畜禽糞便中的主要養(yǎng)分和重金屬含量分析

李林海

摘 要 為了進(jìn)一步推進(jìn)畜禽糞便資源化利用，推動現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。選取豬糞、牛糞、羊糞和雞糞為主要研究對象，對其中的有機(jī)質(zhì)、銨態(tài)氮、總磷、總氮和重金屬元素進(jìn)行了測定。結(jié)果顯示：雞糞中的有機(jī)質(zhì)含量明顯低于牛糞、豬糞和羊糞，而雞糞中的銨態(tài)氮、全磷和全氮有明顯高于牛糞、豬糞和羊糞。豬糞中的重金屬銅和鋅含量嚴(yán)重超標(biāo)，超標(biāo)率分別為69.0%和58.6%。雞糞中鎘、鉻和鎳金屬含量超標(biāo)率高于牛糞、豬糞和羊糞。在這四種畜禽糞便無害化、資源化和生態(tài)化的綜合利用時，要充分考慮每種糞便中的養(yǎng)分和重金屬含量，做到既合理又有效地綜合利用。

關(guān)鍵詞 畜禽糞便；養(yǎng)分；重金屬；綜合利用

中圖分類號：TQ440.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.23.067

1 緒論

1.1 研究背景

我國畜禽養(yǎng)殖模式由每家每戶養(yǎng)殖轉(zhuǎn)移向集約化、規(guī)模化的養(yǎng)殖，集約化程度已發(fā)展到相當(dāng)高的水平，大的養(yǎng)豬場已突破50萬頭，養(yǎng)雞場也達(dá)到100萬羽[1]。然而，隨著養(yǎng)殖生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，排放畜禽糞尿量也越來越多，帶來環(huán)境污染問題也越來越突出。大量的畜禽糞便不但不能被充分利用，還隨意排放到大自然界中，從而對我們生存環(huán)境形成了巨大的壓力，使得水體、土壤以及大氣等環(huán)境受到了嚴(yán)重污染，因此，對畜禽糞便減量化、無害化和資源化利用，防止和消除畜禽糞便污染，對于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，推動現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分的積極意義[2]。

1.2 研究目的及意義

結(jié)合畜禽糞便資源化利用的實際發(fā)展過程中遇到的相關(guān)問題，并廣泛閱讀和查閱相關(guān)國家有關(guān)畜禽糞便資源化利用的資料文獻(xiàn)，對幾種常見的畜禽糞便進(jìn)行養(yǎng)分和重金屬含量的測定分析，為進(jìn)一步完善了畜禽糞便資源化利用發(fā)展提供一定的理論基礎(chǔ)。有利于指導(dǎo)畜禽糞便資源化利用發(fā)展和生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展等方面的實踐工作。

2 材料與方法

2.1 實驗材料

供試畜禽糞便選取了豬糞、牛糞、羊糞和雞糞作為研究對象，試驗材料來自東海縣恒達(dá)畜禽生態(tài)養(yǎng)殖有限公司和東海縣老山農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司。

2.2 實驗方法

2.2.1 畜禽糞便中有機(jī)質(zhì)、銨態(tài)氮、全磷、全氮的測定

稱取通過0.149 mm（100目）篩孔的風(fēng)干試樣0.1～

1 g，放入一干燥的硬質(zhì)試管中，用移液管準(zhǔn)確加入

0.800 mol·L-1（1/6 K2Cr2O7）標(biāo)準(zhǔn)溶液5 mL，用注射器加入濃H2SO4 5 mL充分搖勻，管口蓋上彎頸小漏斗，以冷凝蒸出之水汽。

將8～10個試管放入自動控溫的鋁塊管座中，待試管內(nèi)液體沸騰發(fā)生氣泡時開始計時，煮沸5 min，取出試管。

冷卻后，將試管內(nèi)容物傾倒入250 mL三角瓶中，用水洗凈試管內(nèi)部及小漏斗，三角瓶內(nèi)溶液總體積為60～70 mL，保持混合液中（1/2 H2SO4）濃度為2～3mol·L-1，然后加入2-羧基代二苯胺指示劑12～

