環保畜牧業與健康養殖發展探討

葉君瀟 肖天放 福建農林大學動物科學學院 福州 350002

環保畜牧業與健康養殖發展探討

葉君瀟 肖天放 福建農林大學動物科學學院 福州 350002

當今，養殖業面對的環保要求越來越高，且人類社會對畜禽產品的質量也是高度關注。本文從畜牧業污染產生的危害、治理思路、控污的具體措施以及健康的養殖模式展開分析，并做出一些對未來養殖業發展的預測，旨在為環保養殖提供參考與借鑒。

養殖環保控污健康發展

畜牧業是農業的重要組成部分，為提高人民的收益和生活水平作出了極大的貢獻。近年來，畜牧業的規模日漸擴大，規模化和集約化已成為畜牧養殖的發展趨勢。2014年我國生豬、蛋雞和肉牛規模化養殖所占比例分別為41.8%、68.8%和27.6%，規模化水平不斷提高[1]。第一次全國污染源普查動態更新數據顯示，2010年我國畜禽養殖業主要水污染物排放量中COD、NH3-N排放量分別是當年工業源排放量的3.23倍、2.3倍，分別占全國污染物排放總量的45%、25%，畜牧業已成為我國環境污染的重要來源[2]。與此同時，畜牧養殖帶來的污染問題頻頻曝光，受到社會各界的廣泛關注。如何從實際出發達到養殖零排放，探究出一條實現畜牧、環境保護、畜禽產品安全、經濟效益共贏的綠色健康養殖道路，是我們亟待解決的問題。

1 畜牧業污染產生的危害

畜牧業產生污染的主要原因是排污超出了環境的最大承載力[3]。目前畜牧養殖的規模不斷擴大，導致排出的糞污不能被環境及時吸收，污染物不斷累積，從而導致水污染、空氣污染、食品污染以及微生態環境污染。

1.1 水污染一個年產1萬頭的傳統養豬場，每日將產生12 t豬糞和100～150 t污水。養殖場造成的水污染主要來自兩個方面：第一，養殖場不科學的管理，雨污不分流或者大肆用水沖洗欄舍內畜禽排泄的糞污，導致養殖場用水量和排污水量大大增加；第二，養殖場的糞污、病死豬、殘余藥品被扔到有水流經過的地方，造成水體污染。沒有采取嚴格的環保措施處理的糞污、廢水和沼液，含有大量的氨氮、總磷、懸浮物，生化需氧量、化學需氧量、大腸桿菌數、寄生蟲卵數等大大超標，給周圍的環境和水源帶來嚴重的污染，同時威脅到水產業、種植業的健康發展，也給人類健康帶來巨大的隱患[4]。

1.2 空氣污染糞便、病死豬以及產房母豬生產時排出的污物產生的有害氣體（如氨、硫化氫、硫醇等）散布到環境中，使空氣污濁，質量下降。有關研究表明，動物糞便的有害成分高達200多種，糞便中含有的硫化氫、氨、糞臭素、脂肪族醛類、硫醇、胺類等物質在厭氧條件下會分解并釋放出帶有酸臭味、魚腥味和腐爛氣味等多種刺激性氣體，而這些氣體會在空氣中不斷擴散，進而刺激動物和人類的嗅覺神經并會將有害物質帶入呼吸道，進而使動物產生應激反應，對人類的健康也會產生危害[5]。尤其是對養殖場養殖人員，須忍受長期呼吸惡臭及有刺激性氣味氣體，可能引發身體的不良反應甚至呼吸系統疾病。還有調查研究發現，養殖業產生的溫室氣體量比其他產品更大。

1.3 食品污染畜禽產品中的藥物與飼料添加劑殘留也是一項重要的污染源。這一類污染對我們身心健康造成的危害更加嚴重。這些污染物產生的“三致作用”是長期性、慢性及隱性的，無時無刻不在威脅著我們的健康。另外，由于市場監管不力，導致病死豬肉流入市場或者加工成相應食品，很難被發現，如米豬肉、毒香腸、毒包子餡等。一旦食入這些食品，可能會導致人體寄生蟲病與腸道菌群微生態紊亂，甚至中毒[6]。

