錢蕾+林斌+官雪芳+黃菊青+徐慶賢
現(xiàn)階段福建省養(yǎng)豬業(yè)主要存在有環(huán)境問題,對其成因和危害進(jìn)行了分析,最后提出防治對策。我省大部分大中型養(yǎng)殖場糞便污水都沒有得到有效治理,畜禽糞便污染問題已經(jīng)成為困擾我省畜牧養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個主要因素。因此,加強(qiáng)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的污染防治與環(huán)境管理已成為現(xiàn)階段農(nóng)村環(huán)境保護(hù)工作重大而緊迫的任務(wù)。隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展,養(yǎng)殖規(guī)模逐漸擴(kuò)大,并且伴隨“菜籃子”工程建設(shè),為了方便運(yùn)輸,畜禽養(yǎng)殖業(yè)多集中在城市周邊。由于養(yǎng)殖規(guī)模、養(yǎng)殖方式和分布區(qū)域發(fā)生了變化,導(dǎo)致畜禽養(yǎng)殖污染呈現(xiàn)總量增加、程度加劇和范圍擴(kuò)大的趨勢。
1 我省養(yǎng)豬業(yè)的主要環(huán)境問題
1.1 我省畜禽養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境污染的特點(diǎn)
一是畜禽廢棄物產(chǎn)生量很大且污染嚴(yán)重。據(jù)調(diào)查,由于畜禽廢棄物產(chǎn)生量很大,大量畜禽廢棄物污水未經(jīng)處理直接進(jìn)入水體,加劇了河流、湖泊的富營養(yǎng)化,造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。二是畜禽廢棄物污染嚴(yán)重威脅和影響城市的區(qū)域環(huán)境質(zhì)量。許多規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場為便于運(yùn)輸,大多建在城市近郊,由于城市近郊無足夠的土地消納大量畜禽廢棄物,加之監(jiān)管不利,造成畜禽廢棄物隨意丟棄、污水亂排亂放,給城市帶來了巨大的環(huán)境壓力,嚴(yán)重影響城市的環(huán)境質(zhì)量。
1.2 畜禽養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境污染情況
1.2.1 水質(zhì)污染
畜禽養(yǎng)殖場的污水中含有大量的污染物質(zhì),其污水的生化指標(biāo)極高,如豬糞尿混合排出物的COD值達(dá)81000mg/L。按照目前我省規(guī)模化養(yǎng)殖場對環(huán)境污染的管理狀況和正常水沖糞的流失率計(jì)算(表1)一個萬頭豬場每年有40.7和30.3噸的COD和BOD流失到水體中,已相當(dāng)于具有一定規(guī)模的工業(yè)企業(yè)的污染物排放量。
高濃度畜禽有機(jī)污水排入江河湖泊中,造成水質(zhì)不斷惡化,畜禽污水中的高濃度N、P是造成水體富營養(yǎng)化的重要原因;畜禽污水排入魚塘及河流中,會使對有機(jī)物污染敏感的水生生物逐漸死亡,嚴(yán)重威脅水產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。畜禽糞便污染物不僅污染地表水,其有毒、有害成分還易滲入到地下水中,嚴(yán)重污染地下水。它可使地下水溶解氧含量減少,水質(zhì)中有毒成分增多,嚴(yán)重時(shí)使水體發(fā)黑、變臭、失去使用價(jià)值。畜禽糞便一旦污染了地下水,極難治理恢復(fù),將造成較持久性的污染。
1.2.2 空氣污濁
養(yǎng)殖場產(chǎn)生大量惡臭氣體,其中含有大量的氨、硫化物、甲烷等有毒有害成分,污染周圍空氣,嚴(yán)重影響了空氣質(zhì)量。隨著規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展,畜禽養(yǎng)殖場的惡臭現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,危害飼養(yǎng)人員及周圍居民身體健康,并且也影響畜禽的正常生長。
1.2.3 農(nóng)作物危害
高濃度的污水用于灌溉,會使作物陡長、倒伏、晚熟或不熟,造成減產(chǎn),甚至毒害作物,出現(xiàn)大面積腐爛,據(jù)調(diào)查,一些規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場的“肥水”造成周圍農(nóng)作物危害,農(nóng)民要求賠償?shù)默F(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。此外,高濃度污水可導(dǎo)致土壤孔隙堵塞,造成土壤透氣、透水性下降及板結(jié),嚴(yán)重影響土壤質(zhì)量。
