　(1)畜禽养殖场规划与设计

　　①畜禽场工程工艺设计

　　严格按畜禽场场区设计技术规范设计畜禽养殖场。对于规模化畜禽养殖场要控制其发展规模和速度，严格掌握单位耕地面积饲养量，同时对新建的畜禽场进行合理选址，限制在环境敏感点地带发展畜禽场;加强畜禽场内部规划布局，改善畜禽舍结构和通风供暖工艺，构筑防护设施和场内道路工程、给排水工程、电力电讯工程等;搞好场区绿化并按达标排放要求配套粪污处理工程。

　　②畜禽场生产工艺设计

　　根据畜禽的繁殖过程或生长阶段在畜禽生产中将畜禽分阶段饲养，采用全进全出制饲养生产模式。由于不同时期畜禽的生理状况不同，对环境、设备、饲养管理、技术水平等方面都有不同的要求，畜禽阶段的划分必须根据畜禽场的性质、规模，以满足畜禽的生理、行为及生产等的要求，最大限度地发挥畜禽的生产潜能。根据畜禽组成以及各类畜禽之间的功能关系，制定出相应的生产计划和周转流程[9,10]。

　　(2)进行养殖的全过程控制，减少污染产生

　　通过培育优良品种、科学配料，在饲料中应用酶制剂、生长素、矿物添加剂等，来控制畜禽氮、磷、钾的吸收和排放量，以减少畜禽粪便发酵过程中NH3、H2S等有毒有害气体的挥发、养殖恶臭和氮素损失;如在畜禽粪尿中加入PPAD来控制氨的挥发，增加植物生长吸收氮磷的利用率;采用于清粪生产工艺等，尽量减少养殖过程中污染物的产生[11]。

　　(3)对畜禽粪便进行综合处理

　　畜禽粪便的处理方法很多，但出于技术、经济和操作等方面的考量，目前尚难找出一种单一的处理方法，可以达到满意的处理效果。畜禽场粪污处理方法可简单地归纳为物理法、化学法、物理化学法和生物法。物理法包括固液分离、沉淀、过滤等;化学法包括中和、絮凝沉淀、氧化还原等，如用甲醛、乙烯、NaOH、H2SO4等处理畜禽粪便后，作为再生饲料利用;物理化学法包括吸附、离子交换、反渗透、电渗析、萃取等[12];生物法包括好氧堆肥、厌氧发酵、水生生物塘工艺等。其中，厌氧发酵因其能耗低，不需要额外补充氧源，占地少、负荷高的特点，作为一种理想有效地处理粪便、回收利用资源的技术，受到国内外研究学者的重视。

　　第4章 结论

　　规模化畜禽养殖场的建设和发展可以克服家庭散养的许多弊端，但三废处理不当会促使环境问题更加尖锐。必须在发展畜禽养殖业的同时大力提倡清洁生产，把清洁生产的思想融入畜禽养殖业，将污染预防战略持续地应用于畜禽生产的全过程，从畜禽养殖场设计、日粮配合、饲养管理及粪尿的综合利用等方面落实清洁生产，通过不断改善饲养管理和技术进步，提高饲料利用率，减少污染物排放，以降低对环境和人类的危害。

　　发展畜禽养殖业必须环境保护先行，在规划建设规模化畜禽养殖场的同时必须全面考虑环境问题，在建设项目前进行环境影响评价，强化畜禽养殖工作人员的环境保护意识，用养殖相关的法律法规和行业标准自觉约束自己的生产行为,确实保障畜禽(畜禽产品)、人和环境的安全，规避畜产公害和环境风险。

　　参考文献

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