养猪业对环境的污染及防治措施
2015-04-16赖丽萍福建省上杭县旧县镇畜牧兽医水产站364214
赖丽萍 福建省上杭县旧县镇畜牧兽医水产站364214
养猪业对环境的污染及防治措施
赖丽萍福建省上杭县旧县镇畜牧兽医水产站364214
针对养猪业带来的环境问题进行讨论,并提出切实可行的治理方案,为养猪业的可持续发展提供理论参考。
养猪业环境问题防治措施
随着养猪业的迅速发展,饲养过程中排放的污水、粪便、恶臭也会大量增加。养殖污水、粪便如不作适当处理,势必严重影响养殖集中地区周边环境,严重污染周边地区的空气、水、土壤[1],使之成为畜禽传染病、寄生虫病和人畜共患病的传染源[2]。养猪业带来的环境问题日趋严重,危害人类的健康,制约养猪业的可持续发展[3]。如何协调养猪业与环境的友好发展,减少对环境的污染,对环境污染的治理是当前亟需解决的问题。
1 养猪业带来的环境问题
1.1大气污染猪粪便在发酵过程中会产生恶臭,分为有机类和无机类。有研究资料表明,猪粪恶臭成分有230种[2]。有机类恶臭主要包括挥发性的脂肪酸、醇类、酚类、醛类、酮类、脂类、胺类、硫醇及含氮杂环化合物。无机类:氨、硫化氢。氨和硫化氢对眼、呼吸道黏膜会造成刺激,家畜长期接触会造成抵抗力下降,易发疾病。若空气中氨、硫化氢含量过高还会影响周边居民的健康。猪粪在水解、硝化、反硝化过程中还会释放大量的二氧化碳及甲烷[4],这两种气体都是温室效应的重要因素。温室气体能吸收地球释放的红外线辐射,阻止地球散热,使得地球变暖,破坏地球的生态。
1.2水体污染生猪对饲料中氮、磷的吸收率只有30%~50%[5],大部分氮、磷及未消化的营养物质都随着粪尿外排,进入自然水体后,一旦超过水体的自净能力,会导致水体富营养化:引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体中的溶解氧急剧下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡[6]。
养殖过程中,饲料中会添加微量的重金属元素,如铜、锌、砷等重金属元素,这些重金属元素能起到减少疾病、抑制有害菌、促进猪生长等作用[7]。但是,这些重金属元素利用率低,大部分都随粪尿排出。规模化养猪场的清粪工艺除发酵床外,其余都需要大量的水冲洗。若养猪场配套的废水处理设施无法满足要求,部分养猪废水超标排放甚至直接排放,重金属将进入水体,导致水体受污染。
1.3土壤污染适量的粪污进入土壤中,对土壤起着增肥作用。如果粪污量超过土壤的自净能力,将会出现不完全降解,产生恶臭及亚硝酸盐等有害物质,引起土壤变性,破坏土壤的基本功能。粪污中超标的重金属元素、兽药随着粪污进入土壤,将导致土壤重金属积累,兽药残留,严重影响土壤功能,降低农作物品质。在赵征宇的报道中[8],土壤施用猪粪有机肥后,有效铜、有效锰含量分别增加32.4%、20.8%,有效锌、有效铁含量分别降低2.3%、18.3%。
2 防治措施
如何有效地防治养猪场对环境的污染,可从两方面入手。一是职责部门应该合理规划、加强管理;二是节能减排,无害化处理猪场废弃物,对被污染区域进行治理。
2.1合理规划、科学管理保证养猪场远离人口密集区、城镇、工业区,应建立在具有交通优势的农村地区,养猪场距离主干道应不少于800 m,距离一般干道应不少于500 m[9]。养猪场选址要有一定坡度,以利于光照、通风、排水。合理建设粪污处理系统、排粪通道,确保粪污处理及排放方便。
职责部门应该加强管理,加大监督查处力度,严格控制规模养猪场污染物总量的排放。督促业主按照环境影响评价的要求,建设符合国家标准的污染防治设施。严格把关,对防护距离和治污设施达不到要求的养猪场不予审批和验收。对已建养猪场采取先急后缓,分批治理;新建、扩建、改建养猪场必须严格执行“三同时”制度,即污染防治设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用。
