摘要:隨著我國畜牧業(yè)的發(fā)展,集約化養(yǎng)殖模式的日益推廣,畜禽排泄物的污染逐漸成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護工作中的重要問題。分析了畜禽糞便污染環(huán)境的主要原因,結合當前我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的特點,探討了畜禽糞便污染的防治對策。
關鍵詞:畜禽糞便污染;原因;防治對策
中圖分類號:S8-1 文獻標識碼:B 文章編號:1007-273X(2013)11-0079-02
1 畜禽糞便污染環(huán)境的原因分析
1.1 畜禽糞便污染的內(nèi)源性因素
1.1.1 惡臭氣體和溫室氣體污染 惡臭氣體主要包括糞便污物在堆放過程中產(chǎn)生的NH3、H2S、吲哚等胺化物和硫化物,溫室氣體主要包括CH4、CO2、N2O等。有研究表明,CH4對氣候變暖的貢獻約為15%,其中以養(yǎng)殖業(yè)排放的CH4最多,我國畜禽糞便CH4年排放量約占全球的5%[1]。Anderson等[2]認為,畜禽糞便等廢棄物為最大的NH3來源。
1.1.2 重金屬污染 隨著規(guī)?;B(yǎng)殖的發(fā)展,添加了重金屬元素的飼料添加劑廣泛使用畜禽糞便重金屬污染,加之Cu、Zn、As、Cr等微量元素生物效價低,在畜禽體內(nèi)代謝不充分,導致畜禽糞便中重金屬含量增加[3]。畜禽糞便本應作為一種良好的土壤改良劑應用于農(nóng)田,但是含大量重金屬的畜禽糞便會造成農(nóng)田污染,進而對農(nóng)作物生長造成危害,殘留于農(nóng)作物中的重金屬甚至威脅人類健康。
1.1.3 氮、磷的污染 畜禽糞便排泄物中的氮、磷主要來自飼料中沒有被吸收的氨基酸和植酸磷,飼料中的營養(yǎng)物質(zhì)不均衡能夠降低動物對氮、磷化物的吸收。有估算表明,一個10 000頭豬的養(yǎng)殖場,氮的年排放量是13.6 t,磷的年排放量是23.4 t,全國僅豬糞年排放磷106.2×104~212.4×104 t[4]。如果不經(jīng)過無害化處理,大量排放的氮、磷污染物會造成水體富營養(yǎng)化、酸雨、土壤板結等環(huán)境污染。
1.1.4 病原微生物污染 有研究表明,在畜禽養(yǎng)殖場所排放的糞便污水中,平均每毫升中有330 000個大腸桿菌和690 000個大腸球菌,每1 000 mL沉淀池污水中含兩百多個蛔蟲卵和一百多個線蟲卵[5]。未經(jīng)無害化處理的畜禽糞便隨意堆放,不僅污染環(huán)境,還會傳播疾病。
1.1.5 藥物添加劑污染 規(guī)?;B(yǎng)殖中大量使用的抗菌類和激素類藥物也會隨糞便排放到環(huán)境中造成污染。張樹清等[6]報道在32個豬糞樣品中,四環(huán)素、土霉素、金霉素的平均含量為5.22、9.09、3.57 mg/kg;在23個雞糞樣品中,上述3種抗生素平均含量分別為3.63、5.97、1.39 mg/kg??咕愃幬锏膹V泛使用,導致病原微生物的耐藥性增強,甚至誘導產(chǎn)生耐藥性基因,影響?zhàn)B殖業(yè)的有效防疫。有研究表明,美國畜禽養(yǎng)殖排泄的雌激素量大概是其城市污水處理廠排放的10倍[7]。英國畜禽養(yǎng)殖每年產(chǎn)生β-雌二醇達789 kg,約是其排放的3倍[8]。0.5 ng/g類固醇激素甚至0.1 ng/g時就能危害生物體,顯著影響生態(tài)環(huán)境[9]。
1.2 畜禽糞便污染的外源性因素
1.2.1 集約化養(yǎng)殖的因素 與傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式不同,集約化養(yǎng)殖模式實際上是采取工業(yè)方式進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。我國目前在集約化養(yǎng)殖上存在著以下幾個特點:①發(fā)展迅猛,環(huán)境評估存在漏洞。②分布不均、空間分布向大中城市、城郊靠近,加大了城市治污的壓力。③規(guī)模小、配套設施不完善,缺少必要的污染物處理設備和工藝。④種養(yǎng)分離趨勢明顯、糞便還田比例下降。這幾個特點造成了我國集約化養(yǎng)殖發(fā)展過程中糞便產(chǎn)生量逐漸增多、循環(huán)利用不足,加大了環(huán)境整治的壓力。
