摘 要 隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,畜禽業(yè)生產(chǎn)由家庭散戶養(yǎng)殖向集約化、規(guī)模化養(yǎng)殖發(fā)展,形成了獨立化和專業(yè)化的產(chǎn)業(yè),提高了生產(chǎn)效率和飼料轉(zhuǎn)化率。但隨之而來形成新的環(huán)境問題,糞尿集中、排放過度及沖洗用水大量增加等,致使畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢棄物已經(jīng)成為許多城市和農(nóng)村的新興污染源,對我國的城鄉(xiāng)環(huán)境、飲用灌溉水源、空氣質(zhì)量、農(nóng)業(yè)生態(tài)等產(chǎn)生了直接威脅和危害?;诖?,分析我國傳統(tǒng)養(yǎng)殖技術(shù)環(huán)境污染問題。
關鍵詞 環(huán)境污染;畜牧業(yè);污染類型
中圖分類號:X713 文獻標志碼:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.27.099
隨著人們生活水平大幅提高,對畜禽產(chǎn)品的需求也不斷提高,因此我國要加快發(fā)展畜禽業(yè)和加工產(chǎn)業(yè)等,不斷豐富畜禽產(chǎn)品。人們對畜禽產(chǎn)品的品質(zhì)要求的提高,促使畜禽業(yè)生產(chǎn)規(guī)模日益擴大,要求農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)大力調(diào)整,使畜禽業(yè)向著集約化、規(guī)?;l(fā)展,從而逐步脫離傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)體系,形成獨立化和專業(yè)化的發(fā)展趨勢,大大提高了生產(chǎn)效率和飼料轉(zhuǎn)化率。因此更好地處理畜禽排泄物,已成為一個亟待解決的問題[2]。
1 傳統(tǒng)養(yǎng)殖技術(shù)造成嚴重的環(huán)境污染
1.1 污染水資源
在我國,農(nóng)業(yè)活動具有廣泛性和普遍性,農(nóng)業(yè)面源已成為水質(zhì)惡化的一大威脅。在我國的很多地區(qū),養(yǎng)殖業(yè)還存在家庭作坊式的傳統(tǒng)的中小型養(yǎng)殖場,通常分布在村鎮(zhèn)周邊農(nóng)田區(qū),近水而建,由于沒有畜禽排泄物的處理意識及處理的費用很高,所以除少數(shù)大型養(yǎng)殖場外,絕大部分的中小型養(yǎng)殖業(yè)主往往未經(jīng)任何處理,直接把含有畜禽排泄物的污水排放,或者經(jīng)過簡單處理后排放,造成水體嚴重污染,導致河流、湖泊等水質(zhì)富營養(yǎng)化,對生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的破壞。據(jù)對廣東東江流域污染調(diào)查顯示,雖然集約化養(yǎng)殖業(yè)污水僅占年排放總量的0.1%,但是其產(chǎn)生的污染物占總污染物負荷的12%~14%,盡管流域水質(zhì)大部分指標達到國家《地面水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 3838—88)Ⅱ類水質(zhì)標準,但是與農(nóng)業(yè)相關的有機污染指標和營養(yǎng)鹽(BOD5、NH4+、TP、TN等)指標全部超過了Ⅱ類水質(zhì)標準,成為典型的有機污染水體[3]。
1.2 污染氣體
動物飼料中含有豐富的蛋白質(zhì)、糖類、脂類等有機物質(zhì),經(jīng)過動物的新陳代謝作用,會形成許多代謝中間產(chǎn)物和代謝終產(chǎn)物,經(jīng)過微生物的新陳代謝,產(chǎn)生氨氣、硫化氫、吲哚、硫醇、甲醛、乙醛、丙烯醛、甲胺、乙胺、苯酚、硫酚及揮發(fā)性脂肪酸[8-9]等物質(zhì)進入大氣,這些物質(zhì)被人體吸收后對呼吸中樞產(chǎn)生一定的毒害,還會刺激神經(jīng)系統(tǒng),使人感到頭疼、惡心等。同時對畜禽的生長不利,降低畜禽的生產(chǎn)性能。其中硫化氫和氨氣的影響最為嚴重,當硫化氫濃度達到200~300 mg·L-1時會引起畜禽輕度中毒,氨氣濃度達50 mg·L-1時可導致仔豬增重率有12%的下降,若氨氣濃度達到100~
150 mg·L-1,仔豬增重率則會出現(xiàn)30%的下降[4]。
2 傳統(tǒng)養(yǎng)殖業(yè)污染源類型
2.1 氮、磷
畜禽糞便中含有大量的含氮、磷元素的無機物和有機物,這些物質(zhì)隨雨水或通過滲透進入河流湖泊,造成地下水和地表水的污染。我國不少地區(qū)的水域近年來頻繁發(fā)生赤潮等現(xiàn)象,很大程度就是因為養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的畜禽糞便未經(jīng)處理便隨意排放,導致水體富營養(yǎng)化,藻類和其他水生植物大量繁殖,進一步導致水體缺氧,甚至釋放有毒有害代謝物,加劇水質(zhì)惡化。
含氮有機化合物在氨化細菌、硝化細菌的作用下,會產(chǎn)生NH3、NO3-、NO2-和NH4+。其中NO3-、NO2-能夠轉(zhuǎn)化為強致癌物質(zhì)亞硝基化合物。我國制定的《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB 5749—2006)規(guī)定NO3-(以N計)限值為10 mg·L-1,而一些地區(qū)的飲用水中NO3-含量已經(jīng)超過50 mg·L-1,甚至高達300 mg·L-1,根據(jù)醫(yī)學研究,飲用水中NO3-超過90 mg·L-1,就會危及人體健康。
