黑龙江省奶牛养殖小区排泄物处理存在的问题及对策

张永强 李秋艳

（东北农业大学经济管理学院，哈尔滨 150030）

近几年来，黑龙江省对奶牛养殖业的发展比较重视，对奶牛饲养户出台了实行补贴、税费全免的政策。由于受政策推动、市场拉动、龙头企业带动和养殖效益的驱动，黑龙江省奶业一直保持强劲的增长势头。根据《黑龙江省千万吨奶战略工程规划（2008～2012年）》，到2012年，黑龙江省奶牛存栏量将达到320万头，奶牛单产超过6 t，奶产量达到1 000万吨。

目前，黑龙江省养殖的奶牛品种主要是荷斯坦牛，从全省奶牛养殖业的分布来看，双城的奶牛存栏数及牛奶产量居全省之首，奶牛存栏数约占全省的13%，奶牛存栏数从高到低前10名依次是双城市、杜蒙县、安达市、富裕县、肇东市、林甸县、甘南县、泰来县、北安市、汤原县。

随着人民生活水平的快速提高，发展养殖小区已是新一轮畜牧业大发展的产物，是养殖业集中经营的一种形式。另一方面也带来了粪尿大量增加并任意排放，对当地环境造成了极其严重的影响，其污染问题已引起人们的重视。为防治奶牛养殖造成的污染，确保奶业健康有序发展，对奶牛养殖小区粪尿污染进行治理显得尤为迫切。

1 奶牛养殖小区污染及对环境的破坏

随着奶牛养殖小区的蓬勃发展，奶牛粪便处理和环境保护的问题也越来越突出。据测定，1头体重为500～6O0kg的成乳牛，每天排粪量为30～50kg，排尿量为15～25kg，如果按饲养500头奶牛计算，1年内排泄的粪尿量将0.7～1.15万 t。奶牛粪便中含有大量的病原体，有引起伤寒、痢疾、急性胃肠炎等肠道传染病的病菌；有引起肠道寄生虫病的多种肠道寄生蠕虫卵等病原体；奶牛粪便因含有大量有机质可供繁殖孳生媒介疾病的蚊、蝇蚤、老鼠等；粪便中有机质腐烂分解后会产生NH3、H2S等有害气体，在未能及时清除或清除后不能及时处理时臭味成倍增加，产生甲基硫醇、二甲二硫醚、甲硫醚、二甲胺及低级脂肪酸等恶臭气体，对现场及周围人们的健康产生不良影响。排泄物中的各种有机物，氨气、磷、固体浮游物，病原性微生物和维生素等，含有大量的病原微生物，直接排向河流，无论对地表水还是地下水均有严重污染，以致危及人体健康，尤其是饮水源中硝酸盐的存在，会转化成致癌物。粪便作为有机肥施入农田，将可能导致磷、铜、锌及其他微量元素，药物在土壤中的富集，从而导致对作物产生毒害作用，严重影响作物的生长发育，使作物减产。更为严重的是，一旦土壤受到污染，这些有害物在农产品中的含量会有大幅度提高，最终通过食物链进入人体或动物体内，产生危害。总之，排泄物处理不当严重污染了土地、水体、大气和生物群落，导致城乡生态环境恶化。

奶牛养殖业所排放的污染物以有机污染为主，主要是化学需氧量、氨氮、总氮、总磷等易引起水体富营养化的污染物。它们在粪便中的含量详见图1。

图1 奶牛粪尿污染物平均含量（kg/t 鲜粪尿）

2008年黑龙江省畜禽粪尿产生量为1.2761×109t，污染物总量排放中化学需氧量（COD）为3.04×107t，生化需氧量（BOD）为2.47×107t，氨氮（NH3-N）为3×106t，这其中奶牛的排放量占了绝大多数。2009年黑龙江省奶牛粪尿污染物进入水体总量为COD 2.552×108t，纯氮1×106t，纯磷3×105t。可见，奶牛养殖业迅速发展的今天，如果不对产生的粪污进行科学的综合治理，空气和水体面临严重污染。如何在发展奶牛养殖小区的同时，实时处理、利用好排放的污染物，是当前乃至今后必须关注的重要问题。因为它不仅仅关系到环境问题，而且关系到经济社会的可持续发展问题。

