李福欣 齊自成 張啟超 （山東省農(nóng)業(yè)機(jī)械科學(xué)研究院 山東 濟(jì)南 250100）

隨著我國(guó)畜牧養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，人們對(duì)肉蛋奶的需求獲得了極大滿足，但同時(shí)養(yǎng)殖污染物對(duì)環(huán)境的危害也日趨嚴(yán)重，特別是養(yǎng)殖污染物的超標(biāo)排放會(huì)造成空氣、水源和土壤的嚴(yán)重污染，甚至危害食品安全和人民的健康。在環(huán)保壓力日趨增大的今天，源頭減排成本較之排泄到環(huán)境后去處理要低得多，具有事半功倍的效果，已經(jīng)逐漸凸顯出重要性，應(yīng)該引起足夠的重視。

2015年畜牧養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)值占到農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的30.67%，其中生豬養(yǎng)殖量達(dá)到70824萬(wàn)頭，約占畜牧養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)值的42%，從中可以看出生豬養(yǎng)殖已經(jīng)成為一個(gè)龐大的產(chǎn)業(yè)，同樣其產(chǎn)生的養(yǎng)殖污染物數(shù)量也是巨大的，危害也是極其嚴(yán)重的?？茖W(xué)研究表明，每頭存欄豬年產(chǎn)糞尿約1.6t，一個(gè)年出欄萬(wàn)頭生豬的規(guī)模豬場(chǎng)每年糞尿產(chǎn)生量可達(dá)1.6萬(wàn)t，同時(shí)還有大量的養(yǎng)殖污水和有害氣體，處理污染物的難度增大。

隨著新環(huán)保法的實(shí)施，畜牧養(yǎng)殖業(yè)所面臨的環(huán)保壓力越來(lái)越大，許多中小型養(yǎng)殖場(chǎng)戶面臨著關(guān)停的風(fēng)險(xiǎn)。如何能夠有效地減少排放和科學(xué)地處理養(yǎng)殖污染物，已經(jīng)成為迫切需要解決的產(chǎn)業(yè)和社會(huì)問(wèn)題。因此，通過(guò)對(duì)養(yǎng)殖污染物產(chǎn)生原因的分析，從源頭上減少排放，已經(jīng)成為保障畜牧養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效措施。

1 豬場(chǎng)周?chē)纬傻沫h(huán)境污染

影響?zhàn)B豬場(chǎng)周?chē)h(huán)境的污染物種類(lèi)很多，包括糞便、污水、有害氣體等。這些污染物質(zhì)的對(duì)外排放，不但將導(dǎo)致土壤富營(yíng)養(yǎng)化、地下水源污染和周邊空氣質(zhì)量下降，而且將危害周?chē)用竦恼Ｉ詈凸残l(wèi)生安全。

1.1 污染空氣

豬場(chǎng)產(chǎn)生的惡臭氣體含有大量有毒有害物質(zhì)，如氨氣、甲烷、硫化物和酚類(lèi)等。這些有毒有害物質(zhì)如果直接排放到空氣中，將給豬場(chǎng)周邊空氣帶來(lái)嚴(yán)重污染。據(jù)測(cè)定，一個(gè)年產(chǎn)10.8萬(wàn)頭的商品豬的豬場(chǎng)，每小時(shí)可向大氣排放159kg NH3、14.5kg H2S、25.9kg粉塵和15 億個(gè)菌體，這些物質(zhì)的污染半徑可達(dá)4.5～5.0 km[1]。

1.2 污染水源

豬場(chǎng)產(chǎn)生的污水含有豐富的氮、磷、鉀等物質(zhì)，不經(jīng)處理大量排入水流緩慢的水體，如水庫(kù)、湖泊、稻田、內(nèi)海等，水中藻類(lèi)及其他浮游生物，獲得營(yíng)養(yǎng)后大量繁殖，水體溶解氧含量下降，水質(zhì)惡化，引起魚(yú)蝦等水生生物死亡。這種現(xiàn)象被稱為水體的富營(yíng)養(yǎng)化[2]。

