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Technical articles畜禽糞便對環(huán)境的影響及應(yīng)對措施
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,人民生活水平的不斷提高,人們對食物的要求已由植物型轉(zhuǎn)向動物型,從滿足于溫飽改變?yōu)橐笫澄锞哂袪I養(yǎng)性和*的風(fēng)味,因而養(yǎng)殖業(yè)得到了迅猛發(fā)展,尤其是20世紀80年代,國家推行“菜籃子工程”以來,畜牧業(yè)在解決城鄉(xiāng)居民的肉、蛋、奶自給方面,起了很大的作用。但是大量的畜禽糞便不僅造成嚴重的環(huán)境污染,而且嚴重制約了畜牧業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。在環(huán)境保護意識日漸增強的今天,已成為人們普遍關(guān)注的問題。
一、畜禽糞便對環(huán)境的污染
據(jù)測定一個飼養(yǎng)10萬只雞的工廠化養(yǎng)雞場,年產(chǎn)雞糞達3600多噸。1頭豬年產(chǎn)糞尿約2.5噸。如采用水沖式清糞,1頭豬日污水排放量約為30kg。1988年,農(nóng)業(yè)部估計全國畜禽糞尿年排放量為18.84億噸,相當(dāng)于工業(yè)廢棄物排放量的3.4倍。1990年中國農(nóng)業(yè)環(huán)保協(xié)會牧業(yè)生態(tài)學(xué)組對上海郊區(qū)畜牧業(yè)進行考察時指出,上海畜牧業(yè)糞便量已突破1200萬噸,遠遠超過該市當(dāng)年工業(yè)廢渣(663.11萬噸)和生活廢棄物(666.44萬噸)的排放量。據(jù)肖永慶報道,80年代北京畜禽糞便年排放量高達1000萬噸,折合COD為431萬噸,BOD為215萬噸,相當(dāng)于1700萬城市人口糞尿排放量。
1惡臭
糞便中因含有硫化氫、糞臭素(甲基吲哚)、脂肪族的醛類、硫醇、胺類和氨氣等,所以臭氣難聞。如果糞便排出后不能及時處理會使臭味增加,危害人畜的健康。
2 氮和磷的污染
畜禽糞便中含有大量的氮和磷的化合物,尤其是在飼料的氨基酸不平衡、可利用養(yǎng)分低的情況下,含量更高。如肉仔雞糞便中含有約50%的食入氮及55%的食入磷。這些氮和磷進入土壤后,會轉(zhuǎn)化為硝酸鹽和磷酸鹽,含量過高會使土地失去生產(chǎn)價值,造成地表水和地下水的污染,使水中硝態(tài)氮、硬度和細菌總數(shù)超標(biāo)。水體富營養(yǎng)化后,蚊蠅及其它昆蟲大量孳生,藻類和其它水生植物大量繁殖,使水中溶解氧減少,魚蝦等水生動物因缺氧而死亡。
3 金屬元素的污染
當(dāng)今畜牧業(yè)生產(chǎn)中大量使用各種微量元素添加劑,如仔豬生產(chǎn)中使用銅制劑可高達250mg/kg,鐵制劑100mg/kg。此外,含砷生長劑也廣泛使用,據(jù)測算,一個10萬只肉雞場若連續(xù)使用有機砷生長劑15年后,周圍土壤中的砷含量會增加一倍。
4 生物污染
患病或隱性帶病的畜禽會排出多種致病菌和寄生蟲卵,如大腸桿菌、沙門氏菌、雞金黃色葡萄球菌、傳染性支氣管炎病毒、禽流感和馬立克氏病毒、蛔蟲卵、毛首線蟲卵等。據(jù)化驗分析,畜牧場所排放的每毫升污水中平均含33萬個大腸桿菌和66萬個腸球菌;沉淀池內(nèi)每升污水中蛔蟲卵和毛首線蟲卵分別高達193.3個和106個。如不適當(dāng)處理,不僅會造成大量蚊蟲孳生,而且還會成為傳染源,造成疫病傳播,影響人類和畜禽健康。
二、畜牧業(yè)污染防治對策
1.提高畜禽飼料的利用率
提高畜禽的飼料利用率,減少排泄物中養(yǎng)分及金屬離子的含量,是降低畜禽糞便污染的根本措施。
