生猪规模养殖对环境的污染及治理对策

刘超良 李可成 蒋向阳 陈爱国 李尽阳

（湖南省安化县畜牧水产局，湖南省 安化县 413500）

随着我国专业化、集约化、规模化畜牧业的迅速兴起，畜牧业已经成为我国农村经济的重要支柱产业，但畜禽粪便与污水污染环境的问题逐渐显露，危害日益严重。集约化生产产生的大量畜禽粪便与污水未经无害化处理，随意排放，孽生蚊蝇，传播疾病，已危害到人畜健康和畜牧业安全生产。

生猪产业是安化县农村经济的重要支柱产业，猪场废弃物成为污染农村环境的主要因素，受到人们越来越多的关注，已经成为生猪产业健康可持续发展的制约因素。

合理规划，科学饲养，综合治理，从根本上消除生猪规模养殖对环境的污染问题，建立长效机制，是当前生猪产业发展需要严肃探讨并认真解决的重要课题。

1 安化县生猪规模养殖场粪污排放现状

自2007年以来，由于生猪价格及畜产品价格的不断攀升，国家的 “能繁母猪补贴及保险”、“生猪良种补贴”、“生猪调出大县奖励”等惠农政策相继出台，极大地调动了农户养猪的积极性，广大生猪养殖场 （户）对生猪产业的投入不断加大，生猪生产得到空前的快速发展。据统计，2010年全县生猪出栏86.3万头，年末存栏58万头，其中常年存栏100头以上的规模猪场（户）1255户，年出栏生猪42.5万头，占全县出栏量的49.2%。

规模养殖的快速发展，既促进了生猪产业的迅猛发展，同时对外界环境的污染也日益严重。据测算，全县规模猪场年向外界环境排放的污水、污物达165万吨，其中大部分未经净化处理或虽经净化处理而未达到国家养殖业粪污排放标准，严重制约了当地畜牧业的可持续发展，影响了人民群众的正常生产、生活。

2 生猪规模养殖场对环境的污染

规模猪场对外界环境排放的污染物主要是粪尿、污水、有害气体等。这些污染物造成猪场周围的空气、地下水污染，土壤富营养化，使动物、植物的生存环境遭到破坏，周围居民的生活环境恶化。

据县环保局监测，安化县空气质量常年在二级以上，农村地区可达一级，地表水水质整体可达国家Ⅱ类水标准，表明目前安化县生猪养殖对环境的影响整体上尚未造成危害，然而在规模猪场密集的局部区域，据监测生猪规模养殖场已对该地区周围的大气、水和土壤环境造成了不同程度的污染。

2.1 导致空气污浊

规模猪场产生的恶臭气体，含有大量的氨、甲烷、硫化物、臭粪素、酚类等有毒有害成分，直接污染周围空气。

据在畜禽舍内采样测定，小型养殖户因规模小、饲养密度低，舍内氨气的浓度一般为 6～35μg/m3， 而中大规模猪场因饲养密度高，舍内氨气的浓度高达150～500μg/m3，同时含有大量甲烷、硫化氢等有害气体，通过扩散作用污染猪场周围空气。

如东坪镇辉华牧业本部猪场规模大、饲养量多，产生大量恶臭气体污染周围空气，周围500 m内都可闻到臭味，影响周围居民的身体健康。

2.2 造成水质污染

在养殖密集的局部地区，养殖业产生的粪尿、污水、食物残渣等污染物，未经有效处理排放到河流、水库、池塘，造成水体污染，它使受纳水体变黑、发臭，其中还含有大量的病原微生物，危及人畜的饮水安全，甚至可引起人、畜传染病的流行与传播。

如田庄乡桃李坪、羊角塘镇金鸡村、东坪镇木子养殖小区、龙塘乡夏植村的水资源受到污染，影响了人们的生产、生活。

2.3 破坏土壤环境

养殖业排放的粪污中含有丰富的氮、磷、钾等营养物质，如果局部区域排放量过大，超过了土壤的自净能力，便会出现降解不完全和厌氧腐解，产生恶臭物质和亚硝酸盐等有害物质，使土壤的成份和性质发生改变，破坏土壤的原有功能。

另外，畜禽粪便中的铜、锌、砷等微量元素和病原微生物也会造成土壤污染。土壤环境污染后，降低农作物的产量和质量，甚至危害人类健康。目前安化县土壤环境受养殖业的污染程度还较小，仅个别农户用养殖业污水直接灌溉农田，由于使用过量污水，超过了农田本身的消纳能力，造成土壤富营养化。