1.3 污染土壤

研究發(fā)現(xiàn)，隨著畜禽糞便使用量的增加，土壤系統(tǒng)中總氮、氨氮、溶解磷和總磷的濃度呈線性增加。根據(jù)美國(guó)學(xué)者的研究，經(jīng)過(guò)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)養(yǎng)殖幾年后，畜禽糞便成分可以在養(yǎng)殖場(chǎng)8km范圍內(nèi)的土壤中和地下1.2m深的土層中采集到。豬糞對(duì)土壤的污染，主要取決于其氮、磷、鉀、重金屬、細(xì)菌含量及土壤的自凈力。 生豬糞便的利用能提高土壤的肥力，促進(jìn)作物的生長(zhǎng)。 然而，當(dāng)使用大量新鮮豬糞時(shí)，由于糞便腐熟會(huì)產(chǎn)生熱量，作物可能會(huì)被燒死。豬糞含有一些有毒金屬元素，如汞、鉛、砷、鎘等，進(jìn)入水體和土壤后，可被動(dòng)、植物吸收，并逐級(jí)富集。 豬糞過(guò)量施用，土壤中鹽和有毒金屬元素過(guò)量積累，造成植物生長(zhǎng)受損，人體和動(dòng)物中毒或死亡。

1.4 傳播疾病

豬糞便及其它排泄物中可含有大量的細(xì)菌、病毒和寄生蟲(chóng)卵等致病微生物，如果大量進(jìn)入土壤而超過(guò)土壤的自身凈化能力，病原微生物就能在土壤中存活一定時(shí)間，在條件適宜時(shí)即可通過(guò)不同途徑傳染人和動(dòng)物。目前世界上存在的人畜共患疾病大約有200多種，中國(guó)大約有130多種[3]。就我國(guó)豬場(chǎng)環(huán)境治理現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)，目前豬場(chǎng)養(yǎng)殖污染物治理的主要精力和工作重點(diǎn)大都放在了污染物的無(wú)害化處理技術(shù)研究上，如糞便用來(lái)生產(chǎn)有機(jī)肥、污水采用多種工藝進(jìn)行處理等，“源頭減排”技術(shù)的研究涉足較少[4]。在環(huán)保壓力日趨增大的今天，源頭減排成本較之排泄到環(huán)境后去處理成本要低得多，具有事半功倍的效果，已經(jīng)逐漸凸顯出重要性，應(yīng)該引起足夠的重視。

2 源頭減排的措施

從源頭減少豬場(chǎng)養(yǎng)殖污染物的產(chǎn)生量，主要通過(guò)對(duì)豬舍的建筑設(shè)計(jì)、飼養(yǎng)設(shè)備、營(yíng)養(yǎng)調(diào)控等方面進(jìn)行改革，使規(guī)模豬場(chǎng)糞污產(chǎn)生量的70%～80%消除在養(yǎng)殖源頭，從而降低污染物處理壓力[5]。

2.1 改進(jìn)豬舍設(shè)計(jì)

2.1.1 采用雨污分流設(shè)計(jì) 雨污分流改變了傳統(tǒng)的污水、雨水混在一起收集和處理的方式，建立了獨(dú)立的雨水和污水收集管路系統(tǒng)，污水通過(guò)污水收集管路流入污水溝，雨水通過(guò)雨水收集管路流入下水道，雨污分流設(shè)計(jì)可以有效地減少養(yǎng)殖場(chǎng)污水的產(chǎn)生量。

