摘 要:隨著我國(guó)家禽業(yè)的快速發(fā)展,家禽養(yǎng)殖對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響日益嚴(yán)重,其中對(duì)地下水資源的污染問(wèn)題尤為嚴(yán)峻。家禽糞便富含氮、磷等大量養(yǎng)分,未經(jīng)處理的糞污經(jīng)滲透或污水排放進(jìn)入地下水,引起水體污染、富營(yíng)養(yǎng)化以及地下水質(zhì)量惡化等一系列問(wèn)題。同時(shí),家禽糞便中的病原微生物、重金屬和抗生素殘留,也對(duì)環(huán)境與人類健康構(gòu)成潛在威脅。為有效應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn),本文深入剖析了家禽養(yǎng)殖導(dǎo)致地下水污染的主要成因及其影響,并針對(duì)性地提出了一系列污染控制技術(shù),涵蓋養(yǎng)殖廢棄物的合理處理、廢水處理技術(shù)以及資源化利用措施。通過(guò)優(yōu)化飼料利用、使用環(huán)保添加劑、強(qiáng)化廢棄物處理與水資源保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用,能夠切實(shí)減輕家禽養(yǎng)殖對(duì)環(huán)境的污染。
關(guān)鍵詞:家禽養(yǎng)殖;水污染;控制技術(shù)
中圖分類號(hào):X713 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:C 文章編號(hào):1673-1085(2025)04-0122-03
在全球范圍內(nèi),水資源的稀缺性和重要性已得到國(guó)際社會(huì)的廣泛認(rèn)可。作為水資源的關(guān)鍵組成部分,地下水對(duì)于保障生活用水供應(yīng)、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及維持生態(tài)平衡起著至關(guān)重要的作用。據(jù)《2022中國(guó)水資源報(bào)告》顯示,中國(guó)地下水資源約占水資源總量的30%,其抽取量占總供水量的13.8%[1]。然而,《國(guó)家地下水污染防治規(guī)劃(2011—2020年)》指出,中國(guó)地下水污染呈現(xiàn)出從點(diǎn)源和帶狀污染向四周擴(kuò)散,由淺層向深層滲透的趨勢(shì),污染范圍難以精確界定,這使得地下水的恢復(fù)和預(yù)防工作面臨巨大挑戰(zhàn)。近年來(lái),中國(guó)政府高度重視地下水污染問(wèn)題,《“十四五”土壤、地下水和農(nóng)村生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》進(jìn)一步明確了加強(qiáng)地下水污染防治的目標(biāo)與任務(wù)[2]。
隨著人們生活水平的提升和飲食結(jié)構(gòu)的顯著改變,畜禽產(chǎn)品在日常飲食中的占比逐漸增加,推動(dòng)了畜禽業(yè)的快速發(fā)展。過(guò)去20年里,中國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)年均增長(zhǎng)率達(dá)到9.9%。大規(guī)模農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展,雖然滿足了人類對(duì)肉類、蛋類和奶類的需求,但也引發(fā)了嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局2002年對(duì)大規(guī)模畜禽養(yǎng)殖污染的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,中國(guó)每年產(chǎn)生約19億噸畜禽糞便,化學(xué)需氧量(COD)排放量高達(dá)7 118萬(wàn)噸,畜禽糞便產(chǎn)生量和COD 排放量均遠(yuǎn)超工業(yè)廢水和生活污水排放量的總和。2004年,畜禽糞便總量達(dá)到28億噸[3];2023年,根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部數(shù)據(jù),全國(guó)畜禽糞污年產(chǎn)生量已突破42億噸。大量畜禽糞污未能得到充分利用,部分還排放到自然環(huán)境中,給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)沉重壓力,導(dǎo)致水體、土壤和大氣受到嚴(yán)重污染。因此,實(shí)現(xiàn)畜禽糞污的減量化、無(wú)害化和資源化,有效防治畜禽糞污污染,對(duì)于保護(hù)城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境、推動(dòng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展意義重大。
1" 家禽養(yǎng)殖對(duì)地下水資源的污染
1.1" 主要污染物
