畜禽糞便利用現(xiàn)狀及發(fā)展建議

樊麗霞 楊智明 尹芳

摘要? ? 基于畜禽糞便的污染及利用現(xiàn)狀，通過查閱文獻(xiàn)結(jié)合國家最新政策，分析了畜禽糞便利用過程中的阻礙因素，并針對(duì)性地提出了發(fā)展建議，以期推進(jìn)畜禽糞便處理向無污染方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞? ? 畜禽糞便;危害;利用現(xiàn)狀;發(fā)展建議

中圖分類號(hào)? ? X713? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A? ? ? ? 文章編號(hào)? ?1007-5739（2019）01-0175-02

Abstract? ? Based on the current pollution and utilization status of livestock manure，this paper analyzed the blocking factors in the current utilization of livestock manure，and put forward development suggestions based on consulting literatures and combining with the latest national policies，in order to promote the improvement treatment of livestock manure to the pollution-free direction.

Key words? ? livestock manure;harm;utilization status;development suggestion

目前，我國畜牧業(yè)逐漸由個(gè)體養(yǎng)殖和專業(yè)化養(yǎng)殖向規(guī)?；B(yǎng)殖發(fā)展。隨著規(guī)模養(yǎng)殖的逐漸擴(kuò)大，我國畜牧業(yè)的總產(chǎn)值也逐年增加。農(nóng)業(yè)部最新數(shù)據(jù)顯示，2016年我國畜牧業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到31 703.20億元，較2010年增加了10 877.47億元。由此可看出，畜牧業(yè)已經(jīng)成為我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。雖然畜牧業(yè)的發(fā)展提高了經(jīng)濟(jì)效益，但造成的農(nóng)業(yè)面源污染也與日俱增，目前降低畜禽養(yǎng)殖廢棄物的污染及合理利用畜禽糞便資源迫在眉睫。

1? ? 污染現(xiàn)狀

規(guī)?；B(yǎng)殖的快速發(fā)展直接導(dǎo)致畜禽養(yǎng)殖中廢氣污染物數(shù)量與日俱增。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國畜禽養(yǎng)殖規(guī)模與產(chǎn)值每年以大于8%的速度遞增[1]，同時(shí)畜禽產(chǎn)生的廢棄物也大量增加，最終導(dǎo)致各種農(nóng)業(yè)面源污染問題。根據(jù)相關(guān)測(cè)試，1頭約60 kg的商品豬每天排糞量為3.8 kg，排尿量為2.4 kg，污水排放量為18～24 kg[2]。按照這種方式進(jìn)行推算，規(guī)模為10 000頭豬的養(yǎng)殖場(chǎng)每年至少產(chǎn)生糞便1.38萬t[3]，這些糞便中含有大量有機(jī)污染物，對(duì)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生極大影響。

近年來，隨著國家一系列政策出臺(tái)及政府、企業(yè)的積極治理，農(nóng)業(yè)污染排放總量開始減少，但是畜禽養(yǎng)殖廢棄物的污染在農(nóng)業(yè)污染總量中的比例依舊居高不下。根據(jù)2016年《中國環(huán)境年鑒》數(shù)據(jù)顯示，2011—2015年畜禽養(yǎng)殖污染排放的COD（化學(xué)需氧量）總量約占農(nóng)業(yè)COD總量的95%，畜禽養(yǎng)殖污染排放的氨氮總量占農(nóng)業(yè)氨氮總量75%以上，總氮排放量占農(nóng)業(yè)總氮排放量比例由2011年的62.79%增長(zhǎng)至2015年的64.5%，總磷排放量占比則由75.56%上升至77.79%。

2? ? 主要危害

畜禽養(yǎng)殖污染物主要是由畜禽養(yǎng)殖中產(chǎn)生的糞尿、臭氣以及污水等構(gòu)成。本文主要介紹畜禽糞便的危害，畜禽糞尿中的生化耗氧量、COD、總氮及總磷對(duì)水體和土壤造成嚴(yán)重污染，此外還包括硫化氫、氨氣等有機(jī)物和大量的微生物、病原菌[4]等。

2.1? ? 對(duì)土壤的危害

在牲畜飼料中使用的添加劑及抗生素會(huì)導(dǎo)致土壤中抗生素等殘留。飼料本身含有的礦物質(zhì)和金屬元素在運(yùn)輸、儲(chǔ)存及喂養(yǎng)過程中會(huì)造成礦物質(zhì)及金屬污染，該部分污染物進(jìn)入土壤中難以完全消納而逐漸累積，會(huì)導(dǎo)致土壤中養(yǎng)分過剩、土壤結(jié)構(gòu)失衡。

