畜禽粪便污染环境的原因分析及防治对策

畜禽粪便污染环境的原因分析及防治对策

作者：郭首龙

来源：《湖北畜牧兽医》2013年第11期

摘要：随着我国畜牧业的发展，集约化养殖模式的日益推广，畜禽排泄物的污染逐渐成为农业生产和环境保护工作中的重要问题。分析了畜禽粪便污染环境的主要原因，结合当前我国畜禽养殖业发展的特点，探讨了畜禽粪便污染的防治对策。 关键词：畜禽粪便污染；原因；防治对策

中图分类号：S8-1 文献标识码：B 文章编号：1007-273X（2013）11-0079-02 1 畜禽粪便污染环境的原因分析 1.1 畜禽粪便污染的内源性因素

1.1.1 恶臭气体和温室气体污染 恶臭气体主要包括粪便污物在堆放过程中产生的NH3、H2S、吲哚等胺化物和硫化物，温室气体主要包括CH4、CO2、N2O等。有研究表明，CH4对气候变暖的贡献约为15%，其中以养殖业排放的CH4最多，我国畜禽粪便CH4年排放量约占全球的5%[1]。Anderson等[2]认为，畜禽粪便等废弃物为最大的NH3来源。

1.1.2 重金属污染 随着规模化养殖的发展，添加了重金属元素的饲料添加剂广泛使用畜禽粪便重金属污染，加之Cu、Zn、As、Cr等微量元素生物效价低，在畜禽体内代谢不充分，导致畜禽粪便中重金属含量增加[3]。畜禽粪便本应作为一种良好的土壤改良剂应用于农田，但是含大量重金属的畜禽粪便会造成农田污染，进而对农作物生长造成危害，残留于农作物中的重金属甚至威胁人类健康。

1.1.3 氮、磷的污染 畜禽粪便排泄物中的氮、磷主要来自饲料中没有被吸收的氨基酸和植酸磷，饲料中的营养物质不均衡能够降低动物对氮、磷化物的吸收。有估算表明，一个10 000头猪的养殖场，氮的年排放量是13.6 t，磷的年排放量是23.4 t，全国仅猪粪年排放磷106.2×104～212.4×104 t[4]。如果不经过无害化处理，大量排放的氮、磷污染物会造成水体富营养化、酸雨、土壤板结等环境污染。

1.1.4 病原微生物污染 有研究表明，在畜禽养殖场所排放的粪便污水中，平均每毫升中有330 000个大肠杆菌和690 000个大肠球菌，每1 000 mL沉淀池污水中含两百多个蛔虫卵和一百多个线虫卵[5]。未经无害化处理的畜禽粪便随意堆放，不仅污染环境，还会传播疾病。 1.1.5 药物添加剂污染 规模化养殖中大量使用的抗菌类和激素类药物也会随粪便排放到环境中造成污染。张树清等[6]报道在32个猪粪样品中，四环素、土霉素、金霉素的平均含量为5.22、9.09、3.57 mg/kg；在23个鸡粪样品中，上述3种抗生素平均含量分别为3.63、5.97、

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1.39 mg/kg。抗菌类药物的广泛使用，导致病原微生物的耐药性增强，甚至诱导产生耐药性基因，影响养殖业的有效防疫。有研究表明，美国畜禽养殖排泄的雌激素量大概是其城市污水处理厂排放的10倍[7]。英国畜禽养殖每年产生β-雌二醇达789 kg，约是其排放的3倍[8]。0.5 ng/g类固醇激素甚至0.1 ng/g时就能危害生物体，显著影响生态环境[9]。 1.2 畜禽粪便污染的外源性因素

1.2.1 集约化养殖的因素 与传统养殖模式不同，集约化养殖模式实际上是采取工业方式进行农业生产。我国目前在集约化养殖上存在着以下几个特点：①发展迅猛，环境评估存在漏洞。②分布不均、空间分布向大中城市、城郊靠近，加大了城市治污的压力。③规模小、配套设施不完善，缺少必要的污染物处理设备和工艺。④种养分离趋势明显、粪便还田比例下降。这几个特点造成了我国集约化养殖发展过程中粪便产生量逐渐增多、循环利用不足，加大了环境整治的压力。

1.2.2 粪便处理与利用的因素 在粪便处理方面，我国集约化养殖场产生的粪尿大多是冲洗水混合方式外排，少数养殖场采用简单的沉淀加好氧生物处理工艺，固态粪便分离后大多没有经过防渗、防淋失的设备处理，这种处理很难达到净化作用，依然会造成环境污染。由于经济因素，目前的规模养殖还不能实现规范的三级处理，因此，无论在技术上还是经济上，仅依靠末端治理来消除污染都是不可行的。在粪便利用方面，集约化养殖由于沼气工艺对资金与技术的要求较高，商业化利用沼气与目前的城镇居民普遍使用的燃气相比没有价格和性能上的优势，导致无利可图、入不敷出，沼液和沼渣等有机肥缺少销路，因此难以实现“粪污-沼气-肥料”的循环农业[10]。此外，随着城镇化进程的加快，从事传统种植业人口的减少，施用方便的化肥取代有机肥成为农民的选择，减少了畜禽粪便的还田利用率。

