第35卷第3期(总第204期) 2013年5月 三峡环境与生态 Vo1.35 No.3(Sum.No.204) May.2013 Environment and Ecology in the Three Gorges 我国畜禽养殖业污染问题及对策浅析 吉芳英,刘 娜,陈 思 (重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆400045) 摘要:随着畜禽养殖业的迅速发展,其造成的环境污染日趋严重,国家对畜禽污染治理的要求不断提高,针 对这一问题,搜集了中国畜牧业年鉴2011、污染源普查动态更新调查数据、国家相关政策等资料,分析畜禽养殖业 产生的污染情况,对环境的影响,产生的原因,结合国家要求,从合理选址、源头控制、加强执法、加强技术研究等角 度提出了畜禽污染防治的对策,从而达到改善畜禽污染治理现状,减少其对环境的危害的目的。 关键词:畜禽养殖;污染防治;国家政策;对策 中图分类号:X506 文献标识码:A 文章编号:1674—2842(2013)03—0055—04 Problems and Countermeasures for Pollutions assOci0ated with Farm Animal Feeding Industry in China JI Fangying,LIU Na,CHEN Si (Key Laboratory of Three Gorges Reservoir Region’s Eco—Environment,Ministry of Education, Chongqing University,Chongqing 400045,China) Abstract:The rapid development and insufficient control of farm animal feeding industry has caused serious environmental pollution with its excessive emission.The county has therefore strengthened requirements for aniaml feeding operation(AFO).In order to solve problems posed by animal feeding operation,the paper examined major impacts and causes associated with animal feeding operation,based on statistic data collected from China animal husbandry yearbook 20 1 1,emission census data,nationa1 policies concerning AFO etc.The authors concluded with suggestions on AFO improvement practices,such as appropriate facility sitting,source eimission reduction,AFO environmental control tightening and technology advance as wel1. Key words:animal feeding industry;pollution prevention and control;national policy;countermeasures 为了增加农民收入,国家鼓励畜禽养殖业的发 污染防治“十二五”规划》中指出到2015年,全国畜 禽养殖化学需氧量、氨氮排放量较2010年分别减少 展,中共中央国务院关于促进农民增加收入若干政 策的意见中指出:鼓励乡村建立畜禽养殖小区,并提 出对法定检验要减少项目并给予财政补贴等优惠政 策口]。近年来,我国畜禽养殖业发展迅速,在增加了 8 ,10 以上 ;开展畜禽养殖业污染控制技术与 设备研发,《国家环境保护“十二五”科技发展规划》 指出针对农村生产生活中产生的污染问题,开展畜 农民收入,保障畜禽产品供应的同时由于治理措施 不完善等原因,大量的畜禽养殖污染物排放到环境 中,造成严重的面源污染,引起水体富营养化等环境 问题。