猪场养殖污染物源头减排措施

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2015年畜牧养殖业产值占到农业总产值的30.67%，其中生猪养殖量达到70824万头，约占畜牧养殖业产值的42%，从中可以看出生猪养殖已经成为一个庞大的产业，同样其产生的养殖污染物数量也是巨大的，危害也是极其严重的。科学研究表明，每头存栏猪年产粪尿约1.6t，一个年出栏万头生猪的规模猪场每年粪尿产生量可达1.6万t，同时还有大量的养殖污水和有害气体，处理污染物的难度增大。随着新环保法的实施，畜牧养殖业所面临的环保压力越来越大，许多中小型养殖场户面临着关停的风险。如何能够有效地减少排放和科学地处理养殖污染物，已经成为迫切需要解决的产业和社会问题。因此，通过对养殖污染物产生原因的分析，从源头上减少排放，已经成为保障畜牧养殖业可持续发展的有效措施。

1猪场周围形成的环境污染

影响养猪场周围环境的污染物种类很多，包括粪便、污水、有害气体等。这些污染物质的对外排放，不但将导致土壤富营养化、地下水源污染和周边空气质量下降，而且将危害周围居民的正常生活和公共卫生安全。1.1污染空气。猪场产生的恶臭气体含有大量有毒有害物质，如氨气、甲烷、硫化物和酚类等。这些有毒有害物质如果直接排放到空气中，将给猪场周边空气带来严重污染。据测定，一个年产10.8万头的商品猪的猪场，每小时可向大气排放159kgNH3、14.5kgH2S、25.9kg粉尘和15亿个菌体，这些物质的污染半径可达4.5~5.0km[1]。1.2污染水源。猪场产生的污水含有丰富的氮、磷、钾等物质，不经处理大量排入水流缓慢的水体，如水库、湖泊、稻田、内海等，水中藻类及其他浮游生物，获得营养后大量繁殖，水体溶解氧含量下降，水质恶化，引起鱼虾等水生生物死亡。这种现象被称为水体的富营养化[2]。1.3污染土壤。研究发现，随着畜禽粪便使用量的增加，土壤系统中总氮、氨氮、溶解磷和总磷的浓度呈线性增加。根据美国学者的研究，经过畜禽养殖场养殖几年后，畜禽粪便成分可以在养殖场8km范围内的土壤中和地下1.2m深的土层中采集到。猪粪对土壤的污染，主要取决于其氮、磷、钾、重金属、细菌含量及土壤的自净力。生猪粪便的利用能提高土壤的肥力，促进作物的生长。然而，当使用大量新鲜猪粪时，由于粪便腐熟会产生热量，作物可能会被烧死。猪粪含有一些有毒金属元素，如汞、铅、砷、镉等，进入水体和土壤后，可被动、植物吸收，并逐级富集。猪粪过量施用，土壤中盐和有毒金属元素过量积累，造成植物生长受损，人体和动物中毒或死亡。1.4传播疾病。猪粪便及其它排泄物中可含有大量的细菌、病毒和寄生虫卵等致病微生物，如果大量进入土壤而超过土壤的自身净化能力，病原微生物就能在土壤中存活一定时间，在条件适宜时即可通过不同途径传染人和动物。目前世界上存在的人畜共患疾病大约有200多种，中国大约有130多种[3]。就我国猪场环境治理现状来说，目前猪场养殖污染物治理的主要精力和工作重点大都放在了污染物的无害化处理技术研究上，如粪便用来生产有机肥、污水采用多种工艺进行处理等，“源头减排”技术的研究涉足较少[4]。在环保压力日趋增大的今天，源头减排成本较之排泄到环境后去处理成本要低得多，具有事半功倍的效果，已经逐渐凸显出重要性，应该引起足够的重视。

