畜禽场废弃物处理及调控技术

2023-03-05魏莲清郭忠奎魏明庄张凯丽葛文霞

现代畜牧兽医 2023年6期

魏莲清，郭忠奎，魏明庄，许芸，张凯丽，葛文霞

（新疆农业职业技术学院，新疆昌吉 831100 ）

随着畜牧业快速发展，集约化、规模化的畜禽场不断增多，畜禽场生产过程中产生的粪便、污水和有害气体等废弃物引起的污染问题愈发突出。畜禽粪污已成为环境污染源之一，也是制约畜牧业发展的主要因素，如何将畜禽场废弃物进行无害化处理是目前亟须解决的问题之一[1]。据统计，我国畜禽场年产出粪污约为工业所产生废弃物的2倍以上，畜禽养殖产生的有机污染物约为生活产生的有机污染物和工业产生的有机污染物之和。由此可见，畜禽场每年产生的粪污和废弃物给养殖业和环境造成巨大的压力，养殖过程中所产生的污染物排放到环境中不仅会造成养殖场环境污染，破坏生态平衡，同时还会造成大气污染和土壤污染，进而引起人类生活环境污染。因此，畜禽养殖废弃物的处理应用和调控技术是养殖中的重要应用技术。本文综述了畜禽场废弃物对环境污染的种类，提出减少畜禽废弃物污染的调控措施，以期为畜禽养殖业可持续发展提供参考。

1 畜禽粪污对环境的污染

1.1 大气污染

畜禽场的粪污和废弃物堆积会造成大气污染。这种污染主要是因为废弃物和粪污堆积会产生大量有害气体，这些气体散发到周围的环境中即造成大气污染[2]，不利于动物的健康。动物长时间呼吸被污染的空气，会影响其生产性能，造成机体损伤，导致生产力降低[3]。这些有害气体的来源是动物粪便中存在大量未消化完全的有机物，如含氮化合物和碳水化合物，有机物堆积后会产生甲烷、氨气、二氧化硫、硫化氢、二甲基硫醚等气体。此外，有害气体及畜禽生产中所产生的灰尘随着呼吸进入呼吸道，也会影响畜禽养殖场周围居民的身体健康[4]。

1.2 水体污染

水体污染是指因为某种因素介入导致水质变化，进一步影响水资源利用，危害人类和畜禽健康，或造成生态环境破坏、水质恶化的情况。由于畜禽场所产生的污水为有机污水，含有大量有机物，若不经过处理直接排放到湖泊或河流及大海中会造成水体严重污染。同时腐坏有机物会消耗大量的氧，导致水中的氧被耗尽，有机物进行厌氧分解和发酵，产生硫化氢、氨、甲烷等物质，使水质变差，影响水生动植物生长[3]。此外，污染物渗透会导致地下水污染[5-6]。水体接纳大量污水后，所含的大量有机物会被微生物氧化分解，氧化分解后会产生大量的氮、磷等，而氮和磷是水生生物特别是藻类等的营养物质，使水生生物大量繁殖。有研究报道，1 mg磷可产生0.1 g藻类，藻类增生会消耗水中氧气，导致氧气消耗殆尽，水色变黑、产生恶臭，水域变成死水，造成水体的富营养化[7]。

1.3 土壤污染

近年来，饲料工业快速发展，饲料生产过程中产生的污染物对土壤造成了严重的危害。畜禽粪污中含有的氮、磷等排放会造成土壤严重污染，进一步影响农作物的质量和产量[8]。养殖过程中使用的部分兽药和饲料中含有重金属添加剂随粪便排出体外，若未经严格处理直接排放，将会导致该区域土地污染，产出的农产品被污染。被污染的农产品被人类摄食后长期富集在人体内，影响人体健康[9]。

1.4 疫病传播

畜禽的粪污中含有多种病原微生物，其中大部分的病原微生物可较长时间保持活性，存在感染性。如禽流感病毒在4 ℃粪污中可存活30～335 d，马立克病毒在常温条件的粪污中可存活100 d 左右。由此可见，若不对畜禽粪污进行无害化处理，病原微生物将会传播扩散，导致传染病发生，对畜禽养殖造成严重的危害。