1.2.3 行政制度方面的因素 在法律法规方面，我国目前在畜禽粪便污染方面的法律体系还需要完善。《畜禽养殖污染防治管理办法》、《畜禽养殖业污染物排放标准》、《畜禽养殖业污染防治技术规范》等，这些标准和法规大多是原则上的规定，没有上升到法律层面。此外，我国的标准要求较低，COD≤400 mg/L、氨氮≤80 mg/L 即达标，而在德国的标准则是COD≤170 mg/L[10]，较低的标准很难促进集约化养殖过程中的粪便无害化处理。在环境监管方面，由于规模养殖场在建设时缺乏必要的环评和环境审批，而且在管理上部门分工不明确，政出多门，造成环境监管的缺失。 2 畜禽粪便污染的防治对策 2.1 健全法律，完善制度

要建立健全畜禽粪便污染治理的相关法律法规，制定更加严格的污染物排放标准，严格规范养殖场的位置，科学布局，因地制宜，种养结合。养殖场建设要有严格的环境审批，必须做到“三同时”和“四不放过”，对于养殖企业的畜禽粪便废弃物要采取必要的强制措施进行治理和利用。对于饲料中Cu、Zn、As等重金属的添加要有严格的限量标准。农业部门和环保部门要

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统筹规划、协调一致，明确各自职能，加强对集约化养殖场污染物治理的投入，加大对畜禽粪便污染物利用的引导和扶持。 2.2 科技推广，综合利用

畜禽粪便的处理和利用都需要科技为支撑，目前主要有肥料化（堆肥处理，蚯蚓养殖和堆肥相结合）、能源化（沼气技术）、饲料化（干燥法、分解法、发酵法）。此外，梁枝荣等[11]混合畜禽粪便与玉米秸秆发酵后栽培蘑菇。国外研究表明，利用牛粪中的微生物菌落能够制造出降解高浓度苯的去污剂[12]。粪便在发酵过程中产生的蝇蛆也是可以利用的资源，赵文峰等[13]根据这一特点研究出畜禽粪便综合处理系统的流程。要加大对畜禽粪便处理科技的推广和应用，加快畜禽粪便能源产业的市场化建设。政府应该鼓励和奖补，如制沼产能、堆肥处理等技术的综合利用，给予全面的技术和设备支持，针对不同地区不同条件的养殖场，制定科学合理的粪便利用措施。

2.3 加强宣传，开展培训，提高认识

畜禽粪便污染的危害尚未深入人心，农民的环保意识普遍单薄，有必要通过宣传和培训，提高广大农民的环境保护意识和对畜禽粪便污物处理和利用的认识。在基层，应该加强宣传，对农户积极开展畜禽粪便综合利用的培训讲座，有效实现无害化处理和种养结合。加大对农村卫生的治理力度，以此推动畜禽污染物的治理和净化。

畜禽粪便污染的有效防治关系到我国畜牧业的健康发展，也关系到资源节约型、环境友好型社会的建设，必须要有完善的法律依据、科学的技术支撑、有效的防治方法和广泛的推广应用。严格的准入机制和环境审批标准能够有效防止集约化养殖发展过程中的污染，推广“资源-畜产品-废弃物-再生资源”的循环农业是解决目前我国畜禽粪便污染问题的根本途径和有效手段。

参考文献：

[1] 陈丹丹，谷子林，王圆圆，等. 畜禽粪便污染及其防治措施的研究[A]. 中国畜牧兽医协会. 生态环境与畜牧业可持续发展学术研讨会暨中国畜牧兽医学会2012年学术年会和第七届全国畜牧兽医青年科技工作者学术研讨会会议[C]. 北京：中国农业出版社，2002.

[2] ANDERSON N， STRADER R， DAVIDSON C. Airborne reduced nitrogen：Ammonia emission from agriculture and other sources[J]. Environment International， 2003， 28（7）：277-286.

[3] 董占荣. 猪粪中的重金属对菜园土壤和蔬菜重金属积累的影响[D]. 杭州：浙江大学， 2006.

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[4] 朱凤连，马友华，周 静， 等. 我国畜禽粪便污染和利用现状分析[J]. 安徽农学通报， 2008， 14（13）：48-50.

[5] 刁治民， 高晓杰， 熊 亚. 畜禽粪便微生物处理及资源化工程的研究[J]. 青海草业， 2004， 13（1）：13-20.

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[10] 苏 杨.我国集约化畜禽养殖场污染治理障碍分析及对策[J].