含磷化合物通過微生物作用轉(zhuǎn)化為磷酸鹽,排入江河湖泊的磷酸鹽跟硝酸鹽一起導致水體富營養(yǎng)化,是水質(zhì)惡化,危害農(nóng)業(yè)、漁業(yè)生產(chǎn)和人類生活的重要影響
因素。
2.2 重金屬
由于我國相應法規(guī)尚不健全,現(xiàn)代集約化養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)中,養(yǎng)殖業(yè)主為促進生長、提高產(chǎn)量、提高飼料利用率、抑制有害菌、防止畜禽病害、增加養(yǎng)殖業(yè)的經(jīng)濟效益,在畜禽養(yǎng)殖中大量使用添加了一些調(diào)節(jié)動物新陳代謝的元素,如Cu、Zn、Fe、As等,這些元素在動物體內(nèi)屬于微量元素,在一定程度上可以增強畜禽的抗病能力,但是濫用這些元素,導致畜禽吸收利用率很低,更多的則通過糞便排出體外。20世紀90年代后期,人們開始關注畜禽糞中有害重金屬的問題。糞肥中常含大量的Cu、Zn、Cd、Pb、Cr、As,畜禽糞農(nóng)用是土壤與環(huán)境中重金屬的重要來源之一。2002年對江蘇省規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場畜禽糞中重金屬開展了調(diào)查,結(jié)果與國外類似,Cu、Zn是主要污染物,與飼料中的重金屬含量分布有較強的相關性。一項針對英格蘭和威爾士的調(diào)查評估顯示,英格蘭與威爾士地區(qū)農(nóng)業(yè)土壤中Zn、Cu的主要來源之一是畜禽糞農(nóng)用,約占到農(nóng)業(yè)土壤中引入的總Cu和總Zn總輸入量的37%~40%、8%~17%,是英國農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染的第二大污染源?,F(xiàn)代集約式養(yǎng)殖業(yè)中產(chǎn)生的畜禽糞大量長期施用,會造成土壤重金屬的積累,進而威脅農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全。因此,不少國家對飼料中銅和鋅的添加量都作出了規(guī)定。如日本規(guī)定了上限:哺乳期仔豬(30 kg以下)配合飼料中銅為125 mg·kg-1,鋅為
120 mg·kg-1;生長豬(30~70 kg)配合料中銅為
45 mg·kg-1,鋅為55 mg·kg-1;肥育豬(70 kg以上)配合飼料中銅為10 mg·kg-1,鋅為80 mg·kg-1[5]。
2.3 有害病原生物
畜禽體內(nèi)的微生物主要通過消化道排出體外,糞便就成為其載體。畜禽糞便中的病原生物主要包括細菌、病毒、原生動物和蠕蟲等,患病或者隱性患病的畜禽糞便中含有病蟲(卵)、病原菌。世界衛(wèi)生組織(WHO)和聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)的有關資料報道,全世界約有人畜共患疾病250種。當畜禽糞便未經(jīng)處理或無害化不完全,其所含的病原微生物在土壤中積累可能對水環(huán)境、人類健康甚至生命造成威脅。其中最為重要的是腸出血性大腸桿菌(EHEC)O157:H7,它能產(chǎn)生Vero細胞毒素并引發(fā)嚴重感染,在美國、日本等國家都曾發(fā)生EHEC造成的食物中毒暴發(fā)事例。這些病原生物在糞便中能夠維持很長時間的感染性,如在室溫下,畜禽糞便中的多條性巴氏桿菌傳染性可以保持34 d,馬立克氏病毒可以保持100 d,禽流感病毒在4 ℃可維持35 d,因此如果這些病原生物處理不當,就會成為危險的傳染源,造成疫病傳播。據(jù)目前已知,我國有120種,其中較為嚴重的至少有89種,可由畜禽直接傳給人體。這些病原生物不僅對畜禽造成嚴重的影響,還會對人類健康產(chǎn)生嚴重的威脅。近年來,由畜禽糞便污染引起的人畜共患病傳播與感染,如禽流感、口蹄疫(人際手足口?。┑燃膊?,已引起人們對畜禽糞便病原微生物污染的重視。我國農(nóng)村養(yǎng)殖場在發(fā)展過程中比較粗放,對污染物處理缺乏科學指導和資本投入,農(nóng)村居民中高發(fā)的鉤蟲病、類丹毒病等均與此有關。集約化畜禽養(yǎng)殖場污染存在著巨大隱患,2004年爆發(fā)的主要通過畜禽糞尿和分泌物傳播的禽流感更暴露出此缺陷。葉小梅等以糞大腸菌群和沙門菌為指標,分析排放污水中大腸桿菌的耐藥性及禽畜排泄物對土壤和水體耐藥細菌數(shù)的影響,調(diào)查的10家養(yǎng)殖場中有9家糞便未經(jīng)無害化處理直接排放到水體或施于農(nóng)田,致使排放物的糞大腸菌群數(shù)全部嚴重超標,沙門菌檢出率達19%,施新鮮糞肥的土壤中糞大腸菌群數(shù)(MPN,最大可能數(shù))每克在100萬個以上,水體中分離出的大腸桿菌表現(xiàn)出多重耐藥性,抗生素抗性細菌總數(shù)也遠高于未施新鮮糞肥的土壤及水體[6]。
3 結(jié)語
針對當前養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的問題,為了減少對環(huán)境的損害,我國在通過立法、建立并實施更嚴格的標準,加強在養(yǎng)殖過程中的科學化、技術(shù)化的道路上任重道遠。
參考文獻:
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(責任編輯:趙中正)
收稿日期:2021-08-18
作者簡介:栗豐(1978—),男,山東高密人,碩士,助教,研究方向為環(huán)境微生物。E-mail:921667288@qq.com。