国家对畜禽污染问题非常重视,出台了很多 相关政策,包括实行排污许可证、排污收费制度 ; 提高污染物排放标准;将畜禽污染纳入总量减排指 禽养殖业等污染控制技术与设备研发,为制订农村 环境保护相关技术政策、标准和指南提供技术支 撑[4]。关于推荐2011年度国家先进污染防治示范 技术和国家鼓励发展的环境保护技术的通知中畜禽 养殖纳入2011年度推荐技术重点领域 ]。加强立 法,2004年,国家启动了《畜禽养殖污染防治条例》 标,国家环保部和农业部共同发布的《全国畜禽养殖 收稿日期:2013-04—02 立法工作,一些地方相继出台了畜禽养殖污染防治 的规章、标准和技术规范。国家在出台相关政策为 提高企业污染治理能力服务的同时,对污染治理要 作者简介:吉芳英(1964一),女,四川内江人,博士,教授,从事水污染 控制理论及技术研究,E—mail:jfy@cqu.edu.cn. 求也不断提高,而畜禽养殖业污染物产生量极大,有 56 三峡环境与生态 35卷 机物含量超高,因此养殖企业在污染控制方面面临 着严峻挑战。本文这对这一问题,根据污染物对环 境造成的原因,结合国家政策,提出解决办法。 表1 2009年/2olo年我国主要畜禽出栏量比较 1畜禽养殖污染情况 1.1 畜禽养殖污染的产生及其原因 根据中国畜牧业年鉴2Ol1,我国畜牧业发展良 根据畜禽养殖污染防治最佳可行技术指南(试 行)畜禽养殖产生的固体污染物主要包括畜禽粪便、 好,主要集中在四川I、湖南、河南、内蒙等省份,出栏 量有逐年增加的趋势,见表1。根据《全国畜牧业发 垫料和来自于养殖过程的畜禽尸体等,畜禽养殖主 要固体污染物产生量及性质见表2。畜禽养殖废水 主要包括尿液、冲洗水及少量生活污水,畜禽养殖主 要水污染物产生量及其性质见表3。 展第十二个五年规划》,到2015年,全国畜禽养殖总 量将达14亿头(猪当量)I规模化养殖比重将提升 10 ~15 ,养殖总量将达7亿头(猪当量)。 表2 畜禽养殖主要固体污染物产生量 如此巨大的畜禽养殖量,每年会产生大量的污 染物,污染源普查动态更新调查数据显示,2010年 我国畜禽养殖业的NH。一N,COD 排放量分别为65 技术落后。国家发布的《畜禽养殖业水污染物排放 标准》(征求意见稿)(代替GB 18596—2001),对废 水排放要求更加严格,其中新建养殖场直接排放最 为严格。BOD ,CODc ,SS,NH。一N,TP分别为 30 mg/L,100,25,40,3 mg/L,并且新增了Cu,Zn 万t、1 148万t,分别占全国排放总量的比例分别为 25 ,45 ,分别为当年工业源排放量的2.30倍、 3.23倍。全国24个省份的畜禽养殖场(小区)和养 2项指标_6 ;根据表3数据,畜禽养殖废水中污染物 殖专业户的COD 排放量占到本省农业源排放总量 的90 以上。由此看来畜禽养殖污染俨然已经成 为我国环境污染的重要来源l_3]。 导致大量的畜禽养殖污染物排人到水体、土壤、 空气当中,造成严重的面源污染的最主要原因如下: 污染治理系统运行能力较差,治理措施不完善;处理 污染物含量非常高,以养猪场COD 为例,如果要达 到《畜禽养殖业水污染物排放标准》(征求意见稿) (代替GB 18596—2001)的要求,其去除率为:水冲 粪工艺99.36 ~99.79 ;干清粪工艺96.0 ~ 96.39 。以目前的养殖厂环保人员技术水平,污染 治理系统设计,设备能力很难达到如此高的去除率, 3期(总第204期) 吉芳英,等:我国畜禽养殖业污染问题及对策浅析 57 大部分污染物排放到环境中去。另外养殖人员环保 意识不高、饲料兽药使用不当;政府监管措施、力度 不够;规模化养殖场发展迅速,种养日益分离、规划 不当等也是重要原因。 1.2畜禽养殖污染对环境的影响 畜禽养殖产生的污染主要是由于动物排泄产生 的粪尿和气体等造成的。禽粪便的污染主要可以分 为生物病原污染、氮磷污染、矿物质元素污染、药物 添加剂污染、以及恶臭物质污染等5个方面。