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畜禽粪便污染及其防治杨震徐文江闫纪明徐冬冬温福伟近年来,随着经济的发展和人们生活水平的提高,畜禽产品需求量不断增加,生产规模不断扩大,我国畜禽养殖模式已从每家每户养殖转向规模化、集约化养殖,集约化程度已发展到相当高的水平,大的养猪场已突破50×10头,养鸡场100×10羽。然而随着生产规模的扩大,排放的粪便带来的污染也越严重。•对环境影响比较大的大中型畜禽养殖场80%主要分布在人口比较集中、水系较发达的东部沿海地区和诸多大城市周围,中部地区不到总数的20%,而整个西部地区仅占总量的1%左右。这些畜禽养殖场多靠近水源,畜禽养殖生产带来的环境污染问题愈来愈多,严重影响人畜健康及畜禽养殖业的可持续性发展。一、粪便中的重金属对环境的污染饲料中含有大量的铜、锌、铁等重金属微量元素添加剂。其中铜可高达数百mg/kg,锌达数千mg/kg,但是生物效价低,据报道全国每年使用的微量元素添加剂为15×10-18×10t,而大约有10×10t左右未被吸收利用,而随粪便排出污染环化从而导致土地的利用效率降低。重金属不但污染水环境、土壤环境还可以通过食物链富集危害人体的健康。目前对重金属污染治理的研究还处于初级阶段,重金属污染的治理还存在一定的困难。（上一组也讲了重金属）（一）主要的污染形式•畜禽粪尿中含有大量的有害微生物、致病菌、寄生虫及寄生虫卵等有害物质。畜禽养殖场排放的污水平均每毫升含有33万个大肠杆菌和69万个大肠球菌;每1000ml沉淀池污水中含有190多个蛔虫卵和100多个线虫卵。随意堆放为处理的畜禽粪便不但对养殖场内的畜禽还对周边的环境造成很大的影响,严重的能造成灾难性的后果。有些病原菌也是人类传染病的病原菌,粪便和排泄物中的病原菌通过土壤、水体、大气二、粪便中病原菌污染•2.1.畜禽养殖造成水污染•畜禽养殖场排放未经处理的废弃物会对周围的水源造成污染。畜禽粪便中的致病性细菌也会随之进入水体，造成进一步的水污染。•2.2.侵蚀土壤•在畜禽养殖废弃物还田利用过程中，不考虑农田土壤、作物生长所需的养分量和环境容量，科学确定畜禽养殖废弃物的还田利用量，会使粪便大量堆积，造成土质过肥，直接腐蚀农田，使其降低或失去生产能力。•2.3.危害生物•粪便含有大量的病原微生物和寄生虫卵，如不及时处理，会孳生蚊蝇，使环境中病原种类增多、菌量增大，使病原菌和寄生虫蔓延，引起人畜共患病的发生，危害人畜健康。三、畜禽排泄物氮磷污染饲料中营养物质的不平衡,降低了动物对含氮和含磷化合物的吸收,多余的或不配套的氨基酸在体内代谢分解经尿液排出,植酸磷难以被消化也被排出体外,这是排泄物中氮、磷的主要来源。我国畜禽养殖业养分转化率很低,N效率为12.79%,P效率为4.9%。它不但造成了营养资源的浪费,同时造成了环境中氮磷污染。一个饲养量为1×104头的养猪场,每年排到环境中的氨为13.6t,磷为23.4t,那么全国每年仅猪粪就可排出106.2×10–212.4×10t磷。大多数养殖场不进行无害化处理,这些未经无害化处理的畜禽粪便中氮直接进入水体或被氧化成硝酸盐后经径流、下渗污染地表水和地下水,造成水体富营养化,从而使水体变黑发臭,失去原来的使用功能。四、药物等添加剂的污染•药物污染危害的隐蔽性还未引起人们的广泛关注。抗生素和激素是药物污染的主要物质目前我国有种抗生素、抗氧化剂和激素类药物及11种抗菌剂作为饲料添加剂。这些抗生素一般普遍存在于猪肉、肝脏和肾脏中,人们食用后将严重危害人体健康。此外这些药物在体内不能完全吸收、分解,通过粪尿排入环境,引起环境生物及微生物生态的变化。五、畜禽养殖造成的空气污染•畜禽粪便分解出硫化氢、硫醇的毒性都比较强，对于黏膜和皮肤的刺激性大，会强烈地刺激人和动物的眼睛与呼吸道。当空气中硫化氢或硫醇的浓度过高，还会引起肺水肿、呼吸困难、窒息甚至死亡。