宋玥,黃 芳
(北京市通州區(qū)動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心,北京 101101)
《中共中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于做好2022年全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興重點(diǎn)工作的意見(jiàn)》中指出農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施和民生領(lǐng)域欠賬較多,農(nóng)村環(huán)境和生態(tài)問(wèn)題比較突出。其中,畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞污的不合理排放導(dǎo)致農(nóng)村環(huán)境和生態(tài)問(wèn)題的重要原因之一,但動(dòng)物的糞尿、廢棄的飼料本身也是潛在資源,如何將這些廢棄物最大程度資源化、減少環(huán)境污染,是我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展中急需解決的重大問(wèn)題。本文采用針對(duì)鄉(xiāng)村建設(shè)中面臨的養(yǎng)殖廢棄物的影響、資源化現(xiàn)狀、解決方法問(wèn)題等進(jìn)行了分析。
國(guó)務(wù)院在2019年8月21日召開(kāi)的常務(wù)會(huì)議中明確提出,各地要立即取消不合理的生豬禁養(yǎng)、限養(yǎng)規(guī)定。對(duì)依法劃定的禁養(yǎng)區(qū)內(nèi)關(guān)停搬遷的養(yǎng)殖戶(hù),提供有效方法支持異地重建。發(fā)展規(guī)模養(yǎng)殖,支持農(nóng)戶(hù)養(yǎng)豬。鼓勵(lì)生豬復(fù)養(yǎng)的各種政策雖然可以保證生豬的供應(yīng),但同樣給農(nóng)村的環(huán)境和生態(tài)也帶了很大壓力。畜牧養(yǎng)殖對(duì)環(huán)境造成的污染較顯著的是污水、臭氣、糞便和生物威脅。
1.1 水體污染畜禽養(yǎng)殖廢棄物包括糞便、尿液、沖洗水和生產(chǎn)人員的生活垃圾等。其中對(duì)水體造成的污染主要是養(yǎng)殖場(chǎng)沖洗圈舍的沖洗水和平時(shí)的消毒用水。大規(guī)模養(yǎng)殖為保證養(yǎng)殖場(chǎng)干凈整潔,不僅需要注意清洗,為了防范某些傳染病也需要定期進(jìn)行消毒。因此產(chǎn)生的污水不僅含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),還會(huì)有一定比例的消毒藥物。污水中富含各種氮磷鉀元素,如果不加處理直接排放到周?chē)恿骰蚴浅靥林泻苋菀自斐筛谎趸?,?dǎo)致水中出現(xiàn)大量水草。水中的消毒藥,還會(huì)改變水中的pH值,破壞水中的生物鏈。
1.2 大氣污染畜禽養(yǎng)殖所排放的臭氣是北京地區(qū)最難以解決的污染問(wèn)題。北京養(yǎng)殖場(chǎng)地有限,所以離村莊和人員聚集區(qū)距離較近,臭氣中的甲烷和含硫物質(zhì)對(duì)人感官刺激較重,如果不能有效的控制將會(huì)影響周?chē)纳姝h(huán)境。
1.3 土壤污染以前沒(méi)有堆肥發(fā)酵的概念,大部分農(nóng)民認(rèn)為將畜禽糞便埋在土地上,田地就會(huì)被滋養(yǎng)得更加肥沃。但未經(jīng)過(guò)發(fā)酵和處置的畜禽糞便中含有多種有害微生物,過(guò)量使用嚴(yán)重的會(huì)影響農(nóng)作物產(chǎn)量。因?yàn)樵谛笄蒺B(yǎng)殖過(guò)程中,為了能夠保證畜禽的生產(chǎn)速度和營(yíng)養(yǎng)均衡,復(fù)合飼料中都含有添加劑,其中包括抗生素及氮磷化合物等物質(zhì)。那些沒(méi)有被畜禽吸收的物質(zhì)會(huì)通過(guò)糞便排出到體外,在不經(jīng)過(guò)處理的情況下將這些物質(zhì)直接堆埋到農(nóng)田中,會(huì)使得農(nóng)田中的銅、鈣等物質(zhì)結(jié)合,形成不溶的復(fù)合物,嚴(yán)重時(shí)影響土壤質(zhì)量,導(dǎo)致土壤結(jié)塊。出現(xiàn)土壤含氧量下降,進(jìn)而威脅土壤環(huán)境,不僅不會(huì)促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng),還會(huì)導(dǎo)致減產(chǎn),甚至絕產(chǎn)。
1.4 生物安全目前我國(guó)公布的人畜共患病共有26種,很多細(xì)菌和病毒會(huì)在糞便和污水存活較長(zhǎng)時(shí)間,如果不對(duì)養(yǎng)殖廢棄物進(jìn)行處置,將會(huì)造成疾病傳染,威脅人的生命安全。
