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畜禽粪便对环境的影响及应对措施

点击次数:2766  发布时间:2009-08-10

随着国民经济的发展,人民生活水平的不断提高,人们对食物的要求已由植物型转向动物型,从满足于温饱改变为要求食物具有营养性和独特的风味,因而养殖业得到了迅猛发展,尤其是20世纪80年代,国家推行菜篮子工程以来,畜牧业在解决城乡居民的肉、蛋、奶自给方面,起了很大的作用。但是大量的畜禽粪便不仅造成严重的环境污染,而且严重制约了畜牧业的持续稳定发展。在环境保护意识日渐增强的今天,已成为人们普遍关注的问题。

一、畜禽粪便对环境的污染

据测定一个饲养10万只鸡的工厂化养鸡场,年产鸡粪达3600多吨。1头猪年产粪尿约2.5吨。如采用水冲式清粪,1头猪日污水排放量约为30kg1988年,农业部估计全国畜禽粪尿年排放量为18.84亿吨,相当于工业废弃物排放量的3.4倍。1990年中国农业环保协会牧业生态学组对上海郊区畜牧业进行考察时指出,上海畜牧业粪便量已突破1200万吨,远远超过该市当年工业废渣(663.11万吨)和生活废弃物(666.44万吨)的排放量。据肖永庆报道,80年代北京畜禽粪便年排放量高达1000万吨,折合COD431万吨,BOD215万吨,相当于1700万城市人口粪尿排放量。

1恶臭

粪便中因含有硫化氢、粪臭素(甲基吲哚)、脂肪族的醛类、硫醇、胺类和氨气等,所以臭气难闻。如果粪便排出后不能及时处理会使臭味增加,危害人畜的健康。

氮和磷的污染

畜禽粪便中含有大量的氮和磷的化合物,尤其是在饲料的氨基酸不平衡、可利用养分低的情况下,含量更高。如肉仔鸡粪便中含有约50%的食入氮及55%的食入磷。这些氮和磷进入土壤后,会转化为硝酸盐和磷酸盐,含量过高会使土地失去生产价值,造成地表水和地下水的污染,使水中硝态氮、硬度和细菌总数超标。水体富营养化后,蚊蝇及其它昆虫大量孳生,藻类和其它水生植物大量繁殖,使水中溶解氧减少,鱼虾等水生动物因缺氧而死亡。

金属元素的污染

当今畜牧业生产中大量使用各种微量元素添加剂,如仔猪生产中使用铜制剂可高达250mg/kg,铁制剂100mg/kg。此外,含砷生长剂也广泛使用,据测算,一个10万只肉鸡场若连续使用有机砷生长剂15年后,周围土壤中的砷含量会增加一倍。

生物污染

患病或隐性带病的畜禽会排出多种致病菌和寄生虫卵,如大肠杆菌、沙门氏菌、鸡金黄色葡萄球菌、传染性支气管炎病毒、禽流感和马立克氏病毒、蛔虫卵、毛首线虫卵等。据化验分析,畜牧场所排放的每毫升污水中平均含33万个大肠杆菌和66万个肠球菌;沉淀池内每升污水中蛔虫卵和毛首线虫卵分别高达193.3个和106个。如不适当处理,不仅会造成大量蚊虫孳生,而且还会成为传染源,造成疫病传播,影响人类和畜禽健康。

二、畜牧业污染防治对策

1.提高畜禽饲料的利用率

提高畜禽的饲料利用率,减少排泄物中养分及金属离子的含量,是降低畜禽粪便污染的根本措施。

(1) 合理加工日粮

饲料的加工处理不仅可以影响饲料的营养成分含量而且会影响饲料的利用率。粒径大小合适的颗粒料,因增加了单位体积养分的含量和适口性,而提高了畜禽的进食量。李德发(1994)报导,猪饲料颗粒度在700—800μm时,饲料的转化率zui佳,且不发生溃疡和结块问题。饲料的膨化处理和颗粒化处理可使随粪便排出的干物质减少1/3。膨化可使淀粉糊化,蛋白质变性,利于消化吸收。

(2 )氨基酸平衡日粮

氨基酸平衡日粮,是指依据理想蛋白模式配制的日粮,即日粮的氨基酸组成与动物的氨基酸需求相适应的日粮。据报道,在满足有效氨基酸需要的基础上,可以适当降低日粮的蛋白质水平,而不会影响畜禽的生产水平。袁建敏(1997)报导,补充赖氨酸使仔猪日粮粗蛋白减少20%,粪尿中氮减少25%。杨胜(1995)报导,90kg体重的猪,饲喂低蛋白水平日粮并添加合成氨基酸,使氮的排出量减少22%或41%。仔鸡饲喂氨基酸平衡日粮,蛋白质水平可降低2%~5%。这不仅可节省蛋白质资源,而且也是从根本上降低畜禽粪便氮污染的措施。

(3 )使用酶制剂

饲料中尤其是植物性饲料中含有许多抗营养因子,如植酸、单宁、胰蛋白酶抑制因子、非淀粉多糖(NSP)等。饲料中添加酶制剂可以消除相应的抗营养因子,补充动物的内源酶,提高饲料利用率。植酸酶在适宜的条件下可将植酸磷盐分解释放出无机磷。在肉用仔鸡日粮中使用植酸酶可以降低排泄物中50%的磷。在猪鸡日粮中使用β—葡聚糖苷酶,可把β—葡聚糖苷和五碳糖苷分解为单糖,提高猪鸡的生产性能。在日粮中使用半纤维素酶,可分解半纤维素,提高日粮的能值。