家禽糞便中的主要污染物包括以下幾類:1)有機(jī)物:家禽糞便中含有大量的有機(jī)物,如纖維素、半纖維素、蛋白質(zhì)、脂肪等。這些有機(jī)物在自然環(huán)境中分解時(shí),會(huì)消耗大量的氧氣,導(dǎo)致水體中的溶解氧含量降低,影響水生生物的生存;2)氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì):家禽糞便中富含氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素,是植物生長(zhǎng)的重要養(yǎng)分。然而,如果糞便未經(jīng)合理處理直接排放,大量的氮、磷進(jìn)入水體后,會(huì)導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化。富營(yíng)養(yǎng)化會(huì)促使藻類等浮游生物大量繁殖,形成水華或赤潮,覆蓋水面,阻擋陽(yáng)光進(jìn)入水體,影響水生植物的光合作用。同時(shí),藻類死亡后分解會(huì)消耗水中的氧氣,導(dǎo)致魚類等水生生物因缺氧而死亡,破壞水生態(tài)平衡[4];3)微生物:家禽糞便中含有大量的微生物,包括細(xì)菌、病毒、寄生蟲卵等。其中一些病原微生物,如大腸桿菌、沙門氏菌、禽流感病毒等,可能會(huì)通過(guò)水體傳播,引發(fā)人畜共患病,對(duì)人類健康和畜牧業(yè)生產(chǎn)造成威脅;4)重金屬:家禽糞便中常見的重金屬有銅、鋅、鉛、汞、鎘等。家禽在養(yǎng)殖過(guò)程中可能會(huì)攝入含有重金屬的飼料和藥物,這些重金屬會(huì)在體內(nèi)積累并通過(guò)糞便排出。當(dāng)含有重金屬的糞便進(jìn)入水體后,重金屬會(huì)在水體中積累,并且難以降解。重金屬會(huì)對(duì)水生生物的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖產(chǎn)生不良影響,例如抑制水生植物的光合作用,影響魚類的呼吸和神經(jīng)系統(tǒng)等。此外,重金屬還可能通過(guò)食物鏈的富集作用,對(duì)人體健康造成潛在危害;5)藥物殘留:為了預(yù)防和治療家禽疾病,提高養(yǎng)殖效益,養(yǎng)殖過(guò)程中通常會(huì)使用各種藥物,如抗生素、抗寄生蟲藥等。這些藥物部分會(huì)被家禽吸收利用,部分則會(huì)以原形或代謝產(chǎn)物的形式隨糞便排出。糞便中的藥物殘留可能會(huì)干擾水生生物的內(nèi)分泌系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等,影響其正常的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖。如一些抗生素類藥物殘留會(huì)抑制水生生物的細(xì)胞分裂和蛋白質(zhì)合成,導(dǎo)致魚類生長(zhǎng)緩慢、性腺發(fā)育異常,影響其繁殖能力。
1.2" 地下水污染路徑
在家禽養(yǎng)殖過(guò)程中,清潔水體常被用于沖洗圈舍內(nèi)外,由此產(chǎn)生的污水通常排入溝渠或河流,進(jìn)而造成地表水污染;部分污水還會(huì)通過(guò)下滲進(jìn)入地下水。此外,降雨、上游流水等清潔水體在與養(yǎng)殖場(chǎng)廢棄物(如糞便)接觸后,也會(huì)受到污染。除了經(jīng)過(guò)統(tǒng)一規(guī)劃和集約化管理的養(yǎng)禽場(chǎng),大多數(shù)中小型家禽養(yǎng)殖場(chǎng)仍存在糞便隨意堆放的現(xiàn)象。相關(guān)研究表明,未經(jīng)處理的家禽糞便含有大量氮、磷等營(yíng)養(yǎng)成分,若直接排放到河流或池塘,極易引發(fā)水體富營(yíng)養(yǎng)化,導(dǎo)致藻類過(guò)度繁殖。此外,儲(chǔ)糞池、污水池和氧化塘等用于堆放糞便和污水的設(shè)施,由于其與土壤界面的封閉性欠佳,在發(fā)生滲透時(shí)會(huì)污染地下水和地表水。研究發(fā)現(xiàn),儲(chǔ)糞池和污水池采用不同基質(zhì)的土壤(如黏土、壤質(zhì)土壤和砂質(zhì)土壤)時(shí),下滲率依次增大。
2" 污染控制措施
2.1" 降低養(yǎng)殖廢棄物污染
養(yǎng)殖業(yè)降低廢棄物污染的核心是合理選址、規(guī)劃和綜合利用,旨在減少環(huán)境污染并提高資源利用效率[5]。養(yǎng)殖場(chǎng)應(yīng)遠(yuǎn)離居民區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院等敏感區(qū)域,并確保排污便捷。場(chǎng)地規(guī)劃應(yīng)考慮生態(tài)效益,重點(diǎn)關(guān)注糞便和污水的有效處理。通過(guò)設(shè)置糞池、堆肥點(diǎn)等合理設(shè)施,確保污染物能夠得到有效消納。在設(shè)施建設(shè)方面,養(yǎng)殖區(qū)與生活區(qū)應(yīng)嚴(yán)格分開,污水、廢物處理系統(tǒng)應(yīng)獨(dú)立運(yùn)作,以防滲漏。
