我國養豬業污染現狀及其防治措施

王 卉，高鳳仙

（湖南農業大學動物科學技術學院，長沙 410128）

全球變暖、重金屬污染、廢水處理不當等環境問題已經成為我國乃至世界性的問題。導致全球變暖的主要原因是大氣層中不斷增長的溫室氣體（CO2，CH4，N2O， HFCs，PFCs，SF6等）[1]。目前，中國已經成為全球溫室氣體排放量最大的國家。世界銀行前環境顧問羅伯特!古德蘭在其2009年發表的《牲畜與環境變化》報告中指出，全球畜牧業及其副產品的溫室氣體排放量已占人為溫室氣體排放量的51%，遠遠超過聯合國糧農組織在2006年估算的18%[2]。除此之外，我們還要關注畜牧業引起的其他環境問題。由養豬業引發的環境問題已經成為不容小覷的現實性問題。據統計，我國目前生豬出欄量已超過世界生豬出欄量的1/2。因此，了解我國養豬業在環境方面存在的問題以及如何實現養豬業良好、持續發展是我國今后長期需要解決的問題。

1 養豬業存在的環境問題

環境保護一直以來是世界各國討論和需要解決的大問題，也是企業需要花昂貴成本來解決的問題。我們只有了解問題的本質才能提出更好的解決方案。

1.1 溫室氣體

溫室氣體是指破壞大氣層與地面間紅外線輻射正常關系，吸收地球釋放出來的紅外線輻射，阻止地球熱量的散失，使地球發生可感到的氣溫升高的氣體。它們能使地球變暖，類似于溫室截留太陽輻射并加熱室內空氣的作用。目前，我國豬糞便的普遍問題在于“量大”、“集中”。據統計，一頭豬的年產糞量為25 t，即一個規模化的萬頭豬場年產糞量為25 000 t。豬只排出的糞便如果沒有及時被處理就會發生如水解反應、硝化反應、反硝化反應、分解反應等一系列反應，CO2等溫室氣體就會從這些反應中被釋放出來[3]。在這些溫室氣體中，CO2雖然只占大氣總量的0.03%，但產生的溫室效應占55%，而且可在空氣中存留長達200年之久。因此，CO2是產生溫室效應的重要因素。除此之外，糞便中揮發出來的氨氣（NH3）、硫化氫（H2S）等有害氣體會提高豬呼吸道疾病的發病率，引發動物福利、豬肉品質等一系列問題。

1.2 有害物質殘留

在飼料中添加超標重金屬元素、大量使用獸藥不僅會對畜體產生危害，殘留在畜體內的有害物質也會對人類產生危害。此外，殘留在動物排泄物中的重金屬和獸藥成分會對土地、水質、空氣等造成污染。Cu和Zn等重金屬元素可以改善豬只生長性能，不少養殖者因此在飼料中添加大量銅、鋅等金屬元素。但能被豬吸收的部分非常少，大部分會隨糞便從體內排出。據報道，中國每年使用重金屬元素添加劑為1.5×105～1.8×105t，但由于生物利用率低，大約有1.0×105t未被利用而隨糞尿排出。除此之外，獸藥濫用也會對畜牧業的發展和生態環境造成危害。抗生素類、磺胺類、硝基呋喃類、抗寄生蟲類和激素類藥物等大量使用容易產生殘留[4]。獸藥的長期大量使用，不僅會造成畜體免疫力下降、影響疫苗接種效果，而且造成畜產品獸藥殘留超標，這也成為阻礙我國畜產品出口的一個重要因素。

