减少猪场粪水污染保证养猪业可持续发展

【摘要】 猪粪主要含有未被消化利用的微生物、氮、磷等有机物，以及饲料中过量添加的各种矿质元素和药物。和减少污染的措施。关键词：养猪场；环境污染；可持续发展随着规模化养殖造成的环境污染日益突出，已成为世界性的公害。许多国家已采取立法措施限制畜牧业造成的环境污染。为从根本上控制畜牧业污染，确保畜牧业可持续发展，许多国家和地区在这方面进行了大量的基础研究，并取得了初步成果。本文对养猪场环境污染状况进行评价，结合国内外相关科技成果，提出改善养猪场污染的措施，为促进养猪业持续健康发展提供参考。 1 猪场粪尿对生态环境的污染1.1 猪场污水排放量一般情况下，一头育肥猪从出生到出栏，粪便量为850-1050kg，尿量为1200-1300kg。一个10000头的养猪场每年排放纯净粪便和尿液3万吨，再加上集约化生产的冲洗水，每年可排放粪便、尿液和污水6万至7万吨。目前，全国存栏量在5000头以上的生猪养殖场有1500多个。按照这些规模化养殖场年屠宰量计算，全年排泄粪便总量超过1亿吨。全国只有少数养猪场建设了粪便处理和综合利用的能源和环保项目。以北京、上海、深圳为例，对猪场粪便污染的治理力度更大。经过工程措施处理的粪便仅占各自排放量的5%左右。由于粪便和水污染问题没有得到有效解决，大部分规模化养猪场臭气熏天，蚊蝇成群，地下水硝酸盐含量严重超标。个别地区流行传染病和寄生虫病，严重影响养猪业可持续发展。 1.2 猪场粪便中的主要成分猪粪中含有大量的氮、磷、微生物、药物和饲料添加剂残留物，是污染土壤和水源的主要有害成分。一头育肥猪平均每天产生的粪便量为5.46L，一年排泄的总氮为9.534kg，磷为6.5kg。一个10000头的养猪场每年可排放100-161吨氮和20-33吨磷，每1克猪粪中还含有83万个大肠杆菌、69万个肠球菌和一定量的寄生虫卵。大量有机物的排放，使猪场污水中的BOD（生化需氧量）和COD（化学需氧量）值急剧升高。据介绍，部分地区猪场BOD高达1000-3000（mg/L），COD高达2000-3000（mg/L），严重超过国家污水排放标准（BOD6 -80，COD150-200）。此外，生产中用于治疗和预防疾病的药物残留，以及用于提高猪生长速度的微量元素添加剂的过量部分，也随猪粪、尿排出体外；规模化养猪场清洗消毒使用的化学消毒剂直接排入污水。上述各种有害物质如果得不到有效治理，将对土壤和水源造成严重污染。养猪场产生的有害气体主要有氨气、硫化氢、二氧化碳、苯酚、吲哚、粪臭素等。甲烷和硫酸也是污染猪场自身环境和周围空气的主要成分。 1.3 猪场粪便的主要危害1.3 l 土壤养分富集猪饲料中通常含有较高剂量的微量元素，多余的经消化吸收后随粪便排出体外。猪粪作为有机肥施于农田。长此以往，会导致环境中磷、铜、锌等微量元素富集，对农作物产生毒害作用，严重影响农作物的生长发育，降低农作物产量。例如，过去流行在猪日粮中添加高剂量的铜、锌，可以提高猪的饲料利用率，促进猪的生长发育。这种方法一度风靡一时，引起养殖户和饲料生产商的极大兴趣。但高剂量铜、锌的添加会显着增加猪肌肉和肝脏中铜的积累，更严重的是还会显着增加排泄物中铜、锌的含量，造成猪体内营养物质的积累。土壤，造成环境污染。污染。