畜禽 粪便中含有大量的悬浮物、有机质、病源微生物、致 病菌、寄生虫卵以及滋生的蚊蝇和N,P,K及其他 养分,这些物质在畜禽粪便的收集、贮存、运输、肥田 期间都有可能产生环境污染,致使环境中病原的种 类增多,数量增大,会造成人、畜传染病的蔓延;进入 水体则容易形成面源污染,污染农村饮用水源,影响 水体水质,造成水体富营养化口 ]。为了达到治病防 病、提高饲料利用率以及促进动物生长的目的,规模 化畜禽养殖中大量地使抗生素以及在配合饲料中添 加铜、锌等重金属元素,使用后抗生素和微量元素添 加剂大部分随粪尿排出,对养殖场周边及流域环境污 染严重_】 ”]。并且这些污染物排入环境会在环境中 不断累积,是人类健康的潜在威胁。恶臭主要来自于 饲料中蛋白质代谢终产物以及粪便中的代谢产物和 残留的养分经细菌分解后产生的恶臭物质,包括硫化 氢、氨、吲哆、硫醇等,恶臭气体的排放严重影响空气 质量,恶化周边乡村居住人群的生活环境_1 ]。 2畜禽养殖污染处理情况 目前,我国对畜禽养殖的宏观环境管理水平较 低,养殖方式相对比较落后,农村很多散养户、小型 养殖场,没有治理措施,存在畜禽粪便乱排乱堆问 题,给区域的环境容量造成了很大的压力。全国约 9O 的规模化养殖场没有经过环境影响评价,养殖 场对环境污染治理的投资力度明显不足,约8O 规 模化养殖场(小区)缺少必要的污染治理投资。绝大 多数规模化养殖场没有相应的耕地消纳其生产的粪 便,客观上形成了农牧脱节,要实现畜牧业可持续发 展,必须对养殖业进行综合治理_8 。目前国内 6O 左右的养殖场(小区)缺乏干湿分离这一最为必要 的污染防治措施,多数规模化养殖场采用水冲式清粪 工艺,该工艺产生的粪便污水量大,含渣量高。根据表 3可知污水CODe 质量浓度在15 600~46 800 mg/L, 即便经过除渣处理,CO 仍在6 000 mg/L以上。干 湿分离就是采用干清粪方式,粪渣进行发酵制成有机 肥,尿液、冲洗水等厌氧发酵,沼液主要用于果园、蔬 菜地等的灌溉和养鱼塘用水。固体污染物经上述处 理后,可达到“无害化、减量化”的目的,而分离出来 的污水,才是养殖污染治理最困难的一环,因此即使 采用干湿分离的工艺,养殖场污染物处理情况也非 常不乐观,以采用干湿分离的养猪场为例,首先厌氧 发酵,产生的沼液经好氧塘、水生植物塘处理后,出 水SS,CODGr,NH。一N,TN,TP的质量浓度分别为:170, 718,48.8,176.4,14.4 mg/L,均不能达到现有《畜禽养 殖业水污染物排放标准》,要达到《畜禽养殖业水污染 物排放标准》(征求意见稿)更难。COD ,SS等也 不能达到《农灌水标准》(GB 5084—2005),另外 As,Cd,Zn质量浓度分别为0.06,0.3,12.8 mg/L, 超过了《农灌水标准》(GB 5084—2005)和《畜禽养 殖业水污染物排放标准》(征求意见稿)。由此可见, 我国畜禽污染物治理效果很差,距《畜禽养殖业水污染 物排放标准》(征求意见稿)、《农灌水标准》(GB 5084— 2005)相去甚远,大量的污染物排人到环境当中。 产生这种结果的主要原因是,干湿分离不彻底,养 殖场没有专业技术人员管理污染治理系统,导致污染 处理系统运行不正常,处理效果差,另外养殖者为了促 进畜禽生长,采用不合格的饲料,导致畜禽养殖沼液处 理出水重金属不能达到《畜禽养殖业水污染物排放标 准》(征求意见稿)、《农灌水标准》(GB 5084—2005),重 金属产生后较难治理,因此必须加强源头控制。 3 建议 针对目前畜禽养殖污染问题以及调研情况,提 出如下建议。 3.1合理选址,实现种养结合 政府要做好的畜禽养殖区划以及畜禽养殖污染 防治规划,避开饮用水水源地等环境敏感区域,鼓励 畜禽养殖规模化和粪污利用大型化和专业化,污染 防治措施应优先考虑资源化综合利用。要大力推广 生态循环经济模式,实现种养结合,有效利用资源。 养殖场周围有一定面积的荒山地、农田、林果园、养 殖水面,推行农牧结合,力争粪尿全部就地消化利 用。养殖规模应该与周围果园、山林等的面积配套, 在不超过农田肥效最低负荷量的情况下,每亩农田 最高可施畜粪2 t。一般来说,一亩地可以配套养殖 3~5只猪、1只牛、2O~30只鸡、5~10只羊,稻一 鸭共育型每亩地1O~15只鸭I1 。如果养殖规模太 58 三峡环境与生态 35卷 大、果园等的面积太小则畜粪过量,引起污染,为了 保护要求;其次在养殖的过程中要降低资源耗损和 污染负荷,从源头上消减污染物的排放量;再次要提 高末端治理效率 】 。 