何 洋，包紅霞，周文喜，王宏偉，馬萬欣，張雪松，修宗武，尹 巍，于曉紅

（1.通遼市畜牧業(yè)發(fā)展中心，內(nèi)蒙古 通遼 028000；2.通遼市農(nóng)牧科學(xué)研究所，內(nèi)蒙古通遼 028000；3.烏蘭浩特市農(nóng)牧技術(shù)推廣中心，內(nèi)蒙古 烏蘭浩特 137400）

隨著畜牧業(yè)的快速發(fā)展，畜禽糞污問題日益突出，對環(huán)境和人居健康產(chǎn)生了一定的影響。通遼市位于內(nèi)蒙古自治區(qū)東部，以農(nóng)牧業(yè)為主，擁有豐富的農(nóng)牧資源，畜牧業(yè)是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的重要經(jīng)濟(jì)來源之一。近年來，作為通遼市重點扶持富民強(qiáng)農(nóng)的肉牛產(chǎn)業(yè)，已發(fā)展成為集肉牛種牛繁育、規(guī)?；Ｊ金B(yǎng)殖、畜產(chǎn)品精深加工、牲畜交易、畜牧金融、牛糞污處理等為一體的新型業(yè)態(tài)，在全國肉牛產(chǎn)業(yè)中獨居榜首，肉牛養(yǎng)殖已成為通遼市促進(jìn)農(nóng)村振興的主渠道，促進(jìn)了農(nóng)牧民群眾增收致富。與此同時，經(jīng)過多年發(fā)展，通遼市旗縣地區(qū)牲畜養(yǎng)殖規(guī)模遠(yuǎn)超土地、水資源等生態(tài)環(huán)境可承受范圍，并且農(nóng)牧結(jié)合的協(xié)同機(jī)制尚未真正形成，特別是畜禽糞便的資源化利用，在當(dāng)前，通遼市基礎(chǔ)數(shù)量龐大的小規(guī)模養(yǎng)殖戶經(jīng)營條件下受到嚴(yán)重限制。針對通遼市在畜禽糞污資源化利用方面的主要問題提出了相應(yīng)解決對策，旨在為通遼市的畜禽糞污處理工作提供理論參考和技術(shù)指導(dǎo)，以實現(xiàn)畜禽糞污的有效治理和資源化利用。

1 影響畜禽糞污處理的因素

1.1 溫度

UMETSU等［1］在不同儲存溫度（5、10、15、20 ℃）下對牛糞原漿和厭氧發(fā)酵后的漿液進(jìn)行為期150 d的貯存，發(fā)現(xiàn)隨著貯存溫度的升高，2種漿料的CH4和CO2累計排放量均有所增加，貯存溫度對CH4和CO2排放有顯著影響，當(dāng)溫度大于15 ℃時，總氣體排放量中CH4排放量占40%以上。王海濤［2］對牛場污水原水在不同季節(jié)（夏季、秋季、冬季）氣體排放特征進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，3個季節(jié)里，溫室氣體和NH3均在夏季累計排放量最高，冬季累計排放量最低，N2O在冬季的累計排放量幾乎為0。通過氣體排放量的規(guī)律可以總結(jié)出糞污發(fā)酵處理冬季低溫對畜禽糞污處理過程和資源化的限制性作用。

1.2 飼料種類

牛飼料種類對糞污處理的影響是多方面的。不同種類的牛飼料會對糞污的成分和產(chǎn)量產(chǎn)生影響，從而影響糞污的處理方式和效果。例如，豆粕、玉米等高蛋白飼料會導(dǎo)致糞便中氮含量較高，而玉米秸稈等低蛋白飼料則會導(dǎo)致糞便中磷含量較高。此外，牛飼料中的添加劑也可能會影響糞污處理。例如，一些添加劑可能會導(dǎo)致糞便中重金屬含量升高，進(jìn)而影響發(fā)酵時分解糞便的菌群活躍程度。

