我国畜禽养殖业污染现状及治理对策分析

2018-02-03 16:47杨红梅
中国资源综合利用 2018年7期
关键词:养殖业废弃物粪便

杨红梅

(江永县环境保护监测站,湖南 永州 425400)

近年来,我国的畜禽养殖业发展得越来越快,据统计,2016年,我国出栏了68 502万头的肉猪,年末生猪存栏量为43 504万头[1]。随着畜禽业的不断发展,其给农村环境造成的压力越来越大,农村生态环境面临持续恶化的威胁。当前,我国急需解决的问题是如何将畜禽养殖业的废弃物进行减量化、无害化甚至资源化处理。本文介绍了畜禽养殖业的现状和污染情况,探讨如何治理畜禽养殖业污染,实现废弃物的资源化利用。

1 我国畜禽养殖业的现状以及出现的问题

1.1 我国畜禽养殖业的现状

畜禽养殖业对于环境的污染有很多,但主要集中在水体、大气以及土地方面。畜禽养殖场排出的污水是一种高浓度的有机废水,其中营养物质有很多,如N、P等。养殖场废水不仅会污染地表水,使其营养化,还会渗透到土壤中,慢慢污染地下水,提高水体的NO2和NO3浓度。如果人们长期喝这样的水,会使癌症病发率显著增加。研究发现,水源出现氮污染的主要原因就是养殖业污染。

另外,养殖场废水含有动物排出的粪便,其中有大量病原微生物(污染源)。畜禽养殖中会产生大量CO2、CH4、NH4和H2S等气体,因为畜禽饲料在一定条件下可以转换为氨,畜禽粪尿在微生物作用下发生降解。CO2、CH4会使温室效应更加严重,而NH3、H2S则会使环境酸化。空气中的病原微生物会严重影响周围居民的身体健康。

畜禽养殖业往往使用含有Cu、Zn、Fe、As等元素的添加剂,导致畜禽粪便中含有较多重金属元素。而这些粪便中的重金属和微量元素慢慢渗入土壤中,就会严重影响土壤中的有机物代谢,使得土壤平衡被破坏,最后影响农作物的正常生长,进而威胁人体健康。当前,畜禽废弃物是农业土壤重金属污染的重要成因。

畜禽养殖业污染严峻形势,“十二五”期间,国家将农业污染源指标纳入减排范围,其核算指标为化学需氧量与氨氮。根据《全国环境统计公报》(2015年),中国当年废水排放总量735.3亿t。废水中化学需氧量排放量2 223.5万t,其中,农业源化学需氧量排放量为1 068.6万t。废水中氨氮排放量229.9万t,其中,农业源氨氮排放量为72.6万t。数据显示,仅农业源的化学需氧量排放量占总排放量的将近一半,氨氮排放量占总排放量的1/3。而畜禽养殖业污染占农业源污染的95%,所以作为排污之首,畜禽养殖业“当之无愧”,其排出的污染物庞大,甚至超出了城镇生活和工业源排出的污染物总量。

1.2 防治畜禽养殖污染时会出现的问题

1.2.1 污染防治设施不健全

当前,我国畜禽养殖业缺乏科学的发展规划,很多养殖场缺乏完善的管理制度,基本没有配套的污染防治措施,如防雨设施、粪便堆放场地和污水收纳池。有的粪便露天堆放,没有采取任何防渗措施;有的污水收纳池没有任何防渗处理,随意储存污水和尿液。如果下雨,畜禽的粪便和尿液就会通过地表径流进入地表水和地下水中,而其中含有氮、磷、重金属及其他污染物质,会造成严重的污染。

1.2.2 投入资金太少

我国很多养殖场采取传统的养殖方法,并且环境管理措施不健全。很多畜禽养殖场的环境保护意识单薄,往往不会投入较多资金,主动加强污染防治,大力建设相关设施。这严重影响污染减排工作的正常开展,减排进度十分缓慢。

1.2.3 畜禽养殖防治污染体系不完善

为了应对畜禽养殖污染日益严重的现状,国家出台了一些政策和法律法规。2013年,国务院发布了《畜禽规模养殖污染防治条例》,这是我国第一部国家层面的农业环境保护法规。这有助于推进我国畜禽养殖业废弃物的资源化利用,引导畜禽养殖业走生态养殖之路,实现可持续发展。但是,目前很多人缺乏畜禽污染防治意识。国家要不断完善污染防治政策和法律法规,从而提高政策的可操作性,使得畜禽养殖业污染治理更加高效[2-3]。

1.2.4 畜禽养殖单位缺乏污染防治意识

目前,我国很多养殖场仍然采用传统的养殖方式,畜禽养殖废弃物的治理意识不高,不能有效保护环境。在建立养殖场时,人们往往只考虑养殖,而不考虑废弃物存储、处理和再利用。很多养殖场随意堆放粪便,污水不经处理随意排放,使得周围环境受到严重污染,威胁周边居民的身体健康。而养殖场主为了眼前利益,缺乏治理畜禽养殖污染的积极性,浑然不顾政府对污染的治理要求。所以,畜禽养殖污染治理工作难以有效开展。

2 养殖场废弃物处理利用的技术途径

2.1 能源化

2.1.1 沼气工程

畜禽养殖沼气工程的原料是畜禽养殖场的粪便和污水,其原理是在厌氧条件下发酵,利用微生物的作用将粪便和污水中的高分子碳化合物变为小分子物质[4-6]。该工程是一个集污水处理、沼气生产和资源化利用于一体的系统性工程。它不仅会减少环境污染,还能生产沼气。作为一种清洁能源,沼气不仅有照明的作用,还可以用在做饭、生产上,从而减少煤炭、天然气和电力等资源消耗的消耗量。我国拥有成熟的沼气技术,养殖场可以根据自身养殖规模来建造沼气池。畜禽粪便经过发酵后,其产物沼渣、沼液是一种优质、高效的有机肥料,可以回用到土地中,尽可能达成零排放污染物的目标。