2 奶牛养殖小区的粪便利用现状

奶牛场以奶牛粪尿为主的废弃物虽然是农业面源污染的主要来源，但它又是一种宝贵的资源。奶牛粪便是非常好的有机肥料，其所含的氮、磷、钾等微量元素是农作物需要的营养物质。奶牛粪便营养成分详见表2。奶牛粪便的处理和利用就是对粪便中的营养物质进行多层次地分级利用，实现资源和能源的循环利用，减少废弃物的产生量及排放量。

对肇东地区的55个奶牛养殖场（户）进行调查，粪便的利用方式是以作肥料为主，占被调查对象的60%（见表1），其中有45.5%是将粪便直接施人农田，有54.5%是经堆肥处理后再施人农田或菜地的。7.3%的养殖场（户）将粪便直接作饲料；6.4%的是两者兼顾，一部分作肥料，另一部分作饲料；26.3%的是将粪便堆积起来成出售。在55 个场（户）中，仅2场（户）是用粪便生产沼气作能源利用的。

表1 粪便的利用情况

分析以上数据所得，黑龙江省对奶牛排泄物利用率极低。由于现行农业生产主要依赖化学肥料，化学肥料的使用在许多地方取代了传统的有机农业，产生的粪便不能有效地加以利用。奶牛业集约化养殖迅速发展，使养殖业和种植业更加脱节，因而奶牛粪便的利用率极低。奶牛粪生产商品有机肥在商品化率相对较高的双城也仅为1%～2%，另外粪便作为一种制沼气的新能源，也没有得到农户的充分重视。一贯的运用传统方法进行处理，是的排泄物的营养大量流失，在很大程度上也污染了生活环境。

3 奶牛养殖小区排泄物处理建议

黑龙江省从20世纪80年代开始就将养殖小区畜禽粪便的无害化处理与开发利用问题列入了工作重点，并从多个侧面开展深入研究，如生产有机复合肥、建沼气池等。但由于多方面原因，这些技术都没有得到很好的推广应用，许多养殖小区的粪便仍然是堆积如山，得不到处理。

3.1 厌气（甲烷）发酵

将养殖小区的奶牛粪尿进行厌气（厌氧）发酵法处理，不仅解决环保方面的问题，且可以获得生物能源（沼气），同时通过发酵后的沼渣、沼液把种植业、养殖业有机结合起来，形成一个多次利用、多层增值的生态系统（见图2）。

图2 利用家畜粪尿厌氧发酵生产沼气的系统图

根据黑龙江省的实际情况，奶牛养殖小区建设大型粪便生产沼气工程是很困难的。不仅需要很高的专业知识，而且一次性投入很大，因此养殖小区的农户可以根据奶牛场养牛多少和液态排放物的量，建设相匹配的沼气池。牛尿、洗奶水等液态排放物进入沼气池，生产沼气用于日常生活用气。沼液用作种植牧草的喷灌、施肥。

3.2 微生物发酵用作饲料

表2分析表明，牛粪的粗蛋白含量与麦麸的粗蛋白含量相当，代谢能水平接近胡麻饼，钙和磷的含量高于苜蓿干草，但粗纤维含量过高。排泄物发酵作肥料的传统办法是，让其自然堆积发酵5～6个月，作饲料也要20天或1个月左右，这样臭味散发，既污染环境又造成养分大量流失。而用微生物发酵法处理粪便，不仅能加快发酵过程，缩短发酵时间，防止浪费提高粪便的营养价值；而且能通过发酵产生温度烘干粪便，节省能耗，成本低廉，操作简单，易于推广。发酵过的粪便，扭转了蛋白质的有害转化，减少了粪便中氨气等，因而提高了营养物质的利用、也减少了粪便中氨、磷的含量、减少了水体富营养化保证了动物机体、环境良性互动、动态平衡、循环持续健康发展。