1.3.2水体污染粮食饲料、粮食副产品和油饼中约60%75%的磷以植酸磷的形式存在。由于猪体内缺乏有效利用磷的植酸酶，饲料中蛋白质的利用有限，饲料中的氮、磷大部分通过粪便排出体外。试验表明，猪饲料中氮的消化率为75%80%，沉积率为20%50%；磷的消化率为20%70%，沉积率为20%60%。未经处理的尿液和粪便。一部分氮挥发到大气中，增加了大气中的大气含量。严重时会形成酸雨，危害农作物；水系硝酸盐含量严重超标，河流严重污染。磷渗入地下或排入河流，会严重污染水质，使河流和池塘中的藻类和浮游生物大量繁殖，产生多种有害物质，进一步危害环境。 1.3.3空气污染由于集约化猪的高密度饲养，猪舍潮湿，粪便、尿液和呼出的二氧化碳等刺激产生恶臭，恶臭成分多达168种。这些有害气体不仅对猪的生长发育造成危害，而且排放到大气中会危害人体健康，加剧大气污染，与全球温室效应密切相关。 2 解决猪场污染的主要途径为解决猪粪对环境的污染和臭味，各国科学家长期研究了许多处理技术和方法，如：干法处理猪粪粪肥、堆肥处理、固液分离处理。饲料处理、佛石吸附恶臭气体等处理技术，以及烘干法、热喷涂法和沼气法等，这些技术虽然对猪粪尿污染的治理有一定效果，但一般仍需投资相对较高。迄今为止，还没有一种单一的治疗方法能够达到人们所要求的理想效果。因此，要多措并举，多层次落实。多环节综合治理，标本兼治，可以有效控制和改善生猪生产环境污染。 2.1 合理规划、科学选址、可持续发展战略

　　 2．1．l 合理规划，科学选址

　　 集约化规模化养猪场对环境污染的核心问题有两个，一个是猪粪尿的污染，另一个是空气的污染。合理规划，科学选址是保证猪场安全生产和控制污染的重要条件。在规划上，猪场应当建到远离城市、工业区、游览区和人口密集区的远郊农业生产腹地。在选址上，猪场要远离村庄并与主要交通干道保持一定距离，有些国家明确规定，猪场应距居民区2km以上；避开地下生活水源及主要河道；场址要保持一定的坡度，排水良好；距离农田、果园、菜地、林地或鱼池较近，便于粪污及时利用。

　　 2．1．2 根据周围农田对污水的消纳能力，确定养殖规模

　　 发展畜牧业生产一定要符合客观实际，在考虑近期经济利益的同时，还要着眼于长远利益。要根据当地环境容量和载畜量，按可持步发展战略确定适宜的生产规模，切忌盲目追求规模，贪大求洋，造成先污染再治理的劳民伤财的被动局面。目前，猪场粪污直接用于农田，实现农业良性循环是一种符合我国国情的最为经济有效的途径。这就要求猪场的建设规模要与周围农田的粪污消纳能力相适应，按一般施肥量（每667m2每茬10kg氮和磷）计算，一个万头猪场年排出的氮和磷，需至少333．33公顷年种两茬作物的农田进行消纳，如果是种植牧草和蔬菜，多次对割，消纳的粪污量可成倍增加。因此牧场之间的距离，要按照消纳粪污的土地面积和种植的品种来确定和布局。此外，猪场粪水与养鱼生产结合，综合利用，也可收到良好效果。通过农牧结合、种养结合和牧渔结合，可以实现良性循环。

　　 2.1．3 增强环保意识，科学设计，减少污水的排放

　　 在现代化猪场建设中，一定要把环保工作放在重要的位置，既要考虑先进的生产工艺，又要按照环保要求，建立粪污处理设施。国内外对于大中型猪场粪污处理的方法，基本有二：一是综合利用，二是污水达标排放。对于有种植业和养殖业的农场、村庄和广阔土地的单位，采用“综合利用’”的方法是可行的，也是生物质能多层次利用、建设生态农业和保证农业可持续发展的好途径：否则，只有采用“污水达标排放”的方法、才能确保养猪业长期稳定的生存与发展。

　　 大中型猪场一定要把污水处理系统纳入设计规划，在建场时一并实施，保证一定量的粪污存放能力，并且有防渗设施。在生产工艺上，既要采用世界上先进的饲养管理技术，又要根据国情因地制宜，比如在我国，劳动力资源比较丰富，而水资源相对反乏，在规模猪场建设上可按照粪水分离工艺进行设计，将猪粪便单独收集，不采用水冲式生产工艺，尽量减少冲洗用水，继而减少污水的排放总量。

　　 如深圳市农牧公司采用生物学和生态学方法，对年产20000头猪的规模化猪场排放的污水先经上流式厌氧污泥过滤器处理，然后进人生物氧化塘。鱼塘及土地处理系统，使排放的污水达到国家污水排放标准，建立起猪、鱼、农果、牧草的农业生态的良性循环。