(1) 合理加工日糧
飼料的加工處理不僅可以影響飼料的營養(yǎng)成分含量而且會影響飼料的利用率。粒徑大小合適的顆粒料,因增加了單位體積養(yǎng)分的含量和適口性,而提高了畜禽的進食量。李德發(fā)(1994)報導(dǎo),豬飼料顆粒度在700—800μm時,飼料的轉(zhuǎn)化率*,且不發(fā)生潰瘍和結(jié)塊問題。飼料的膨化處理和顆?;幚砜墒闺S糞便排出的干物質(zhì)減少1/3。膨化可使淀粉糊化,蛋白質(zhì)變性,利于消化吸收。
(2 )氨基酸平衡日糧
氨基酸平衡日糧,是指依據(jù)“理想蛋白模式”配制的日糧,即日糧的氨基酸組成與動物的氨基酸需求相適應(yīng)的日糧。據(jù)報道,在滿足有效氨基酸需要的基礎(chǔ)上,可以適當(dāng)降低日糧的蛋白質(zhì)水平,而不會影響畜禽的生產(chǎn)水平。袁建敏(1997)報導(dǎo),補充賴氨酸使仔豬日糧粗蛋白減少20%,糞尿中氮減少25%。楊勝(1995)報導(dǎo),90kg體重的豬,飼喂低蛋白水平日糧并添加合成氨基酸,使氮的排出量減少22%或41%。仔雞飼喂氨基酸平衡日糧,蛋白質(zhì)水平可降低2%~5%。這不僅可節(jié)省蛋白質(zhì)資源,而且也是從根本上降低畜禽糞便氮污染的措施。
(3 )使用酶制劑
飼料中尤其是植物性飼料中含有許多抗?fàn)I養(yǎng)因子,如植酸、單寧、胰蛋白酶抑制因子、非淀粉多糖(NSP)等。飼料中添加酶制劑可以消除相應(yīng)的抗?fàn)I養(yǎng)因子,補充動物的內(nèi)源酶,提高飼料利用率。植酸酶在適宜的條件下可將植酸磷鹽分解釋放出無機磷。在肉用仔雞日糧中使用植酸酶可以降低排泄物中50%的磷。在豬雞日糧中使用β—葡聚糖苷酶,可把β—葡聚糖苷和五碳糖苷分解為單糖,提高豬雞的生產(chǎn)性能。在日糧中使用半纖維素酶,可分解半纖維素,提高日糧的能值。
(4) 使用氨基酸微量元素螯合物
微量元素是動物生長*的營養(yǎng)素之一。人們?yōu)榱俗非竽承┰卦诟邉┝繒r的特殊生理作用,使微量元素的添加量越來越多,未被消化吸收而被排出體外的部分也越來越大,造成金屬離子的污染。近年來推出的氨基酸微量元素添加劑,在消化道內(nèi)可以溶解,而且由于它是電中性的,可以防止金屬元素被吸附在有礙元素吸收的不溶膠體上,因此,它具有容易吸收,效價高的特點。與無機鹽相比,添加劑量少但可以達到相同的效果,且金屬離子的排出量減少(李福昌,1997;王世新,1997),因此是一種理想的微量元素添加形式。
2.畜禽業(yè)糞便的綜合利用
(1)畜禽糞便中含有很多營養(yǎng)物質(zhì),尤其是消化道較短的禽類,糞便中的養(yǎng)分含量更高。此外,糞便中還含有豐富的礦物質(zhì)和維生素,但由于糞便的適口性差,含有病原微生物以及可消化性低,而限制了它的使用。國外從40年代就開始了對雞糞進行處理用作飼料的試驗研究,到目前為止,已取得了很大的進展。處理的方法大致有干燥處理、化學(xué)處理、發(fā)酵處理、青貯、熱噴處理、膨化處理等。處理后的畜禽糞便可用來做反芻動物及豬的添加飼料。如生長豬日糧中可添加雞糞5%~10%,肥育豬添加10%~15%,雞糞喂牛羊時可占到日糧的20%~30%。
(2)作為肥料使用
畜禽糞便是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一種的有機肥源(見表1)。將糞污進行堆肥處理后利用,是我國目前使用較廣泛的形式。堆肥處理過程中,可殺死大部分病原微生物及寄生蟲卵,也可除去臭氣,方法簡單易行,投資少。經(jīng)堆肥處理后肥效大大提高,可用于有機農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)。集中堆肥后也可運往異地使用。目前還出現(xiàn)了一種養(yǎng)殖——堆肥——菜地的生產(chǎn)模式,值得提倡。在堆肥過程中,也應(yīng)注意糞水的外泄和下滲污染。