2.1.2 微生物燃料电池

微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物所含的化学能直接转化成电能的绿色产能技术。该技术具有很高的能量转化效率,反应条件温和,没有污染。当前,我国生物燃料电池技术还处于萌芽阶段,而其发展瓶颈是燃料电池功率较低。人们要大力研究非贵金属催化剂、优化阴阳极材料、改善质子交换膜以及筛选和培养微生物等,从而破解燃料电池的发展瓶颈。研究发现,对修饰阴阳极材料进行改性,优化了微生物燃料电池的性能,极大地提高了该技术的功率密度。微生物燃料电池技术,不仅能有效处理畜禽养殖场废水,还会产生电能,同时能够解决环境治理问题和能源危机,实现真正意义的双赢。

2.2 肥料化

畜禽粪便中含有很多的有机物和营养物质,如氮、磷、钾等,都是农业生产中的宝贵资源。我国传统的农业施肥方式比较简单,即堆肥后还田,有时甚至不堆肥直接还田。因为畜禽粪便中存在大量的病菌和虫卵,如果直接还田,会严重影响农作物的正常生长,甚至危及人们的身体健康。

生物有机肥法是当前我国应用最广也是最具有市场前景的一种方法。这种肥料是利用生物肥菌种,使畜禽粪便发酵、除去臭味,然后完全腐熟后再进行加工才形成的。这种有机肥可以调节土壤性能,使土壤肥力增加,促进农作物生长,进而大幅度增加产量。这种生物有机肥法将废物处理能力和资源再利用能力融为一体,最终产物没有任何毒性和气味。

畜禽粪便含有大量的重金属,但是当前没有有效的方法来去除。因此,用畜禽粪便生产有机肥会对土壤产生一定危害,使用过多可能会加剧土壤重金属污染。所以,人们一定要完善生物有机肥技术。当前,国家积极推广有机肥,使用税收政策和财政补贴,引导人们研究和开发有机肥技术,进而推动生物有机肥产业的发展。

2.3 饲料化

研究表明,畜禽粪便中含有大量没有消化的蛋白质、维生素、矿物质元素、粗脂肪和碳水化合物,如果人们采取合理的加工方法,就可以将其变成很好的饲料。但是,如果用畜禽粪便制作饲料,容易出现营养不均衡现象,如能量低、矿物质含量较高等。除此之外,畜禽饲料本身含有不少添加剂,导致粪便的添加剂含量较高。因此,用畜禽粪便制作饲料时,出现添加剂超标的可能性大大增加,严重时甚至会导致中毒,所以国家并不主张用粪便作为饲料的原料。

3 有效防治污染的对策和意见

3.1 合理布局,将种和养结合起来

根据地方环境特点,人们可以制定合理的方案,对畜禽养殖业发展进行科学规划,划定禁养区和限养区。种植业结构要符合当地养殖业的规模和养殖废弃物的特点。人们应将农和牧相结合,采用农养牧的方式来减少养殖业污染,从而实现养殖业废弃物的资源化利用。

3.2 引导养殖专业户向规模化养殖场(小区)转变

当前,我国畜禽养殖的规模化、专业化程度不高,根据《中国畜牧业年鉴2012》统计,2011年我国生猪规模化(年出栏≥500头)养殖场(小区)数为23.780 6万户,非规模化养殖户数为5 763.653 9万户,占总养殖户数的99.6%。畜禽养殖散养化程度较高,导致畜禽废弃物集中处理难以有效开展。所以,要积极鼓励家庭养殖户转变养殖模式,发展规模化、现代化和集约化的养殖场,走清洁、生态养殖的道路。

3.3 积极宣传和推广畜禽养殖污染防治技术

政府相关部门要大力宣传和推广畜禽养殖污染的科普知识和防治技术,利用电视、网络、宣传栏和培训班等平台,让人们了解养殖业会导致的环境污染,引导其掌握畜禽养殖清洁生产技术和污染防治技术[7-9]。这样可以增强养殖单位的环保意识,提高其养殖污染防治的主动性和积极性,把“要我治理污染”变成“想要治理污染”。

3.4 加强技术开发与研究

我国畜禽养殖污染防治技术已取得了很大的成果,但是仍存在不足之处。畜禽粪便中的重金属含量较高,因此,人们必须大力研究重金属钝化技术,确保安全后才能将粪便制成肥料或饲料。微生物燃料电池技术可以处理畜禽废水,但该技术还处于起步阶段,需要进一步研究才能广泛推广与应用。各地都要加大研究力度,根据自身环境和养殖特点,研发适合自身的畜禽养殖废弃物综合治理和利用技术[10-11]。这也是目前我国畜禽养殖污染防治的关键。

4 结语

必须高度重视畜禽养殖业带来的环境问题,单位积极建设污染防治设施,走清洁养殖之路,想要降低畜禽养殖污染的产生就一定要从根本上治理。政府要合理规划,要对我国畜禽养殖业污染防治的相关法律法规进行完善,使法律法规的可操作性得到提升,使畜禽养殖业的污染治理工作有法可依。使我国畜禽养殖业尽快走向规模化、标准化和生态化。

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