畜禽粪便污染现状与治理新法

戴网成 沈晓昆

1.江苏省镇江天成畜禽有限公司,江苏镇江 212004;

2.江苏省镇江天成生态农业研究所,江苏镇江 212004

畜禽粪便污染现状与治理新法

戴网成1沈晓昆2

1.江苏省镇江天成畜禽有限公司,江苏镇江 212004;

2.江苏省镇江天成生态农业研究所,江苏镇江 212004

戴网成 男,1950年生,大专,高级畜牧师。

现代畜禽养殖业快速发展的同时,也带来了日趋严重的畜禽粪便污染问题。畜禽粪便是与畜禽生产紧密联系在一起的,经济的持续发展、人口的不断增加,促进了畜禽养殖业的大发展。而畜禽养殖业的大发展,又必然会带来畜禽粪便数量大、治理难的问题。这不仅是畜牧业发达国家和地区面临的严重问题,而且也是畜牧业发展中国家应重点关注的环境问题。国际经验表明,在人均GDP超过3000美元后,对畜禽产品的消费量必然大幅度增长,与其相适应的畜牧业的集约化程度必然会迅速提高。

在美国素有最洁净州之称的卡罗莱纳州,最近15年就因为养猪大发展但粪便没有得到应有处理,变成了美国污染最严重的州之一。1993年,美国经历了近代史上规模最大的突然蔓延的腹泻症,受感染者超过了40万人,起因是威斯康星州密尔沃基市的城市供水受到了农场动物粪便原生寄生物的污染。2006年,日本东京农工大学对全日本19条河流的水质进行了调查,结果在所有的河流都检出了抗生物质及医药品。从河川上游的畜产设施中带来的动物用抗生物质,下游的处理场难以有效清除。规模化养殖中一旦爆发了烈性传染病,为防止疫病的蔓延,往往扑杀大量的畜禽,给地方经济蒙上巨大的阴影。

1 畜禽粪便污染情况

目前,我国已成为世界上最大的肉蛋生产国,猪肉、禽肉、鸡蛋产量均位居世界第一。2003年,我国畜禽粪便产生总量约33亿t,是工业固体废弃物产生量的4.2倍,其中1/3产自集约化养殖场,预计2015年将达到60亿t。我国当前主要采取末端治理模式,60%的养殖场缺少干湿分离这一最为必要的粪污处理设施。集约化养殖场污染治理设施的建成率不到30%,以致大量的畜禽粪便及冲洗混合物直接排入自然环境。我国80%以上的规模化养殖场没有足够数量的配套耕地来消纳其产生的粪便。昔日分散的畜禽废弃物如今已成为巨大的集中污染物来源,年产粪便已数倍于城市居民的粪尿排放总量。这种污染所产生的环境污染问题和影响范围、深刻程度已经远远超过了工业污染和城市扩张的影响。

长江三角洲是我国经济持续快速发展的地区,但土壤污染加剧、土壤环境深受影响;水域环境受到严重污染,水生态遭受破坏。自20世纪80年代末,长江三角洲地区各城市实施“菜篮子工程”以来,郊区(县)集约化的畜禽养殖业得到了迅速发展。但由于资金短缺,几乎所有的畜禽养殖场在建场初期均未能投资建造畜禽粪便的处理设施,致使污水未经处理即流入水体。畜禽排污量日益增加,成为本地区强大的污染源,粪尿的露天放置,会导致95%的氮以NH3的形式损失掉。畜禽粪便进入水体的流失率可达到25%～30%,本地区河流水质遭受严重污染。而且,这一大批生产周期短、机械化程度高的规模养殖场产生的畜禽粪便返还农田量逐年减少,日益威胁着太湖地区城乡生态环境。

对城市郊区的规模养殖场实行限养、禁养后,大城市养殖场又往农村迁移,养殖污染又从城郊向农村转移。以上海为例,据估算,全年进入水环境的粪尿量为206万 t,占总量的30%。由于畜禽排泄物未得到妥善处理,构成对郊区水域的一大威胁。迄今为止,养殖业的污染负荷已占全市污染总量的近三分之一,相当于800万市民的排泄量。上海市1991—2004的14年间,先后投入了2.42亿元进行畜禽养殖的污染治理,但十多年的畜禽污染治理得到的教训是投入高,效益低,资源未充分利用,畜禽污染防治问题没有得到根本解决;得到的启示是畜禽污染治理达标排放之路是走不通的,只有资源化循环综合利用才是根本解决之路。

2007年5月,太湖蓝藻大暴发,无锡市70%的自来水厂水质污染,影响了200万人口的生活用水。自来水恶臭难当,不仅不能喝,连洗澡都不能用,说明太湖水质的污染已经到了极其严重的地步。农业面源污染是太湖N、P的主要来源之一,由此造成水体的富营养化,导致了蓝藻大暴发。有专家认为,未来30年内难以根治蓝藻的危害,养殖污染付出了巨大的环境成本。