推行干清粪养殖方式。采用干清粪方式,节约 控制面源污染,粪尿农用时第一年每亩作物地施用 氮肥的最大数量不得超过181 kg;以后每年氮肥的 施用量应控制在l13 kg以下;每亩地磷肥的施用量 不能超过作物所能吸收的水平。不能实现种养结合 区域,要加强粪便的资源化,能源化利用,用粪便制 取饲料、肥料出售,或者用粪便制取能源[16-17]。 3.2加强源头控制 用水,能有效的减少养殖废水以及污染物的排放量。 该生产工艺简单,运行成本低,人工清粪,设备简单, 不用电力,一次性投资少_】 。 日本的生物发酵舍工艺是一项值得大力推广的 生态养殖技术。该项技术将益生菌拌人垫料和饲 严格执行《畜禽养殖污染防治管理办法》,对于 新建规模化养殖场和养殖小区要严格执行环境影响 评价和“三同时”、排污许可制度,建议有关部门,不 经环评审批,不允许新建养殖场或者养殖小区,不予 颁发营业执照l2]。要求养殖户所用饲料必须达到饲 料卫生标准(GB 13078—2001)的要求,环保、畜牧等 有关部门要对所有规模化养殖场和养殖小区所用饲 料、兽药进行抽查,没有达到饲料卫生标准(GB 13078 2001)的建议视情况给予适当处罚,进而从源头制 止新污染的产生,同时也能保证食品安全。另外改善 饲料品质也是控制畜禽污染的重要手段之一。设计 饲料配方时,从营养平衡的角度出发,尽量提高营养 物质的消化率和利用率,选用高效率、无污染的“绿 色”饲料添加剂等都可以直接减少粪便的排放量及其 污染成分的含量,也可以减少恶臭物质的排放l_7]。 3.3加大执法力度 截至2011年4月底已经发布了污染防治技术 政策22项,污染防治最佳可行技术指南6项、环境 工程技术规范34项,目前正在制定中的污染防治技 术政策21项、污染防治最佳可行技术指南19项、环 境工程技术规范40项_1 。其中包括《畜禽养殖污 染防治管理办法》、《畜禽养殖污染防治最佳可行技 术指南》、《畜禽养殖业污染治理工程技术规范》、《畜 禽养殖业污染物排放标准GB 18596—2001》、《畜禽 养殖场(小区)环境监察工作指南》等。要求养殖户 设计污染治理措施时要达到《畜禽养殖业污染治理 工程技术规范》等的要求,要有专业人员对污染治理 系统进行维护管理,保证污染物治理后达到相关标 准,政府相关部门要按照《畜禽养殖场(小区)环境监 察工作指南》进行监察工作,并依法督促畜禽养殖户 自身增加资金投入,主动建设粪污处理设施,完成粪 污治理改造,对于达不到要求的企业视情况限期整 改。对于达标排放企业给予适当奖励。 3.4推广畜禽清洁养殖 首先要重视圈舍结构、粪污清理等环节的环境 料,将垫料层作为一个生物处理反应床,随时将畜禽 粪便尿液进行无害化处理,定期清理和更换垫料层, 废弃物去好氧堆肥。养殖过程中,不清粪、没有臭 味,不冲洗圈舍、不排放污水。 3.5加强技术研究 目前我国畜禽污染治理技术还相对落后,要加 强畜禽污染治理以及畜禽废物的利用技术。国家鼓 励开发高效、低成本的畜禽养殖废水脱氮除磷处理 技术;畜禽养殖废水回用处理技术与成套装备;适合 干式清粪操作的废弃物清理机械和新型圈舍;符合 生物安全的畜禽养殖技术及微生物菌剂等。另外由 于粪便中部分重金属超标,要加强重金属钝化技术 研究,确保安全后,粪便才能农用和制取饲料。目前 采用干清粪的企业,大部分采用粪便用于堆肥,液体 发酵产沼气的治理模式,主要的问题在于沼液不能 达到排放标准,根据调研情况,沼液中含有大量的营 养元素,并且重金属未能达到《水溶肥料汞、砷、镉、 铅、铬的限量及其含量测定NY 1110—2006》的要 求,建议研究用沼液生产水溶肥料的技术。 4 结论 目前我国畜禽污染严重,并且污染物含量高,治 理较为困难,畜禽养殖企业环保意识也不够。而畜 禽废物其实也是非常宝贵的资源,全球越来越推行 低碳经济,因此发展低碳畜禽养殖也是必然趋势。 针对目前国内畜禽养殖污染问题,需要加强宣传,强 化执法力度,重新整合现有的畜禽粪污处理技术,真 正地实现畜禽粪便的肥料化、能源化利用,发展生态 畜牧业,走可持续发展道路。目前,国家非常重视畜 禽污染的防治,随着企业环保意识的提高、畜禽污染 防治技术的改善,相信,我国的畜禽污染问题能够得 到有效地控制和解决。 (下转第62页) 62 三峡环境与生态 35卷 闭矿区生态化的原则,做好闭矿区的植被修复、表土 改造和废石综合利用的生态恢复治理,实现矿产资 源可持续开发,有效保护生态环境。 4.6探索新途径解决突出生态环境问题 集、转运、城市集中处理”的城乡一体化模式处理处置 生活垃圾,实现农村垃圾有效利用和集中规范处理。 4.6.3规范畜禽养殖和矿石合理开采。以规模化 畜禽养殖企业为抓手,加大畜禽养殖污废治理力度, 推广使用零排污养殖技术,将养殖废物予以减量化、 资源化、无害化,实现经济效益与环境效益的双赢。 4.6.4加大科研力度,为农村环境管理提供基础支 4.6.1 积极发展生态农业,有效控制农业面源污 染。积极引导农民应用环保型新科技、新产品,加快 无公害产品、绿色食品和有机食品生产基地建设,逐 步建立结构合理化、技术和产品标准化、生产环境生 态化的生态农业体系。 撑。建立了小南海湿地公园污染控制、科研和环境 监测、地震遗迹保护和珍稀动植物管理体系,同时完 成湿地保护区域内环保基础设施工程建设。加大对 荒漠化、重金属、水、土壤和大气污染综合防治的科 技投入力度,引进和消化吸收国外先进技术,深入开 展研究综合污染防治核心技术。从区级层面设立专 项资金,环境监测站应联合质检、药检部门加大对环 境中特征污染因子残留检测的研究力度,开展研究 快速、灵敏、高效和准确的分析检测方法,为特征污 4.6.2推广使用清洁能源。结合黔江实际,因地制 宜建设不同类型农村清洁能力工程。大力发展农村 沼气,实现生活污水、粪便、秸秆等的资源化利用,大 力推广太阳能使用技术。在农村垃圾处置上,加大 畜禽养殖废弃物和农作物秸秆综合循环利用,全区 配套建成6.5万口沼气能源工程,农村适宜地区覆 盖达到9O ,为农村提供清洁生活能源,实现了生 态环境保护。在乡镇垃圾处置上,通过“乡镇中转收 染因子在环境中行为研究提供基础依据。 石 e石 e石、 \ .、 石 \! 豁 石 e石 石 .1、 e石 、 .石 ; (上接第58页) 要对策[J].环境污染治理技术与设备,2003,4(5):7-10. [9] 彭 里.畜禽养殖环境污染及治理研究进展EJ].中国生态农业 学报,2006,14(2):19-22. 参考文献: [1] 国务院.中共中央、国务院关于促进农民增加收入若干政策的 意见[EB/OL].[2004—02—08].http://www.people.corn.cn/ GB/jingji/1037/2325995.htm1. [10] 邰义萍,罗晓栋,莫测辉,等.广东省畜牧粪便中喹诺酮类和磺 胺类抗生素的含量与分布特征研究EJ].环境科学,2011,32 (4):278-283. [2] 国家环保总局.畜禽养殖污染防治管理办法[EB/OL].[2001一 o5一o8].http://www.zhb.gov.cn/gkml/zj/jl/2009lO/ t20091022171815.htm. [11]黄玉溢,刘斌,陈桂芬,等.规模化养殖场猪配合饲料和粪便 中重金属含量研究EJ].广西农业科学,2007,38(5):544—546. [12] 肖 清.浅谈畜禽养殖污染现状及其防治对策[J].化学工程 与装备,2012(7):211 212,238. [13]柳尧波,凌泽春,郭立辉.浅谈畜禽养殖业的环境污染及防治 [3] 张秋蕾.全国畜禽养殖污染防治“十二五”规划发布EEB/OI ]. [2Ol3-Ol一04].http1 i} Ⅵ .zhb.gov.cn/zhxx/ ̄yw/201301| t201 30104244581.htm. E4]环境保护部.关于印发《国家环境保护“十二五”科技发展规 划》的通知.[EB/OI ].[2011_06 o93.http://www.zhb.gov. en/gkml/hbb/b wj/201106/t20110628—214154.htm. 措施FJ].中国畜禽种业,2o11(10):57—58. [14] 丁树谦.畜禽养殖环境污染及其治理的基本途径[J].畜牧与 饲料科学,2011,32(1):65—67. 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