浅谈畜禽生产的环境污染与控制
2013-01-25何正发李玉林徐思宏
何正发 李玉林 徐思宏
(云南省楚雄市鹿城镇畜牧兽医站,楚雄 675000)
浅谈畜禽生产的环境污染与控制
何正发1李玉林2徐思宏3
(云南省楚雄市鹿城镇畜牧兽医站,楚雄 675000)
在畜牧业生产经营规模增大和集约化生产迅速发展的同时,环境污染与环境保护愈来愈引起人们的广泛关注。规模化的畜禽生产,虽然为市场提供了大量的奶、肉、蛋和其他畜禽产品,但也同时产生了大量的粪、尿、废弃物、CH4、CO2、污水等,控制与处理不当,将造成对环境的污染。鹿城镇的部分规模养殖场建在城市的近郊和城乡的结合部,由于环境法规不健全和资金短缺,绝大多数养殖场在建场初期未考虑畜禽粪便处理,致使不少养殖场粪便随地堆积,污水任意排放,严重的污染了城市周围的环境,也直接影响着养殖场本身的卫生防疫,降低了畜产品的质量。此外,使用饲料及饲料添加剂、药物也可能使畜产品受到污染。因此,畜禽及其产品生产过程的污染控制与畜牧业乃至整个农业可持续发展的密切相关,必须给予足够的重视。
1 养殖业的污染
1.1 排泄物污染
畜禽养殖场的排泄物是污染的主要来源。粪尿、污水及废弃物除部分作肥料外,相当数量排放在畜禽场周围,或在畜禽舍内堆积,如不经过适当的处理而贮存在外,将可能直接污染畜禽舍内外环境及周围的环境。排泄物污染因素如:氮、磷和有机物的渗漏、氮气的排放、病原体、磷、铜、锌及其他微量元素、药物。造成的影响如:气味、硝酸盐产生,流水中氧气的消耗和水体的酸化,通过沉积渗漏导致环境的酸化、细菌污染、土壤的富积。造成空气及饮用水质量下降,危害植物和土壤,导致作物减产,影响人体健康等。
1.2 水质污染
畜禽尿液、冲洗场地的污水、雨水冲刷粪堆的污水若直接流入江河,将严重污染下游地区水源,造成对水质的污染。另外,饲料中大量的磷和氮不能被畜禽有效利用而排出体外,造成畜禽养殖场污水中含有高浓度氮和磷。禽养殖场污水如果直接流入鱼塘,会造成水体富营养化,引起藻类等浮游生物的大量繁殖,使得水体缺氧而影响鱼的生长,甚至死亡。畜禽粪尿等污染物不仅会污染地表水,其有毒有害成分还易进入地下水中,严重污染地下水。地下水中有毒成分增多、超标,将直接危害人类健康。
1.3 气味污染
畜禽生产的气味污染来源主要包括畜禽粪尿的臭味,腐败、变质饲料的异味,畜禽尸体的腐臭味以及畜禽体味等。各种气味不但影响畜禽健康,还影响人们的工作环境和周围大气环境,是畜禽生产过程中废物控制重要问题。臭味有物理和情绪的成分,畜禽臭味的产生、扩散、传送和感知是生化和物理的过程,可在畜禽生产管理中得以控制。
1.4 饲料造成的污染
蛋白质是动物生长、发育和繁殖所必须的营养。因此,在动物饲料中通常需要提供较高的蛋白质水平。但如果氨基酸水平不平衡,则不配套的氨基酸在体内降解后排出体外,这不仅降低了对饲料蛋白质的利用率,还导致了氮对环境的污染(以NH3与NO3为主)。另外,谷物中不能被动物吸收的植物酸,绝大部分也随
粪便排出体外,造成磷对环境的污染。不适当的添加微量元素添加剂给环境带来的危害也是不容忽视的。
1.5 药物残留
在畜牧生产中,为了促进动物生长,或为了预防与治疗动物疾病,常在饲料中添加激素或抗生素等药物,由此而导致等的激素残留或代谢产物对人类健康和环境造成的危害,已经引起人们的关注。以抗生素为例,动物食入后,短时间内进入动物血液循环,最终大多数的抗生素经肾脏的过滤随尿排出体外,极少量未排出体外的抗生素就残留在体内,这些残留的抗生素可能直接或间接的对人体产生毒副作用。
2 畜禽生产过程环境污染的原因
2.1 规模化的影响
在传统饲养方式下,畜禽排泄物一直是土壤有机肥的主要来源,一般不会造成环境污染。但随着我国人民消费水平的提高,对畜产品消费结构的变化和对畜产品需求的增长,畜禽养殖业、畜禽屠宰业和加工业以及皮革加工业等相关产业迅速发展。畜禽规模化生产过程中产生的大量废弃物,已远远超出了周围经济距离内的土壤的消融能力,使得畜禽粪尿大量积压,随意堆放,成为影响周围环境的一个重要的污染源。因此,畜禽生产规模的扩大,往往是造成环境污染的最直接诱因。