2009在武汉召开了第13届世界湖泊大会。据2007年统计,全国43个湖泊中,有27个处于富营养化状态,太湖、巢湖、滇池处于重度富营养状态。历经6年,投入910个亿,可三湖的水质还是处于劣Ⅴ类。作为福建省的第二大河流,九龙江流域上游尤其是龙岩河段畜禽养殖业发达。据调查,多数养殖场建在沿江两岸,大多采用水冲式清粪,很少采取干湿分离。规模较大的养殖场虽建有沼气池或生化塘等处理设施,但因管理不力,处理效率很低。畜禽养殖,尤其是生猪养殖,是引起流域水质污染的重要因素。不仅影响地表水质,地下水污染也相当严重。

臭气污染是另一重要污染来源。以养猪为例,猪场和猪舍的臭气是养猪业污染的一个重要方面,猪场恶臭主要来源于未经处理或处理不当的畜粪及污水。据测定,猪粪可产生230种恶臭物质。恶臭刺激嗅觉神经与三叉神经,能影响人、畜的呼吸机能;有些恶臭物质如硫化氢、氨等,还具有强烈的毒性,浓度大时,能使人畜中毒。如猪舍空气中60%～70%的氨来自堆积的粪便,其他30%～40%来自猪舍地面本身。随着猪的生长,散发的氨总量还会有所增加。它不仅影响猪的健康和生产性能,也影响工作人员的健康,对畜牧场及周围环境造成不同程度的影响。例如舍内氨气对人和猪造成危害,猪场下风方向的居民也时常受到猪场臭气的侵扰。

2 畜禽粪便治理新方法

畜禽粪便的治理原则是实现资源化、减量化、无害化、生态化。实际生产上,能同时实现上述目标的技术并不多。近年应用推广的发酵床养殖技术就是一种畜禽粪便污染治理的新方法,相对于其他养殖方法而言,属于效率高、投资少、运行费用低的自然生物处理方法。通过土著微生物的生物技术并结合自然通风、自然干燥的物理技术实现了畜禽粪便的有效处理。通过处理,畜禽粪便成为优质有机肥,实现了资源化、减量化;通过处理,臭味消失,病菌杀死,达到了无害化。处理方法以生物技术为主,辅以物理技术,实现了生态化。畜禽粪便成为优质有机肥,又返回到大农业中,实现农牧结合、促进生态平衡。

发酵床养殖技术主要包括新型棚舍、发酵床、土著微生物3个方面。新型大棚猪舍,是发酵床养殖技术的重要组成部分。通过建筑物朝向和周围环境的合理布置,内部空间和外部形体的巧妙处理,以及建筑材料和结构构造的恰当选择,使其在冬季能采集、保持、储存和分配太阳能,从而解决了建筑的功能问题。同时在夏季又能遮蔽太阳能幅射,散逸舍内热量,从而使建筑物降温,达到冬暖夏凉的效果。另一方面,利用太阳对覆盖物的幅射效应及天窗的风洞效应,这种大棚猪舍又有着较好的空气流通、调节功能,进而能调节棚舍空气、温度、湿度;并集成利用喷淋装置,在夏季能起到很好的降温效果。新型棚舍还有着建筑成本低、使用寿命长的特点。这种新型结构和功能的养殖大棚,对于我国南方地区养殖,尤其是夏季养殖有着普遍的指导意义和借鉴作用。

新型发酵床。发酵床存放垫料、吸纳畜禽粪便。既是畜禽舒适的生活场所,又是畜禽粪便的处理场所,也是微生物理想的栖息场所。理想的发酵床,既要考虑能有效处理畜禽粪便,又要能适合畜禽的生长,还要能节省垫料。纵观日本、韩国的发酵床,床深、垫料的用量大。镇江研制的发酵床,其垫料的用量,仅是日本、韩国用量的一半。

土著微生物。所谓土著微生物是指生长在养殖当地的有益土壤微生物,而不是工业化生产培养出来的微生物。土著微生物比采用工业化生产培养的微生物,不仅仅是价格低,而且更能适应当地的自然环境。这一点,常常被国内众多养殖场所忽视。

发酵床养殖已经在国内得到了较多的应用与推广。发酵床养殖目前主要应用在养猪上,但从多个角度看,发酵床养鸡比发酵床养猪更有发展空间、更有应用前景,将会得到更快的发展、更广泛的应用。发酵床养殖技术将为畜禽粪便污染的治理、为畜禽养殖的可持续发展、为生态环境的保护作出更多的贡献。

2010-09-15

(责任编辑:

陆文昌)