2.2? ? 對(duì)大氣的危害

在畜禽糞便中，危害最大的氣體是糞便產(chǎn)生的溫室氣體和臭氣。據(jù)統(tǒng)計(jì)，養(yǎng)殖規(guī)模為10 000頭豬的養(yǎng)殖場(chǎng)每年排放的糞便中含有的惡臭物質(zhì)就有230種。在養(yǎng)殖場(chǎng)中發(fā)生的人畜傷亡事故也多數(shù)由于過量的氨氣導(dǎo)致，當(dāng)NH3進(jìn)入人體呼吸道后，會(huì)導(dǎo)致咳嗽，甚至氣管炎、支氣管炎等疾病，嚴(yán)重的則當(dāng)場(chǎng)窒息，危害生命安全。目前，全球人類活動(dòng)產(chǎn)生的溫室氣體中約15%來源于畜牧業(yè)，其中甲烷屬于首要污染氣體，在我國畜牧業(yè)屬于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中第一大甲烷排放源。此外，在大規(guī)模的養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)，由于畜禽生長(zhǎng)環(huán)境長(zhǎng)期潮濕，容量大、密度小，畜禽糞便堆積時(shí)容易腐敗分解，生成硫化氫、氨氣等各類有害氣體進(jìn)入大氣，造成畜禽間的疫病傳播。

2.3? ? 對(duì)水源的危害

畜禽糞便中含有豐富的有機(jī)物及污染物，其中氮、磷元素居多，此類元素經(jīng)過雨水沖刷進(jìn)入水體，使水中的溶解氧含量降低，最終導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化。此外，畜禽糞便常用作肥料，其中的有害物質(zhì)極易進(jìn)入地下水中，引起硝酸鹽濃度超標(biāo)，最終危及到人類生命健康。常有新聞報(bào)道某區(qū)域建設(shè)大規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)后，畜禽糞便直接排放導(dǎo)致當(dāng)?shù)氐乃廴緲O其嚴(yán)重，在為當(dāng)?shù)貛硪欢ㄊ找娴耐瑫r(shí)也嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)鼐用竦恼Ｉ睢?/p>

2.4? ? 對(duì)人體的危害

畜禽糞便含有大量氮、磷等元素，由于這類元素是植物生長(zhǎng)不可或缺的營養(yǎng)元素，所以畜禽糞便常被用作植物肥料。為了追求高經(jīng)濟(jì)效益以及高產(chǎn)量，許多養(yǎng)殖場(chǎng)將抗生素，甚至汞、砷等微量元素添加劑應(yīng)用于養(yǎng)殖，這些抗生素絕大多數(shù)難以被牲畜吸收最終經(jīng)糞便排出，當(dāng)這些糞便作為肥料施用后，抗生素可經(jīng)食物鏈進(jìn)入人體，對(duì)人類的身體健康造成隱患[5]。全世界已知的人畜共患病超過200種，其中有100多種動(dòng)物疾病能直接傳染給人類。微量抗生素通過飲用水進(jìn)入人體，雖短時(shí)期不會(huì)造成生命威脅，但經(jīng)過長(zhǎng)期累積會(huì)改變?nèi)梭w內(nèi)的菌群，造成營養(yǎng)不良[6]。人類是地球上重要的活動(dòng)者，畜禽糞污對(duì)水體、土壤、大氣環(huán)境的污染直接威脅到了人類的生命安全。

3? ? 利用現(xiàn)狀

3.1? ? 國外利用現(xiàn)狀

20世紀(jì)40年代初，國外就開始研究畜禽糞便的資源化利用，到60年代歐美、日本等國家已經(jīng)解決了雞糞的干燥問題且將雞糞用于豬牛羊的飼料喂養(yǎng)中[7]，為解決規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)的糞便處理問題，研發(fā)了各種處理技術(shù)和設(shè)備。加拿大對(duì)糞便進(jìn)行循環(huán)處理，制成有機(jī)肥料，對(duì)于大型養(yǎng)殖場(chǎng)則制成再生飼料;加拿大禁止將養(yǎng)殖場(chǎng)廢棄污水直接排入河流，要求養(yǎng)殖場(chǎng)必須有足夠的土地容納產(chǎn)生的畜禽糞便，并在一定場(chǎng)所進(jìn)行消化處理，若沒有足夠的土地進(jìn)行糞便消納，則必須與其他農(nóng)場(chǎng)主簽訂糞便處理合同，以實(shí)現(xiàn)畜禽糞便的全部利用[8]。荷蘭要求畜禽糞便集中進(jìn)入化糞池，目前荷蘭養(yǎng)殖場(chǎng)的密度已經(jīng)超過區(qū)域內(nèi)土地利用糞便的承載能力。歐盟規(guī)定畜禽糞便用作肥料過程中產(chǎn)生的氨氣等氣體必須經(jīng)過處理才可排放。在歐洲，雞糞禁止用作飼料，需要發(fā)電廠與農(nóng)場(chǎng)主簽訂糞便處理合同上門收集雞糞。