1.4 傳播人畜共患病畜禽糞便中的大腸桿菌、鏈球菌等大量病原微生物和寄生蟲卵隨糞污流入環境，增加了人與病原菌接觸的機會。此外，畜禽糞便的不科學處理為傳染病、寄生蟲病的傳播媒介蚊蠅等提供了有利的滋生環境，從而威脅著人畜健康[7]。

2 畜牧業污染的治理思路

畜牧業污染治理思路的核心部分是將廢棄物綜合利用，宏觀上以環保來優化畜牧產業發展，輔以環保監管和政策傾斜。目前，隨著環保壓力的不斷增加，企業的治污成本越來越高，那么如何以低成本迎合綠色發展的趨勢？筆者認為，變廢為寶，在治理污染的同時增加額外收益，撿回另一半畜牧業才是一條上策[8]。

3 控制污染的具體措施分析

3.1 場區合理布局符合環保要求和生物安全是場區選址的前提條件。在考慮環保要求時，既要考慮養殖場對周邊村鎮、河流、農田、大氣等的影響，還要考慮當地環境的承載能力、自身的處理能力及今后周邊的發展可能對養殖場造成的影響。生物安全就是要求周圍環境對養殖場不能有生物安全不利的影響，要有好的隔離條件，附近無其他污染源等[9]。

3.2 糞污處理

3.2.1 清干糞與豬糞發酵處理技術豬場的糞污包括干糞和尿液兩種，為減少污水量，可采取人工撿糞或糞尿自動分離后集中堆放處理的措施，盡量減少用水沖洗欄舍。撿出的干糞可直接出售給農戶作肥料或餌料，亦可進行生物發酵制成有機肥，還可以燃燒發電。對于大規模的豬場，可配套建設環保設施和有機肥生產廠，使污水進入沼氣池厭氧發酵，產生的沼氣用作豬場加熱能源，沼液經過沉淀池沉淀、給氧曝氣池處理和水生植物生物氧化塘吸納降解，豬場最后的污水完全符合達標排放標準，而糞渣可被生產成有機肥料出售。有研究表明，1 m3沼氣可代替0.714 kg標準煤，作為綠色能源，沼氣的用途越來越廣，價值也越來越大。因此，養殖場應充分利用條件發展沼氣。同時動員周邊農戶大力發展沼氣業，既解決能源不足、改善農村環境衛生，也減輕糞污處理壓力。沼渣、沼液又為種植業提供了大量有機肥[10]。但目前由于種養不平衡、有機肥制造成本和經濟效益不理想、運輸成本及化肥的補貼政策與速效性等因素，使得有機肥的生產面臨窘境。

3.2.2 發酵床養殖控污技術發酵床養殖的關鍵技術是利用EM（Effective Microorganisms）原露將秸稈粉、木屑、米糠等有機物經發酵處理制成養豬墊料層，將生豬飼養在發酵床上，由有益微生物組成的復合菌群以豬糞尿為基礎營養迅速繁殖，同時糞尿也被消化分解，豬舍無臭味，實現零排放[11]。

舍內發酵床有以下優點：一是豬舍易建，可減少固定土建費用，墊料易取材，成本低。二是節能增效。不用清掃豬圈和糞尿，一般每人可飼喂800～1 000頭豬，節省勞力30%～50%；除飲用水外，豬舍基本不再用水，節水70%以上[10]；豬在墊料上拱食菌體蛋白、益生菌、消化酶等，可有效改善腸道環境，提高飼料轉化率；豬在墊料上活動，恢復了自然習性，應激性小，基本無病原菌傳播，減少了藥殘，死亡率可降低4%。三是生態環保。養豬場內無臭味，氨含量顯著降低，養殖環節消納污染物，發酵墊料可變成好的有機肥料，從根本上解決了糞便處理和環保難題，實現“零排放”和生態環保養殖。四是效益顯著。提高了肉料比，一頭90 kg重的商品豬可節省飼料24.5 kg左右，育肥豬料肉比從（5～3.1）∶1下降到（3～2.76）∶1，按每千克飼料2.44元計算，每頭豬可節省飼料費60元，經濟效益明顯提高[12]。