(3 )利用沼氣工程
畜禽糞便中含有大量的有機物,在高溫(35℃~55℃)厭氧條件下經(jīng)微生物降解為沼氣和二氧化碳。通過沼氣發(fā)酵,可殺滅糞水中的病原微生物。血吸蟲卵在常溫沼氣池內(nèi)7~22天被殺滅;鉤蟲卵經(jīng)30天殺滅90%,兩個月死亡率達99%;蛔蟲卵30~40天被殺滅;痢疾桿菌在沼氣池中30 h死亡。改善了周圍的環(huán)境,減少了人畜共患病的發(fā)生,保證了人民的身體健康,有利于畜牧業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
沼渣作為肥料,可以改良土壤質(zhì)量,改善農(nóng)作物生長環(huán)境。經(jīng)過發(fā)酵的沼渣,病原體已基本被殺死,不會對農(nóng)作物造成感染而發(fā)生病蟲害,是的有機肥,用它代替化肥,可以改良土壤,降低成本。
沼渣液作為飼料,用于養(yǎng)殖畜禽,節(jié)省飼料資源。據(jù)江蘇省沼氣研究所對雞糞沼氣發(fā)酵渣液的檢測結(jié)果顯示,其中含粗蛋白16.94%、粗脂肪29.28%、粗纖維5.32%、灰分36.4%、無氮浸出物12.06%、氨基酸總量為14.54%,其中賴氨酸0.87%。另外還含有核黃素、煙酸、銅、錳、鉀、硒、磷等多種營養(yǎng)素。趙書峰(1999)用雞糞發(fā)酵沼渣液飼喂生長育肥豬日增重提高43g/頭,料重比下降6.98%。
用沼液可以防治病蟲害,能夠避免農(nóng)藥對環(huán)境的污染。由于沼液中存在著許多氨離子和多種微生物,并含有吲哚乙酸和赤霉素等物質(zhì),能夠殺菌并對有害病菌有抑制作用。試驗表明,沼液對蚜蟲的殺死率為90.23%,對紅、黃蜘蛛的殺死率為95.25%,對矢尖晰的殺死率為91.55%,對其它青蟲的殺死率為99.4%。
(4 )EM的使用
EM(Effective Microorganisms)是一種微生態(tài)制劑的簡稱。它由日本硫球大學(xué)比嘉照天于80年代研制出,含5科10屬80種微生物。用EM飼喂畜禽可以增加畜禽營養(yǎng),提高飼料利用率,提高生長速度,增強畜禽的免疫能力和抗病性。因為EM不僅為畜禽提供了大量的菌體蛋白,而且它還含有豐富的維生素、生長素、酶和抗病毒物質(zhì)等免疫活性物質(zhì)。EM進入腸道內(nèi)建立優(yōu)勢菌群從而抑制了有害菌群的定植,改善了腸道微生物區(qū)系的平衡,增強了動物的健康。飼喂EM能改善肉的品質(zhì),提高產(chǎn)品質(zhì)量。在環(huán)保方面,EM可以清除糞尿惡臭,凈化生態(tài)環(huán)境。EM中的酵母菌、乳酸菌等,對有機固體物質(zhì)進行發(fā)酵分解;光合成菌、固氮菌等利用分解過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)(沼氣、氨氣、硫化氫等)及分解產(chǎn)物(無機鹽等)進行合成,有效的降低了有毒有害物質(zhì)的含量。郜敏(1998)報導(dǎo),飼喂EM的豬舍和牛舍滅蠅效果分別達30%~34.6%和65.6%,硫化氫的清除效果分別為50%和62.6%,氨氣的去除效果也較好。
3.利用除臭劑
為減輕畜禽排泄物及其氣味的污染,可在飼料或墊料中添加各類除臭劑。沸石有較強的吸附能力,可減少糞臭。美洲植物絲蘭的提取物,有兩種活性成分,一種可與氨氣結(jié)合,另一種可與其它有害氣體結(jié)合,從而能減少畜舍內(nèi)的臭氣味,目前,絲蘭提取物在國外已廣泛用來做畜舍的除臭劑。