淺析豬糞便重金屬污染的危害

陳 輝

（華中農業大學農業動物遺傳育種與繁殖教育部重點實驗室，農業農村部豬遺傳育種重點開放實驗室，湖北 武漢 430070）

隨著我國生豬養殖規模化進程地不斷加快，生豬養殖過程中糞便所產生的重金屬污染已成為廣泛關注的環境問題[1]，這些污染不符合當前綠色高效的生豬養殖理念。造成生豬養殖糞便重金屬污染的原因有很多，但主要原因是由于在豬日糧中大量添加重金屬添加劑，部分重金屬如As、Cu、Zn等嚴重超過國標所要求的添加量（17～35倍），而生豬對重金屬的生物利用率較低，進而導致大量未充分利用的重金屬元素通過糞便被排出體外，造成重金屬污染[2-3]。由于重金屬具有難遷移、難降解、易富集以及危害大等特性，對生態環境、畜禽產品安全、人類健康等方面均產生了消極影響[3-4]，因而在養豬生產中積極防控重金屬污染具有重要意義。文章闡述了豬糞便重金屬污染的危害，并簡要分析了當前我國豬糞便污染的現狀。旨在闡明豬糞便重金屬污染防控的必要性和緊迫性。

1 豬糞便重金屬污染現狀

為給生豬重金屬污染提供可參考的依據，大量學者對全國主要生豬養殖地糞便污染進行了調研。2018年，有學者對全國21省市規模化豬場糞便重金屬含量進行檢測，結果顯示，95.2%的省市豬糞便中Cu的平均含量超標，85.7%的省市Zn含量超標，研究建議應在飼料源頭控制Cu和Zn的添加量[5]。相似的研究發現，在對我國部分省市規模化豬場糞便的數據分析表明，豬糞便中Cu、Zn的超標率分別為59.84%和95.08%，進一步對重金屬形態分析發現，豬糞便中Cu和Zn具有較高的活性，從而易流失至環境當中[6]。有人對湖南長沙規模化豬場糞便重金屬含量進行了分析，結果顯示，豬糞便中Cd、Pb等10種重金屬檢出率為100%，而Cu和Zn的超標率高（Cu為35.00%～83.33%和Zn為11.67%～75.00%），提示在養殖過程中需要注意對糞便的處理[7]。劉興華等[8]對山東規模化豬場配合飼料以及豬糞重金屬含量進行了測定，表明豬糞中Zn和Cu的含量高于國標，且發現與日糧中Zn和Cu含量具有顯著相關關系，這提示日糧中重金屬飼料添加劑過量添加是豬糞便重金屬的主要來源。對寧波地區的分析數據發現，豬糞便中Cu的超標率為83.3%，而Zn的超標率高達100%，研究建議在生豬養殖過程中控制微量元素的含量[9]。平頂山的分析數據表明豬糞便Cu含量超標，超標率為35.2%，而Zn等其他重金屬含量未超標[10]。謝云發等[11]對西部地區青海豬糞便污染情況進行了分析，結果顯示豬糞便中Cu和Zn的含量嚴重超標，均為100%，且該研究發現仔豬階段糞便中Cu和Zn的超標倍數高于豬其他生理階段。上述研究說明，我國當前生豬養豬過程中存在著嚴重的重金屬污染，Cu和Zn等重金屬含量嚴重超標，因而有效防控重金屬污染對生豬養殖具有積極意義。

2 豬糞便重金屬污染的危害

豬糞便中的重金屬排出體外進入至周邊生態環境，會對生態環境產生消極作用，同時殘留的重金屬對于生豬等畜禽本身具有毒害作用，進而影響畜產品安全，最終影響人們的健康。

2.1 危害生態環境

由于經由豬糞便排出的重金屬難降解，而富集于土壤或水中進而導致影響生態環境。未得到合理處理的糞便排放至環境中容易造成酸雨、水體富營養化、土壤金屬污染等諸多環境問題，嚴重影響了畜禽本身的健康以及人類的安全[12]。在水污染方面，饒中秀等[7]最近的研究認為，長沙地區規模化豬場養殖廢水中As、Hg等有毒重金屬含量均存在超標現象。在土壤污染方面，潘春方等[13]認為土壤重金屬的富集程度與動物糞便的堆積量和堆積時間呈正相關；而長期施用重金屬含量較高的豬糞便肥料會加劇土壤中重金屬Cu等含量的顯著富集[14]。蔡敏[15]研究了施用豬糞水對土壤質量的影響，數據分析結果表明豬糞水中Zn、Cu、Mn等有毒重金屬含量較高，直接作為肥料使用可能容易導致土壤重金屬污染以及土地鹽漬化。由此表明，重金屬通過豬糞便被排出體外，富集于水源中以及土壤中，進而影響生態環境。