1.2.4 畜禽糞便污染對人類健康造成了嚴(yán)重的危害
大量的病原微生物、寄生蟲卵以及孳生的蚊蠅,會使環(huán)境中病源種類增多、菌量增大,出現(xiàn)病原菌和寄生蟲的大量繁殖,造成人、畜傳染病的蔓延,尤其是人畜共患病時(shí),會發(fā)生疫情,給人畜帶來災(zāi)難性危害。
2 畜禽養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境污染成因探討
2.1 農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,畜禽業(yè)養(yǎng)殖方式和養(yǎng)殖規(guī)模發(fā)生了重大變化。
過去的畜禽業(yè)多為分散經(jīng)營,在農(nóng)村中僅作為副業(yè)生產(chǎn),畜禽飼養(yǎng)頭數(shù)少、規(guī)模小,畜禽廢棄物可及時(shí)處置,對環(huán)境影響不大。養(yǎng)殖規(guī)模越來越大,畜牧生產(chǎn)發(fā)生了質(zhì)的變化,逐步發(fā)展成為一個獨(dú)立產(chǎn)業(yè)。畜牧業(yè)在發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)中的作用越來越為各級政府所重視,在許多地方被列為支柱產(chǎn)業(yè),成為農(nóng)民收入的重要來源。
2.2 農(nóng)牧脫節(jié),畜禽廢棄物得不到充分利用,是造成畜禽廢棄物污染的主要原因。
隨著集約化畜禽養(yǎng)殖的發(fā)展以及大量畜禽養(yǎng)殖專業(yè)戶、專業(yè)村的出現(xiàn),畜禽糞便量大、集中,而且養(yǎng)殖場周圍沒有大片的土地對畜禽糞便進(jìn)行消化,從而打破了原有的良性循環(huán)的生態(tài)模式。畜禽養(yǎng)殖業(yè)是農(nóng)業(yè)的重要組成部分,養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展離不開種植業(yè),種植業(yè)為養(yǎng)殖業(yè)提供飼料,養(yǎng)殖業(yè)為種植業(yè)提供充足的有機(jī)肥料。養(yǎng)殖業(yè)進(jìn)入城郊地帶,使農(nóng)牧分離、種養(yǎng)脫節(jié),這是造成我國畜禽糞便環(huán)境污染的重要原因。
2.3 在畜牧業(yè)發(fā)展上,農(nóng)業(yè)政策與環(huán)境政策脫節(jié)。
這主要表現(xiàn)在二個方面:一是政策制訂環(huán)節(jié)上的脫節(jié)。大力發(fā)展畜禽養(yǎng)殖業(yè)一直是農(nóng)業(yè)部門的政策目標(biāo),各級農(nóng)業(yè)部門都將畜牧業(yè)發(fā)展做為農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增長的重要內(nèi)容加以推行,由于環(huán)境保護(hù)不是其核心職能,因此畜禽養(yǎng)殖污染防治在其政策目標(biāo)中沒有得以充分體現(xiàn)。二是政策執(zhí)行過程中的脫節(jié)。在政策的執(zhí)行過程中,這種政策制訂上的脫節(jié)不斷被放大,在基層環(huán)境管理中,農(nóng)業(yè)部門促進(jìn)包括畜禽在內(nèi)的農(nóng)業(yè)發(fā)展的職能非常明確,但是,環(huán)保部門包括畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染在內(nèi)的農(nóng)村環(huán)境管理問題卻缺乏相應(yīng)的職能和手段,因此,畜禽養(yǎng)殖業(yè)的污染防治與環(huán)境管理相當(dāng)薄弱。
3 我省畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治對策建議
3.1 借鑒發(fā)達(dá)國家畜禽養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境管理的經(jīng)驗(yàn)