1.2.2 糞便處理與利用的因素 在糞便處理方面,我國集約化養(yǎng)殖場產(chǎn)生的糞尿大多是沖洗水混合方式外排,少數(shù)養(yǎng)殖場采用簡單的沉淀加好氧生物處理工藝,固態(tài)糞便分離后大多沒有經(jīng)過防滲、防淋失的設備處理,這種處理很難達到凈化作用,依然會造成環(huán)境污染。由于經(jīng)濟因素,目前的規(guī)模養(yǎng)殖還不能實現(xiàn)規(guī)范的三級處理,因此,無論在技術上還是經(jīng)濟上,僅依靠末端治理來消除污染都是不可行的。在糞便利用方面,集約化養(yǎng)殖由于沼氣工藝對資金與技術的要求較高,商業(yè)化利用沼氣與目前的城鎮(zhèn)居民普遍使用的燃氣相比沒有價格和性能上的優(yōu)勢,導致無利可圖、入不敷出,沼液和沼渣等有機肥缺少銷路,因此難以實現(xiàn)“糞污-沼氣-肥料”的循環(huán)農(nóng)業(yè)[10]。此外,隨著城鎮(zhèn)化進程的加快,從事傳統(tǒng)種植業(yè)人口的減少,施用方便的化肥取代有機肥成為農(nóng)民的選擇,減少了畜禽糞便的還田利用率。
1.2.3 行政制度方面的因素 在法律法規(guī)方面,我國目前在畜禽糞便污染方面的法律體系還需要完善?!缎笄蒺B(yǎng)殖污染防治管理辦法》、《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》、《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治技術規(guī)范》等,這些標準和法規(guī)大多是原則上的規(guī)定,沒有上升到法律層面。此外,我國的標準要求較低,COD≤400 mg/L、氨氮≤80 mg/L 即達標,而在德國的標準則是COD≤170 mg/L[10],較低的標準很難促進集約化養(yǎng)殖過程中的糞便無害化處理。在環(huán)境監(jiān)管方面,由于規(guī)模養(yǎng)殖場在建設時缺乏必要的環(huán)評和環(huán)境審批,而且在管理上部門分工不明確,政出多門,造成環(huán)境監(jiān)管的缺失。
2 畜禽糞便污染的防治對策
2.1 健全法律,完善制度
要建立健全畜禽糞便污染治理的相關法律法規(guī),制定更加嚴格的污染物排放標準,嚴格規(guī)范養(yǎng)殖場的位置,科學布局,因地制宜,種養(yǎng)結合。養(yǎng)殖場建設要有嚴格的環(huán)境審批,必須做到“三同時”和“四不放過”,對于養(yǎng)殖企業(yè)的畜禽糞便廢棄物要采取必要的強制措施進行治理和利用。對于飼料中Cu、Zn、As等重金屬的添加要有嚴格的限量標準。農(nóng)業(yè)部門和環(huán)保部門要統(tǒng)籌規(guī)劃、協(xié)調(diào)一致,明確各自職能,加強對集約化養(yǎng)殖場污染物治理的投入,加大對畜禽糞便污染物利用的引導和扶持。
2.2 科技推廣,綜合利用
畜禽糞便的處理和利用都需要科技為支撐,目前主要有肥料化(堆肥處理,蚯蚓養(yǎng)殖和堆肥相結合)、能源化(沼氣技術)、飼料化(干燥法、分解法、發(fā)酵法)。此外,梁枝榮等[11]混合畜禽糞便與玉米秸稈發(fā)酵后栽培蘑菇。國外研究表明,利用牛糞中的微生物菌落能夠制造出降解高濃度苯的去污劑[12]。糞便在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的蠅蛆也是可以利用的資源,趙文峰等[13]根據(jù)這一特點研究出畜禽糞便綜合處理系統(tǒng)的流程。要加大對畜禽糞便處理科技的推廣和應用,加快畜禽糞便能源產(chǎn)業(yè)的市場化建設。政府應該鼓勵和獎補,如制沼產(chǎn)能、堆肥處理等技術的綜合利用,給予全面的技術和設備支持,針對不同地區(qū)不同條件的養(yǎng)殖場,制定科學合理的糞便利用措施。
2.3 加強宣傳,開展培訓,提高認識
畜禽糞便污染的危害尚未深入人心,農(nóng)民的環(huán)保意識普遍單薄,有必要通過宣傳和培訓,提高廣大農(nóng)民的環(huán)境保護意識和對畜禽糞便污物處理和利用的認識。在基層,應該加強宣傳,對農(nóng)戶積極開展畜禽糞便綜合利用的培訓講座,有效實現(xiàn)無害化處理和種養(yǎng)結合。加大對農(nóng)村衛(wèi)生的治理力度,以此推動畜禽污染物的治理和凈化。
畜禽糞便污染的有效防治關系到我國畜牧業(yè)的健康發(fā)展,也關系到資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的建設,必須要有完善的法律依據(jù)、科學的技術支撐、有效的防治方法和廣泛的推廣應用。嚴格的準入機制和環(huán)境審批標準能夠有效防止集約化養(yǎng)殖發(fā)展過程中的污染,推廣“資源-畜產(chǎn)品-廢棄物-再生資源”的循環(huán)農(nóng)業(yè)是解決目前我國畜禽糞便污染問題的根本途徑和有效手段。
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