畜禽粪污的危害及防治对策

●展贵德（白银市平川区畜牧兽医技术服务中心 甘肃 白银 730913）

粪污是畜禽养殖过程中的必然产物。受“农牧脱节”问题的影响，畜禽养殖中产出的粪污未能及时还田消纳，资源化利用率较低，畜禽粪污产生的危害随着产量的增加也越来越突出。规模化养殖场必须从源头出发，树立正确的环保意识，实现减量排放，并结合养殖场及周边农业、工业环境对产生的畜禽粪污实现无害化、资源化处理，通过好氧、厌氧发酵和肥料化处理等方法促进畜禽粪污变废为宝。

1 畜禽粪污的危害

1.1 危害人类健康

人畜共患疾病是动物和人类之间可自然传播感染的疾病，其传染源主要为畜禽粪污。畜禽患病后可通过粪、尿途径将病原菌、病毒和寄生虫等排到自然环境中。许多病原体的环境适应性较强，能在土壤、水源中长时间存活且毒力不减，进而感染人类或其他接触动物。以炭疽病为例，2021年河北承德、山西吕梁、山东滨州均出现人感染炭疽芽孢杆菌病例。该病原菌主要发生于牛、羊、马等家畜，若人类被感染，则会出现发热、呕吐、胃痛或呼吸困难、衰竭死亡等问题。

1.2 污染大气环境

饲料中60%的氨以畜禽粪便排泄到自然环境中，厌氧条件下，通过微生物发酵产生二氧化碳、二氧化硫、氨气、甲硫醇、甲硫醚、硫化氢、二甲二硫醚等不利于畜禽和人类健康的有害气体。这些气体带有强烈的酸臭味、鱼腥味、恶臭味等，不仅会影响畜禽生长发育、降低生产性能和畜禽产品品质，还会对养殖户及周边居民生活产生不利影响。以2020年我国肉、蛋、奶产量1.5亿吨计算，畜禽粪污产出量达38亿吨，其中40%没有得到有效处理和利用，尤其是粪便管理过程中产生的二氧化碳、一氧化氮等，是我国农业温室气体的主要排放源。而规模化养殖场内的污水贮存池在存放的同时产生的氨气，也是酸雨形成的主要酸性气体来源[1]。

1.3 污染水体水质

由于粪便相对其他固体废料具有较强的淋溶性，可以通过地表径流对地表水和地下水产生污染，水体被污染后会颜色发黑，并伴有强烈的腐臭味，地下水质也会超标。同时，粪污中富含的氮、磷、钾等元素还会促进水生植物的生长，造成水体富营养化。若粪污中的病原体侵害水生动植物，不仅会引发疾病，还会严重破坏水体的生态平衡。

1.4 污染土壤农田

规模化养殖场为提高养殖效率，保障畜禽正常出栏，一般会饲喂富含营养的饲料；为降低疾病发病率，会在疾病流行前期添加饲料添加剂来增强群体抗病力。因此，畜禽粪便中除了含有氮、磷、钾等化学成分和铁、铜、锌等金属元素，还可能残留抗生素。若将这些粪便直接排放到农田或土壤中，不仅会影响农作物正常的生长发育，造成出苗不齐、植株矮小、茎秆细弱、叶片枯黄、大面积腐烂、产量下降等问题，人类食用病害农作物还会威胁生命安全。另一方面，未经过处理的粪污直接排放到土壤中，会改变土壤质地和结构，降低土壤透气性，造成土壤板结化，破坏土壤生态系统。

2 防治方法

2.1 预防管理

2.1.1 加强全民环保宣传教育首先，做好线下和线上宣传工作，政府及有关部门通过报纸、电视、广播、黑板报、微信和微博推文等方式加大畜禽粪污危害宣传，学校、社区可以聘请专业的环保人员到校内和社区内进行环保知识培训和讲座，提高广大群众爱护环境、保卫家园的意识。其次，做好畜禽粪污随意排放举报工作，鼓励群众对日常所见的畜禽粪污随意排放问题进行举报，对核实无误的举报群众给予物质奖励，号召所有民众都加入到畜禽粪污科学处理队伍中。

2.1.2 养殖场科学选址和布局首先，养殖场合理选址。工商、土地和环保等部门对新建的规模化畜禽养殖场进行位置限定，在保障正常的交通便利下，远离居民区和人员密集场所5 km以上，并且建立在居民区的下风向、距离水源100 m以上的区域。其次，养殖场科学布局。粪污水贮存、处理设施应安置在养殖场常年主导风向的下风向，雨水、污水输送系统必须分离，对于畜禽粪污排放量较大的养殖场建议采用“干法清粪”工艺而非传统的“水泡粪”，配备足够体积的贮粪池，粪便、粪渣不与尿液、污水等进行混合排出。

2.1.3 养殖企业（户）树立减量排放理念养殖企业（户）需要从源头上减少粪污排放量，主要包括控制饲料量、调整养殖模式、分群分阶段饲喂、提高畜禽饲料利用率等方法。当地畜牧管理部门组织科技人员入场，给养殖企业（户）介绍如何科学饲喂，实施全进全出管理方式，提高管理效率，减少饲料浪费，从源头上做好减量排放工作。