3 解决环境污染的主要措施

3.1 加强规划与设计

3.1.1 提高环保意识

首先在生猪规模养殖场的规划、设计、建设中，都要把环境保护工作放在重要的位置，既要考虑先进的生产工艺，又要按照环保要求，建立粪污处理设施。要提高各级畜牧业管理人员的环保意识，提高对畜禽粪便资源化的认识，这是规模养殖场污染物能够得到很好利用和防止环境污染的前提。

3.1.2 科学规划和选址

合理规划、科学选址是保证猪场安全生产和控制污染的重要前提条件。在规划上，猪场应当建到远离城市、工业区和人口密集区的远郊农业生产腹地。在选址上，猪场要远离居民集中区，并与主要交通干道保持一定距离；避开生活水源及主要河流；场区要保持一定的坡度，排水良好；距离农田、果园、菜地、林地或鱼池较近，便于粪污及时被利用。

3.1.3 确定适度养殖规模

根据周围农田对污水、污物的消纳能力，设计养殖规模。发展畜牧业生产一定要符合客观实际，在考虑近期利益的同时，还要着眼于长远的生态效益。要根据当地的环境容量确定载畜量，按可持续发展战略确定适宜的养殖规模。目前猪场粪污直接用于农田，实现农业良性循环是一种符合我国国情的最为经济有效的途径，这就要求猪场的建设规模要与周围农田的粪污消纳能力相适应，要按照消纳粪污的土地面积和种植的品种来确定畜牧场布局。

此外，猪场粪水与养鱼生产结合，综合利用，也可收到良好效果，通过农牧结合、种养和牧渔结合，实现农业的良性循环。

3.1.4 科学设计猪场布局和工艺流程

场区布局要根据地形、地势和风向等自然条件科学设计，生产区、管理区和生活区分开。生产区要相对独立，按流水线设计工艺流程，改善猪舍内小环境，采用笼养设施和自动饮水装置，减少饲料、水等资源的浪费，以提高生产效益，降低单位产量的粪污排放。

3.1.5 设计合理的粪污处理工艺流程

在粪污收集与处理工艺方面，改进集粪系统的设计，实行干粪清除工艺，猪粪与污水分开收集；采用雨、污分离，暗管排污。

建造猪舍时把污水沟设置在屋檐内侧，猪舍屋面的雨水直接流入池塘，污水通过污水收集管汇入处理站；生活污水采用化粪池单独处理。根据养猪场污水水质特性及排水状况，在污水处理工艺前端设置固液分离段，以利粪便与污水初步分离，减少污水处理量，同时，分离后的粪便和人工清除的粪便做进一步堆积发酵处理后，加工成为有机肥出售。

分离后的污水经格栅拦截后，进入拦污撇渣池，污水大部分悬浮杂质经撇渣清除后，自流进入水解调节池，污水进一步水解酸化及均衡调节，清除部分水解污泥至干化池沉淀。

污水经泵提升后进入化学反应池，进行第一级生化处理，产生沼气用于发电，沉淀污泥送至污泥干化池经干化处理后作复合肥利用。上清液回流至水解调节室重新进入系统。经化学处理后，其COD （化学耗氧量）、BOD （生化需氧量）约可降解80%以上。

污水再进入高效生物反应器（CLBK）， 作深度处理 （即二级生化处理），污水在此处进一步脱磷、脱氨后，主要降解指标COD、BOD，可降低97%，污水中NH3、P、N的去除率可超过97%以上，基本满足排放标准。处理后污水经集水沉淀池后达标外排。