筆者認為舍內發酵床養殖需要一定的專業技術，對于有專業技術人員的大公司，用這種方法養殖理論上絕對是增效的。但對于技術匱乏的小規模養殖場，是否能從中獲益，值得權衡。舍內發酵床最早是在日本發明并使用的，主要是因為日本土地資源有限，環境對糞污的承載力有限，而探究出“零排放”養殖技術。我國幅員遼闊，所以，目前這種技術在我國應用不是很廣泛[13]。

3.2.3 膜處理糞污技術目前較有效的處理糞污的方法是污水膜處理系統[14]。膜處理系統是由德國首先發明并應用于污水處理中，是世界上最有效、節能的污水處理核心方式，被歐洲廣泛應用于污水處理工藝中。數據信息化監控手段，使管理更加方便。

污水膜處理系統核心的工藝原理是通過半透膜的選擇滲透性，將氮磷等污染物阻擋在膜的一側，清水則透過半透膜到膜的另一側。膜組件是由一根根中空膜材料的軟管組成，通過梯度組合不同滲透性的半透膜，可將污染物逐級分離，最終污水處理系統終端液體接近清水排放，滿足國家污水排放標準。根據膜組件核心工藝，綜合歐洲先進工藝、設備，有兩套糞污處理解決方案。

3.2.3.1 膜組件化學處理方式（氨氮回收利用型）膜組件化學處理方式有利于氨氮回收利用，大致流程是先將畜禽糞便集中到蓄糞池，通過固液分離設備將糞便分離成污水和固體污物，污水經過板框壓濾、膜分離變成清水達標排放，而分離出的污物一部分隨上一步驟的固體污物一起進入堆肥、制化肥等工藝，另一部分制成副產品及液態肥。見圖1。

該處理方式的優越性首先是能進行自動化處理和分析數據，能設置處理后污水的磷、氮等一系列成分的含量，并按照此標準去處理污水；再者，該污水處理過程是完全封閉的，不會排出任何氣體污染物，是一種無臭的污水處理方式；此外，該處污方法能減少90%以上的氨氮排放，最終產生的硫酸銨可用作化肥，減量化大，廢物利用化大；另外，該法處理的污水最終能變成無色透明的清水，處理效果可見性高；最后，與常規的污水處理方式相比，該法還有占地面積小的優點。

3.2.3.2 膜組件生物處理方式（氨氮零排放型）膜組件生物處理方式與膜組件化學處理方式大致流程相同，見圖2。區別在于用生物反應器代替板框壓濾、膜分離。生物反應器的原理是利用微生物厭氧菌的一系列生化反應將污水中的氮磷等成分降解，最終使污水變清水并達標排放。該處理方式的優越性在于其處理過的有機污泥近零排放，且處理過程中耗能低。

筆者認為選用糞污處理工藝時，應根據養殖場的養殖種類、養殖規模、糞污收集方式、當地的自然地理環境條件以及排水去向等因素確定工藝路線及處理目標，并應充分考慮畜禽養殖廢水的特殊性，在實現綜合利用或達標排放的情況下，優先選擇低運行成本的處理工藝。

3.3 控制臭氣、有害氣體糞污的惡臭味主要是日糧中吸收不完全的蛋白質腐敗所產生，如果能提高日糧蛋白質的消化率，則可以大大減少惡臭氣味的產生。動物機體消化吸收蛋白質的途徑是將其分解成小肽或氨基酸后再吸收，能被吸收的氨基酸的量成一定的比例。以這個比例的氨基酸配成蛋白質（理想蛋白質）飼糧，可使蛋白質充分利用，從而降低糞尿中氮的排出量[15]。此外，在飼料中加入各種益生素與除臭劑，可促進消化、減少氨和其他腐敗物質過多生成，也可以減少氮的排出量和糞便臭氣的生成[16]。其他的控制臭氣的方法還有：合理選址和布局養殖場、控制養殖密度、廣種綠化植物、及時清糞、微生態環境改良菌種及芳香劑的使用。