2源头减排的措施

从源头减少猪场养殖污染物的产生量，主要通过对猪舍的建筑设计、饲养设备、营养调控等方面进行改革，使规模猪场粪污产生量的70%~80%消除在养殖源头，从而降低污染物处理压力[5]。2.1改进猪舍设计。2.1.1采用雨污分流设计。雨污分流改变了传统的污水、雨水混在一起收集和处理的方式，建立了独立的雨水和污水收集管路系统，污水通过污水收集管路流入污水沟，雨水通过雨水收集管路流入下水道，雨污分流设计可以有效地减少养殖场污水的产生量。2.1.2采用干清粪工艺。漏缝地板下面建设斜坡粪沟，粪沟内由刮板清粪机清粪。干粪和尿液及污水在猪舍内经漏粪地板初步固液分离，干粪由人工或机械进行收集，尿液及污水由粪沟进入污水收集系统，并进行无害化处理。干清粪工艺与水冲粪及水泡粪工艺相比，干清粪工艺最大的优点就是可以极大地减少污水的排放量，而污水又是猪场污染物的重要组成部分，所以说干清粪工艺从源头上减少了污染物的排放量，是猪场源头减排十分有效的手段。与其他清理工艺相比，干清粪还有投资少、养分损失小、肥料化利用价值高等优点。2.1.3降温水采用喷雾方式喷淋。喷雾时间和频次由电脑自动控制，可以大量减少用水量。喷雾降温方式不形成径流，不产生废水。据统计，通过电脑自动控制，降温用水量比传统方式减少大约70%。2.1.4水表计量控制。在猪场安装总水表，在各个工段安装分水表，在每个猪舍安装支水表，并制定用水标准，责任到人，绩效考核，强化管理。2.2改进饲养设备。2.2.1限位饮水器。饮水器的类型对污水的排放量有很大影响，现在常用的鸭嘴式饮水器最大的弊端就是猪只咬住鸭嘴后饮水即可自动溢出，夏季猪只为降温常咬住鸭嘴不放，会造成大量饮水的浪费和污水产生。据观测，1头体重45kg左右的猪只每天因咬饮普遍使用的鸭嘴式饮水器而漏掉的水不低于7kg，这意味着一个存栏5000头的中等规模猪场每天至少浪费35t宝贵的水资源且增加同样多的污水量[6]。试验表明，如果改用碗式饮水器、限位饮水器可以避免上述现象的发生，碗式饮水器较鸭嘴式饮水器节水80%，限位饮水器较碗式饮水器节水50%。2.2.2高压水枪。猪只转栏或出栏后用高压水枪对猪舍进行清洗并消毒。传统的方法使用普通水管冲洗，造成大量清水的浪费，而将高压水枪设置为18~20个大气压冲洗，不仅可以节约用水，还可以更彻底地清洁猪舍。2.3科学的营养调控技术。采用“理想蛋白质模式”配制符合生猪生理需要的平衡日粮，提高日粮中氮的利用率，减少粪尿中氮的排泄量。根据测算，喂食低蛋白质日粮可以将空气中的氮含量降低约15%。生长育肥猪日粮中的粗蛋白水平分别降低1.6%和1.9%，则氮的排出量可减少9%左右，氨的释放量可减少8.6%左右。根据测算，通过添加合成氨基酸可将饮食中的蛋白质水平从16.5%降低至12.5%，排泄物中氨的散发量可减少约50%，即日粮蛋白质水平降低1%，排泄物中的氮散发量可以减少10%~12.5%。2.4科学利用功能性添加剂。2.4.1在饲料中添加微生态制剂。使用特殊工艺制备含有益生菌或益生菌生长促进物质的制剂，称为微生态制剂。其利用对猪有益无害的益生菌或益生菌促生长物质，可以起到促进微生物群繁殖和抑制致病菌繁殖的作用。在猪日粮中添加微生态制剂，不但能增加饲料营养、提高饲料利用率，还可以减轻粪尿恶臭气味，改善生态环境。微生态制剂通过分解和合成有机固体物质分解过程中产生的有害物质，可以有效地降低有毒有害物质的含量。2.4.2在饲料中添加酶制剂。为了增强畜禽对饲料的消化、利用，改善畜禽体内的代谢功能，在饲料中加入的酶类物质，称为酶制剂。其具有补充畜禽内源酶的不足，清除饲料中的抗营养因子，提高饲料。中氮、磷的利用率等多种作用，从而起到减少粪便排放量，降低粪便中的氮、磷含量，降低畜禽舍内有害气体的浓度，减少畜禽因不良环境而诱发疾病的作用。2.5改进饲养管理模式通过合理的饲喂管理，可以有效减少饲料的用量，减少粪污的产生，如优化饲料加工、科学调配日粮、采取分阶段饲养、调节饲喂时间等，都可以有效减少粪污的产生量。

3对策建议

3.1加大源头减排生产工艺的推广力度。生猪养殖污染治理重点在于源头减排，雨污分流、干清粪、喷雾降温等源头减排生产工艺还没有广泛应用，这其中既有养殖成本的因素，也有宣传推广力度不够的因素，因此加强宣传和推广力度势在必行。3.2加强源头减排新技术的研发。先进技术是第一生产力。应用限位饮水器节水效果明显，从源头上减少了废水的产生，有效减少了后续污水处理压力，是一项源头减排新技术，为养殖企业降低了生产成本。因此，加强源头减排新技术的研发是市场的需求，必将有巨大的市场发展潜力。3.3制定法律法规，加强源头减排监督。目前，世界上很多国家和地区的畜禽粪便污染防治立法已相当完善。我国环保总局也了《畜禽养殖污染防治管理办法》《畜禽养殖业环境管理技术规范》《畜禽养殖业污染物排放标准》等法规、标准，对畜禽养殖污染治理提供了法律保障[7]。但涉及源头减排的法律法规还很少，为此，要进一步加大相关法律法规的制定力度。同时也要加强源头减排监督，对源头减排措施不达标的项目不予批准，在政策和资金上给实施源头减排措施的猪场更多支持。

4结语

猪场养殖污染物源头减排措施涉及到生猪养殖的方方面面，在养殖过程中落实好各项源头减排措施，能够大幅度地降低生产成本，提高养殖效益，是新技术发展的方向。

参考文献

[1]周元军.规模化猪场猪粪尿沼气发酵综合处理利用[J].畜牧与兽医,2003,35(9):19-20.

[2]王应和,唐友海,杨成勇.生猪规模养殖的节能减排对策研究[J].中国猪业,2011(12):51-54.

[3]杨玉艾,江波,孙永科.我国新发人畜共患传染病及其防控策略[J].中国动物传染病学报,2009,17(4):77-80.

[4]郭海波,徐盛明,林世光等.规模猪场粪污减量化技术[J].上海畜牧兽医通讯,2010(3):40-41.

[5]李俊婷，徐盛明，朱华鸿等.规模猪场粪污减量化及好氧发酵技术研究[J].浙江畜牧兽医,2016(2):12-14.

[6]王玉超，李宝全，刘思当.猪场生产过程中可污染物的控制与处理[J].猪业科学,2017(11):100-101.

[7]杨成勇,陈少华,杨兰香等.广元市规模化畜禽养殖污染防治的对策[J].中国畜禽种业,2013(11):40-41.

作者:李福欣 齐自成 张启超 单位:山东省农业机械科学研究院