1.3 pH

pH對牛糞污處理的影響很大。就通遼市地區(qū)糞污處理而言，牛糞污水的pH應(yīng)該在5.5~7.5之間，pH過高會影響處理效果。例如，當(dāng)pH過高時，會導(dǎo)致微生物的生物活性受到抑制并趨于停止。ZHENG等［3］發(fā)現(xiàn)，在反硝化過程中，pH 為6.5時N2O的排放量顯著高于pH 為7.5時的排放量，但pH 為7.5和8.5時差異較小。而當(dāng)pH過低時，會使污泥膨脹，但有效減少溫室氣體的排放。張家才等［4］指出，畜禽糞便厭氧發(fā)酵過程中，pH降低會抑制CH4產(chǎn)生。FINZI等［5］通過不同技術(shù)減緩畜禽糞便中的氨氣排放，發(fā)現(xiàn)酸化對糞漿儲存過程中NH3排放的減排效果最好，可降低95%以上。

1.4 微生物菌劑與厭氧發(fā)酵

添加微生物菌劑可以促進(jìn)堆肥的腐熟，減少發(fā)酵時間，提高牛糞污泥堆肥處理的衛(wèi)生安全性及產(chǎn)品的穩(wěn)定性。在厭氧發(fā)酵方面，AMON等［6］研究發(fā)現(xiàn)，厭氧發(fā)酵可有效減少貯存過程中牛糞漿液溫室氣體和NH3排放，相比原漿，溫室氣體和NH3分別減少了59.34%和75.61%。添加微生物菌劑可以提高牛糞厭氧消化甲烷產(chǎn)量和工藝穩(wěn)定性，通過組合添加多種微生物菌劑生產(chǎn)有機(jī)肥料，在一定程度上起到對土壤的調(diào)節(jié)作用。常見的菌種和功效有：枯草芽孢桿菌，提高作物抗逆性和固氮能力；巨芽孢桿菌磷菌，使土壤中的有機(jī)磷降解；膠凍樣芽孢桿菌，對K進(jìn)行分解，釋放出Ca、S、Mg、Fe、Zn、Mn等多種可溶磷鉀元素和微量元素；地芽孢桿菌抗病，對有害菌有抑制作用；側(cè)孢桿菌，促根、抑菌、降菌屬；膠質(zhì)芽孢桿菌，具有溶磷、釋鉀、固氮等功能，分泌多種酶，對病害能增強(qiáng)作物抗性；菌根真菌，擴(kuò)大根系吸收，吸收原根范圍以外的元素（尤其是P）的能量；光合菌群，肥沃土壤，促進(jìn)動植物生長；冷凝芽孢桿菌，在環(huán)境中可減少對人體有害的體，如NH、H2S等，在果實中提高氨基酸含量；淡紫色擬青霉，對根結(jié)線蟲有較強(qiáng)的殺滅效果。

1.5 固液分離

固液分離是通過機(jī)械法將牛糞中的固體和液體部分分開，然后分別對分離物質(zhì)加以利用，這種處理方式不僅可以節(jié)約用地，而且便于運輸，同時減少了糞污總量及CH4的排放。在厭氧發(fā)酵方面，固液分離可以減少發(fā)酵時間和提高污泥堆肥處理的衛(wèi)生安全性及產(chǎn)品的穩(wěn)定性。HOLLY等［7］研究指出，與未處理的糞漿相比，固液分離可顯著降低貯存和土地應(yīng)用過程中的溫室氣體排放總量（31%），在儲存過程中，分離出的液體部分和原糞漿的NH3排放量明顯高于分離出的固體糞便，而儲存過程中固體糞便排放的N2O更多，同時，固液分離還降低了貯存過程中CH4的排放（46%）。

2 通遼市牛糞污處理和資源化利用存在的問題

通遼市對于畜禽糞污資源化的進(jìn)程，以牲畜糞污肥化還田利用為抓手，從“十三五”的“治”到“十四五”的“用”的轉(zhuǎn)變，促進(jìn)畜禽糞污資源化，全面加強(qiáng)糞源污染綜合整治，推動農(nóng)牧業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展。通過對近年出臺的相關(guān)政策和結(jié)合當(dāng)前通遼市畜禽糞污資源化利用的調(diào)研情況進(jìn)行分析，通遼市在畜禽糞污資源化利用方面仍存在一些問題。