目前,對(duì)處理畜禽養(yǎng)殖廢棄物的處理主要方式有微生物發(fā)酵為有機(jī)肥、生成沼氣、燃燒發(fā)電、生物降解直接還田、飼料化等方式。
2.1 有機(jī)肥目前將畜禽養(yǎng)殖廢棄物發(fā)酵成為有機(jī)肥,是資源化利用最為高效、應(yīng)用廣泛地方法。這種方法可以充分利用畜禽糞便的有機(jī)物和氮、磷、鉀及多種微量元素物質(zhì),將其轉(zhuǎn)化為農(nóng)作物可以利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),并培肥地力,是一種非常有效的資源化利用畜禽養(yǎng)殖廢棄物的途徑。
雖然現(xiàn)在北京各個(gè)區(qū)都大力支持規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng),但是很多散戶(hù)飼養(yǎng)仍是無(wú)法避免的,所產(chǎn)生的糞尿通常都被農(nóng)戶(hù)作為農(nóng)家肥就近施用到農(nóng)田。但是這種傳統(tǒng)堆肥技術(shù)存在占地面積大、周期長(zhǎng),不能控制畜禽糞便排放臭氣等缺點(diǎn),導(dǎo)致了新農(nóng)村建設(shè)過(guò)程中,無(wú)法對(duì)病原微生物進(jìn)行有效防控,干擾農(nóng)村宜居環(huán)境的建設(shè)。如果能夠結(jié)合農(nóng)村生活垃圾處理統(tǒng)一采用集中處置,將會(huì)對(duì)新農(nóng)村建設(shè)產(chǎn)生極佳的影響。因?yàn)榧s化生產(chǎn)模式的高溫好氧堆肥以其有機(jī)物分解速度快、發(fā)酵時(shí)間短、最大限度殺滅病原菌等優(yōu)點(diǎn)成為畜禽糞便堆肥的首選方式。這期間合成的有機(jī)物腐殖質(zhì)等能作為提高土壤肥力的重要活性物質(zhì)。這是當(dāng)前畜禽糞便資源化利用相對(duì)成熟的技術(shù)模式。據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部不完全統(tǒng)計(jì),截至2015年我國(guó)有機(jī)肥生產(chǎn)企業(yè)達(dá)2961個(gè)。當(dāng)前,在我國(guó)規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)的畜禽糞便處理模式中,儲(chǔ)存農(nóng)用和生產(chǎn)有機(jī)肥的比例均在65%~75%。
2.2 沼 氣較大規(guī)模的養(yǎng)殖場(chǎng)將畜禽糞便能源化最佳的方法是沼氣工程。因?yàn)槿绻麑⑿笄菁S污等養(yǎng)殖廢棄物進(jìn)行厭氧發(fā)酵,能夠?qū)⑿笄菁S便中的大部分有機(jī)物有效分解,既可以將產(chǎn)生的沼氣作為能源用于燃燒發(fā)電,也可以將沼渣、沼液作為肥料進(jìn)行還田利用,從而實(shí)現(xiàn)沼氣、沼渣、沼液有效且綜合的利用。在我國(guó)規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)的畜禽糞便處理模式中,沼氣工程仍然少得多,全國(guó)占比僅在1%左右,有較大的發(fā)展空間。
2.3 燃燒發(fā)電最早利用畜禽廢棄物發(fā)電的是美國(guó),我國(guó)第一個(gè)生物質(zhì)雞糞發(fā)電廠(chǎng)是2007年在福建省光澤縣建成的,目前在建的項(xiàng)目中最大的每年對(duì)畜禽養(yǎng)殖廢棄物的處理能力可達(dá)80萬(wàn)t以上,可以消納5億羽的養(yǎng)殖肉雞所產(chǎn)生的廢棄物,相當(dāng)于節(jié)省了20萬(wàn)t左右的標(biāo)煤。而且這種燃燒方式剩余的灰渣率為10%左右,可以作為化肥廠(chǎng)的添加劑,是一種不錯(cuò)的廢棄資源循環(huán)利用的方式。
2.4 生物降解直接還田曾有研究利用蚯蚓養(yǎng)殖處理玉米秸稈和養(yǎng)殖場(chǎng)廢棄物的技術(shù)。把牛糞和粉碎還田后的玉米秸稈,作為蚯蚓養(yǎng)殖的營(yíng)養(yǎng)原料進(jìn)行資源化利用,通過(guò)蚯蚓吸收分解牛糞中有害物質(zhì),同時(shí)把粉碎后的玉米秸稈腐熟還田,實(shí)現(xiàn)無(wú)害化處理與資源化利用。項(xiàng)目利用蚯蚓養(yǎng)殖處理玉米秸稈和牛糞的技術(shù)模式,不需要將玉米秸稈離田,直接與牛糞混合進(jìn)行蚯蚓養(yǎng)殖,對(duì)秸稈和糞便實(shí)現(xiàn)無(wú)害化處理與資源化利用,在獲得蚯蚓養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)將兩種廢棄物轉(zhuǎn)化成有機(jī)肥,實(shí)現(xiàn)了秸稈綜合利用的新技術(shù)模式。形成“土地-秸稈-土地”的生態(tài)循環(huán)鏈條,改善土壤理化性狀,增加土壤肥力,有利于改良鹽堿土壤,促進(jìn)耕地可持續(xù)發(fā)展,是最現(xiàn)實(shí)、最易于推廣操作的秸稈處理利用方式。做到了不用休耕,就可達(dá)到比休耕更好的效果。實(shí)現(xiàn)了養(yǎng)地、豐產(chǎn)、糞便無(wú)害化處理,一舉多得。不僅對(duì)畜禽糞便等養(yǎng)殖場(chǎng)廢棄物提供了一個(gè)無(wú)害化處理新模式,減少對(duì)空氣、土壤和水的污染,同時(shí)還避免了秸稈焚燒對(duì)大氣的污染。
