规模化猪场对环境的影响及主要防治措施

聂昌林，远德龙，宋春阳

(青岛农业大学动物科技学院，山东 青岛 266109)

改革开放以来，我国畜牧业发展迅速，尤其几年来，随着人们对养猪业的重视，养猪生产正由传统的农户散养向集约化、现代化转变。农业生产面临着十分严峻的挑战，相对种植业而言，养猪业具有一定的优势，所以，各级政府都把发展养猪业作为农业产业结构调整的重要内容来抓，把发展养猪业作为今后一个时期发展农业、确保农业增效、农民增收的重要产业来抓，我国养猪业迎来了大发展的契机[1]。但是，由于一些不良的管理办法、不合理的经营结构、掠夺性的生产运作，以及将大量的养殖污染物排泄到外界环境，从而引起水污染、土壤污染以及大气污染等综合环境污染。

随着人们越来越重视生态养殖，养猪业若再这样下去，必将制约养猪业的持续发展。本文综述了规模化养猪对环境的污染以及综合防治措施，以期能够促进养猪业的又快又好发展。

1 产生污染的原因

养猪场对生态环境的污染主要是猪粪尿及其一些污物造成的，它们对土壤、水体、空气造成污染破坏，并传播疾病，严重威胁人们的身体健康。养猪业产生的污染物和浪费的饲料对环境的污染主要有3个方面：土壤、水体和大气污染。

1.1 粪尿是最大的污染源

据报道，猪大约将53.1 %的食入氮和79.8 %的食入磷随粪尿排出[2]。按1头猪日排粪尿量6 kg计，每年粪尿量约2.2 t；1个千头猪场日排粪尿量达6 t，年排粪尿2 200 t。这些粪尿在自然界微生物的作用下可分解为氨、胺和硝酸盐，致使土壤和水体中硝酸盐含量超标，导致许多蔬菜和一些植物中的硝酸盐超标，并产生致癌物质，对人体健康产生危害[3]。而且粪尿中含有大量的病原微生物和寄生虫，有些病原微生物和寄生虫卵可在土壤中存活很长一段时间。据报道，由动物传染给人的人畜共患传染病至少有90多种，其中由猪传染给人的人畜共患传染病有25种[4]，这些人畜共患病的载体主要是畜禽的粪便，它们通过土壤、空气和水体，以植物和动物为中介，再将病原微生物和寄生虫传播给人类，成为畜禽传染病、寄生虫病以及人畜共患病的传染源。而且养猪场周边环境蚊蝇漫飞，恶臭远逸，对养猪场周围的居民生活造成不良影响，还可污染土壤，并由此引起地下水污染。

1.2 污水的污染

猪场大量的粪尿、污水未经处理直接排放到环境中，会影响作物的生长，富含营养物质的粪尿、污水致使病原微生物滋生，威胁周围人畜健康，并且超量的金属元素会在植物体内聚集，人畜食用这样的植物也会导致重金属中毒；此外，猪场的污水还会污染地表水，并且有毒、有害成分容易进入到地下水中，严重污染地下水。另外如果这些粪污不作处理，随意排放，进入水体后，将不断消耗水中的氧气，分解形成大量的氮和磷，致使水体富营养化，引起藻类等低等浮游生物的大量繁殖。由于藻类是鱼类难以消化利用的生物群体，在水中大量繁殖后又大量死亡，产生一些毒素和消耗大量氧气，使鱼类中毒缺氧而死亡，然后会腐败产生大量恶臭物质，如甲烷、氨和硫化氢气体等，使水域成为死水，水质变差，污染生态环境。

1.3 大气的污染

养猪场及周围环境臭味的主要来源就是猪粪尿的气味，猪的粪便不仅有臭味还会产生有害气体。猪粪便发酵后会产生大量的NH3、H2S、粪臭素、CH4、CO2等有害气体，这些气体不但会导致猪群应激，还影响人类健康。在规模化养殖过程中，由于对粪便没有进行科学有效的处理，将猪粪便堆积猪场一角，散发出非常难闻的气味，严重地污染了周围居民的生活环境。

