规模化猪场粪污危害及治理途径

康桂兰（山西省农业科学院畜牧兽医研究所 030032）

规模化猪场粪污危害及治理途径

康桂兰（山西省农业科学院畜牧兽医研究所 030032）

文章主要论述了规模化猪场粪污的成分、排放量及危害，总结传统治理污染的几种途径，以逐步实现猪场粪污有效控制，最终达到猪场环境的持续改善。

规模化猪场；粪污；危害；治理途径

1 猪场粪尿对生态环境的污染

1.1 猪场粪污中的主要成分

猪粪污中含有大量的氮、磷、微生物和药物以及饲料添加剂的残留物，它们是污染土壤、水源的主要有害成分。1头育肥猪平均每天产生的废物为5.46L，1年排泄的总氮量达9.534kg，磷达6.5kg。1个万头猪场年可排放100～161t的氮和20～33t的磷，并且每克猪粪污中还含有83万个大肠杆菌、69万个肠球菌以及一定量的寄生虫卵等。

此外，在生产中用于治疗和预防疾病的药物残留、为提高猪生长速度而使用的微量元素添加剂的超量部分也随猪粪尿排出体外；规模化猪场用于清洗消毒的化学消毒剂则直接进入污水，这都会产生有害物质。

猪场所产生的有害气体主要有氨气、硫化氢、二氧化碳、酚、吲哚、粪臭素。甲烷和硫酸类等，也是对猪场自身环境和周围空气造成污染的主要成分。

1.2 猪场的排污量

正常情况下，l头育肥猪从出生到出栏，排粪量为850～1050kg，排尿量为1200～1300kg。以1个万头猪场为例，每年排放纯粪尿约3万吨，生产中有的规模化猪场由于设计不合理，管理不到位，致使猪场周围臭气冲天、蚊蝇成群，地下水每年可排放粪尿及污水6～7万吨。目前全国仅有少数猪养殖场建造了能源环境工程，少数地区仍存在传染病与寄生虫病流行情况，严重影响了养猪业的可持续发展。

1.3 猪场粪污的主要危害

1.3.1 土壤的营养富积

猪饲料中通常含有较高剂量的微量元素，经消化吸收后多余的随排泄物排出体外。猪粪便作为有机肥料播撒到农田中去，长期下去，将导致磷、铜、锌及其它微量元素在环境中的富积，从而对农作物产生毒害作用，严重影响作物的生长发育，使作物减产。

1.3.2 空气污染

由于集约化养猪高密度饲养，猪舍内潮湿，粪尿及呼出的二氧化碳等激发出恶臭，其臭味成分多达168种，这些有害气体不但对猪的生长发育造成危害，而且排放到大气中会危害人类的健康，加剧空气污染以致与地球温室效应都有密切关系。

1.3.3 水体污染

试验表明猪对饲料中氮的消化率为75～80%，沉积率为20～50%；对磷的消化率为20～70%，沉积率为20～60%。部分氮挥发到大气中增加了大气中的氮含量，严重时构成酸雨，危害农作物；其余的大部分则被氧化成硝酸盐渗入地下或随地表水流入江河，使河流严重污染。磷渗入地下或排入江河，也可严重污染水质，造成江河池塘的藻类和浮游生物大量繁殖，产生多种有害物质。

2 科学治理猪场污染的主要途径

为了治理猪排泄物对环境的污染及恶臭问题、长期以来，世界各国科学家曾研究了许多处理技术和方法，如：粪便的干处理、堆肥处理、固液分离处理、饲料化处理、沸石吸附恶臭气等处理技术以及干燥法、热喷法和沼气法处理等等，这些技术在治理猪粪尿污染上虽然都有一定效果，但到目前为止，还没有一种单一处理方法能达到人们所要求的理想效果。因此，必须通过多种措施，实行多层次、多环节的综合治理，采取标本兼治的原则，才能有效地控制和改善养猪生产的环境污染问题。

2.1 科学确定养殖规模与布局

2.1.1 提倡环保理念，减少污水排放量

在现代化猪场建设中，环保工作要首当其冲，既要考虑先进的生产工艺，又要按照环保要求，建立粪污处理设施。在我国，劳动力资源比较丰富，而水资源相对匮乏，在规模猪场建设上可按照粪水分离工艺进行设计，将猪粪便单独收集，不采用水冲式生产工艺，尽量减少冲洗用水，继而减少污水的排放总量。

2.1.2 科学规划，合理选址

猪粪尿的污染和空气的污染是规模化养猪场对环境污染的两个核心问题。规划、选址的合理化、科学化是猪场安全生产和控制污染的重要保障。在规划上，猪场应当建到远离城市、工业区、游览区和人口密集区的远郊农业生产腹地。在选址上，猪场要远离村庄并与主要交通干道保持一定距离；避开地下生活水源及主要河道；猪舍要保持一定的坡度，排水良好；距离农田、果园、菜地、林地或鱼池较近，便于粪污及时利用。

2.1.3 以消纳能力为依据确定养殖规模

目前，猪场粪污直接用于农田，实现农业良性循环是一种符合我国国情的最为经济有效的途径。这就要求猪场的建设规模要与周围农田的粪污消纳能力相适应；牧场之间的距离，要按照消纳粪污的土地面积和种植的品种来确定和布局。此外，猪场粪水与养鱼生产结合，综合利用，也可收到良好效果。通过农牧结合、种养结合和渔牧结合，可以实现良性循环。