2.2 危害畜禽本身及產品安全

殘留于豬糞便中的重金屬通過食物鏈又被生豬采食，從而對生豬本身及其產品安全造成消極影響。研究表明，重金屬含量超標是影響畜禽產品的一個重要因素之一，生豬在重金屬嚴重超標的環境下會對其生長產生負面影響，容易造成鉻中毒、鉛中毒等不利影響[16]。同時，畜禽體內富集高含量的重金屬離子時會誘導產生不利的抗性基因，貢嬌娜的研究認為豬日糧中硫酸銅的添加量與豬腸道抗銅大腸桿菌的發生率呈正相關[17-18]。其次，豬體內累積的重金屬會導致其慢性中毒，進而使其器官壞死等，最終對生豬正常生產性能的發揮帶來了嚴重的阻礙作用[19]。常見的豬重金屬中毒有鉛中毒（導致豬神經機能紊亂以及共濟失調等不良影響）和汞中毒（影響消化和泌尿系統，損害神經系統）[20]，由此表明，重金屬中毒會對生豬本身的正常生長帶來負面影響。除此以外，重金屬污染對豬肉的安全也會帶來負面影響，重金屬對豬肉的保鮮也會產生一定的負面影響，張藝同認為重金屬污染是導致豬肉污染的主要化學風險因子[21]。有研究對我國2015—2017年豬肉重金屬（汞、鉻、砷以及鉛等重金屬）污染情況進行了統計分析，結果表明上述重金屬均存在不同程度的超標現象[22]。在對某部豬肉砷鉛污染情況的調研中發現，所檢豬肉中砷和鉛的超標率分別為20.69%和3.45%，研究認為該地豬肉存在較輕程度的鉛污染和較重程度的砷污染[23]。因此，重金屬污染會通過食物鏈重新回到豬體內，進而影響其本身健康及其肉品安全。

2.3 危害人的健康

當人食用重金屬含量超標的豬肉時，重金屬會通過間接作用對人的健康產生負面作用。重金屬對人的健康危害主要體現在重金屬進入人體內后會結合機體中的一些有機成分（蛋白質和酶等物質），導致蛋白變性，從而使其失活，從而對人的肝腎、神經和血液循環系統產生不利作用[19,24]。由于重金屬污染的豬肉被人食用后，重金屬會深入人體內，當人體內積累到一定程度后，會導致產生慢性中毒、器官損傷等不良作用，進而影響人們的健康[16]。對人比較常見的重金屬殘留危害是鉛（損害腦細胞）、汞（造成老年癡呆甚至腦死亡）等有毒重金屬，嚴重危害人的健康[24]。說明重金屬進入人機體內會進行積累，導致產生慢性中毒，最終影響人的健康[16]。

3 小結與展望

綜合全文，我國規模化豬場普遍存在著重金屬污染，并且重金屬污染會導致生態環境惡化、影響人健康以及畜禽產品安全等消極影響，因而形式非常嚴峻，迫切需要科學合理的措施對其進行有效防控。目前豬糞便重金屬污染形勢依然嚴峻，迫切需要開發有效的重金屬污染防控措施，這提示畜牧研究者、生產者需要正確認識和重視豬糞便重金屬污染的現狀，積極地采取防控措施，從而保證我國生豬養殖朝著健康、綠色以及可持續發展的方向前進[25]。相信隨著畜牧科學的不斷向前發展，利用各種生化技術對豬糞便進行處理，對其進行無害化、資源化處理，真正的實現糞便高效利用，因此豬糞便重金屬污染將會得到有效的解決，進而促進我國生豬養殖實現綠色可持續發展。