圖1 膜組件化學處理模式

圖2 膜組件生物處理模式

3.4 控制病原微生物污染和藥物污染養殖場除了有形的污水與糞便污染外，還存在著一種無形的易被忽視的污染--病原微生物的污染。2013年黃浦江及其上游水域出現大量漂浮死豬事件后，全國范圍內基本上建立了一整套病死畜禽無害化處理系統，但生物安全仍然不被很多養殖場主重視。制定科學合理的免疫程序，控制養殖舍內環境，做好衛生、通風和溫控，并強化安全消毒措施，而病死畜禽無害化處理是關鍵的一步，基礎設施包括化尸池與無害化處理機。此外，應定期殺蟲滅鼠和控制有害生物。

關于藥殘把關，必須依法嚴格控制各類藥物的停藥期。以控病防病為主，治病用藥為輔。禁止使用非法治療藥物和非法飼料添加劑，且不濫用抗生素、激素類等藥物[17]。

4 健康養殖模式的分析

健康的養殖模式是一種資源節約型、環境友好型可持續發展模式，在提高經濟效應的同時，兼顧生態效應和社會效應。筆者總結健康養殖模式可從以下幾點入手：第一，依法選址、科學規劃與布局。應根據豬生產特點、生產規模、飼養管理方式等方面的實際情況，對地勢地形、土質水源、交通和氣候等方面進行全面考慮。第二，養殖場的設計與建設。如豬-沼-果生態養豬模式的建設，漏縫地面、免沖洗豬舍設計等，科學的建設才能有健康合理的養殖環境。第三，品種保護和選育，合理配種繁殖。遺傳病、近交劣勢往往被忽視，這將影響養殖場的生產效益。第四，推進飼料安全，探求最優飼料配方。飼料安全決定畜禽產品質量，最優配方將能降低料肉比，直接決定收益。第五，加強疫病綜合防治。畜禽發病的主要原因包括環境、畜禽體質、遺傳、營養和特定的病原。科學免疫接種、環境消毒、把握引種原則和要求、疫病的監控是必不可少的。第六，飼養管理和環保。不同的動物有不同的生活習性，對應有不同的養殖模式。飼養管理是養殖的核心技術，決定了生產效益。第七，與時俱進，利用現代先進技術。如水簾負壓通風降溫系統、自動刮糞設計、防疫注射程序和各階段全價料的配給等。這些技術措施會給養殖業帶來巨大的經濟效益[18]。

5 展望與結語

當今，養殖業的環保壓力越來越大，環保不過關的養殖場戶面臨的命運是被拆除與淘汰。福建省環保廳、農業廳聯合調查數據顯示，2015年全省已關閉拆除禁養區養豬場（戶）3.09萬家，消減存欄生豬395.3萬頭，完成可養區生豬規模養殖場標準化改造1 598家，其中2015年下半年，全省禁養區關閉、拆除豬場近1.3萬家。福州市畜禽養殖污染整治辦也表示，福州2015年共拆除豬場3 000多家，其中下半年花大力氣“啃硬骨頭”，禁養區拆除豬場300多家，可養區拆除污染豬場1 000余家。由此可以分析出養殖業的趨勢是走向集約化、規模化，而養殖場糞污處理后的去向只有兩種，即周邊土地容納自銷和制生物肥出售。由此可預見未來養殖業可能普及的兩種模式：第一種，大型養殖場+生物肥制造廠模式。大型養殖場的糞污數量大，周圍環境難以承載，如果運輸至其他地方無疑是增加了運輸成本。而直接在養殖場周邊建設生物肥制造廠，能增加一部分收入，雖然需要前期的建設投資，但從長遠來看是經濟的。另一種模式是小中型養殖場的種養結合模式，對于小中型養殖場，配備生物肥制造廠是不劃算的，但如果采用種養結合的養殖模式，糞污在土地中的消納周期會大大縮短，此外，種植能帶來另外的經濟收入。需要注意的是這種養殖模式要根據土地的承載力與糞污的消納周期等因素來規劃養殖與種植的規模比例，目的是使小區域形成一個物質循環的生態系統，種植與養殖健康持續發展[19]。