2.2 养殖管理

2.2.1 减少水资源的浪费畜禽养殖过程中会耗费大量的水资源，如生产区内的每天畜禽饮水、地面清洁用水、药浴用水及生活区用水等。尤其是地面或圈栏清洁冲洗所用水量大，养殖场应采用自上而下的冲洗方式，可以减少日常冲洗的用水量，并根据不同清洗方式限量用水。在清洁污水产生的同时减少和舍内固体粪便接触，降低液态水粪产量。如采用“低架网床+发酵大棚+益生菌”养殖方式进行育肥猪饲养，在猪舍下修建装有自动刮粪机的凹槽，刮粪机自动将粪刮到贮粪池内，粪尿再抽到发酵大棚内在益生菌的作用下进行发酵，实现了从小猪进栏到大猪出栏全程免水冲洗，污水排放量可降低90%～95%[2]。

2.2.2 营养途径调控“低蛋白、低能量、高转化利用率”的“两低一高”饲料不仅可以减少饲料浪费，还能通过营养途径减少氮的排放量。研究表明，日粮蛋白降低1%，畜禽氮的排泄量可降低7.79%～8.5%[3]。生长猪在饲喂低蛋白日粮（粗蛋白水平为13.4%）的基础上，原日粮中10%的普通豆粕用等量的发酵豆粕替代，并在每千克日粮中添加800 mg植酸酶，生长猪的日增重不仅显著提高，还可显著降低氮、磷排放量和粪便中的铜、锌排放量。因此，在满足畜禽生长、生产需要的同时，采用低蛋白饲喂方式可以减少养殖排放量。

2.3 后期粪污处理

2.3.1 固体粪便处理

2.3.1 .1 化学试剂除菌固体粪便中含有病原菌，可在固体粪便收集和堆积过程中喷洒5%氢氧化钠进行杀菌。

2.3.1 .2 好氧发酵处理好氧发酵过程中的物料有机质转化可分成两个过程，一是有机质的腐殖化。粪便中的有机质通过微生物分解、合成等过程形成有机质—腐殖质，该过程可以人为控制堆肥的水分、碳氮比等条件，让粪便转化成植物可吸收利用的养分。腐熟的畜禽粪便可以直接作为农田肥料进行施肥，并对土壤改良、农作物健康生长具有积极作用。二是有机质的矿质化。粪便中的有机质分解成简单物质再形成矿物质、水、二氧化碳等，同时堆积会使物料温度升高，粪便中的病原菌大多不耐受长时间的75℃左右高温，进而会失活。通过好氧发酵得到的固体粪便无病原菌且无臭味，家禽固体粪便可选用该方法处理。

2.3.1 .3 厌氧发酵处理厌氧发酵是一种速效、发酵周期短、除臭效果好、养分富集程度高的处理方法。厌氧消化前期，具有绝对数量优势的产酸菌会将粪便中的有机质分解成二氧化碳、氨气、硫化氢、有机酸、醇等。随着消化过程中的有机酸积累，粪便的pH值会整体下降，消化后期由于产甲烷细菌数量增多占据主导作用，将酸化发酵的有机酸、醇进一步分解成具有经济价值的二氧化碳、甲烷。甲烷可作为沼气发电或燃烧的能源，沼液可以为农作物生长提供液态营养，沼渣可以作为土壤肥料进行无公害农作物栽培。厌氧发酵生产的沼气、沼渣、沼液资源化利用效率较高，不仅可以满足小规模家庭养殖粪便处理需要，还符合规模化养殖场生物质资源循环利用要求，是一种应用前景较广的粪便处理方法。

2.3.2 污水处理污水肥料化利用：将畜禽养殖生产中产生的污水通过氧化塘贮存或厌氧发酵处理后，排出的粪水化学需氧量符合国家排放标准，且污水中含有丰富的有机质，可以在农田施肥或灌溉过程中，将适量处理污水与农田灌溉用水混合后以“水肥一体化”方式施用。规模化养殖场尤其是奶牛场、生猪养殖场，周边配套一定面积农田，或配备粪水运输车辆、输送管道也可完成较远距离的肥料化利用。

污水达标排放：若规模化养殖场周边没有配备一定面积的农田，可对污水进行深度处理（厌氧发酵+好氧处理），污水达到地方排放标准可以直接排放或用于周边林地苗木灌溉等。

2.3.3 臭气处理

2.3.3.1 构建防护林 规模化养殖场周边种植防护林，通过树叶吸收、过滤臭气，能改善周边空气质量，阻断臭气污染范围。

2.3.3 .2 化学除臭粪污贮存过程中可添加氧化剂来杀菌、除臭，如双氧水、次氯酸钠、高锰酸钾等。

2.3.3 .3 生物脱臭微生物降解除臭是一种安全、友好型除臭工艺，通过将恶臭物质由气相转变到液相，然后利用微生物捕获、吸收作用，将恶臭物质转化为微生物生长所需的碳源、能源，在微生物的繁殖和新陈代谢过程中，将吸收到的物质转化成水、二氧化碳、硫酸盐等无臭物质。

3 总结

畜禽粪污处理和资源化利用是未来养殖业健康持续发展必须解决的问题，畜禽粪污处理可以根据粪污的物理结构和化学特征进行合理处理和利用，并从肥料化、培养基化提高畜禽粪污的利用率，加大对畜禽服务资源化利用安全性能的检测，建立一个安全、立体、高效、循环养殖模式，力争在最短的时间内提高畜禽粪污综合利用率，实现我国畜禽规模化养殖和自然生态环境保护双赢。