2.2 环境保护意识薄弱
人类生存的环境作为社会的公共财产,没有明显的产权关系,加上过去对环境保护宣传不够,造成人们对环境保护的意识薄弱。在建设与布局时,往往对生产、运输、市场等因素考虑得较多,而没有全面考虑其布局的合理性及其与生态环境建设的同步发展,对环境问题没有引起足够的重视。特别是当经营者在扩大生产规模时,往往只考虑增加对扩大生产规模部分的投入,而不愿意增加治污部分的投入。
2.3 环境管理法规不健全,治理处理技术水平落后
虽然近年来规模养殖迅速发展,其环保问题引起了国家和有关部门的重视,但因为现有的环保法规尚不健全,且现有的管理和保护功能受到了多方面的牵制,影响了环境管理法规的执行。
目前,我国畜禽生产过程污染处理的技术和设备比较落后,畜禽废弃物的综合利用技术在全国还没有得到普及。特别是畜禽生产和畜产品加工的废液处理技术成为较大的难题。现有的废液处理设施都存在着或多或少的缺陷,使得畜牧生产的污染治理难度更大。如采用沼气生态系统过程处理畜禽粪尿,虽然效果很好,但其投资成本很大。采用氧化塘处理和贮存粪尿,却有忽视了氧化塘满溢而造成的地表渗流污染和农田的粪污消纳量等问题。
3 对策与措施
3.1 制定与完善相应的法律法规
针对养殖业特点,尽快制定与完善出切实可行的畜禽污染管理法规。包括畜禽养殖场污水排放标准、畜禽养殖规模的标准化、粪肥使用标准、养殖场的合理布局等。养殖规模应因地制宜,规模养殖可以带来规模效益,但规模的大小应当与养殖场周围的土壤的消融能力相一致。对不同规模的畜禽场,应当明确规定出所要达到的粪便与废液的处理能力和所必备的处理设备,并合理布局,制定粪肥的使用标准,从而减轻粪尿对环境的污染。
3.2 推广生态养殖体系
建立生态养殖体系,不但可以降低畜禽排泄物对环境的污染,甚至还能变废为宝,用于增加土壤肥力,制造沼气,提供能量。所谓生态养殖体系,就是按照生态学原理,建立生态工程处理系统,如以农牧结合、渔牧结合、果牧结合等多种形式,建立生态畜牧农场,以实现多级循环利用,从而有效地对畜禽排泄物进行处理和利用。生态养殖体系主要有3种类型:土地还原法、厌气(甲烷)发酵法、人工湿地处理。
3.3 推广科学的饲料配方
3.3.1 采用生态营养饲料的配制技术
生态营养饲料就是利用生态营养学的理论和方法,围绕解决畜禽产品公害和减轻畜禽粪尿对环境污染等问题,从原料的选购、配方设计、加工饲喂方式等过程进行严格的质量控制,并实施动物营养调控,从而控制、减少或消除可能发生的畜禽产品公害和环境污染,达到低成本、高效益、低污染效果。采用生态营养饲料的配制技术,在原料的选择上要求至少90%来源于已认定的绿色产品及其副产品,其他饲料原料可以是达到绿色食品标准的食品。为了提高饲料养分的利用率,在选择原料时还需注意选择消化代谢率高、营养变异小的原料。要根据不同动物种类、不同性别、不同生长阶段的营养需要,尽可能准确估计动物各阶段环境下的营养需要及各营养物质的利用率,设计出营养水平与动物生理需要基本一致的日粮,减少养分的消耗浪费和对环境的污染。采用理想蛋白质模式,以可消化氨基酸含量为基础,配制符合动物需要的平衡日粮,以提高蛋白质的利用率,减少氮的排泄。在饲料加工工艺上,采用膨化和颗粒化加工技术,破坏和抑制饲料中的抗营养因子、有毒有害物质和微生物,以改善饲料卫生,提高养分的消化代谢率、减少排出量。在配制日粮时,单一考虑动物生产性能而不顾环境影响和资源利用的日粮配制方式是不可取的,应考虑各种因素的日粮最优化。在考虑动物的营养需要、最大生产性能的同时,应综合考虑生产性能、环境保护和资源利用。
3.3.2 使用无毒副作用、无残留的安全型饲料添加剂