2 减少家禽废弃物污染的调控措施

2.1 合理选购和调配饲料

购买饲料原料时应考虑其消化率和营养差异性进行选择。饲料加工过程中应根据畜禽不同阶段的生理特点配制适合的饲料，提高加工精确度，实现营养均衡。有研究表明，通过采用不同工艺加工饲料可提高家畜对饲料的消化利用率，从而减少粪污排放[10]。何仁财等[11]根据发酵饲料的功能特性、作用机制设计了一套生产工艺流程，设计开发了一套易清洗混合机和变螺距输送设备等优化改进加工设备机构，可在提高发酵饲料品质与应用价值的同时实现粪污零排放的目的。

针对不同年龄阶段的家畜，使用营养均衡并符合动物不同生长阶段需求的饲料饲喂动物，不仅可节约饲料资源，还可减少粪尿中有机物的含量，提高饲料的利用效率[12-13]。有研究表明，可通过合理增加粗纤维的比例调节粪便中氨的生成量。此外，尽量避免使用高铜、高锌的饲料，因为动物采食此类饲料会随粪尿排出大量的铜和锌，造成环境污染[14]。给动物饲喂高铜、高锌日粮也会导致一部分微量元素残留在动物的内脏和肉中，对人畜健康造成较大影响[15]。而且规模化养猪场的粪便大部分经处理后加工成有机肥，使土壤变成铜、锌的最终载体，造成环境污染，也会影响人畜健康[14]。

2.2 合理应用饲料添加剂

近年来，通过在饲料中添加一些添加剂改善畜禽生产性能的研究越来越多。有研究表明，在动物的饲料中添加一些酶制剂不仅可降解一些饲料中含有的抗营养因子，还可改善畜禽机体的内环境，提高机体中酶活性。当畜禽机体中酶活性增高时，其对饲料的消化和利用率也会相应提高，从而减少粪污中未消化完全的有机物含量，减少对环境的污染[16-17]。在饲料段全面禁抗的背景下，寻找合适的替抗产品是目前行业内热点研究方向。微生态制剂是一种很好的替抗产品，已有许多关于饲料中添加发酵饲料对动物生产的影响研究，这也是有效利用微生态制剂的措施之一[18]。王福厚等[19]在日粮中添加由酿酒酵母、地衣芽孢杆菌、乳酸片球菌组成的复合微生物制剂可有效降低猪舍氨气和硫化氢的浓度，减轻恶臭强度和蚊蝇密度。在畜禽饲料中添加有机酸，可调节畜禽胃肠道的pH值，抑制肠道中有害菌的生长与繁殖，提高动物的生长性能，改善动物的健康状况[20]。畜禽饲料中添加中草药添加剂也可改善动物的胃肠道健康，抑制肠道中一些病原微生物的生长[21]。此外，植物提取物可减少动物瘤胃发酵过程中甲烷产生，减少尿素氮的分解及抑制硫化氢的产出，降低发酵粪便中的硫化氢、氨气的含量，对改善畜禽舍环境、减少畜禽舍有害气体等方面具有积极作用。植物提取物对减少氮、二氧化碳、胺类、硫醇等有害气体也具有积极作用[22]。

2.3 畜禽粪污的无害化处理

畜禽的粪便中含有大量有机物，经处理和加工可转化为有机肥，还可通过发酵沼气的方式转变为清洁能源[23]，因此，在进行畜禽粪污处理时应尽量做到变废为宝。常见的粪污无害化处理的方法有干燥法和化学消毒除臭法以及堆肥发酵方法将粪污转变成有机肥的堆肥法[24]。通过对粪污的无害化处理做到合理利用资源，实现人和自然的和谐共生，推动畜牧业经济化、规模化的绿色发展。近年来，畜禽粪污处理的新技术应运而生，包括粪污全量收集还田利用、干清粪与堆肥发酵和沼气处理综合处理、干湿分离等技术综合利用，推动畜牧业的健康发展[25-26]。

2.4 合理规划畜禽场位置

畜禽场场址选择非常重要，建场前应对周边的环境进行调查，选择远离居民区、学校、工矿企业和医院的区域。畜禽场建设过程中应考虑粪污处理是否方便，堆肥点应建在方便排放、运输的地点。科学规划畜禽场，分离生活区、生产区、粪污处理区，利于粪便规模化处理，也利于养殖业发展[27]。此外，在畜禽场周围种植植被能够有效阻挡畜禽场排放物对周边环境的污染。有研究表明，在畜禽场外缘种植紫丁香植被能够有效拦截粒径小于2 μm的畜禽场颗粒物，从而阻止有害颗粒物对周边环境的污染[28]。