飼料的高效利用是減少污染的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)家禽不同生理階段的需求調(diào)整飼料配方,通過(guò)多階段飼喂,可以顯著提升飼料轉(zhuǎn)化率,減少氮、磷等物質(zhì)的排放。實(shí)施公母分飼,可進(jìn)一步優(yōu)化飼料的營(yíng)養(yǎng)利用率。此外,合理選擇易消化的飼料原料和精準(zhǔn)的加工工藝,能夠提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收率,減少排泄物的產(chǎn)生。在飼料添加劑的選擇上,酶制劑、微生態(tài)制劑和天然礦物除臭劑等有助于提高飼料利用效率。酶制劑可分解飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子,微生態(tài)制劑能調(diào)節(jié)家禽腸道微生物平衡,降低糞便中污染物的含量。
2.2" 養(yǎng)殖廢棄物處理技術(shù)
家禽糞便的資源化利用同樣至關(guān)重要。通過(guò)堆肥處理,既能提升肥料的肥效,又能殺滅病原微生物,減少臭氣產(chǎn)生。利用家禽糞便生產(chǎn)沼氣,不僅有利于改善環(huán)境,降低病害傳播風(fēng)險(xiǎn),還可為農(nóng)田提供優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥。經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理后的糞便,還可作為其他動(dòng)物的飼料,進(jìn)一步提高資源利用率[6]。
2.3" 污水處理技術(shù)
家禽飼養(yǎng)污水處理技術(shù)是實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和家禽養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展的重要保障。家禽養(yǎng)殖過(guò)程中產(chǎn)生的污水含有大量有機(jī)物、氮、磷、細(xì)菌等污染物,處理不當(dāng)會(huì)對(duì)水體和土壤造成嚴(yán)重污染。污水處理技術(shù)主要包括物理法、化學(xué)法和生物法。
物理法通過(guò)沉淀法、過(guò)濾法和浮選法去除污水中的懸浮物和固體顆粒,一般用于污水前處理,但無(wú)法去除溶解性污染物?;瘜W(xué)法涵蓋化學(xué)絮凝法、化學(xué)氧化法和中和法等,可去除溶解性污染物和有毒物質(zhì),但操作較為復(fù)雜,且可能產(chǎn)生新的污染物。生物法利用微生物的代謝作用分解污水中的有機(jī)物,常見技術(shù)有活性污泥法、生物濾池法、人工濕地法和厭氧處理法等。這些方法具有處理效果好、成本低、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),但需要一定的處理時(shí)間和空間。膜分離技術(shù)利用半透膜可有效去除懸浮物、細(xì)菌、病毒和部分溶解性污染物,處理效果顯著,但膜的維護(hù)成本較高。
在實(shí)際應(yīng)用中,通常采用物理、化學(xué)和生物聯(lián)用技術(shù),以提高污水處理效果。選擇合適的處理技術(shù)時(shí),需綜合考慮污水污染程度、處理成本和資源回收等因素。生物法在家禽養(yǎng)殖污水處理中應(yīng)用廣泛,但常需與其他方法配合使用,以達(dá)到更好的處理效果。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,膜技術(shù)和光催化技術(shù)等新興技術(shù)也逐漸在家禽養(yǎng)殖污水處理領(lǐng)域得到應(yīng)用[7]。
參考文獻(xiàn):
[1]" 陳業(yè)男.地下水污染評(píng)價(jià)要點(diǎn)分析[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì),2024(24):82-84.
[2] 汪思穎,韓綺,張立秋,等.中國(guó)地下水污染防治技術(shù)研究進(jìn)展與展望[J].環(huán)境污染與防治,2024,46(12):1834-1840.
[3]" 趙美珍.規(guī)模化養(yǎng)殖家禽的糞便污染及治理[J].農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備,2014(2):56-57+59.
[4]" 韓杰,于寧,楊群輝.家禽養(yǎng)殖的廢棄物污染及調(diào)控措施[J].養(yǎng)禽與禽病防治,2009(5):30-32.
[5]" 張興會(huì).家禽綠色養(yǎng)殖存在的問(wèn)題及對(duì)策[J].中國(guó)畜牧業(yè),2022(13):74-75.
[6]" 田金林,孫慶華. 淺談規(guī)模雞場(chǎng)中廢棄物的無(wú)害化處理 [J]." 家禽科學(xué), 2022 (02): 24-26.
[7]" 郝慶斌. 家禽養(yǎng)殖污水危害及治理措施的研究 [J]. 家禽科學(xué), 2014 (06): 46-49.
收稿日期:2025-03-11
第一作者:鄭悅(1993—),工程師,主要從事土壤及地下水污染防治工作, E-mail:zy199347@163.com
通信作者:劉振羽(1985—),工程師,從事土壤地下水監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)研究,E-mail:305472630@qq.com