1.3 資源浪費

隨著我國畜牧業的迅猛發展和產業結構的調整，規模化、集約化的養殖場和養殖小區不斷增加。與此同時，各種資源的浪費也在日益增加。養豬業相對于其他農業，所耗費的資源較大，肉類生產的各個環節（養殖、屠宰、運輸、加工、冷藏）均要消耗能源。這其中，水資源和飼料浪費最為嚴重。許多地方養豬業的生產模式還是依賴資源的大量投入，在有些地方出現了水資源和糧食資源“人畜相爭”的問題。一個規模化養豬場的用水主要體現在豬飲水和糞便清理這兩方面，若在夏天，水簾降溫也是用水量較大的一個方面。豬場規模越大，產生的糞尿就越多，用于沖洗欄舍的水也就越多。除此之外，豬只飲水也會造成水資源浪費。據統計，用容器給豬喂水比乳頭飲水器可節省水量30%以上。目前，荷蘭等一些畜牧業發達國家已經使用容器給豬只飲水以達到節省水資源的目的。除了水資源，飼料也是豬場普遍浪費的資源。飼料利用率低、飼料儲存不當導致霉變等均會造成資源浪費。

2 調控方式

環境受到污染之后，動物與環境的對立統一受到破壞，不僅直接或間接地危害動物健康，也會對人類居住環境和人類健康產生不良影響。所以，我國養豬業的當務之急就是要在保證養豬業健康持續發展的同時做到節能減排、“低碳”養殖。

2.1 發酵床養豬

發酵床養豬是近年來地處于亞寒地帶的日本、韓國等國家提出的一種新型養豬模式。其原理是利用微生態原理和生物發酵技術，將木屑、稻殼、秸稈、飼料添加劑(含有多種不同功能的飼料級微生物)和米糠、糖等輔助發酵劑按一定比例混合均勻，在豬圈內自然發酵成微生物發酵床，利用微生物的發酵對豬排泄物進行科學處理，以減少生態環境污染的新型養殖模式[5]。這種養豬模式可以降低畜舍空氣中有害氣體含量，無論對豬只健康還是環境保護都有很好的效果。Philippe等[6]研究表明，發酵床養豬與傳統的養豬模式相比可減少畜舍中CO2、CH4含量20%。從Nicks等[7]的研究可以看出，發酵床養豬的豬舍中NH3和 N2O含量比傳統豬舍明顯減少。由此可見，發酵床養豬對改善畜舍內的空氣質量有良好作用。這樣不僅有利于環境保護，而且可以減少豬只呼吸道疾病的發病率，同時也達到了國際對動物福利所作出的要求。發酵床中的微生物進入動物體內后使腸道內的有益菌增多，大腸桿菌活動會被抑制，從而減少蛋白質被轉化成氨和胺[8]。這樣，糞便中的氨氣減少，畜舍中的空氣得到改善。除此之外，發酵床將豬只排泄物降解以后，可不用水沖洗欄舍，不僅減少廢物排放量，而且減少水資源浪費，很好地達到了“節能減排”的效果。

2.2 研發環保型飼料

飼料被動物食入體內不會被全部吸收，未被吸收利用的部分會隨著糞尿排出體外，這樣容易造成環境污染。環保性飼料就是圍繞環境問題，將如何提高飼料的吸收利用率作為重點，最大限度提高豬只生產性能，并將養豬生產帶來的環境污染降低到最大限度，實現養豬業良好、可持續地發展。據報道，北愛爾蘭農業研究所給妊娠母豬日糧中添加600 g生物復合鐵后，每只斷奶仔豬體重比添加硫酸亞鐵的對照組提高11.3%，采食量提高6.7%。而生物復合鐵中的金屬鐵在動物體中的殘留明顯低于硫酸亞鐵。眾所周知，植物性飼料中含有植酸磷，而這種形式的磷只有1/3能被單胃動物利用，不能被吸收利用的磷會隨著糞便排出體外造成土壤、水資源等環境污染。而植酸酶具有特殊的空間結構，能夠依次分離植酸分子中的磷，將植酸（鹽）降解為肌醇和無機磷，同時釋放出與植酸（鹽）結合的其他營養物質。大量研究表明，在日糧中添加植酸酶可使豬糞便中的磷含量減少50%，而減少外源磷的添加只能減少10%的磷含量[9]。除此之外，植酸酶還可以提高豬體內微量元素的利用率。Revy等[10]在仔豬日糧中分別添加20 mg/kg鋅或者1 200U/kg植酸酶，結果表明，添加植酸酶組在改善仔豬Ca、P、Mg、Fe和Cu的利用率的效果優于添加鋅組。由此可見，環保型飼料不管對豬體健康福利還是對減緩畜牧業污染，都起到了不可估量的作用。所以，在我國養豬業污染日益嚴重以及社會和政府對養豬業污染問題日益關注的情況下，開發和研究環保型日糧勢在必行。

