规模养牛粪尿污染环境情况调查分析

张爱丽，王金文

（张家川回族自治县胡川镇动物防疫与畜牧技术服务中心，甘肃 张家川 741500）

为了全面了解规模养牛场(小区)和专业养牛户粪污污染物的排放量及其去向，为开展粪污处理及农村环境治理提供科学依据，笔者对张家川县胡川镇28个肉牛养殖场（小区）及5个专业村养牛专业户粪污排放开展了调查研究。

1 材料与方法

1.1 调查对象

本次调查以张家川县胡川镇28个肉牛养殖场（小区）及5个专业村为重点，每个养牛场(小区)存栏肉牛不少于100头，养牛专业户存栏肉牛不少于20头。

1.2 调查内容

1.2.1 生产方式 调查了解养牛场(小区)、养牛专业户肉牛的品种、体重、存栏量、出栏量，饲养管理方式方法。饲草料来源、采食量、饲料的组成成分、疫苗、兽药及饲料添加剂的使用情况。

1.2.2 污染情况 调查了解调查养牛场(小区)、养牛专业户肉牛的清粪方法、设施设备、年处理能力及污染状况。对养牛场(小区)、养牛专业户肉牛饲养环境中产生的粪尿、污水等的排放量和利用量进行统计。

1.3 技术指标

1.3.1 粪尿污染 分类调查测算养牛场(小区)、养牛专业户养殖环节产生的化学需氧量、生化需氧量、铵态氮、总磷、总氮等指标。

1.3.2 粪便利用 按照国颁《畜禽养殖业污染物排放标准（GB18596-2001）》和《畜禽养殖污染防治管理办法》的要求指标，监测养牛场(小区)、养牛专业户的粪污综合利用情况，包括直接用作肥料积肥量、沼气利用量、流失量等。

1.3.3 恶臭监测 对养牛场(小区)、养牛专业户牛舍内环境的臭味进行分级评定，臭味强度按下列标准分级（表1）。

表1 臭味强度分级标准

1.4 数据测定

1.4.1 数据采集 深入张家川县胡川镇有关养牛场(小区)、养牛专业户进行实测估算，实测估算中粪污的流失量按产生量的12%计算。

1.4.2 计量系数 肉牛饲养期按一年365 d计算，粪便排放量及粪便中有机质、NH3、N、P、K的含量，依据相关参照文献[2]有关参数。

1.4.3 计算方法 每个养牛场(小区)、养牛专业户年粪尿排放量等于个体日产粪尿量（kg/d·头）乘以饲养期（d）和养牛数（头）的积。

每个养牛场(小区)、养牛专业户每种污染物的年污染物排放量，等于这种污染物在家畜粪、尿中含量的总和。

2 结果

2.1 养牛场(小区)、专业户粪尿排放

本调查涉及养牛场(小区)、专业养牛户肉牛年饲养量分别为3 295头和6 590头，各占全镇养牛总数16 148头的20.40%和45.08%。调查估算全镇养牛粪尿年排放总量为60.51×104t，其中：养牛场(小区)牛粪尿年排放总量在3.61×104t，占5.97%，专业养牛户粪尿年排放总量在7.97×104t，占13.17%。高密度规模化养牛粪便及其他污染物日排放量具有累加效应，是造成生产环境污染的主要污染源，规模养牛场(小区)和专业养牛户粪尿污染比例各占31.17%和68.83%（表2）。

2.2 粪尿有机质、N、P、K排放

调查测算养牛场(小区)和专业养牛户牛粪尿有机质、N、P、K的排放情况，其中：化学需氧量（COD）年排放262.48×104t，生化需氧量（BOD）年排放204.34×104t，氨氮(NH3-N)年排放26.64×104t，总氮（N）年排放10.81×104t，总磷（P）年排放64.85×104t（表3）。调查结果表明：区域内养牛场（小区）和专业养牛户粪尿及污水排放的主要途径为粪场堆积干制法，其水污染物排放浓度及污水排放量均在允许范围内，未超出冬季每天最高允许排水量17 m3/百头，夏季20 m3/百头的标准（表3）。

2.3 饲养环境污染源的时空分布情况

表2 养牛场(小区)、专业户牛粪尿年排放量 单位： t

表3 养牛场(小区)、专业户牛粪尿有机质、N、P、K年排放量 单位 ：㎏

从时空分布情况来看，当地养牛场（小区）多在交通较为方便的村镇及周边区域，养牛数量呈逐年上升趋势，年增加12.8%，成为城乡结合部养殖环境主要的污染源。专业养牛户散布在人工种草及农作物种植面积较大，饲草料资源丰富，具有传统养牛习惯和发展潜力的偏远村组，其养牛数量占全镇养牛总数的45.08%。由于养牛户远离人口密集区域，呈零星散布，占据区域面积较大，粪污临近农田堆积，无直接排放现象，对周边环境污染不明显。

2.4 粪尿综合利用情况

对规模养牛粪尿处理及综合利用情况进行调查结果表明：养牛场(小区)粪尿处理以干清粪工艺为主占粪尿处理量的93.21%，水冲干制结合式仅占6.79%；专业养牛户由于条件限制全部采用干清粪工艺。从粪尿综合利用情况来看，流失量为0.71×104t，仅占6.09%，堆积发酵积肥利用占65.11%；沼气利用占4.02%；其它利用方式主要包括土炕焚烧等占24.78%。养牛场(小区、大户)未经处理的粪尿可对周边环境造成面源污染（表4）。

2.5 饲养内环境臭味评价

采用臭味强度分级对养牛场(小区)、专业养牛户圈舍内臭味进行综合评价，监测评价在10月下旬进行。共监测养牛场(小区)22个，专业养牛户62个，所有养牛圈舍均有臭味嗅出，达到1～2级45个，占53.57%，达到3～4级39个，占46.43%，未见强烈异臭的圈舍，牛舍内环境中异臭成分主工由硫化氢（H2S）及氨气（NH3）构成，臭味程度均在标准范围之内（表5）。

3 结论与讨论

3.1 本次调查表明规模化养牛粪尿排泄物对农村生产生活环境具有面源污染作用

养牛场(小区)、专业养牛户内部环境及邻近周边地区，由于粪尿、废水、废弃物等的排放，容易散布臭味和造成粪污现象。虽然被调查的养牛场(小区)、专业养牛户粪尿综合利用率为93.91%，年流失量6.09%，但由于饲养量不断增加，单位面积的饲养密度过高时，COD、BOD、NH3-N、N、P的年流失总量足以达到污染程度，若不经过适当的处理，直接排放，将对该区域环境造成影响。

表4 养牛场(小区)、专业户牛粪尿综合利用调查 单位 t/年

表5 养牛场(小区)、专业养牛户饲养内环境臭味评价

3.2 治理养牛场(小区)环境污染的主要对策

一是规范饲喂标准和饲养行为。饲喂低蛋白水平日粮，提高饲料的品质及养分的利用率，可减少畜禽氮和磷的排泄量，使P、N排出量减少22%～41%。二是合理应用环保型饲料，在饲料或垫料中添加除臭剂，如酶制剂、沸石、丝兰提取物等，可减小恶臭。三是严格控制饲料添加剂、抗生素的使用，推广使用无毒、无害、无污染、无残留的绿色饲料添加剂，并遵守休药期规定。四是严格执行《畜禽养殖业污染物排放标准》和《畜禽养殖业污染防治技术规范》，划定禁养区、限养区，避免畜禽饲养过分集中。五是养牛场（小区、大户）优先配套粪尿及废弃物处理设施，落实粪尿资源利用和无害化处理措施，实现达标排放。