2.2 规模化猪场的粪污处理技术

2.2.1 水冲粪

水冲粪法是学习国外的方法。采用漏缝地板、高压水枪，在猪舍内将粪尿混合，排入污沟，进入集污池，然后，用固液分离机将猪粪残渣与液体污水分开，残渣运至专门加工厂加工成肥料，污水通过厌氧发酵、好氧发酵处理。在猪舍设计上的特点是地面采用漏缝地板，深排水沟，外建有大容量的污水处理设备。这种设计也存在许多缺点，主要表现在：①用水量大。②污水难以处理。③处理污水的日常维护费用大。④污水处理池面积大。⑤投资费用也相对较大，很明显，该技术方案不适合我国中部和北方地区养猪，不符合目前我国的节水、节能的要求。

2.2.2 干清粪

干清粪方案是采用人工清粪，在猪舍内先把粪和尿分开，用手推车把粪集中运至堆粪场，加工处理，猪舍地面不用漏缝地板（或用微缝地板，缝隙5mm宽），改用室内浅排污沟，减少冲洗地面用水。这种方案虽然增加了人工费，但它克服了 “水冲粪法”的缺点，猪场每天用水量可大大减少。

2.2.3 水泡粪

水泡粪清粪工艺是在水冲粪工艺的基础上改造而来的。工艺流程是在猪舍内的排粪沟中注入一定量的水，粪尿、冲洗和饲养管理用水一并排放到缝隙地板下的粪沟中，储存一定时间后（一般为1～2个月），待粪沟装满后，打开出口的闸门，将沟中粪水排出，粪水顺粪沟流入粪便主干沟，进入地下贮粪池或用泵抽吸到地面贮粪池。这项工艺的优点是省工省水，缺点是会产生大量的有害气体。为降低猪舍气温和有害气体浓度，每栋猪舍需要安装一套水帘降温系统和多台大功率抽风机等。此外，该技术基建投资大，后续处理工作量加大。目前全国各地已建成多家水泡粪模式的养猪场，运行效果良好。

2.2.4 猪粪发酵处理技术

近年来， “发酵养猪”技术，是一种模仿我国古代 “填圈养猪”的技术，是从日本的一些学者与商家传入我国南方一些地区的，这是一种正在研究的方法，如成功，可大大节省人工、投资和设备。

2.3 研发生态饲料，减少猪场排污量

饲料是猪场粪污的根源。近年来，国内外学者在生态饲料方面做了大量研究工作，以期最大限度地发挥猪的生产性能，并同时将畜牧业的污染减小到最低限度，实现畜牧业的可持续发展。令人欣慰的是，在这方面我国已取得了阶段性的成果。

2.3.1 除臭剂减少臭气和有害气体的污染

一种丝兰属植物，它的提取物的两种活性成分，一种可与氨气结合，另一种可与硫化氢气体结合，因而能有效地控制臭味，同时也降低了有害气体的污染。另据报道，在日粮中加活性碳、沙皂素等除臭剂，可明显减少粪中硫化氢等臭气的产生，减少粪中氨气量40～50%。因此除臭剂是配制生态饲料必需的添加剂之一。

2.3.2 植酸酶可以减少磷的排泄量

猪排出的磷主要因为植物来源的饲料中2/3的磷是以植酸磷和磷酸盐的形式存在的，由于猪体内缺乏能有效利用植酸磷的各种酶，因此，植酸磷在体内几乎完全不被吸收，所以必须添加大量的无机磷，以满足猪生长所需。未被消化利用的磷则通过粪尿排出体外，严重污染了环境。而当饲料中添加植酸酶时，植酸磷可被水解为游离的正磷酸和肌醇，从而被吸收。

2.3.3 合成氨基酸可以减少氮的排泄量

按 “理想蛋白质”模式，也可消化氨基酸为基础，采用合成赖基酸、蛋氨酸、色氨酸和苏氨酸来进行氨基酸营养上的平衡，代替一定量的天然蛋白质，可使猪粪尿中氛的排出减少50%左右。欧洲饲料添加剂基金会指出，降低饲料中粗蛋白质含量而添加合成氨基酸可使氮的排出量减少20～25%。除此之外，也可添加一定量的益生素，通过调节胃肠道内的微生物群落，促进有益菌生长繁殖，对提高饲料的利用率作用明显，可降低氮的排泄量29～25%。

2.3.4 利用添加剂减少微量元素污染

除氮和磷的污染外，一些饲料添加剂的不合理利用，特别是超量使用也对猪安全生产和环境污染构成极大威胁，如：具有促进生长作用的高铜制剂和砷制剂等。在猪饲粮中，除在生长前期适当增加铜的含量外，在生长后期按饲养标准添加铜即可保证猪的正常生长，以减少对环境的污染。砷的污染也不容忽视，据张子仪研究员按照美国FAD允许使用的砷制剂用量测算，一个万头猪场连续使用含砷制剂的药物添加剂，如果不采取相应措施处理粪便，5～8年后可向猪场周围排放出近1000kg的砷。

康桂兰（1966-），女，山西省朔州市人，助理研究员，主要从事畜牧研究工作。