2.1 畜禽糞污處理技術(shù)積累能力不足，缺乏創(chuàng)新

目前，通遼市畜禽糞污處理技術(shù)主要采用傳統(tǒng)的堆肥、厭氧發(fā)酵等方法，但這些方法存在處理效率低、占地面積大、排放臭氣等問題。同時，新型的生物轉(zhuǎn)化、物理化學(xué)處理等技術(shù)在通遼市的應(yīng)用還不夠廣泛，缺乏創(chuàng)新。通遼市規(guī)模養(yǎng)殖場污染問題基本得到治理，但畜禽糞污處理利用規(guī)范程度和標(biāo)準(zhǔn)不一致，個別旗、縣、區(qū)仍有數(shù)十家規(guī)模養(yǎng)殖場無配套糞污處理設(shè)施設(shè)備。養(yǎng)殖場設(shè)施不全，畜禽糞污處理設(shè)施容量不足，糞污未能有效收集處置，無害化程度不夠，臭氣排放等問題依然突出，易造成面源污染，且資源浪費引起的土壤、水體、大氣污染隱患依然存在，畜禽糞污資源化利用制約嚴(yán)重。畜禽糞污在養(yǎng)殖場貯存、處理、利用過程中產(chǎn)生大量溫室氣體，在厭氧微生物的作用下，排放經(jīng)發(fā)酵產(chǎn)生的甲烷等有機(jī)物。分離后得到的糞便和糞水在儲存過程中會伴隨大量碳氮氣體排放，碳氮氣體排放與全球氣候變化、環(huán)境污染等緊密相關(guān)。據(jù)統(tǒng)計，近年來畜禽糞便管理過程中溫室氣體的排放在農(nóng)業(yè)源排放中的占比逐年顯著增加［8］，說明可通過控制畜禽糞污處理過程的污染物產(chǎn)生，從而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)活動溫室氣體的減排，減輕環(huán)境污染。因此，如何做好畜禽糞便的綜合管理工作以減少畜禽糞污導(dǎo)致的農(nóng)業(yè)源污染和溫室氣體排放問題值得關(guān)注［9］。

2.2 社會公眾對畜禽糞污處理的認(rèn)識不足

目前，社會公眾對畜禽糞污處理的重要性認(rèn)識不足，對畜禽糞污處理技術(shù)和設(shè)施的操作使用也缺乏了解，在一定程度上影響了畜禽糞污處理的效果。固體糞肥以人工撒施為主，占94.5%，液體糞肥主要采用漫灌施用，占76.5%，易造成營養(yǎng)流失［10］，長期澆灌會造成土壤營養(yǎng)不均衡，且導(dǎo)致有害物質(zhì)會大量富集，增大環(huán)境污染的風(fēng)險。有機(jī)肥撒肥勞動強(qiáng)度大，糞肥還田機(jī)械嚴(yán)重缺乏。另外，有機(jī)肥施用量小也是造成工作條件不佳的原因之一，這除了人們對過量施用化肥的危害意識不夠外，目前，糞污資源化裝備的工藝水平、性能指標(biāo)和自動化程度以及推行糞肥的機(jī)械化程度還有待提高，應(yīng)用不同種類的固體撒肥機(jī)械、液體撒肥機(jī)械等，滿足不同土地類型和作物種植方式對畜禽糞肥的施用要求，提高畜禽糞肥使用效率，降低施用過程中的人力消耗，降低畜禽糞肥施用費用。