(4) 使用氨基酸微量元素螯合物

微量元素是动物生长必不可少的营养素之一。人们为了追求某些元素在高剂量时的特殊生理作用,使微量元素的添加量越来越多,未被消化吸收而被排出体外的部分也越来越大,造成金属离子的污染。近年来推出的氨基酸微量元素添加剂,在消化道内可以溶解,而且由于它是电中性的,可以防止金属元素被吸附在有碍元素吸收的不溶胶体上,因此,它具有容易吸收,效价高的特点。与无机盐相比,添加剂量少但可以达到相同的效果,且金属离子的排出量减少(李福昌,1997;王世新,1997),因此是一种理想的微量元素添加形式。

2.畜禽业粪便的综合利用

1)畜禽粪便中含有很多营养物质,尤其是消化道较短的禽类,粪便中的养分含量更高。此外,粪便中还含有丰富的矿物质和维生素,但由于粪便的适口性差,含有病原微生物以及可消化性低,而限制了它的使用。国外从40年代就开始了对鸡粪进行处理用作饲料的试验研究,到目前为止,已取得了很大的进展。处理的方法大致有干燥处理、化学处理、发酵处理、青贮、热喷处理、膨化处理等。处理后的畜禽粪便可用来做反刍动物及猪的添加饲料。如生长猪日粮中可添加鸡粪5%~10%,肥育猪添加10%~15%,鸡粪喂牛羊时可占到日粮的20%~30%。

2)作为肥料使用

畜禽粪便是农业生产的一种的有机肥源(见表1)。将粪污进行堆肥处理后利用,是我国目前使用较广泛的形式。堆肥处理过程中,可杀死大部分病原微生物及寄生虫卵,也可除去臭气,方法简单易行,投资少。经堆肥处理后肥效大大提高,可用于有机农业的生产。集中堆肥后也可运往异地使用。目前还出现了一种养殖——堆肥——菜地的生产模式,值得提倡。在堆肥过程中,也应注意粪水的外泄和下渗污染。

(3 )利用沼气工程

畜禽粪便中含有大量的有机物,在高温(35℃55℃)厌氧条件下经微生物降解为沼气和二氧化碳。通过沼气发酵,可杀灭粪水中的病原微生物。血吸虫卵在常温沼气池内722天被杀灭;钩虫卵经30天杀灭90%,两个月死亡率达99%;蛔虫卵3040天被杀灭;痢疾杆菌在沼气池中30 h死亡。改善了周围的环境,减少了人畜共患病的发生,保证了人民的身体健康,有利于畜牧业的持续发展。

沼渣作为肥料,可以改良土壤质量,改善农作物生长环境。经过发酵的沼渣,病原体已基本被杀死,不会对农作物造成感染而发生病虫害,是的有机肥,用它代替化肥,可以改良土壤,降低成本。

沼渣液作为饲料,用于养殖畜禽,节省饲料资源。据江苏省沼气研究所对鸡粪沼气发酵渣液的检测结果显示,其中含粗蛋白16.94%、粗脂肪29.28%、粗纤维5.32%、灰分36.4%、无氮浸出物12.06%、氨基酸总量为14.54%,其中赖氨酸0.87%。另外还含有核黄素、烟酸、铜、锰、钾、硒、磷等多种营养素。赵书峰(1999)用鸡粪发酵沼渣液饲喂生长育肥猪日增重提高43g/头,料重比下降6.98%。

用沼液可以防治病虫害,能够避免农药对环境的污染。由于沼液中存在着许多氨离子和多种微生物,并含有吲哚乙酸和赤霉素等物质,能够杀菌并对有害病菌有抑制作用。试验表明,沼液对蚜虫的杀死率为90.23%,对红、黄蜘蛛的杀死率为95.25%,对矢尖晰的杀死率为91.55%,对其它青虫的杀死率为99.4%。

(4 )EM的使用

EMEffective Microorganisms)是一种微生态制剂的简称。它由日本硫球大学比嘉照天于80年代研制出,含51080种微生物。用EM饲喂畜禽可以增加畜禽营养,提高饲料利用率,提高生长速度,增强畜禽的免疫能力和抗病性。因为EM不仅为畜禽提供了大量的菌体蛋白,而且它还含有丰富的维生素、生长素、酶和抗病毒物质等免疫活性物质。EM进入肠道内建立优势菌群从而抑制了有害菌群的定植,改善了肠道微生物区系的平衡,增强了动物的健康。饲喂EM能改善肉的品质,提高产品质量。在环保方面,EM可以清除粪尿恶臭,净化生态环境。EM中的酵母菌、乳酸菌等,对有机固体物质进行发酵分解;光合成菌、固氮菌等利用分解过程中产生的有害物质沼气、氨气、硫化氢等及分解产物(无机盐等)进行合成,有效的降低了有毒有害物质的含量。郜敏(1998)报导,饲喂EM的猪舍和牛舍灭蝇效果分别达30%~34.6%和65.6%,硫化氢的清除效果分别为50%和62.6%,氨气的去除效果也较好。

3.利用除臭剂

为减轻畜禽排泄物及其气味的污染,可在饲料或垫料中添加各类除臭剂。沸石有较强的吸附能力,可减少粪臭。美洲植物丝兰的提取物,有两种活性成分,一种可与氨气结合,另一种可与其它有害气体结合,从而能减少畜舍内的臭气味,目前,丝兰提取物在国外已广泛用来做畜舍的除臭剂。

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