3.2 科学设计生猪营养配方

科学配制生猪日粮，提高饲料利用率，可减少粪尿中残留营养物质的排出，从而降低环境污染。

3.2.1 添加植酸酶

在饲料中添加植酸酶，提高植酸磷的利用率，降低磷源矿物质的用量，从而降低粪尿中磷的排泄量。

在每吨饲料中添加50000 IU植酸酶，可以降低磷的使用量30%以上，可以减少粪中磷排出量的25%～50%，这是降低磷排泄量的最有效方法。

3.2.2 添加功能性氨基酸

添加功能性氨基酸，可促进日粮中氨基酸平衡，降低饲粮蛋白质水平，提高生猪对蛋白质的消化吸收率，从而降低排泄物中氮的排放量。

3.2.3 合理使用饲料添加剂

合理有效地使用饲料添加剂，减少微量元素污染。除氮和磷的污染外，一些饲料添加剂如具有促生长作用的铜、锌、砷制剂等的超剂量使用也对猪安全生产和环境污染构成极大威胁。

铜对猪前期的促进生长作用是肯定的，但如果超量使用，会污染环境并给人畜安全带来严重后果，超剂量添加的铜容易在猪的肝、肾中大量蓄积，给人畜健康带来直接危害。仔猪和生长猪（体重30～60 kg）对铜的吸收率分别只有18%～25%和10%～20%，大量的铜会随粪便排出体外，污染环境。

赖氨酸铜、蛋氨酸锌等氨基酸螯合物及微生态制剂、酶制剂、低聚糖、中草药饲料添加剂的开发应用，已能降低铜、锌等元素的添加使用量，不仅能改善猪的健康状况并提高其生长速度，而且能保证畜产品安全，减少环境污染。开发新型高效饲料添加剂是减少养殖过程中矿物元素污染的重要途径和今后生猪生态健康养殖的发展方向。

3.2.4 添加除臭剂

使用除臭剂配制生态饲料以减少臭气和有害气体的污染。

在日粮中添加活性炭、沙皂素等除臭剂，可明显减少粪中硫化氢等臭气的产生，减少粪中氨气量40%～50%。可将EM有效微生物菌剂加入饲料中，以促进畜禽生长及降低粪便的臭味。

3.3 粪污的科学利用

科学合理地利用畜禽粪便生产有机肥料，杜绝粪污的直接排放，从根本上消除生猪规模养殖对环境的污染，解决养殖的安全问题。

3.3.1 用做肥料

做肥料可直接用新鲜的猪粪，也可以将猪粪腐熟 （发酵）后再施到农田。前者称为土地还原法，后者称为腐熟堆肥法。

土壤容纳和净化猪粪便的能力是很强的，据测算，在667 m2的土地上，用3吨以上的猪粪种植饲料作物或蔬菜，产量可高于施用化肥的土地，且对土壤没有不良的影响。

利用腐熟堆肥法能够有效地杀灭一些寄生虫卵和病菌，经过腐熟堆积后的猪粪，可以直接被植物利用，并使土壤结构得到改善。腐熟堆肥发酵时的温度可达65～80℃，发酵后粪肥没有臭味，也很少招苍蝇。发酵好的猪粪外观呈暗褐色，松软无臭。

腐熟堆肥发酵时必须是在有足够氧气的条件下进行，如果在无氧条件下发酵会产生有恶臭气味的物质。用猪粪加工有机复合肥是今后处理规模猪场粪污的发展方向。

3.3.2 生产沼气

沼气的主要成分是甲烷和二氧化碳，还有少量的氮气、氧气、氢气、一氧化碳和硫化氢等气体。其中甲烷占总体积的60%～70%，二氧化碳占总体积的25%～40%。1份甲烷同1份氧气混合燃烧可以产生大量的热能。甲烷在燃烧时温度可达1400℃，1 m3的沼气能够产生20000～27000 J的热能。猪粪产生沼气的速度在所有家畜的粪便中是最快的，15～40天产气量占总产气量的31.8%。生产沼气的条件是保持厌氧的环境和充足的猪粪，使发酵温度保持在30℃～35℃。沼气池内 pH值应在 6.5～7.5之间，如果发酵后酸度过高可以用草木灰或石灰水中和。猪粪发酵后，大部分碳氢元素变成沼气，而氮素的损失很少，因而肥效快。

3.3.3 无害化处理

无害化处理猪粪的方法较多。常用的方法就是将猪的粪尿集中，然后用机械进行固液分离。分离的固体进行干燥脱水、包装，作为肥料利用。分离的液体进行有氧发酵，然后排放或再利用。

也可以将猪舍的粪尿、污水首先进行沉淀，定期清出沉淀物，上清液自动排放到一个大水塘中，水塘里种养水生饲料，用来做喂猪的青饲料。水塘里的水继续流动到另一个较大的水塘，在这里水体中的有机物进一步被水生饲料消耗，产生大量的青饲料，其水体则达到养鱼的水质要求，可用来养鱼。这种方式既能通过水生动植物的转化利用使得水体得以净化，又可以获得充足的青饲料和鱼，可谓一举多得。