2 控制环境污染的必要性

我国养猪业快速发展的同时，生态环境遭受的污染也日益严重。1头猪每天排放的污水量相当于7个人的生活产生的废水，猪场污水中氮、磷等污染成分高，粪便中又含有病原微生物及寄生虫，未加处理而排出后，势必会造成水质恶化，敏感水生生物死亡，猪场的粪便污物已成为饮用水源地和江河、湖泊主要污染源的新污染大户。养猪业在污染环境的同时，也严重影响了养猪业本身的发展。生猪的疫病变得越来越严重，甚至之前原已控制和基本控制的传染病，包括某些人畜共患病，如猪囊虫病、旋毛虫病等，全国猪囊虫病患者急剧增长。饲养环境质量恶化，导致疫病增多，用药量加大，造成产品中药物残留严重超标，致使猪产品安全性下降，严重影响了人们的身体健康[5]。目前食品安全问题越来越引起人们的关注，其中药物残留是一关键问题。因此，环境污染物的控制是一项涉及生猪生产的产前、产中、产后所有过程的一个系统工程，既有技术问题，又有管理问题，既有生产者的问题，又有加工者的问题。因此，必须采取各种有效措施，进行多层次、多环节综合治理，变废为宝。

3 养猪业环境污染的防治对策

养猪场环境控制包括猪舍和猪场环境控制，猪舍环境控制包括猪舍高度、通风、光照、温度、湿度、有害气体浓度和微生物污染程度，以及猪群饲养密度、饲料、饮水、设备与用具的控制，猪场环境控制包括饲养区规模与舍间距离、座向、风向、场地坡度，排污处理以及保护水源、防止环境污染、隔离带和绿化带等[6]。实践证明：仅仅抓住任何单一措施都不可能完全达到保护环境的目的，必须将各个方面、各项措施齐头并进。但在生产过程的产前、产中、产后等各个环节中，采用综合的控制方法进行污染治理，既能达到控制和保护环境的目的，生产安全放心猪肉，还可实现资源化利用，发展节约型循环经济。

3.1 合理规划猪场

在规划规模化养猪场时，既要考虑到猪场不能污染周围的环境，也要考虑到周围环境对猪场的污染，同时对猪场周围环境的水源、土质、空气要做无污染保护和处理。我们应将猪场尽可能建在远离城市、工矿区和人口密集的地方。猪粪尿和污水有效处理后，是很好的有机肥料，可以为现代有机种植和养殖生产绿色有机食品提供优质的肥料和饲料。农村种植业需要大量的农家有机肥，把猪场建到农村，可使猪场大大降低环保处理费用，而且还使周边农民受益.实现企业农民双赢。同时科学地应用这类有机肥，还是保护、提高地力的最有效措施。同时还应考虑猪场规模、粪尿及污水排放和农田作物所需营养等良性循环利用情况。

3.2 农牧结合，生态养殖

鼓励发展农牧结合的中小型猪场，并对猪场产生的粪便和污水进行有效地处理和合理地利用，推广猪—肥—粮、猪—沼—鱼、猪—沼—果等多种农牧结合模式。实现养殖废弃物的减量化、资源化、无害化，对不能达标排放的规模化畜禽养殖场实行限期治理等措施。结合国家2007年开展的第1次全国污染源普查，对规模化养猪场产排污系数的测算，建立和完善畜禽养殖业污染物排放标准。相信这些制度、法律法规和行业标准的出台，我国畜禽养殖业对环境的影响将逐步降低，生态养殖业将会蓬勃发展。

3.3 合理设计饲料配方

合理设计饲料配方，改善饲料结构，提高畜禽饲料利用率，降低环境污染。在动物营养调控方面，采用理想蛋白质模式配方，可显著降低粪便中氮的排出，即在满足动物有效氨基酸与日粮中氨基酸水平相适应的基础上，可以适当降低日粮中的蛋白质，这不仅可以节约蛋白质资源，而且也是从根本上降低动物粪便氮污染的重要措施。选用饲料，注意选择消化率高、营养变异小、有毒有害成分低、安全性能高的饲料，欧洲饲料添加剂基金会指出，降低饲料中粗蛋白质的含量，而添加单体氨基酸(如赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸)可使氮的排放量减少20%～25%[7]，从而降低动物排泄物中的氨气，减少臭气的发生。岳隆耀等研究发现，降低断奶仔猪蛋白水平并按照理想蛋白模式补充单体氨基酸，线性降低了氮排泄(P＜0.001)，平均每降低1个百分点的仔猪日粮蛋白水平，可减少8.4 %的氮排泄量[8]。任继平等以“理想蛋白”模式配制日粮，在不影响生长猪生产性能的前提下，可降低日粮蛋白3.17 %，从而减少氮的排出[9]。元娜研究发现，日粮中添加赖氨酸(Lys)、蛋氨酸(Met)和苏氨酸(Thr)，可使肥育猪日粮粗蛋白质水平从16.1 %降低到13.3 %，且大幅度降低氮排泄量而不影响其生产性能[10]。