2.5 作食腐類(lèi)昆蟲(chóng)飼料將畜禽養(yǎng)殖廢棄物作為食腐類(lèi)昆蟲(chóng)飼料,可在蟲(chóng)體內(nèi)合成脂肪、蛋白質(zhì)等。再將食腐類(lèi)昆蟲(chóng)生產(chǎn)成粉料作為蛋白飼料,有望解決最近豆粕價(jià)格快速上漲帶給我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)的問(wèn)題。
有散戶(hù)創(chuàng)新了“雞+黑水虻”循環(huán)飼養(yǎng)模式,黑水虻的轉(zhuǎn)化率在3~5:1,1只黑水虻幼蟲(chóng)就可以替代1只雞一天35%的蛋白飼料降低月15%的成本,這對(duì)降低養(yǎng)殖成本有很大的意義。有研究用液質(zhì)聯(lián)譜分析了60份黑水虻蟲(chóng)粉,篩查了63種抗生素、41種激素、9種β-受體激動(dòng)劑、6種霉菌毒素、59種獸藥和三聚氰胺,以及5種重金屬殘留,結(jié)果顯示黑水虻蟲(chóng)干粉中不含有抗生素、激素和霉菌毒素。
3.1 農(nóng)戶(hù)散養(yǎng)存在的必然性雖然國(guó)家倡導(dǎo)和鼓勵(lì)規(guī)?;B(yǎng)殖,但是農(nóng)村散養(yǎng)完全消失是不可能的。(1)農(nóng)戶(hù)的思維方式改變需要一定時(shí)間。很多年齡較大的老人,已經(jīng)養(yǎng)成在自家院子里飼養(yǎng)幾十只雞、1~2頭豬的生活習(xí)慣,短時(shí)間內(nèi)改變這種狀況是不現(xiàn)實(shí)的。(2)養(yǎng)殖成本比規(guī)模化低,導(dǎo)致農(nóng)戶(hù)散養(yǎng)自己食用的熱情比較高。農(nóng)戶(hù)養(yǎng)豬一般比較隨意,有的是利用附房柴間養(yǎng),有的是利用旱廁養(yǎng),還有的甚至隨便圈個(gè)地,搭個(gè)棚就開(kāi)始養(yǎng)了。而且散養(yǎng)戶(hù)不會(huì)定期消毒、沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化免疫、不會(huì)有飼料費(fèi)用,這大大降低了養(yǎng)殖成本。(3)輿論導(dǎo)向?,F(xiàn)在的輿論導(dǎo)向都是農(nóng)家散養(yǎng)更加健康,所以導(dǎo)致很多農(nóng)戶(hù)認(rèn)為自己的養(yǎng)殖產(chǎn)品更好。
3.2 引入第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)一處理的必要性目前畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理設(shè)備突入大,產(chǎn)出慢。根據(jù)研究表明,沼氣設(shè)施的回報(bào)率不高,資金投入100萬(wàn)元左右的設(shè)備,運(yùn)行費(fèi)用不少于5萬(wàn)元/年,其他運(yùn)營(yíng)費(fèi)用及計(jì)算固定資產(chǎn)的利息也不低于10萬(wàn)元,然而產(chǎn)生的沼氣卻僅有一部分能被有效利用起來(lái),投資回報(bào)率小于5%。小型養(yǎng)殖場(chǎng)及畜禽散養(yǎng)戶(hù)根本無(wú)法承擔(dān)這樣的資金投入,目前只有大型規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng)適合沼氣工程,同時(shí)也需要有與之對(duì)應(yīng)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員負(fù)責(zé)做好污水處理工作,污水的排放也同樣需要達(dá)到國(guó)家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),因此,絕大多數(shù)小型養(yǎng)殖場(chǎng)及畜禽散養(yǎng)戶(hù)無(wú)力承擔(dān)沼氣設(shè)施所需要的資金投入。
便于監(jiān)督管理。規(guī)范化的第三方機(jī)構(gòu)能夠建立嚴(yán)格的資金使用管理制度,提高資金使用效率。為了確保項(xiàng)目資金的正確有效使用,應(yīng)嚴(yán)格遵守國(guó)家專(zhuān)項(xiàng)資金使用管理辦法文件要求,保障資金安全、高效運(yùn)行。