表2 奶牛粪便的营养成分

3.3 制作生物有机肥

牛粪可用于生产有机肥，生牛粪直接施用于土壤能产生热量，消耗土壤中氧气，导致烧根烧苗，还对寄生虫的卵、病原微生物起到传播作用，因此，牛粪处理显得十分重要。用牛粪做原料生产有机肥，成本小，质量比较稳定，市场销售空间大。据有关资料显示，2007年生物有机肥在肥料销售总额中仅占2%，随着有机肥的诸多优势逐步被人们认可，再加上国家政策的支持，有关专家估计，未来市场有机肥销售额将以每年5%的速度增长。2010年有机肥的销售值达到90亿元，到2015年将达到150亿元。同时减少了化学肥料的使用，实现经济和环保双赢的效果。

3.4 加强粪便集中堆放场地的管理

黑龙江省规模化养殖场采取的清粪方式都是干清粪，这种清粪方式可大大减少污染物排放量，节约水资源。但粪便堆放不规范是普遍存在的问题，为避免出现边治理边污染、边保护边破坏的现象，除首先要有相应的集中堆放场地，场地的大小要与饲养规模相适应外，还要注意场地距居民区及公共场所不应少于300～500 m，大型养殖场的积粪场则不应少于1 000 m，否则极易污染居民用水和生活环境。另外，要设专人负责积粪场的环境管理，对出现的问题做到及时处理，如防止臭气四溢、雨淋、污水四处流淌等。

3.5 政府投入是解决问题的保证

制定完善的政府投入机制，不仅对养殖场建设进行宏观指导，污染治理也以政府投入为主体，对所生产的有机肥实施政府补贴，以低价供给农民，大大提高了农民使用有机肥的积极性。

组建示范基地是新农村建设与畜禽排泄物治理有效的宣传窗口。政府花巨资建设污水处理等环保示范工程，一方面对工程建设起到很好的示范和引导推广作用，另一方面也成为青少年学生环境科学的重要场所，定期组织学生参观与实际操作，培养中小学生自觉良好的环保意识与行为，为未来环保工作打下良好基础。

畜禽粪便污染治理工程是一种能源与环境的综合性工程，该类项目的社会、环境效益较其经济效益更为明显，对于进行畜禽粪便治理的养殖企业和个人，政府应在农信贷款、养殖用地、治理技术、工程资金、贷款利率等方面给予优惠政策。同时，政府在对养殖业补助方面应重点考虑已建污水治理工程的畜禽养殖场。考虑到养殖企业的经济方面的问题，发达国家对于畜禽粪便治理费用大都采取政府投入的方式，这样既可以保证处理效率，保护环境，同时又可以保证养殖企业有足够的经济效益。因此，我国一方面要加大政府的投入，另一方面尽量使畜禽粪便处理市场化，完善机制。

3.6 加强环境保护的立法

随着经济发展和人们生活水平的不断提高，人们对环境的要求越来越高，对集约化养殖场粪便环境污染问题也会更加关注。目前，发达国家对养殖场粪便处理和达标排放已经制定或正在制定更加严格和完善的法律标准，如美国对空气质量的控制有《清洁空气法》。中国的发展趋势也应该是如此。通过制定相应的环境法律法规，可促进集约化畜牧养殖高度重视并开展粪便的处理利用活动，改善养殖小区和周边环境状况，减少农业面源污染，并开发可再生资源。黑龙江省作为我国的养殖大省，养殖小区不合理的粪便处理带来的环境问题就更为凸显，所以完善的环境保护法规在黑龙江省就显得有为的需要。

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