3.3.2.1 微生态制剂 微生态制剂又叫活菌剂。生菌剂,指用在动物体内正常的有益微生物经特殊工艺制成的活菌制剂。
3.3.2.2 寡聚糖 寡聚糖包括甘露寡糖、果聚寡糖、β-葡聚糖。饲用寡聚糖具有预防疾病和促进生长的作用。据报道,葡聚糖对豆粕型饲料的饲养效果有明显改善作用,可以提高仔猪日增重。仔猪日粮中添加低聚果糖,可以提高仔猪日增重,其效果优于杆菌肽锌、硫酸抗敌素等抗生素。
3.3.2.3 酶制剂 酶是由生物体产生的一类具有高度催化活性的物质,又称生物催化剂;饲用酶制剂是通过特定生产工艺加工而成的含单一酶或混合酶的工业产品。目前,使用酶制剂来提高饲料中能量的利用和蛋白质、植酸磷的消化率已取得了很大进展。纤维素酶、阿拉伯木聚糖酶。β-葡聚糖酶等能够分解纤维性饲料原料,蛋白酶则可直接促进蛋白质原料的分解,提高氮的利用率。
3.3.2.4 中草药添加剂 中草药添加剂含有多种氨基酸、维生素、微量元素等营养物质,能增进机体新陈代谢,促进蛋白质和酶的合成,从而促进生长,提高繁殖力和生产性能,提高饲料报酬,增加饲养效益,且毒副作用小,无耐药性和残留公害,应用前景广阔,是一种天然优质新型的饲料添加剂。
3.3.2.5 有机微量元素添加剂 过去广泛使用的无机微量元素,由于其利用率低,且易受pH值。脂类、蛋白质、纤维、草酸、氧化物、维生素、磷酸盐、植酸盐及霉菌毒素等诸多因素影响,使其被动物吸收的数量远小于理论值。近来发现,使用有机微量元素可提高微量元素的生物利用率,促进生长、增强免疫功能、改善胴体品质。降低维生素矿物质预混料中维生素的分解和减少微量元素对环境的污染。可限制微量元素超大剂量的使用,如不使用高铜、高锌日粮等。高铜、高锌日粮对仔猪确实有显著的促生长或防止腹泻等效果。但是长期使用高剂量铜锌,大量多余的铜和锌随着粪便排出体外,会对生态环境造成严重污染。
3.3.2.6 生物活性肽 生物活性肽就是对动物具有特殊生理功能或生理作用的肽类,这些作用包括激素样作用、免疫调节作用、抗菌作用、抗氧化作用以及具有与矿物质结合的特性。对动物的消化、吸收、矿物质代谢、抗癌、促生长、免疫以及刺激产乳、调节神经、防治疾病等方面有重要作用。近年来已有多种生物活性肽从微生物、植物及生物体内分离出来,开发利用活性肽在饲料上有着广阔的前景。
3.3.3 使用除臭添加剂
除臭剂的使用可以大大降低畜禽排泄物中的恶臭。目前所用除臭剂可分为三大类,即物理、化学和生物除臭剂。物理除臭剂主要指一些掩蔽剂、吸附剂和酸化剂。掩蔽剂常用较浓的芳香气味掩盖臭味。吸附剂可吸收臭味,常用的有机活性碳、麸皮、米糠、沸石、稻壳等。酸化剂是通过改变粪便的pH值达到抑制微生物的活动或中和一些臭气物质达到除臭的目的,常用的有甲酸、丙酸等。化学除臭剂可分为氧化剂和灭菌剂。常用氧化剂有氧化氢、高锰酸钾等,另外臭氧也用来控制臭味。甲醛和多聚甲醛是灭菌剂。生物除臭剂主要指酶和活性制剂,其作用是通过生化过程除臭,如猪场使用EM制剂,可使其恶臭降低97.7%。另外,使用植物提取物可以减少动物恶臭的产生。如一种丝兰属植物,它的提取物有两种活性成分,一种可与氨气结合,另一种可与硫化氢结合,因而能有效地控制臭味,同时也能降低有害气体的污染。
4 结束语
畜牧业发展与自然环境保护及人类生活的影响相当密切,畜禽生活在各种环境之中,反过来,畜禽的生活又影响其生存的环境。因而畜牧业发展与环境保护是相互联系、相互依存和相互制约的。实践证明:环境污染可在较短时间内造成,但要消除则需要较长的时间,如果已造成了严重污染再去治理,不但要付出很大的代价,而且还往往难以获得良好效果。因此采取“先污染后治理”的末端处理,并不是解决畜牧业环境污染的根本对策,而只是对现行污染的应急措施。如用生态系统原理去构建以土地为基础,现代畜禽生产与作物生产结合在一起的综合经营单元,通过废弃物的循环利用,协调畜牧业发展与环保关系的“综合农业”,把牧业环保问题转变成生产问题来解决才是解决畜牧业环境污染的根本措施。