畜禽养殖污染及治理措施概述

娄延岳　张磊　王海棚　孙玲利

摘要：针对畜禽养殖过程中产生的污染问题，从污染的种类、现有污染处理措施、治理过程中存在的问题、污染防治建议等方面进行了综述，以期为治理畜禽养殖污染问题提供参考。

关键词：畜禽养殖污染;种类;治理措施

养殖业的发展给养殖户带来了丰厚的经济利益，成为我国人民奔小康的重要途径。与此同时，养殖业的快速发展也导致水源污染、土壤污染和空气污染等各种污染问题的出现。成为继水污染、大气污染及固废污染之后，中国环保的新挑战。

一、污染种类

（一）对土壤的污染

部分地区畜禽养殖量无序增加，废弃物排放量严重超过土地的消纳能力，造成土壤污染;畜禽饲料添加剂中的抗生素、激素、铜、铁、锌、铬等物质，随着未经处理的粪便入田，长期积累，导致土壤污染和地下水环境污染。有毒有害物质的增加，使土壤营养结构失调，间接影响农作物的生长，造成粮食、果蔬等农产品质量下降。

（二）对空气的污染

畜禽粪便恶臭及饲养中的温室气体会造成双重的空气污染。首先，畜禽粪便经过微生物分解作用之后，会产生硫化氢、氨气、甲硫醇、粪臭素等多种对人和动物体有害的物质。据统计，一个万头猪场每年排放的粪便可产生230多种有害物质。其中，硫化氢、氨气等气体被过量吸入人体后，可刺激口腔、眼、鼻及气管支气管黏膜，引起咳嗽、流涕、流泪等症状，长此以往，可能导致各种呼吸系统疾病的发生。其次，畜禽饲养过程中还可排放二氧化碳、甲烷等温室气体，其占全球人类活动产生温室气体的比例达15%。大量温室气体的排放也为各种病原微生物的传播提供了媒介，容易造成各种疫病在畜禽之间传播，最终影响人类健康。

（三）对水源的污染

目前，我国畜禽养殖业料肉比普遍较高，畜禽粪便中含有大量未消化的各种营养物质。这些营养物质大多未经处理便直接排入地表水，使水体富营养化，大量藻类等水生植物大量生长和繁殖，过多的消耗水中氧气，从而导致水生动物因缺氧而死亡。同时，死亡的水生动物尸体在水中迅速腐烂，引起腐败菌的大量繁殖，并产生恶臭气味，造成了新的水源污染和大气污染。

（四）对人体的污染

为了使畜禽减少疾病，缩短生长周期，更快实现经济效益，在当前的规模化养殖中普遍将抗生素、维生素、矿物质等物质作为饲料添加剂。一般情况下，畜禽出栏前会减少或停止添加剂的使用，但是这种滥用现象仍然非常普遍，有的甚至将汞、砷等重金属元素添加于饲料中，这些都直接或间接地对人体健康和生态环境造成威胁。

二、現有污染处理措施

（一）粪便处理和利用

目前对畜禽粪便的利用主要是直接施肥法、干燥法、燃烧法和发酵法。

1、直接施肥法。直接施肥法是将畜禽粪便直接用作土壤肥料，但由于粪便中含有大量有机物，不同粪便甚至不同养殖场的碳氮比、酸碱度等各不相同，传统的利用方法，即直接施肥法无法使粪便的各种矿物质达到充分利用，利用率较低，施肥过量甚至会对农作物的生长产生不利影响，且无法解决粪便产生的恶臭等空气污染问题。故直接施肥法如今已经很少被使用。

2、干燥法。干燥法主要分为自然晾干法、高温快速烘干法、热喷干燥法等。干燥法可以对粪便进行脱水干燥，抑制粪便中微生物繁殖，减少粪便产生的恶臭气体污染，为运输和储存提供方便。

3、燃烧法。燃烧法分为直接燃烧法和燃烧发电法。直接燃烧法在我国西北部分地区被广大牧民广泛使用，牧民通过直接燃烧晒干的牲畜粪便取暖、做饭，这种方法简便易行，不需要其他配套设施，但直接燃烧资源利用率低，且易造成空气污染。燃烧发电法一般使用大型锅炉将粪便集中燃烧，利用粪便产生的热量发电，资源利用率较高，可节约煤炭、天然气等，且可以同时处理大批畜禽粪便。大型锅炉的超高温能够彻底杀灭粪便中的各种病原菌，减少传染病传播。

4、发酵法。粪便发酵是一种可以将粪便转化为土壤肥料或能源的粪便处理方式，利用率较高，主要包括直接堆肥、化粪池发酵和沼气池发酵。直接堆肥法是一种仅需在自然场地下通过对粪便进行简单堆积，依靠粪便内多种微生物进行生物转化作用就能实现的粪便处理方法，这种方法能够提高粪便的肥料利用率，减少粪便中强酸强碱等有害物质对农作物的损害。这种方法因为处理成本低，可以一次性大规模处理粪便，处理后粪便腐熟程度较高等优点，成为规模化养殖厂的主要处理模式，是有效进行资源回收利用的良好方法，但由于直接堆肥法需要较长的发酵周期，所以，该方法还有待改进。化粪池发酵是将畜禽粪尿和污水在化粪池中经过好氧性和厌氧性细菌的发酵来处理畜禽粪尿的一种方式。沼气池发酵是利用粪便中厌氧细菌的生物作用将粪便发酵利用，产生沼气用于生活取暖或发电的技术。同时，沼气发酵产生的沼渣可以用作优质有机肥、土壤改良剂以及动物饲料。