2.3 糞肥市場化運行機(jī)制不健全，政策支持力度不夠

雖然通遼市政府已經(jīng)出臺了一系列的政策措施，但在實際執(zhí)行過程中，由于資金投入不足、監(jiān)管力度不夠等原因，導(dǎo)致政策效果不明顯。特別是在畜禽糞污處理設(shè)施建設(shè)、技術(shù)研發(fā)、人才培養(yǎng)等方面，政策支持力度還需要進(jìn)一步加大。當(dāng)前，通遼市種養(yǎng)主體分離，規(guī)模不匹配、聯(lián)結(jié)不緊密等問題仍然突出，糞肥還田“最后一公里”尚未打通。養(yǎng)殖戶對畜禽糞污處理利用大多不愿支付費用；養(yǎng)殖場只考慮解決污染問題，沒有積極推行糞肥的科學(xué)還田。種植戶利用糞肥增強(qiáng)地力的主動性在生產(chǎn)效益不高的情況下不強(qiáng)，需要建立合理的費用分?jǐn)倷C(jī)制。合作社的相關(guān)社會化服務(wù)組織，如糞肥收運和大田施用等剛起步，對養(yǎng)殖戶的橋梁紐帶作用發(fā)揮不足，主要是盈利能力不強(qiáng)、經(jīng)營規(guī)模不大、技術(shù)水平不高。

3 通遼市牛糞污處理和資源化利用對策

3.1 加強(qiáng)畜禽糞污處理技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新

通遼市應(yīng)加大對畜禽糞污處理技術(shù)的研發(fā)力度，引進(jìn)和消化國內(nèi)外先進(jìn)的畜禽糞污處理技術(shù)，提高處理效率，降低處理成本。同時，鼓勵企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，研發(fā)出更適合本地實際的畜禽糞污處理技術(shù)。如，由科爾沁肉牛養(yǎng)殖糞污資源化利用技術(shù)集成與示范科技項目團(tuán)隊研發(fā)的農(nóng)村牧區(qū)畜禽糞污資源化循環(huán)利用技術(shù)模式，簡稱“排發(fā)無縫鏈接循環(huán)模式”，其將糞污處理后，廢水廢氣不再直接排放到村莊或空氣中，而是通過收集將其轉(zhuǎn)化為有價值的商品或資源，從而實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)價值和環(huán)境效益的雙重目標(biāo)。該模式通過裝置具有低成本、低維護(hù)特點的小型多功能生物發(fā)酵系統(tǒng)，將糞便堆放、攪拌、發(fā)酵、滅菌、草籽滅活、廢氣除味、凈化、出料一體化完成，實現(xiàn)排發(fā)無縫連接，實時進(jìn)料、實時出料、連續(xù)生產(chǎn)，是因地制宜、管用可行的糞污處理模式，適合推廣于通遼市地域遼闊、養(yǎng)殖戶分散地區(qū)。

3.2 完善畜禽糞污處理設(shè)施建設(shè)

通遼地區(qū)牛舍多為水泥地或磚地，尿液與污水經(jīng)暗溝排入地下化糞池，鮮糞則通過人工清糞或機(jī)械清糞等方式進(jìn)行收集?？茽柷呷馀ｐB(yǎng)殖糞污資源化利用技術(shù)集成與示范科技項目團(tuán)隊對于糞污利用相關(guān)技術(shù)的研究主要集中在設(shè)備和方法上，以提高固液分離質(zhì)量，將畜禽糞污轉(zhuǎn)化為有價值的資源（如有機(jī)肥等），提高資源利用率，有助于解決畜禽養(yǎng)殖場環(huán)境污染和資源浪費問題。在科爾沁肉牛養(yǎng)殖糞污資源化利用技術(shù)集成與示范項目調(diào)研過程中，發(fā)現(xiàn)通遼市近80%的養(yǎng)殖場戶分散，糞污的集中收集運輸成本居高，嚴(yán)重制約著糞污處理工作。故通遼市應(yīng)加大投入，完善畜禽糞污處理設(shè)施建設(shè)，確保每個規(guī)模養(yǎng)殖場都配備必要的糞污處理設(shè)施。同時，對已有的設(shè)施進(jìn)行升級改造，提高其處理能力和效率。