2.1.2 采用干清糞工藝 漏縫地板下面建設(shè)斜坡糞溝，糞溝內(nèi)由刮板清糞機(jī)清糞。干糞和尿液及污水在豬舍內(nèi)經(jīng)漏糞地板初步固液分離，干糞由人工或機(jī)械進(jìn)行收集，尿液及污水由糞溝進(jìn)入污水收集系統(tǒng)，并進(jìn)行無(wú)害化處理。干清糞工藝與水沖糞及水泡糞工藝相比，干清糞工藝最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以極大地減少污水的排放量，而污水又是豬場(chǎng)污染物的重要組成部分，所以說(shuō)干清糞工藝從源頭上減少了污染物的排放量，是豬場(chǎng)源頭減排十分有效的手段。與其他清理工藝相比，干清糞還有投資少、養(yǎng)分損失小、肥料化利用價(jià)值高等優(yōu)點(diǎn)。

2.1.3 降溫水采用噴霧方式噴淋 噴霧時(shí)間和頻次由電腦自動(dòng)控制，可以大量減少用水量。噴霧降溫方式不形成徑流，不產(chǎn)生廢水。據(jù)統(tǒng)計(jì)，通過(guò)電腦自動(dòng)控制，降溫用水量比傳統(tǒng)方式減少大約70%。

2.1.4 水表計(jì)量控制 在豬場(chǎng)安裝總水表，在各個(gè)工段安裝分水表，在每個(gè)豬舍安裝支水表，并制定用水標(biāo)準(zhǔn)，責(zé)任到人，績(jī)效考核，強(qiáng)化管理。

2.2 改進(jìn)飼養(yǎng)設(shè)備

2.2.1 限位飲水器 飲水器的類(lèi)型對(duì)污水的排放量有很大影響，現(xiàn)在常用的鴨嘴式飲水器最大的弊端就是豬只咬住鴨嘴后飲水即可自動(dòng)溢出，夏季豬只為降溫常咬住鴨嘴不放，會(huì)造成大量飲水的浪費(fèi)和污水產(chǎn)生。據(jù)觀測(cè)，1頭體重45kg左右的豬只每天因咬飲普遍使用的鴨嘴式飲水器而漏掉的水不低于7kg，這意味著一個(gè)存欄5000頭的中等規(guī)模豬場(chǎng)每天至少浪費(fèi)35t寶貴的水資源且增加同樣多的污水量[6]。試驗(yàn)表明，如果改用碗式飲水器、限位飲水器可以避免上述現(xiàn)象的發(fā)生，碗式飲水器較鴨嘴式飲水器節(jié)水80%，限位飲水器較碗式飲水器節(jié)水50%。

2.2.2 高壓水槍 豬只轉(zhuǎn)欄或出欄后用高壓水槍對(duì)豬舍進(jìn)行清洗并消毒。傳統(tǒng)的方法使用普通水管沖洗，造成大量清水的浪費(fèi)，而將高壓水槍設(shè)置為18～20個(gè)大氣壓沖洗，不僅可以節(jié)約用水，還可以更徹底地清潔豬舍。

2.3 科學(xué)的營(yíng)養(yǎng)調(diào)控技術(shù)

采用“理想蛋白質(zhì)模式”配制符合生豬生理需要的平衡日糧，提高日糧中氮的利用率，減少糞尿中氮的排泄量。根據(jù)測(cè)算，喂食低蛋白質(zhì)日糧可以將空氣中的氮含量降低約15%。生長(zhǎng)育肥豬日糧中的粗蛋白水平分別降低1.6% 和1.9%，則氮的排出量可減少9%左右，氨的釋放量可減少8.6%左右。根據(jù)測(cè)算，通過(guò)添加合成氨基酸可將飲食中的蛋白質(zhì)水平從16.5%降低至12.5%，排泄物中氨的散發(fā)量可減少約50%，即日糧蛋白質(zhì)水平降低1%，排泄物中的氮散發(fā)量可以減少10%～12.5%。