3.2? ? 國內(nèi)利用現(xiàn)狀

我國對(duì)畜禽糞便的研究開始于20世紀(jì)80年代初，最初是將曬干的雞糞用作飼料喂養(yǎng)豬、牛、羊[9]，現(xiàn)在已有肥料加工廠將雞糞加工成有機(jī)肥。目前對(duì)畜禽糞便的利用主要是肥料化、能源化、飼料化。

3.2.1? ? 肥料化。肥料化即將畜禽糞便經(jīng)過處理后用作肥料。由于糞便中含有大量有機(jī)物，傳統(tǒng)的利用方法大多都是直接施用，但是利用率較低。肥料化處理的主要方式是堆肥處理，即將糞便集中堆積在一起，加入適量的高效發(fā)酵微生物調(diào)節(jié)糞便中的碳氮比，然后通過控制水分、溫度及酸堿度進(jìn)行發(fā)酵[10]。此種方式的優(yōu)點(diǎn)是干燥、方便、易施用，缺點(diǎn)是對(duì)場(chǎng)地要求較高，肥料化時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)臭氣的控制尚不完全。

3.2.2? ? 能源化。糞便能源化是一種利用率較高的方式，主要包括燃燒發(fā)電和發(fā)酵制沼氣。直接燃燒在我國北方草原地區(qū)使用率較高，牧民可以通過燃燒取暖、做飯，但這種方式比較傳統(tǒng)簡(jiǎn)單，資源利用不充分，且易造成空氣污染。發(fā)電利用主要將畜禽獸糞便以無污染方式燃燒，然后發(fā)電，可節(jié)約煤炭、天然氣等不可再生資源，不僅大大提高了利用率，而且達(dá)到了節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的目的。能源化利用還可將畜禽獸糞便中的木質(zhì)纖維素發(fā)酵制成酒精進(jìn)行利用，除此之外最為廣泛高效的就是沼氣利用。利用厭氧細(xì)菌的分解作用將糞便進(jìn)行沼氣發(fā)酵利用，發(fā)酵產(chǎn)生的殘留物質(zhì)可用作優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥和土壤改良劑等;沼渣、沼液可用于肥料或者飼料。目前在熱解技術(shù)方面也有一定研究，但是尚不能工業(yè)化。

3.2.3? ? 飼料化。①青貯法。將新鮮的牲畜糞便與其他飼草混合一起裝入塑料袋或其他容器內(nèi)，在厭氧條件下控制含水量（40%～70%），經(jīng)過10～21 d即可完成發(fā)酵過程[7]。青貯時(shí)，糞便與其他飼料的混合比例以1∶1為宜。青貯法可提高飼料的適口性和消化率，減少蛋白質(zhì)損失，還可將部分非蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化成蛋白質(zhì)，提高營養(yǎng)價(jià)值。②干燥法。利用高溫對(duì)糞便進(jìn)行脫水干燥，從而抑制微生物生長(zhǎng)，減少臭氣，為飼料運(yùn)輸和儲(chǔ)存提供方便。傳統(tǒng)、便捷的辦法是將糞便攤曬，晾曬過程中需經(jīng)常翻動(dòng)，以利于通風(fēng)排濕，加速水分蒸發(fā)[7]。

4? ? 存在的問題

4.1? ? 政府對(duì)污染治理監(jiān)管不足

通過對(duì)硯山部分養(yǎng)殖場(chǎng)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，迫于政府壓力，大規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)會(huì)建造沼氣池，但因成本問題，沼氣池利用率較低，多數(shù)甚至停用，畜禽養(yǎng)殖廢棄物污染依舊嚴(yán)重。此外，政府出臺(tái)的一系列相關(guān)畜禽污染防治政策大多未貫徹執(zhí)行，很多養(yǎng)殖場(chǎng)只注重應(yīng)對(duì)檢查而未實(shí)際整改。

4.2? ? 養(yǎng)殖區(qū)域規(guī)劃不合理

養(yǎng)殖區(qū)域規(guī)劃不合理或滯后，忽略了該區(qū)域的土地承載能力，導(dǎo)致畜禽糞污肥料化嚴(yán)重受阻。另外在資源化利用模式的創(chuàng)建上未因地制宜達(dá)到種養(yǎng)平衡，多數(shù)大型養(yǎng)殖場(chǎng)由于位置偏遠(yuǎn)，考慮到糞污的處理成本，大多就近排放，因而造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。