15滴，此時溶液呈棕紅色。用標(biāo)準(zhǔn)的0.2mol·L-1硫酸亞鐵滴定，滴定過程中不斷搖動內(nèi)容物，直至溶液顏色由棕紅色經(jīng)紫色變?yōu)榘稻G，即為滴定終點。

每一批樣品測定的同時，進(jìn)行2～3個空白試驗，即取0.500 g粉狀二氧化硅代替糞便試樣，其它手續(xù)與試樣測定相同。記取FeSO4滴定毫升數(shù)（V0），取其平均值。

2.2.2 畜禽糞便中重金屬含量的測定

1）將樣品制成溶液（空白）。2）制備一系列已知濃度的分析元素的校正溶液（標(biāo)樣）。3）依次測出空白及標(biāo)樣的相應(yīng)值。4）依據(jù)上述相應(yīng)值繪出校正曲線。5）測出未知樣品的相應(yīng)值。6）依據(jù)校正曲線及未知樣品的相應(yīng)值得出樣品的濃度值。

2.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理和分析采用Microsoft excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖表制作。

3 結(jié)果與分析

3.1 畜禽糞便中的養(yǎng)分含量分析

幾種畜禽糞便中的有機(jī)質(zhì)、銨態(tài)氮、總磷、總氮含量測定結(jié)果見表1。通過對牛糞、豬糞、羊糞和雞糞的養(yǎng)分含量測定，可以看出羊糞的有機(jī)質(zhì)含量最高為

73.88 g·kg-l，而雞糞中的有機(jī)質(zhì)含量最低為47.87 g·kg-l，豬糞中的有機(jī)質(zhì)含量為65.47 g·kg-l，僅次于羊糞，再者牛糞中的有機(jī)質(zhì)含量為53.56 g·kg-l。它們有機(jī)質(zhì)含量的關(guān)系為羊糞>豬糞>牛糞>雞糞。雞糞中銨態(tài)氮的含量為

4.78 g·kg-l，在牛糞、豬糞、羊糞、雞糞中銨態(tài)氮含量最高，其次為豬糞中銨態(tài)氮含量，為3.08 g·kg-l，牛糞和羊糞中銨態(tài)氮的含量相差不大，雞糞中的銨態(tài)氮每千克含量分別比牛糞、豬糞、羊糞高出3.07 g、1.70 g、2.98 g。雞糞中磷的含量最高為5.37 g·kg-l，其次分別為豬糞、羊糞、牛糞，它們分別比雞糞中的含磷量少了1.96 g、2.77 g、4.19 g。雞糞中每千克含氮量為9.84 g，在牛糞、豬糞、羊糞和雞糞中為最高，最低的是牛糞其每千克中含量為4.37 g，羊糞中含氮量為7.5 g·kg-l，僅次于雞糞，它們含量關(guān)系為雞糞>羊

糞>豬糞>牛糞。

3.2 畜禽糞便中的重金屬含量分析

重金屬在畜禽糞便中的含量不但與畜禽的種類有關(guān)，即使是同一種畜禽在不同生長期其糞便中重金屬含量也不同，但最終取決于飼料添加劑以及在防治畜禽病蟲害中一些微量元素的使用量。微量元素添加劑是畜禽糞便中重金屬污染的主要來源，在規(guī)模化、集約化養(yǎng)殖中，飼料中均添加多種微量元素，如：Cu、Zn、Mn、Cr等，有些飼料企業(yè)為了片面地強(qiáng)調(diào)其促進(jìn)生長作用，違規(guī)加大使用劑量，這些微量元素在畜禽體內(nèi)的消化吸收率低，大多數(shù)都隨糞便排出。從表2可以看出：豬糞中Zn、Cu、Cr、Ni的平均含量均較高，其中Zn、Cu最為明顯，雞糞中Cr、Ni的平均含量較高，而牛糞、羊糞各重金屬含量低于豬糞和雞糞，這與牛、羊是草食動物有關(guān)。目前我國對畜禽糞便堆肥的重金屬無害化標(biāo)準(zhǔn)采用的是GB 4284—1984《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定Cd、Hg、Pb、Cr、As、Ni、Zn、Cu總含量的最大極限值分別為3 mg·kg-1、3 mg·kg-1、300 mg·kg-1、