2.4 科學(xué)利用功能性添加劑

2.4.1 在飼料中添加微生態(tài)制劑 使用特殊工藝制備含有益生菌或益生菌生長(zhǎng)促進(jìn)物質(zhì)的制劑，稱為微生態(tài)制劑。其利用對(duì)豬有益無(wú)害的益生菌或益生菌促生長(zhǎng)物質(zhì)，可以起到促進(jìn)微生物群繁殖和抑制致病菌繁殖的作用。在豬日糧中添加微生態(tài)制劑，不但能增加飼料營(yíng)養(yǎng)、提高飼料利用率，還可以減輕糞尿惡臭氣味，改善生態(tài)環(huán)境。微生態(tài)制劑通過(guò)分解和合成有機(jī)固體物質(zhì)分解過(guò)程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)，可以有效地降低有毒有害物質(zhì)的含量。

2.4.2 在飼料中添加酶制劑 為了增強(qiáng)畜禽對(duì)飼料的消化、利用，改善畜禽體內(nèi)的代謝功能，在飼料中加入的酶類(lèi)物質(zhì)，稱為酶制劑。其具有補(bǔ)充畜禽內(nèi)源酶的不足，清除飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，提高飼料中氮、磷的利用率等多種作用，從而起到減少糞便排放量，降低糞便中的氮、磷含量，降低畜禽舍內(nèi)有害氣體的濃度，減少畜禽因不良環(huán)境而誘發(fā)疾病的作用。

2.5 改進(jìn)飼養(yǎng)管理模式

通過(guò)合理的飼喂管理，可以有效減少飼料的用量，減少糞污的產(chǎn)生，如優(yōu)化飼料加工、科學(xué)調(diào)配日糧、采取分階段飼養(yǎng)、調(diào)節(jié)飼喂時(shí)間等，都可以有效減少糞污的產(chǎn)生量。

3 對(duì)策建議

3.1 加大源頭減排生產(chǎn)工藝的推廣力度

生豬養(yǎng)殖污染治理重點(diǎn)在于源頭減排，雨污分流、干清糞、噴霧降溫等源頭減排生產(chǎn)工藝還沒(méi)有廣泛應(yīng)用，這其中既有養(yǎng)殖成本的因素，也有宣傳推廣力度不夠的因素，因此加強(qiáng)宣傳和推廣力度勢(shì)在必行。

3.2 加強(qiáng)源頭減排新技術(shù)的研發(fā)

先進(jìn)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。應(yīng)用限位飲水器節(jié)水效果明顯，從源頭上減少了廢水的產(chǎn)生，有效減少了后續(xù)污水處理壓力，是一項(xiàng)源頭減排新技術(shù)，為養(yǎng)殖企業(yè)降低了生產(chǎn)成本。因此，加強(qiáng)源頭減排新技術(shù)的研發(fā)是市場(chǎng)的需求，必將有巨大的市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿Α?/p>

3.3 制定法律法規(guī)，加強(qiáng)源頭減排監(jiān)督

目前，世界上很多國(guó)家和地區(qū)的畜禽糞便污染防治立法已相當(dāng)完善。我國(guó)環(huán)?？偩忠舶l(fā)布了《畜禽養(yǎng)殖污染防治管理辦法》《畜禽養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境管理技術(shù)規(guī)范》《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》等法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)畜禽養(yǎng)殖污染治理提供了法律保障[7]。但涉及源頭減排的法律法規(guī)還很少，為此，要進(jìn)一步加大相關(guān)法律法規(guī)的制定力度。同時(shí)也要加強(qiáng)源頭減排監(jiān)督，對(duì)源頭減排措施不達(dá)標(biāo)的項(xiàng)目不予批準(zhǔn)，在政策和資金上給實(shí)施源頭減排措施的豬場(chǎng)更多支持。

4 結(jié)語(yǔ)

豬場(chǎng)養(yǎng)殖污染物源頭減排措施涉及到生豬養(yǎng)殖的方方面面，在養(yǎng)殖過(guò)程中落實(shí)好各項(xiàng)源頭減排措施，能夠大幅度地降低生產(chǎn)成本，提高養(yǎng)殖效益，是新技術(shù)發(fā)展的方向。