3.4 合理使用饲料添加剂

配制饲料时，可选用环保型饲料添加剂，从而促进动物对饲料养分的吸收，节约养殖成本的同时减少对环境的污染。植物性饲料中含有许多抗营养因子，饲料中添加酶制剂可以消除相应的抗营养因子，补充动物的内源酶，提高饲料利用率。饲料中添加植酸酶，可提高猪对磷的利用率，降低磷的排泄量，并且还能提高猪对矿物质元素的利用率和蛋白质的消化率，使整个日粮养分的消化率有所提高，更为重要的是，可减少粪便中氮、磷的排出，防止氮、磷对环境的污染。Qian[11]等报道，在低磷或正常日粮中添加植酸酶可提高磷的消化吸收率，减少粪中25 %～65 %磷的排泄，且能提高Ca、Mg、Mn、Cu、Zn、Fe及N的生物利用率，其中尤以Ca、Zn、Mn和Cu提高最为明显[12]。防臭剂是配制环保型饲料必需的添加剂，丝兰属提取物具有独特的固氮能力，对减少粪尿的臭味，降低氨气等有害气体的浓度，改善饲养环境有着重要的作用[13]。丝兰属植物提取物不但能减少舍内的臭气，还能改善动物的生产性能；另外，在饲料中添加益生素、酸化剂、EM制剂、各种酶类等都可减少氮、磷和矿物质元素对环境的污染。

3.5 节约用水，减少污水排放量

养猪场的用水主要有2大部分，一是饮用水，二是猪舍的清洁用水。清洁用水占养殖用水的绝大部分，不同的清洁方式对水的需求量不同，若采用水冲式粪尿处理系统，需用3～5倍的冲洗水，由于用水量过大，形成大量的液态水粪，增加了养殖场污水的排放量，造成较高的污染负荷。因此，粪尿的处理应根据猪场的具体条件，综合考虑日常运行费用和操作是否方便等因素，确定粪尿处理方式，即便要用水冲式，最好也将粪尿分离来处理，以节约用水，减少对环境的污染。

3.6 污染物的合理处理

畜禽粪尿的处理有很多方法，比如自然堆肥法、粪便干燥法、粪便沉淀法、化粪池发酵法。目前最常用的就是化粪池发酵法。化粪池发酵法主要依靠微生物对畜禽粪便中有机物的降解作用，来降低畜禽粪便对环境的污染程度。化粪池发酵法主要包括厌氧生物处理和好氧生物处理。通过厌氧生物处理，可大量除去可溶性有机物(去除率可达85%～90%)，而且可杀死传染性病菌，有利于防疫，并且粪便经厌氧处理后，在产生沼气的同时，能够降低60%～75%的化学需氧量(COD)[14]。养殖场的污水排放需严格控制生化需氧量(BOD)和COD。好氧处理比厌氧处理在气味与COD控制方面更有效。经好氧发酵法处理的畜禽粪便可以排入农田或河道。污水的处理过程应包括固液分离、沉降池降解、酸化调节池和厌氧池处理，预曝气池充氧，最后进入水生植物塘过滤吸附，从而达到排放指标。通过厌氧发酵产生沼气是目前处理猪粪最常用的方法，而且沼气池运行费用低。据报道，1头50 kg以上的猪每天排出的粪便可产生0.2 m3沼气，产生的热量相当于0.6 kg标准煤产生的热量，16头肥猪年排放的粪便产生的沼气相当于l t汽油的能源，沼气中甲烷的含量达55%～65%，相当于天然气甲烷含量的70%左右。

4 总结

规模化养猪场环境保护问题主要是猪的粪便和污水不能有效科学地处理与利用。现在生态养殖越来越引起人们的重视，我们要从猪场的选址、建设规划，到饲料配方的设计、添加剂的使用，甚至养猪场污染物的处理抓好各个环节，绝不能马虎。努力实现猪—肥—粮、猪—沼—鱼、猪—沼—果等多种农牧结合模式。我们国家还应该建立一系列的法律法规，通过政策支持、资金补贴和技术扶持，让养殖场实行污染物必须先处理再排放。这样在保护环境的前提下，养猪也才能健康有序地发展下去。

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