改革开放20年来,我国畜牧业特别是生猪产业取得了长足发展。规模化养猪场越来越多,成为农民增收的重要渠道,解决了大量农村剩余劳动力就业。但与此同时,规模化养猪场对周边环境造成的污染也日益严重。据统计,每头猪每天产生粪便约5.5L,每年排泄氮约9.53kg。一个1万头猪的养殖场,每年向周围环境排放的粪便至少有1.38万吨,日均污水排放量为210吨,恶臭排放量高达230吨。由此可见,规模化养猪场是畜牧场的主要污染源,加强规模化养猪场粪便污染治理迫在眉睫。
1 规模化养猪场主要污染物及其对环境的影响
1.1 大气污染
规模化养猪场多为高密度饲养,猪舍潮湿,粪尿排泄量大,猪粪气味成分高达230,加上猪呼出的二氧化碳、大量的有害气体(如氨气、硫化氢、甲烷、粪便等臭味混合物,如司卡因和硫醇)影响猪的生长发育。这些有毒有害气体、粉尘、病原微生物等排放到大气中后,可以随大气扩散、传播。当这些物质的排放量超过大气环境的承受能力(自净能力)时,就会对人畜造成危害。据测算,一个年出栏10万头猪的养猪场每小时可向大气排放近148公斤氨气、13.5公斤硫化氢、24公斤粉尘和14亿个细菌。这些物质的污染半径可达5公里,而尘埃和病害微生物可随风传播30多公里。
1.2 水体污染
猪只吸收日粮中氮、磷的30%35%,其余大部分排出体外。通过粪便和尿液排出的氮、磷和未消化的营养物质进入自然水体后,超过了水体的自净能力。之后,水质会变差。有机物在水中被微生物降解,水生生物(主要是藻类)产生多种有害物质,造成水体“富营养化”,难以净化恢复活力。此外,养殖场的粪便中含有大量病原微生物。它们随粪便、尿液进入水体后,以水为媒介传播、传播,可引起一些传染病的传播和流行,如猪瘟、猪副伤寒、猪肺炎等,危及人类和动物健康并带来经济损失。
1.3 土壤污染
微量元素添加剂如硒、铜、砷等金属元素广泛应用于畜牧业生产中,以促进生长、提高饲料利用率、抑制有害菌等。但畜禽对这些无机元素的消化吸收率极低。粪便和尿液中的含量相当高。如果粪便未经无害化处理直接进入土壤,粪便中的有机物会被土壤中的微生物分解,部分被植物利用;其中一部分会被微生物降解为二氧化碳和水,从而净化或改良土壤。如果施肥量超过土壤的承载能力(土壤自净能力),就会发生不完全降解或厌氧分解,产生有臭味物质、亚硝酸盐等有害物质,引起土壤成分和性质的变化,破坏土壤的基本功能。