3.1.1 實(shí)施種養(yǎng)區(qū)域平衡一體化,強(qiáng)調(diào)畜禽廢棄物的綜合利用和資源化。發(fā)達(dá)國家發(fā)展畜禽養(yǎng)殖業(yè),絕大多數(shù)是屬于既養(yǎng)畜又種田的模式,畜禽廢棄物有充足的土地可以利用、進(jìn)行消化。例如:荷蘭全國只有4個大型農(nóng)場,整個農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)分散在全國13.7萬個家庭農(nóng)場,產(chǎn)生的畜禽廢棄物自身農(nóng)場進(jìn)行消化;丹麥則靠全國8萬個既種糧又養(yǎng)畜的自耕農(nóng);美國雖有大型畜牧場,但在養(yǎng)豬方面起主導(dǎo)作用的是年產(chǎn)200-500頭豬的小型農(nóng)牧結(jié)合的農(nóng)場。
3.1.2 對規(guī)模化的畜禽養(yǎng)殖場必須要有一定的綜合利用和污染處理(處置)設(shè)施,對畜禽污水進(jìn)行處理,做到達(dá)標(biāo)排放?;蛘甙磁欧乓筮M(jìn)入市政污水處理廠進(jìn)行處理,畜禽養(yǎng)殖場交納污水處理廠污水處理費(fèi)用,如日本橫濱市要求牧場主對畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢棄物、尿液和沖洗水實(shí)施分離,尿液、沖洗水全部進(jìn)入下水道,其費(fèi)用根據(jù)排放量及濃度進(jìn)行收費(fèi),由專門的污水處理廠處理。
3.2 對我省畜禽養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境管理的建議
3.2.1 積極采用各種措施支持和鼓勵綜合利用。畜禽廢棄物同許多工業(yè)污染源不同,其中含有豐富的肥源,是我省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的寶貴資源,畜禽廢棄物的大量流失或棄之不用,是資源的巨大浪費(fèi),利用好畜禽有機(jī)肥,不僅可減輕畜禽廢棄物對環(huán)境的污染,也可提高土壤肥力,改善土壤結(jié)構(gòu),是我省農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保證。所以,要制定優(yōu)惠政策鼓勵綜合利用。
3.2.2 采取疏堵結(jié)合的方式防治污染。既一方面要積極引導(dǎo)進(jìn)行綜合利用,提倡農(nóng)牧結(jié)合、種養(yǎng)平衡一體化,加強(qiáng)綜合利用,從源頭及生產(chǎn)過程中減少排放,減少治理成本,提高環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會效益;另一方面要建立起嚴(yán)格的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場的環(huán)境管理,采取切實(shí)有效的污染防治手段,努力實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。
3.2.3 堅(jiān)持資源化、減量化、廉價(jià)化的原則。鑒于我省畜禽養(yǎng)殖污染物排放量大的特點(diǎn),在環(huán)境管理上,一是強(qiáng)調(diào)資源化原則。既在環(huán)境容量允許條件下,使畜禽廢棄物最大限度的在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到利用,利用形式可以多元化并依靠法規(guī)、政策強(qiáng)制監(jiān)督實(shí)施。二是減量化原則。通過多種途徑,實(shí)施“雨污分離、干濕分離、糞尿分離”等手段削減污染物的排放總量,減少處理和利用難度,降低處理成本。為提高資源化水平創(chuàng)造條件。三是廉價(jià)化原則。與工業(yè)污染防治不同,畜禽養(yǎng)殖業(yè)從總體上看整體利潤率不高,而污染又相當(dāng)嚴(yán)重,如果污染治理成本過高將使養(yǎng)殖業(yè)難以得到發(fā)展,只有通過科技進(jìn)步,在資源化和減量化的前提下,研制高效、實(shí)用特別是低廉的治理技術(shù),才能真正實(shí)現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的“雙贏”。
3.3 對畜牧業(yè)環(huán)境污染防治生態(tài)技術(shù)的建議
控制和降低畜牧污染不僅是畜牧生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、衛(wèi)生防疫等部門面臨的共同問題,也需政府經(jīng)濟(jì)、法制部門的密切工作。從技術(shù)上講,防治污染應(yīng)堅(jiān)持“預(yù)防為主,防重于治”的原則,達(dá)到“治本治表,表本兼治”。采取生態(tài)綜合防治措施從根本上解決畜牧業(yè)的污染問題。
3.3.1 環(huán)保飼料開發(fā)與應(yīng)用