2.3 利用光合細菌處理豬排泄物

光合細菌（Photosynthetic bacteria）是地球上最早出現的一類以光為能源，以CO2和有機物為碳源，以有機物、氫氣或硫化物為供氫體而繁殖的原核生物的總稱[11]。這種生物在實際生產中有很多方面的用途，在養豬生產中可用來凈化有機污染、處理高質量濃度有機廢水和進行生物脫氮。有研究表明，光合細菌對銅、鉻等重金屬具有富集性。這種富集性以及富集效果很大程度上由細胞壁的性質決定。光合細菌是革蘭氏陰性菌，其細胞壁中可以與金屬離子結合的主要官能團主要有硫酸酯基、羧基、羥基、酰胺基、磷酰基和氨基等，其中氧、磷、氮等原子均可提供電子與金屬離子配位形成絡合物[12]。除了含重金屬的廢水，光合細菌也可以降低糞便中氨態氮、磷、硫化物等主要污染物的含量，還可以處理含高鹽分、油脂和含某些難生物降解的有機化合物的廢水[13]。除此之外，自養、異養和兼性營養等復雜多樣的生理功能使得光合細菌在有光厭氧條件下可以產生光合作用同化二氧化碳，其反應式如下所示[14]：

以H2S為供氫體，CO2+H2S→（CH2O）+H2O+2S

以硫代硫酸鹽為供氫體，2CO2+Na2S2O3→2（CH2O）+H2SO4+Na2SO4

以有機物為供氫體，CO2+2H2A→（CH2O）+H2O+2A

2.4 畜禽糞便資源化利用

減少環境污染，除了盡量減少污染物的產生以外，對于已經產生的污染物，我們可將其循環再利用。這樣才能達到真正的“節能減排”、“低碳養殖”。 有學者在豬糞發酵飼料的菌種篩選實驗中分別用平菇、猴頭和滑菇等食用菌對豬糞發酵生產飼料效果進行比較時發現，以滑菇為菌種發酵生產飼料，發酵時間短，除臭效果好，蛋白質和總糖含量高[15]。糞便經過這樣處理以后，不但將糞便中的部分重金屬元素和抗生素殘留等有毒物質進行轉化，而且制成的飼料營養價值較青貯飼料高。除了用作飼料，畜禽糞便還可以加工成有機肥料用于農田種植。Bailey 等[16]研究表明，新鮮豬糞中含有可以防治土壤病害的揮發性脂肪酸，將其施入田中，既可以作為植物的有機肥料，也可以消除土壤病害。此外，豬糞便也可用作能源物質。用豬糞便產生沼氣也是一種較理想的糞便處理方法。其中，沼氣可以提供照明或為農牧業提供能源；沼液和沼渣可以作為肥料施于農田中[17]。目前，很多規模化養豬場均用沼氣發電。利用豬糞便作為能源物質，既創造了經濟效益也節省了能源，同時也達到了保護環境的目的。

3 小結

隨著我國養豬業發展速度不斷加快、發展規模不斷壯大，養殖場排泄物不斷增多，糞便污染問題也日益嚴重，養豬業帶來的環境污染問題亟待我們解決。對于環境問題，若我們認真對待，嚴格執行我國環保政策，解決養豬業帶來的環境問題將指日可待。筆者淺舒己見，希望可以為我國養豬業的可持續發展提供理論參考。

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