《畜禽养殖业污染物排放标准》•（GB18596-2001）自2003年1月1日开始实施•标准控制的主要污染物项目：畜禽养殖业的排放以有机污染物为主，不含国家规定的第一类污染物(汞、铜、砷、铅、苯并芘(a)等)。本标准控制项目包括三类，第一类是卫生学指标(寄生虫卵数和粪大肠菌群数)；第二类生化指标(BOD5、CODcr、SS、NH3—H、TP)；第三类感官指标(恶臭)。为体现清洁生产，鼓励畜禽养殖业节约用水，对不同清粪工艺的最高废水允许排放量也作出了明确规定，为便于管理，以场区所用清水计算。场区所用清水一般包括畜禽饮用水、畜禽舍冲洗水和场区管理人员的生活用水。（二）畜禽粪便污染防治加强宣传，增强环境意识合理规划，合理选址把好源头关，严格审批分类指导，科学整治完善制度，落实责任整合资源，加大投入严格考核，加强督察宏观上微观上1.1直接使用畜禽粪便是优质的有机肥料，在我国传统农业生产中主要是将畜禽粪便直接施用或者简单堆沤后施用，研究表明新鲜猪粪中的挥发性脂肪酸具有抑制和消除植物土传病害的功能。因此，将新鲜的猪粪作为肥料直接施入大田，既可以为作物提供营养元素，又可以消除一些土壤中的病害。这些直接施用的方法不需要很大的投资，操作简便，易于被农民接受和利用。但是由于畜禽粪便中水分含量高，大量施用时不方便等原因，在一定程度上限制了其施用。一、畜禽粪便的有机肥化再利用2.2堆腐后施用•堆肥原料的营养成分和堆肥过程中对混合堆料中碳氧比、颗粒大小、水分含量和pH值等要求，将计划中的各种堆肥材料按一定比例混合堆积，在好氧、厌氧或好氧厌氧交替的条件下对粪便进行腐解作为有机肥施用。•堆肥过程中的主要影响因素包括：通风、温度、填充料的选择、堆料含水率、适宜的C/N和pH值。研究指出当pH低于6时会严重降低微生物的呼吸作用抑制堆肥反应的进行。采用强制通风与机械翻堆相结合的通风方式有利于水溶性C的分解和固相C/N的降低加快堆腐熟，因此堆肥过程中要严格控制好各个堆肥因素使堆肥条件达到最佳加快腐熟。二、畜禽粪便的饲料化再利用•畜禽粪便不仅是优质的有机肥料而且也是畜禽较好的饲料资源。畜禽粪便中含有未消化的粗蛋白、粗纤维、粗脂肪和矿物质等，经过适当处理后杀死病原菌提高蛋白质的消化率和代谢能，改善适口性，可作为饲料来利用2.1直接喂养例如用鸡粪混合垫草直接饲喂奶牛的方式已被普遍使用。在饲料中混入上述粪草饲喂奶牛，其结果与饲喂豆饼的饲料效果相同。此方法简便易行效果也较好，但要做好卫生防疫工作避免疫病的发生和传播。•作为饲料还可以粪便进一步加工后再使用比如利用干燥法将粪便干燥粉碎后再当作饲料来使用。这样可达到干燥、灭菌、杀虫和除臭目的，将动物粪便转化成再生饲料。三、畜禽粪便的能源化再利用在草原地区，牧民们收集晾干的牛粪作燃料直接燃烧，用来取暖或者烧饭，这是粪便直接作能源的最简单方法，但是利用不够充分，且易造成空气污染。3.1直接燃烧3.2乙醇化利用•畜禽粪便含有丰富的纤维素资源，牛粪中纤维素含量为22%、半纤维素为12.5%。将畜禽粪便中的木质纤维素进行预处理，然后转化为糖,进一步发酵成酒精可作为乙醇化的原料。3.3沼气化利用•畜禽粪便生产沼气是利用受控制的厌氧细菌分解作用，将粪便中的有机物转化成简单的有机酸，然后再将简单的有机酸转化为甲烷和二氧化碳。沼气燃烧或发电，沼渣和沼液可以作为肥料或饲料。。•畜禽粪便的沼气化利用可在多方面代替煤、石油、天然气等不可再生资源，既节约资源又保护环境，一举多得具有广泛前景。但是，如何提高沼气出产率是制约其发展的关键问题。4.4发电利用•将畜禽粪便以无污染方式焚烧，然后发电利用焚烧过程中产生的灰分还可以作为优质肥料，我国福建圣农集团将谷壳与鸡粪混合物进行燃烧发电年消耗鸡粪和谷壳混合物约25万t，相当于节省约8.8万t煤，既创造了经济效益、减少了环境污染，又节约了煤炭、天然气等不可再生资源。