500 mg·kg-1、30 mg·kg-1、100 mg·kg-1、1 200 mg·kg-1、500 mg·kg-1，可以看出表中受檢的畜禽糞便重金屬含量有超標(biāo)的現(xiàn)象，其中以豬糞中的Zn、Cu超標(biāo)最為嚴(yán)重。

4 結(jié)論與展望

4.1 結(jié)論

牛糞、豬糞、羊糞中有機(jī)質(zhì)含量高，堆肥后能增加土壤的有機(jī)質(zhì)，具有改良土壤的作用，而雞糞中的有機(jī)質(zhì)含量低，在制作堆肥時應(yīng)添加農(nóng)作物秸稈之類的富含有機(jī)質(zhì)物質(zhì)，來提高堆肥的有機(jī)質(zhì)含量。豬糞和雞糞含銨態(tài)氮多，在堆放的時候會釋放NH3氣體，同時還會有一股惡臭氣味，這種氣味主要是H2S氣體，這種氣體輕則引起呼吸道疾病，重者引起人畜死亡[3]。而牛糞和羊糞含銨態(tài)氮少，出現(xiàn)這種情況比豬糞和雞糞較輕。

豬糞中銅、鋅、鎘、鉻、鎳和汞都超標(biāo)，超標(biāo)最嚴(yán)重的是銅和鋅，超標(biāo)率分別是69.0%、58.6%。在利用豬糞作為有機(jī)肥的時候，要經(jīng)過堆肥或沼氣發(fā)酵以后才能使用，否則容易導(dǎo)致重金屬污染。雞糞中鋅、銅、鉻、鎘和鎳元素，雞糞在制作堆肥時要控制好溫度、碳氮比、酸堿度和好氧通風(fēng)等，提高堆肥效果，通過絡(luò)合和鈍化來降低重金屬含量，減少對土壤、農(nóng)產(chǎn)品污染的風(fēng)險。因為牛是草食動物，添加飼料的少，牛糞中重金屬含量都不是太高，可以直接制作堆肥或者用于沼氣發(fā)酵原料，對環(huán)境、土壤、農(nóng)產(chǎn)品污染都小于豬糞、羊糞和雞糞。羊糞和牛糞重金屬含量懸殊不大，羊糞銅的含量沒有超標(biāo)，但是金屬汞超標(biāo)，利用的時候要注意汞

的污染。

4.2 展望

畜禽糞便中含有有機(jī)質(zhì)、銨態(tài)氮、全磷和全氮等豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，是提高土壤地力的寶貴資源庫。以東海縣為例，畜禽養(yǎng)殖場治理糞污治理主要是利用沼氣厭氧發(fā)酵技術(shù)，該工藝只能利用養(yǎng)殖場沖洗圈舍的污水，而對于大部分糞便都不能利用，又由于新鮮糞便含水量大，不便于運輸，農(nóng)民也沒辦法使用。因此，到處堆放，同樣對農(nóng)村生態(tài)環(huán)境造成威脅。目前，畜禽糞便利用技術(shù)有干濕分離、厭氧發(fā)酵、好氧堆肥等技術(shù)。多種方法綜合使用已成為畜禽糞便資源化技術(shù)發(fā)展的主要方向[4]。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊國義，陳俊堅，何嘉文，等.廣東畜禽糞便污染及綜合防治對策[J].農(nóng)業(yè)肥料，2002（2）：46-48，52.

[2] 盧洪秀，程杰，江立方，等.畜禽糞便污染治理現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].上海農(nóng)業(yè)科技，2010（3）：27-29.

[3] 趙艷，張廣慶，薛其巖.雞舍內(nèi)有害氣體的控制[J].山東畜牧獸醫(yī)，2010，3（2）：57-58.

[4] 趙青玲，楊建濤，李遂亮，等.畜禽糞便資源化利用技術(shù)的現(xiàn)狀及展望[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)報，2003，37（2）：184-187.

（責(zé)任編輯：趙中正）