將依托于具有多項優(yōu)勢的多功能生物菌肥發(fā)酵倉設(shè)備（如小型化，購置投入低，占地面積小，適合于小型牧場、養(yǎng)殖場或村屯使用；設(shè)備運行簡單，易操作，維護(hù)簡便，1名普通工人即可生產(chǎn)；封閉式發(fā)酵倉，無廢液排出，廢氣得到有效處理，環(huán)保達(dá)標(biāo)；設(shè)備全天時連續(xù)運轉(zhuǎn)，每日進(jìn)料，每日出料，解決糞污暫存的環(huán)境污染問題，通遼寒冷的冬季也可正常運行）的畜禽糞污資源化循環(huán)利用技術(shù)“排發(fā)無縫鏈接循環(huán)模式”應(yīng)用于通遼市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，有助于解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥、農(nóng)藥過度使用導(dǎo)致的土壤污染和生態(tài)環(huán)境惡化問題，促進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，從而提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，保障食品安全，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

3.3 加強(qiáng)畜禽糞污處理利用的監(jiān)管

通遼市應(yīng)加強(qiáng)對畜禽糞污處理利用的監(jiān)管，確保各項政策和措施的落實。建立健全畜禽糞污處理利用的監(jiān)管制度，明確各級政府、農(nóng)牧部門、環(huán)保部門等的職責(zé)和權(quán)限，確保監(jiān)管工作的有序進(jìn)行。加強(qiáng)對畜禽糞污處理利用現(xiàn)場的檢查，定期對養(yǎng)殖場進(jìn)行抽查，對不按規(guī)定進(jìn)行處理利用的養(yǎng)殖場，要嚴(yán)格處罰，形成威懾。建立畜禽糞污處理利用的信息公開制度，定期公布養(yǎng)殖場的處理利用情況，接受社會公眾的監(jiān)督。建立激勵機(jī)制，對處理利用效果好的養(yǎng)殖場戶給予獎勵，激勵更多的養(yǎng)殖場戶參與到畜禽糞污處理利用中來。

3.4 增強(qiáng)社會公眾的環(huán)保意識

通遼市應(yīng)通過各種方式，提高社會公眾對畜禽糞污處理和資源化利用的認(rèn)識和理解。如：可以通過舉辦講座、展覽、研討會等形式，向社會公眾普及畜禽糞污處理和資源化利用的相關(guān)知識，增強(qiáng)他們的環(huán)保意識；利用電視、廣播、報紙、網(wǎng)絡(luò)等媒體，大力宣傳畜禽糞污處理和資源化利用的重要性，引導(dǎo)社會公眾關(guān)注和參與到這項工作中來。

3.5 建立市場化運行機(jī)制

通遼市應(yīng)建立健全糞肥還田市場化運行機(jī)制，鼓勵養(yǎng)殖戶、種植戶和合作社等各方參與，形成互利共贏的局面。可以使用通過糞污處理后制備出的生物有機(jī)肥，提高土壤肥力，使蔬菜瓜果類作物大幅增產(chǎn)，改善作物農(nóng)藝性狀，使作物莖稈粗壯、葉色濃綠、開花提前、坐果率高，特別對西紅柿、生菜、黃瓜等可生食的作物能明顯改善生食的口感［11］。同時，生物有機(jī)肥能調(diào)理土壤，激活土壤中微生物活性，減少水分流失與蒸發(fā)，減輕干旱壓力，增強(qiáng)作物的抗病性和抗逆性，減少土傳性病害。因此，在糞污資源化利用工作中將糞污轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的生物有機(jī)肥，對土壤保護(hù)、綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展是最佳選擇。

4 結(jié)束語

通遼市作為中國草原肉牛之都，近年來在國家政策的支持下，大力發(fā)展肉牛養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)，與此同時，畜禽糞污資源化利用也面臨諸多挑戰(zhàn)。畜禽糞污問題是一個需要全社會共同關(guān)注和努力解決的問題。政府、企業(yè)和養(yǎng)殖戶應(yīng)該共同努力，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，提高社會公眾認(rèn)識，完善市場化運行機(jī)制，以實現(xiàn)畜禽糞污的有效治理和資源化利用，保護(hù)好“綠水青山”，保障人民的健康，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在未來的發(fā)展過程中，應(yīng)繼續(xù)加大科技創(chuàng)新力度，推動農(nóng)牧業(yè)綠色發(fā)展，為保障國家糧食安全和生態(tài)環(huán)境安全作出更大貢獻(xiàn)。