3.3 畜禽養(yǎng)殖廢棄物處置資源化的必需性畜禽養(yǎng)殖廢棄物營(yíng)養(yǎng)豐富,處理得當(dāng)可以變廢為寶。如果當(dāng)做廢棄物直接丟棄會(huì)造成極大的資源浪費(fèi)。
鄉(xiāng)村振興建設(shè)中綠色有機(jī)農(nóng)業(yè)的必然要求。根據(jù)《北京市鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃(2018-2022年)》,將重點(diǎn)突破鄉(xiāng)村環(huán)境整治、打造綠色有機(jī)農(nóng)業(yè)整體品牌,所以畜禽養(yǎng)殖廢棄物是鄉(xiāng)村振興工作的必然需求。
3.4 處置方法多樣化的必要性種植用地的有限性。土地承載能力有限,可供使用的土地?cái)?shù)量決定了肥料化使得應(yīng)用需要有效控制。如果單一發(fā)展有機(jī)肥還田,會(huì)導(dǎo)致土壤板結(jié)等問(wèn)題的出現(xiàn)。
當(dāng)畜禽糞便肥料化使用不當(dāng)時(shí),可能會(huì)出現(xiàn)二次污染土壤的情況,影響農(nóng)作物的生長(zhǎng),嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)下降,從而危害到人類(lèi)的健康。產(chǎn)生這種情況的原因是規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)所用的飼料中含有大量的添加劑,會(huì)引發(fā)畜禽糞便中重金屬、抗生素等物質(zhì)含量增高。另外有大量病原體存在于畜禽糞便中,在進(jìn)行肥料化之前應(yīng)當(dāng)做好無(wú)害化處理工作。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部早在2018年5月就出臺(tái)了《畜禽糞便無(wú)害化處理技術(shù)規(guī)范(GB/T 36195—2018)》,該規(guī)范對(duì)畜禽糞便無(wú)害化處理工作提出了基本要求,同時(shí)對(duì)糞便處理場(chǎng)的布局及選址、畜禽糞便的收集、貯存及運(yùn)輸、糞便的處理以及處理后的利用等方面作出了明確規(guī)定。在畜禽糞污資源化利用過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵照該技術(shù)規(guī)范執(zhí)行,畜禽糞便作為有機(jī)肥進(jìn)行施用時(shí),合理地與化肥進(jìn)行配合,避免出現(xiàn)過(guò)量施用畜禽糞便的情況,從而保護(hù)土壤不會(huì)受到二次污染。
對(duì)首都副中心發(fā)展的規(guī)劃性,發(fā)展規(guī)劃應(yīng)以疏解核心功能區(qū)外遷為主,所以種養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展規(guī)模必然要受到一定限制,否則會(huì)造成資源浪費(fèi)。
3.5 建立統(tǒng)一處置標(biāo)準(zhǔn)的必要性養(yǎng)殖廢棄物中常常會(huì)含有易造成傳染性疾病或暴發(fā)性疾病的成分,如病原微生物、寄生蟲(chóng)等,同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)重金屬、抗生素等有害物質(zhì)超標(biāo)的現(xiàn)象,作為飼料使用時(shí)存在較大的安全隱患。因此對(duì)畜禽糞便飼料化的利用還是存在較大爭(zhēng)議的,目前研究表明,一些發(fā)達(dá)國(guó)家已不再主張將畜禽糞便作為飼料來(lái)利用。畜禽糞便需要經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚砗螅僦谱鞒娠暳显线M(jìn)行使用。不同的地區(qū)、不同的畜禽種類(lèi)及不同的飼養(yǎng)方式等所產(chǎn)生的畜禽糞便都可能出現(xiàn)不同的情況,要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行飼料化的利用,更要加大對(duì)于畜禽糞便飼料化利用過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)的研究。
標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)對(duì)實(shí)現(xiàn)畜禽糞便及病死畜禽科學(xué)處理等成功經(jīng)驗(yàn)示范推廣有較大推動(dòng)作用,將會(huì)帶動(dòng)農(nóng)村無(wú)害化處置家禽乃至畜禽糞便普及化,從根本上解決畜禽糞便的處置問(wèn)題,更好的保護(hù)農(nóng)村自然生態(tài)條件,營(yíng)造宜居的生活環(huán)境,更加速了推進(jìn)生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)建設(shè)的步伐。