闽东地区规模猪场猪粪中重金属含量调查分析

2022-03-13韦丽金

中国猪业 2022年1期

韦丽金

（福建省宁德市畜牧站，福建宁德 352100）

随着养猪业规模化、集约化程度的不断发展，养猪场一般在猪饲料中广泛添加多种微量元素，甚至也适当添加一些重金属元素如Zn、Cu、Cr等，以满足动物生长和提高免疫力的需要[1]。然而，养猪场在不规范或超量添加重金属时，动物的消化道无法完全吸收，重金属元素会直接随粪便排出[2,3]，进而进入土壤或环境造成污染。随着畜牧业的快速发展，养殖规模不断扩大，养殖场产生的污水、污泥和动物的粪污等会超过环境承载量，给环境带来巨大的压力。据相关研究发现，长期施用超标的畜禽粪便，可引起农作物土壤重金属超标，甚至危及到粮食安全[4,5]。畜禽粪便中富含有机物和氮磷钾等农作物生长所需元素，目前国家提倡将畜禽粪污还田资源化利用，畜禽粪便不仅可以改良土壤，还可以提高土壤的养分，提高农产品的品质[6,7]。近几年，闽东地区养猪业发展迅速，规模猪场逐渐增加，养殖粪肥的产量也逐渐增大。为了解该地区猪粪中的重金属含量，以指导畜禽粪污的资源化利用，本研究对闽东地区的8家规模化猪场的不同猪群的粪便进行重金属含量的测定和分析，以明确不同阶段猪的粪便中重金属含量，为猪粪制备有机肥和还田利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 粪便样品

从闽东地区随机抽取8家规模养猪场，按照有机肥的采集与处理方法采集了母猪、保育猪、小猪和中大猪4种猪群的粪便样品160份，每种猪群分别采集5头猪的粪便样品混合为1份，共32份混合样品，对猪粪中铜、锌、砷含量进行测定。

1.2 检测方法

采集的鲜猪粪样品委托福建省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所进行检测。铜和锌的含量采用原子吸收光谱法测定（GB/T 13885-2017），砷的含量采用原子荧光光度法测定（GB/T 13079-2006）。

1.3 统计分析

检测的试验数据将分成不同猪场和不同猪群进行统计分析，各猪群各项结果以“标准差±标准误”表示。

2 结果与分析

2.1 母猪粪便中铜、锌、砷等的含量

将猪粪便检测数据按母猪群进行统计分析，8个规模化猪场母猪粪便中铜、锌、砷含量如图1所示，抽检测试猪场的母猪粪便中铜的含量在0.15～0.62 mg/kg之间；锌的含量在0.07～2.95 g/kg之间；砷的含量在0.36～0.78 mg/kg之间。其中，8个猪场母猪群中，锌的含量差异较大，而砷的含量则相对平稳。

图1 8个规模化猪场中母猪粪便中铜、锌、砷的检测结果

2.2 保育猪粪便中铜、锌、砷含量

将猪粪便检测数据按保育猪群进行统计分析，8个规模化猪场保育猪粪便中铜、锌、砷含量如图2所示，抽检测试猪场的保育猪粪便中铜的含量在0.45～2.3 mg/kg之间；锌的含量在3.3～25 mg/kg之间；砷的含量在0.34～0.92 mg/kg之间。

图2 8个规模猪场保育猪粪便中铜、锌、砷的检测结果

2.3 小猪粪便中铜、锌、砷含量

将猪粪便检测数据按小猪群进行统计分析，8个规模化猪场小猪粪便中铜、锌、砷含量如图3所示，抽检测试猪场的小猪粪便中铜的含量在0.29～6.03 mg/kg之间；锌的含量在0.43～7.43 mg/kg之间；砷的含量在0.47～0.95 mg/kg之间。

图3 8个规模猪场小猪粪便中铜、锌、砷的检测结果

2.4 中大猪粪便中铜、锌、砷含量

将猪粪便检测数据按中大猪群进行统计分析，8个规模化猪场中大猪粪便中铜、锌、砷含量如图4所示，抽检测试猪场的中大猪粪便中铜的含量在0.2～1.81 mg/kg之间；锌的含量在0.49～4.68 mg/kg之间；砷的含量在0.32～0.9 mg/kg之间。

图4 8个规模化猪场中大猪粪便中铜、锌、砷的检测结果

2.5 猪粪便中铜、锌、砷的最高含量

抽取测试的8个规模化猪场的各猪群猪粪便中铜、锌、砷的最高含量，统计详见表1，并参照《畜禽粪便还田技术规范》（GB/T 25246-2010）中制作肥料的畜禽粪便中重金属含量，并用于旱田作物、水稻、果树、蔬菜中的含量限值的最低值。结果显示，中大猪粪便含铜量最高为6.03 mg/kg，保育猪粪便含锌量最高为25 mg/kg，小猪粪便含砷量最高为0.95 mg/kg。技术规范中规定砷、铜、锌的含量最低限值为30mg/kg、85 mg/kg、500 mg/kg，本次随机抽查的8个猪场中不同猪群粪便中砷、铜、锌的最高含量远远低于国家畜禽粪便还田重金属含量限值，因此养殖场猪粪可用于制作有机肥，进行资源化还田使用。

表1 铜、锌、砷在不同猪群中的最高含量

3 讨论

在动物机体的代谢和生长过程中需要各种微量元素，如铁、铜、锌等都是必需的微量元素，在饲料中适当添加可提高猪的生长速度和免疫力[1]。但重金属元素在动物体内的吸收利用率很低，大部分会随畜禽粪便排出体外，有研究表明，高铜高锌的饲料中有90%的铜锌未被吸收，而是随着粪便排出[8,9]。这些重金属高含量饲料势必导致畜禽粪便中重金属元素严重超过畜禽粪便还田利用的相关标准，如果使用这些粪便进行施肥，可引起土壤中的微量元素蓄积，甚至农作物产生毒害作用，也可蓄积在农作物中，进而危害到食品安全和人类健康[5,10,11]。国家对畜禽饲料日粮中对添加铜、锌等重金属的剂量已作了严格规定[12]，当前饲料厂的饲料配方也在不断完善，饲料生产管理也在规范化、精细化，大大降低了饲料中重金属的添加量，因此，畜禽粪便中重金属的含量也得到了有效控制。由于重金属在自然界中不易消除或代谢耗尽，会出现富集，局部土壤出现超标现象，在使用畜禽粪便施肥前还应对农作物的土壤重金属含量进行检测，选择合适的动物粪便施肥，或对土壤添加调理剂实施重金属的钝化[13,14]。对于重金属污染不严重的土壤，可耕作低富集农作物，而污染较为严重的，应严格管控耕地，采用退耕还林或改种非食用农产品，如能源种植、纤维植物、园林植物等[15,16]。

闽东地区近几年养猪业蓬勃发展，养殖技术也不断提升，规模化程度也越来越高，对猪饲料管控也越来越严格，饲料添加剂使用更加规范，特别是对重金属的添加量有严格的规定。因此，猪粪便中重金属铜、锌、砷的含量得到了有效的控制。本次对闽东地区8个规模化猪场不同猪群粪便中铜、锌、砷的含量进行调查研究发现，3种重金属的最高含量均远远小于《畜禽粪便还田技术规范》（GB/T 25246-2010）中对应重金属含量的最低限值。其中，中大猪粪便含铜量最高，可能是由于中大猪饲料中铜元素的添加量最大；保育猪粪便含锌量最高，通常保育猪饲料中锌的添加量最大；砷属于有毒重金属，在饲料中并无额外添加，主要与饲料原料和添加剂原料有关。