關于養殖場污染物處理的技術與設備，未來開發的方向應該是向著無害化處理和資源綜合利用，主要有高品質、高肥效復合有機肥制造技術和成套裝備，畜禽養殖廢棄物的預處理新技術，快速厭氧發酵工藝和高效生物菌種，沼氣凈化提純和壓縮等燃料化利用技術與設備等。而關于養殖廢水處理技術與裝備，未來的方向主要有兩點：一是研究高效、低成本的畜禽養殖廢水脫氮除磷處理技術；二是開發畜禽養殖廢水循環利用處理技術與成套裝備。此外，關于清潔的養殖技術，開發適合干式清糞操作的廢棄物清理機械、新型圈舍與符合生物安全的畜禽養殖技術、微生物菌劑等也是未來的發展方向[20]。

綜上所述，畜牧養殖與環境保護應是并行的。健康的養殖模式是一個統籌兼顧的過程，要根據當地自然條件的特點、經濟狀況和市場導向等綜合考慮，進行科學規劃和設計，使經濟、社會和生態環境多方面共同發展，使畜牧業的發展健康可持續。

[1]中國畜牧獸醫委員會.中國畜牧獸醫年鑒[M].北京:中國農業出版社,2015.

[2]孟祥海.中國畜牧業環境污染防治問題研究[D].武漢:華中農業大學,2014.

[3]雷勛平,邱廣華.基于熵權TOPSIS模型的區域資源環境承載力評價實證研究[J].環境科學學報,2016(1):314-323.

[4]段海濤.畜牧業生產對生態環境的污染與防治措施[J].畜牧獸醫科技信息,2016(3):21.

[5]卜孟娟.發展環保畜牧業的技術措施與健康養殖模式探討[J].甘肅畜牧獸醫,2016(3):47-48.

[6]簡大花.飼料與動物源性食品安全[J].北京農業,2016(3): 205-206.

[7]何昌原.畜牧業養殖中環境污染的特點及治理措施分析[J].農民致富之友,2016(14):248.

[8]鄭鈴芳,章杰.國外畜禽養殖污染防治經驗介紹[J].中國豬業,2015,10(11):16-18.

[9]盛瑜,周虹妤,史伯春,等.畜禽養殖污染防治工作存在的問題及對策分析[J].中國畜牧雜志,2016(6):68-70,80.

[10]林聰,段娜.沼氣技術在規模化豬場糞污處理中的應用[J].豬業科學,2013(10):42-43.

[11]沈紹華,張艷玲.基于發酵床技術的生豬規模養殖零排放技術[J].科技展望,2017(2):66.

[12]姚偉民,祝威,戴網成,等.發酵床養殖技術的應用與推廣[J].農業裝備技術,2011(2):47-51.

[13]陳江,陳玲,孫煒.蘇州生豬發酵床養殖現狀與思考[J].上海畜牧獸醫通訊,2016(2):73.

[14]毛金剛.超濾-納濾膜耦合處理養豬廢水技術研究[D].杭州:浙江農林大學,2014.

[15]石光飛.畜牧業環境污染防治的探討[J].農業科技與信息, 2016(22):101-102.

[16]張生偉.豬糞高效除臭菌株篩選及其除臭機理研究[D].蘭州:甘肅農業大學,2016.

[17]羅旋,沈元春,楊建學.畜產品中藥物殘留的危害及控制措施[J].畜禽業,2016(4):68-69.

[18]張玉梅.基于循環經濟的生豬養殖模式研究[D].北京:中國農業大學,2015.

[19]姚亞龍.淺談我國畜牧業發展現狀及前景[J].甘肅畜牧獸醫,2016(15):32-33.

[20]趙鋒杰.淺談畜牧生產中規模養殖污染防治問題[J].中國豬業,2016,11(7):73-75.

Discussion on the development of animal husbandry and healthy aquaculture

Ye Junxiao Xiao Tianfang
(College of Animal Science,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou 350002)

Nowadays,the requirements of environmental protection industry in the face ofmore and more high,and the human society to the quality of livestock and poultry products are also highly concerned.Hazards generated from the livestock pollution control ideas, analyze the specific measures of pollution control and cultivation mode of health,and make some predictions for the future developmentof the aquaculture industry,in order to provide a reference with reference to environmental farming.

Aquaculture Environmental protection Sound development

A

1003-4331（2017）02-0014-05

福建省現代農業生豬產業技術體系建設專項（2014-2016）資助。

葉君瀟(1993-)，男，研究生，E-mail: 798821446@qq.com。肖天放(1964-)，男，教授，E-mail:tfxiao@163.com。