　　 2．2 减少猪场排污量的营养措施

　　 畜牧业的污染主要来自于猪的粪、尿和臭气以及动物机体内有害物质的残留，究其根源来自于饲料。因此近年来，国内外在生态饲料方面做了大量研究工作，以期最大限度地发挥猪的生产性能，并同时将畜牧业的污染减小到最低限度，实现畜牧业的可持续发展。令人欣慰的是，在这方面我国已取得了阶段性的成果。

　　 2．2．l 添加合成氨基酸，减少氮的排泄量

　　 按“理想蛋白质”模式，以可消化氨基酸为基础，采用合成赖基酸。蛋氨酸、色氨酸和苏氨酸来进行氨基酸营养上的平衡，代替一定量的天然蛋白质，可使猪粪尿中氛的排出减少50％左右。有试验证明：猪饲料的利用率提高0．l％，养分的排泄量可下降3。3％；选择消化率高的日粮可减少营养物质排泄5％；猪日粮中的粗蛋白每降低1％，氮和氨气的排泄量分别降低9％和8．6％，如果将日粮粗蛋白质含量由18％降低到15％，即可将氮的排泄量降低25％。欧洲饲料添加剂基金会指出，降低饲料中粗蛋白质含量而添加合成氨基酸可使氮的排出量减少20％～25％。除此之外，也可添加一定量的益生素，通过调节胃肠道内的微生物群落，促进有益自仿生长繁殖，对提禽饲料的利用率作用明显，可降低氮的排泄量29％～25％。

　　 2．2．2 添加植酸酶，减少磷的排泄量

　　 猪排出的磷主要因为植物来源的饲料中2／3的磷是以植酸磷和磷酸盐的形式存在的，由于猪体内缺乏能有效利用植酸磷的各种酶，因此，植酸磷在体内几乎完全不被吸收，所以必须添加大量的无机磷，以满足猪生长所需。未被消化利用的磷则通过粪尿排出体外，严重污染了环境。而当饲料中添加植酸酶时，植酸磷可被水解为游离的正磷酸和肌醇，从而被吸收。

　　 以有效磷为基础配置日粮或者选择有效磷含量高的原料，可以降低磷的排出，猪日粮中每降低0．05％的有效磷，磷的排泄量可降低8％；通过添加植酸酶等酶制剂提高谷物和油料作物饼粕中植酸磷的利用效率，也可减少磷的排泄量。有试验表明，在猪日粮中使用200～1000单位的植酸酶可以减少磷的排出量 25％～50％，这被看作是降低磷排泄量的最有效的方法。

　　 2．2.3 合理有效地使用饲料添加剂，减少微量元素污染

　　 除氮和磷的污染外，一些饲料添加剂的不合理利用特别是超量使用也对猪安全生产和环境污染构成极大威胁，如：具有促进生长作用的高铜制剂和砷制剂等。

　　 在猪的饲养标准中规定，每1kg饲粮中铜含量为4×l0-6×10-6，而在实际应用中为追求高增重，铜的含量高达150×10-6～200×10-6，有的养猪场面（户）以猪粪便颜色是否发黑来判定饲料好坏，而一些饲料生产厂家为迎合这种心态，也在饲料中添加高钢。试验表明，在饲粮中添加150×10-6～200×10-6铜对仔猪生长效果显著，对中猪仍有较好效果，而在大猪则没有明显效果。铜对猪前期的促生长作用是肯定的。但如果超量使用，却会对环境污染和人畜安全带来严重后果，超剂量的铜很容易在猪肝、紧中富集。给人畜健康带来直接危害。仔猪和生长猪对铜的消化率分别只有18％～25％和10％～20％，可见，大量的铜会随粪便排出体外。因此，在猪饲粮中，除在生长前或适当增加钢的含量外，在生长后期按饲养标准添加钢即可保证猪的正常生长，议减少对环境的污染。

　　 砷的污染也不容忽视，据张子仪研究员按照美国FAD允许使用的砷制剂用量测算，一个万头猪场连续使用含砷制剂的药物添加剂，如果不采取相应措施处理粪便，5～8年后可向猪场周围排放出近1000kg的砷。

　　 2.2.4 使用除臭剂，减少臭气和有害气的污染

　　 一种丝兰属植物，它的提取物的两种活性成分，一种可与氨气结合，另一种可与硫化氢气体结合，因而能有效地控制臭味，同时也降低了有害气体的污染。另据报道，在日粮中加活性碳、沙皂素等除臭剂，可明显减少粪中硫化氢等到臭气的产生，减少粪中氨气量40％～50％。因此使用除臭剂是配制生态饲料必需的添加剂之一。