4.3? ? 配套設(shè)備不足

養(yǎng)殖過程中清潔生產(chǎn)不到位，大量水沖糞及飲水設(shè)備選擇不當(dāng)，導(dǎo)致污染問題依然嚴(yán)重。由于維護(hù)成本較高，養(yǎng)殖場(chǎng)多數(shù)設(shè)備處于非正常運(yùn)行狀態(tài)。部分養(yǎng)殖場(chǎng)由于前期規(guī)劃不合理，未建設(shè)雨污分離設(shè)施或者設(shè)施功能不完全，后期重新建設(shè)成本過高，從而導(dǎo)致糞便污染治理嚴(yán)重受阻。

4.4? ? 糞便數(shù)量估算方式未統(tǒng)一

目前國內(nèi)對(duì)畜禽糞便數(shù)量的說法不統(tǒng)一，對(duì)畜禽糞便的定義不夠準(zhǔn)確，例如部分研究只統(tǒng)計(jì)糞便的數(shù)量而忽略尿液以及混雜雨水后的數(shù)量。因此，每年全國的畜禽糞便產(chǎn)生數(shù)量估算差異較大，從而直接導(dǎo)致污染治理計(jì)劃受阻。

5? ? 建議

5.1? ? 加強(qiáng)畜禽糞污污染監(jiān)管力度

國家和各級(jí)政府部門要加強(qiáng)畜禽糞污的監(jiān)管力度，同時(shí)出臺(tái)相應(yīng)的優(yōu)惠政策，加大宣傳，提升農(nóng)戶對(duì)糞便污染的認(rèn)知度。相關(guān)環(huán)保部門要及時(shí)了解掌握區(qū)域養(yǎng)殖場(chǎng)的建設(shè)情況，及時(shí)制訂、完善相關(guān)政策。

5.2? ? 合理構(gòu)建規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)

2013年10月8日國務(wù)院第26次會(huì)議通過了《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》，應(yīng)嚴(yán)格按照此條例新建、改建、擴(kuò)建養(yǎng)殖場(chǎng)及養(yǎng)殖小區(qū)，嚴(yán)格制定并遵守污染防治計(jì)劃。此外2018年1月國務(wù)院頒布了《畜禽糞污土地承載力測(cè)算技術(shù)指南》，該指南依據(jù)以往通過的法律法規(guī)明確了區(qū)域畜禽糞污土地承載力以及畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)糞污消納配套土地面積的測(cè)算方法，未來可以借助該指南進(jìn)行測(cè)算，從而合理構(gòu)建規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)。根據(jù)養(yǎng)殖場(chǎng)排放糞污數(shù)量計(jì)算需要消納的土地面積，保證有足夠的土地消納糞便污水，采取循環(huán)利用、種養(yǎng)結(jié)合模式，確保糞污的無害化利用。

5.3? ? 加強(qiáng)對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)及肥料加工企業(yè)的補(bǔ)貼

養(yǎng)殖業(yè)是弱勢(shì)企業(yè)，應(yīng)通過多渠道增加對(duì)養(yǎng)殖業(yè)環(huán)保建設(shè)的投入。譬如政府應(yīng)設(shè)立養(yǎng)殖環(huán)境保護(hù)專項(xiàng)資金，制訂相應(yīng)的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)河流沿岸的養(yǎng)殖場(chǎng)，應(yīng)提前規(guī)劃，并優(yōu)先安排此類養(yǎng)殖場(chǎng)的補(bǔ)償資金。為解決養(yǎng)殖場(chǎng)因維護(hù)成本較高導(dǎo)致設(shè)備停用的問題，政府可給予相應(yīng)補(bǔ)貼;對(duì)于有機(jī)肥加工企業(yè)應(yīng)給予適當(dāng)補(bǔ)貼，調(diào)動(dòng)企業(yè)對(duì)有機(jī)肥的研發(fā)、生產(chǎn)積極性。

5.4? ? 精確統(tǒng)計(jì)畜禽糞便資源數(shù)量

深入研究畜禽糞便資源量的估算方法，在以往計(jì)算方式的基礎(chǔ)上應(yīng)結(jié)合規(guī)?；禂?shù)進(jìn)行研究，同時(shí)考慮到畜禽重復(fù)出欄問題的解決方法。此外，對(duì)我國畜禽糞便的資源量區(qū)域分布進(jìn)行研究，在對(duì)畜禽糞便產(chǎn)生量的統(tǒng)計(jì)應(yīng)該形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以便獲得更加精確的調(diào)查結(jié)果，為制訂污染防治的相關(guān)政策及未來的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

6? ? 參考文獻(xiàn)

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