（二）畜禽污水处理

1、还田模式。畜禽粪便污水还田是传统而经济的处置方法，把污染物进行有效处置，其中，有用的营养成分又可循环应用于土壤一植物生态系统中，散养型畜禽粪便污水处理一般采用这种办法。该模式适用于离市区较远、土地充足而且有足够场地消纳粪便污水的经济欠发达地区，尤其是常年种植须施肥的农作物地区。还田模式主要优点：一是粪便污水零排放，能够实现资源利用最大化，化肥的使用大量减少，而且土地肥力可以提高;二是投资小，耗能低，不需要专人管理，转运费用低等。其存在的主要问题是需要大量土地利用粪便污水，每1万头猪至少需7hm土地消纳粪便污水，另外，污水向周边散发恶臭以及降解过程所释放的氨、硫化氢等有害气体将对大气环境构成威胁，同时，存在传播畜禽疾病和人畜共患病的危险。

2、自然处理模式。自然处理模式主要采用氧化塘、土地处理系统或人工湿地等自然处理系统对养殖场粪便污水进行处理，适用于距离城市较远、气温较高、土地宽广且有滩涂、荒地、林地或低洼地可作污水自然处理系统、经济相对落后的地区，要求养殖场规模中等。自然处理模式主要优点：一是投资较少，耗能少，运行管理费用低;二是污泥量少，不需要复杂的污泥处理系统;三是地下式厌氧处理系统厌氧部分建于地下，基本无臭味;四是便于管理，对周围环境影响比较小而且无噪音。其主要缺点：一是土地占用面积较大;二是处理效果容易受季节和温度变化的影响;三是建于地下的厌氧系统出泥困难，并且维修不便;四是地下水有可能遭到污染。

3、工业处理模式。工业化处理模式包括厌氧处理、好氧处理以及厌氧一好氧处理等处理组合系统。对地处经济发达的大城市近郊、土地紧张且无足够农田消纳粪便污水或进行自然处理的大型养殖场，应采用工业化处理模式净化处理畜禽粪便污水。工业化处理模式主要优点：一是占地少;二是适应性广，基本不受地理环境的影响;三是季节温度变化对其影响较小。其主要缺点：一是投资大，每1万头猪场粪便污水处理投资约120万～150万元;二是能耗高，每处理lm3污水约耗电2～4kw·h;三是机械设备多，维护管理工作量大;四是需專门技术人员管理。

（三）畜禽恶臭防治

畜禽恶臭的防治方法主要包括化学法、物理法及生物法。化学法主要通过高锰酸钾或者过氧化氢等强氧化剂来消除恶臭;生物法是利用微生物降解作用对恶臭进行治理;物理法则是在畜禽舍内放置活性炭、膨润土、沸石等吸附剂来吸附恶臭或者通过降温除湿、加强通风、减少粉尘等方法来减少恶臭，加快其扩散。另外，还可以改良饲料配方，通过提高蛋白质及其他营养的吸收效率以减少氮的排放量和粪的产生量。

三、治理过程中存在的问题和建议

虽然政府在资金和政策上对污染治理有一定的引导性，但对污染治理的问题，企业普遍存在治理动力不足、积极性不高的情况。所以，针对养殖污染治理中存在的问题，提出以下建议。

（一）加强宣传、严格监管

多渠道、多方式宣传畜禽养殖污染的危害，提高人们的环境保护和监督意识，发动全社会的力量减少污染、监督污染、治理污染。通过对养殖经营者进行污染危害性宣传、防污理念宣传、治污必要性宣传等，使其充分认识到他们是污染治理的主体，提高他们的环境责任意识和防污、治污能力。当前的污染治理正逐步从政府主导转变为企业主导、政府支持并监管的模式，这种模式下，政府更需要制定政策法规，各个部门联动协作、找出行之有效的监管方案，才能使养殖企业真正做到“谁污染，谁治理”。同时要加强污染废弃物处理技术研发，促进畜牧业沿着健康的轨道发展。

（二）改善养殖方式

通过科学化的饲料配方设计及养殖管理，提高畜禽对饲料的利用率，可以大幅降低畜禽粪便中营养物质的残留，减少畜禽排泄物中有害重金属等元素的排放，减少畜禽粪便产生的氨等气体污染。

养殖场粪污处理大多离不开微生物发酵，而微生物对pH值极其敏感，在其适宜的pH环境下才能够更好地分解粪污，但许多养殖场不注意消毒剂的选择和使用，导致粪污中pH值过大或过小，微生物失去活性，导致发酵失败，畜禽粪污不能很好地被处理，污染加重。鉴于此，建议养殖场使用中性消毒药或进行适当的酸碱度调节后再进行发酵。

（责任编辑 冯会利）