2.2节能减排、无害化处理
2.2.1发酵床养猪利用微生物原理及生物发酵技术,将木屑、稻壳、秸秆按一定比例混合,作为猪圈的垫料,利用生猪的拱翻行,将猪粪尿、垫料充分混合,通过微生物群落的分解发酵,降解粪尿中的有机物。发酵床养猪可有效降低猪圈内有害气体含量,有研究表明,与传统养猪模式相比,该工艺可减少猪舍中二氧化碳、甲烷含量20%[10],可有效减少废物排量,减少冲洗水用量,达到“节能减排”目的。
2.2.2研发环保型饲料提高生猪对营养物质的利用率,减少其随粪尿排放量,是从源头上消除污染的方法。有研究表明,在猪日粮中添加植酸酶,可提高猪的生产性能,提高饲料转化率、减少粪尿中N、P的含量,减少排污对环境的压力。除此之外,植酸酶还可以提高生猪对微量元素的利用率。在Revy[11]的研究中,猪日粮中分别添加1 200 U/kg植酸酶或20 mg/kg锌,添加植酸酶组仔猪对Fe、Cu、Ca、Mg和P的利用率均高于添加锌组仔猪。据报道,北爱尔兰农业研究所在妊娠期母猪日粮中添加生物复合铁,每头断乳仔猪比添加硫酸亚铁的对照组体重提高11.3%,采食量提高6.7%,而生物复合铁在仔猪内的残留明显低于硫酸亚铁。
由此可见,环保型饲料对生猪的健康、缓解养猪业对环境的压力都起到了不可估量的作用。因此,在我国养猪业污染日益严重及政府对环境保护重视的形势下,开发环保型饲料势在必行。
2.2.3猪粪资源化利用猪粪的资源化利用包括:循环利用、自然堆肥及猪粪-沼气工艺。
猪粪中含有大量的N、P、K、微量元素及大量有机物,如果能合理有效地利用这部分物质和能量,在解决环境污染问题的同时还能带来经济效益。目前应用较多的就是粪渣作为食用菌栽培的原料,粪污经过固液分离机除悬浮物后,重金属含量显著下降,为食用菌栽培提供安全保障。粪渣作为食用菌培养原料不仅可以解决食用菌产业原料不足问题,同时也解决了粪污处理问题。据统计,粪渣培养食用菌技术在福建应用较多,2005年福建全省食用菌产值达62.4亿元[12]。杨菁等[13]利用猪粪渣作为原料培育出的黑木耳粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、总氨基酸量都高于常规法培养的黑木耳。据报道[14],利用猪粪渣培养双孢蘑菇,平均单产可达11.86 kg/m2,产品质量符合《无公害食品双孢蘑菇》NY5079-2002中标准。
自然堆肥的原理是在好氧条件下利用微生物的降解作用,快速分解粪污中易分解的有机物,降低粪污水含量,减小体积,减轻重量,提高有效养分含量。堆肥过程中,产生的高温(60~70℃)可有效地杀死病原体、虫卵,达到无害化的目的。制作优质堆肥的关键是创造适合微生物生长的环境,在林代炎等[15]的研究中,用于堆肥的猪粪有机质含量为65.8%,N、P、K总含量达6.55%,含水率为91%,将沉淀猪粪与晒干菌渣按重量比2∶1联合堆肥处理,生产的有机肥产品质量能满足《有机肥料》NY525-2002标准及《粪便无害化卫生标准》GB7959-1987。
沼气是有机物质在厌氧条件下,经过微生物的发酵作用而生产的一种混合气体,可燃,一般甲烷含量50%~70%,其余为二氧化碳和少量氮、氢和硫化氢。利用猪粪及生活垃圾生产沼气,可以有效地处理猪粪及生活垃圾,得到沼气、沼液;沼气可用于职工生活用能、仔猪保温、发电等。沼液和沼渣可作为肥料施于农田中[16]。目前,许多规模化养殖场都有沼气工艺,资源化利用猪粪,不仅能解决污染问题,同时也能带来经济效益。