提高畜禽的飼料利用率,尤其應(yīng)是提高飼料中氮的利用率,降低畜禽糞便中氮污染。是消除畜牧環(huán)境污染的“治本”之舉。為了達(dá)到這一目的,除了采用培育優(yōu)良品種、科學(xué)飼養(yǎng)、科學(xué)配料、應(yīng)用高效促生長添加劑,應(yīng)用高新技術(shù)改變飲料品質(zhì)及物理形態(tài)(如用生物制劑處理、飲料顆?;嬃吓蚧驘釃娂夹g(shù))等手段外,應(yīng)用生態(tài)營養(yǎng)原理,開發(fā)環(huán)保飼料,均收到了良好效果。如美國設(shè)計(jì)的飼料配方,豬的肉料比達(dá)到1:2.5-2.9。這在一定程度上降低了排泄物中氮的含量。
3.3.2 沼氣發(fā)酵處理應(yīng)用及“三沼”綜合利用
通過沼氣發(fā)酵處理畜糞及其污水,主要是利用厭氧發(fā)酵原理,將污物處理為沼氣和有機(jī)肥。這是目前世界上應(yīng)用最廣泛、處理量較大、費(fèi)用低廉、適應(yīng)性較強(qiáng)、比較經(jīng)濟(jì)的方法。此法在正常氣溫條件下可使污染物BOD減少70%~90%,獲得的沼氣甲烷可直接作燃料。開展沼液、沼渣的綜合利用,整個污水處理工藝才會體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。在閩南地區(qū),全年氣溫較高,沼氣產(chǎn)氣量大,大型豬場可以采用沼氣發(fā)電。閩北地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá),可以生產(chǎn)有機(jī)肥料,同時(shí)開展沼液跟果、蔬結(jié)合。在福州地區(qū),可以建設(shè)沼氣生態(tài)溫室等,對“三沼”進(jìn)行綜合應(yīng)用??傊挥虚_展綜合利用,才能體現(xiàn)豬場污水處理工藝的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,才能獲得廣泛應(yīng)用,污染問題才能得到有效解決。
3.3.3 后續(xù)處理方法應(yīng)用
由于大中型集約化畜牧場污水排放量大,經(jīng)過沉淀、酸化水解、厭氧發(fā)酵等一系列處理后,出水中COD和SS含量仍然較高,尚需進(jìn)行二級處理方可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
后續(xù)處理構(gòu)筑物有微曝氣氧化池、氧化穩(wěn)定塘和人工濕地等。穩(wěn)定塘主要通過水生動植物對COD等進(jìn)行消解,費(fèi)用較低,缺點(diǎn)是占地面積較大。人工濕地由碎石構(gòu)成碎石床,在碎石床上栽種耐有機(jī)物污水的高等植物,植物本身能夠吸收人工濕地碎石床上的營養(yǎng)物質(zhì),這在一定程度上使污水得以凈化。同時(shí),當(dāng)污水滲流石床后,在一定時(shí)間內(nèi)碎石床會生長出生物膜,在近根區(qū)有氧情況下,生物膜上的大量微生物把有機(jī)物氧化分解成CO2和H2O,通過氨化、硝化作用把含氮有機(jī)物轉(zhuǎn)化為含氮無機(jī)物。在缺氧區(qū),通過反硝化作用脫氮。
4 結(jié)語
隨著規(guī)?;B(yǎng)豬的迅速發(fā)展,豬糞尿污水對環(huán)境的污染和影響已成為世界各國面臨的共同問題,防止豬糞尿污水的污染,保持生態(tài)環(huán)境平衡,已刻不容緩。因此,從實(shí)際出發(fā),借鑒國內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),以保護(hù)和改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境為目的,以廢棄物資源化和綜合利用為立足點(diǎn),以環(huán)境容量為基準(zhǔn),以責(zé)任制為龍頭,以減量化、資源化、無害化及實(shí)用、廉價(jià)為原則,合理規(guī)劃、防治結(jié)合,強(qiáng)化管理,努力探索具有福建特色的規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖污染防治道路,保證福建省養(yǎng)豬業(yè)生產(chǎn)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。
作者簡介: 錢蕾(1972-),女,助理研究員,主要從事沼氣關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和推廣。
*通訊作者:徐慶賢(1979-),男,副研究員。
作者單位:福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)工程技術(shù)所