2.2.4植物修复植物修复是利用绿色植物来转移、容纳或转化污染物,使其对环境无害。在养猪场周边种上相应的植物,可以起到净化土壤中重金属、净化空气、降噪等作用。有研究表明,有些植物能有效地将铅固化而降低其毒性[7]。植物可通过氧化还原反应,改变多价螯合污染金属的价态,如将Cr6+变为Cr3+,使其钝化[17]。漂浮植物可以有效净化被污染的水体,刘士哲等[18]研究了用于猪场污水氧化塘净化处理的漂浮栽培植物修复系统,结果表明,美人蕉、香根草、空心菜等植物在该系统中生长良好,能有效去除N、P,水质净化效果好。江西省赣州市许多养殖户在猪场周围都种上了脐橙树,这样既可以减少污染、美化环境,同时也带来一定的经济效益。
3 小结
养猪业带来的环境污染日益严重,如何有效地处理是当前亟需解决的问题。我们必须从实际出发,合理规划建设养猪场,科学管理,采用无害化方式处理猪场废弃物,采取有效措施治理环境污染,确保养猪业与环境协调、健康、持续发展。
[1]张振宇.搞好生态养猪,保护生态环境[M].畜禽业,2012(7): 58.
[2]刘德金,孙永明,许秋生.浅谈养猪业的废弃物污染及防治措施[J].牧业论坛,2013,29(1):47-48.
[3]张守伟,邢玉新,李书高,等.生猪产业对环境的污染和防制对策[J].养殖技术顾问,2012(3):248-250.
[4]王卉,高凤仙.我国养猪业污染现状及其防治措施[J].猪业科学,2013(3):80-82.
[5]杨运松.太湖县规模养猪对环境的污染及防治策略[J].畜牧兽医杂志,2013(2):64,68.
[6]张从.中国农村面源污染的环境影响及其控制对策[J].环境科学动态,2001(4):10.
[7]郑孝成,钱仲仓,杨泉灿.规模化养猪场周边土壤重金属污染及防控[J].上海畜牧兽医通讯,2013(2):58-59.
[8]赵征宇,蔡葵,赵明.畜禽有机肥料对土壤有效铜锌铁锰含量的影响[J].山东农业科学,2006,50:40-42.
[9]范良志,潘家慰.浅谈农村专业户养猪场规划与建设[J].福建畜牧兽医,2005,27(1):41.
[10]梅九财.微生物发酵床养猪法的主要内容[J].养殖技术顾问,2012(12):4-5.
[11]Revy P S,Jondreville C,Dourmad J Y,et al.Effect of zincsupplemented as either an organic or an inorganic source and of microbial phytase on zinc and other minerals utilization by weanling pigs[J].Animal Feed Science and Technology,2004,116:93-112.
[12]国家统计局.福建统计年鉴2006[M].北京:中国统计出版社,2006.
[13]杨菁,林代炎,叶美锋,等.猪粪堆肥栽培黑木耳及其品质分析[J].菌物学报,2005,24(增刊):187-193.
[14]林代炎,杨菁,吴飞龙,等.应用猪粪渣栽培双孢蘑菇研究初探[C]//中国农学会耕作制度分会.中国农作制度研究进展2008,沈阳:辽宁科学技术出版社,2008:525-527.
[15]林代炎,叶美锋,吴飞龙,等.规模化养猪场粪污循环利用技术集成与规模式构建研究[J].农业环境科学学报, 2010,29(2):386-391.
[16]李鹏,陶亮亮,张虹,等.养殖场粪便的资源化利用研究现状[J].江西饲料,2011(3):1-3.
[17]赵志强,牛军锋,全夔.环境中有害金属植物修复的生理机制及进展[J].环境科学研究,2000,13(5):54-57.
[18]刘士哲,林东教,何嘉文,等.猪场污水漂浮栽培植物修复系统的组成及净化效果研究[J].华南农业大学学报, 2005,26(1):46-49.
B
1003-4331(2015)05-0032-03