我國畜禽治理養(yǎng)殖業(yè)污染論文

時(shí)間:2022-08-04 03:32:22

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我國畜禽治理養(yǎng)殖業(yè)污染論文

1畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染現(xiàn)狀及存在的問題

1.1畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染現(xiàn)狀

畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染的環(huán)境影響主要集中在水體污染、大氣污染、土壤污染等幾個(gè)方面。畜禽養(yǎng)殖場污水屬于高濃度有機(jī)廢水,含有大量的N、P等營養(yǎng)物質(zhì)。養(yǎng)殖場廢水一方面通過地表徑流污染地表水,從而導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化;另一方面通過土壤滲入地下污染地下水,使水中NO2-、NO3-濃度升高,人若長期或大量飲用,可能會(huì)誘發(fā)癌癥[1]。研究認(rèn)為,養(yǎng)殖業(yè)污染是導(dǎo)致水源氮污染的關(guān)鍵影響因子[2]。此外,糞便中的病原微生物也是養(yǎng)殖場污水的主要污染源之一。畜禽養(yǎng)殖中大氣污染源主要是CO2、CH4、NH3、H2S等氣體,它們主要來源于畜禽飼料中氨的轉(zhuǎn)換及畜禽糞尿在微生物作用下的降解。畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢氣CO2、CH4能加重溫室效應(yīng),NH3、H2S可以引起環(huán)境酸化。并且空氣中的病原微生物嚴(yán)重影響了動(dòng)物和居民的健康[3]。畜禽養(yǎng)殖業(yè)中大量添加劑如Cu、Zn、Fe、As的使用,導(dǎo)致畜禽糞便中重金屬元素含量較高[4~5]。畜禽糞便中的重金屬和微量元素在土壤中累積,影響到土壤中各有機(jī)物的代謝,破壞土壤平衡,從而嚴(yán)重影響了農(nóng)作物的生長及農(nóng)產(chǎn)品的安全性,進(jìn)而危害人類健康[6~8]。目前,畜禽廢棄物已成為農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染的一個(gè)重要來源。面對(duì)畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染的嚴(yán)峻形勢,“十二五”期間,國家將農(nóng)業(yè)源污染納入了減排范圍,核算指標(biāo)為化學(xué)需氧量和氨氮。據(jù)全國環(huán)境統(tǒng)計(jì)公報(bào)(2012年)數(shù)據(jù)顯示,2012年,中國化學(xué)需氧量排放總量為2423.7萬噸。其中,農(nóng)業(yè)源化學(xué)需氧量排放量1153.8萬噸,占化學(xué)需氧量排放總量的47.6%,是工業(yè)化學(xué)需氧量排放量的3.4倍。氨氮排放總量253.6萬噸。其中,農(nóng)業(yè)源氨氮排放量80.6萬噸,占氨氮排放總量的31.8%,是工業(yè)氨氮排放量的3.1倍。而畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染又占農(nóng)業(yè)源污染的95%以上。因此,畜禽養(yǎng)殖業(yè)已成為排污之首,其污染物排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了城鎮(zhèn)生活與工業(yè)的污染物排放量之和。

1.2畜禽養(yǎng)殖污染防治存在的問題

1.2.1畜禽養(yǎng)殖污染防治設(shè)施配套不全

我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)缺乏相關(guān)的引導(dǎo)和規(guī)劃,大部分養(yǎng)殖場都是自由發(fā)展,普遍缺乏配套的污染防治設(shè)施,如固定的防雨、防滲糞便堆放場和污水、尿液儲(chǔ)存池。固體糞便堆放在露天場地,且無防滲措施;污水、尿液儲(chǔ)存在無防滲措施的儲(chǔ)液池中。在降雨過程中,畜禽糞便及尿液中的氮、磷、重金屬及其他污染物質(zhì)通過地表徑流及地下滲漏的方式發(fā)生轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致大量污染物質(zhì)進(jìn)入周邊及地下水體。

1.2.2畜禽養(yǎng)殖污染防治資金投入不夠

由于傳統(tǒng)養(yǎng)殖習(xí)慣,大部分老養(yǎng)殖場內(nèi)部的環(huán)境管理比較粗放,加之畜禽養(yǎng)殖業(yè)受市場因素的影響,效益波動(dòng)較大。因此,畜禽養(yǎng)殖單位主動(dòng)建設(shè)污染防治設(shè)施的意識(shí)不強(qiáng),積極性不高。而目前畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理資金投入力度不夠,污染減排工程建設(shè)推進(jìn)工作存在較大的阻力,進(jìn)展緩慢。

1.2.3畜禽養(yǎng)殖污染防治法規(guī)體系不完善

隨著畜禽養(yǎng)殖污染問題的不斷加重,相關(guān)政策和法律法規(guī)陸續(xù)出臺(tái)。如《畜禽養(yǎng)殖污染防治管理辦法》、《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治技術(shù)規(guī)范》(HJ/T-2001)、《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ497-2009)等。目前,最新的法律法規(guī)是國務(wù)院于2013年的《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》,這是我國首部國家層面上的農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)類法律法規(guī)。此條例將激勵(lì)我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢棄物的進(jìn)一步資源化利用,引導(dǎo)畜禽養(yǎng)殖業(yè)走向健康、可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)養(yǎng)殖之路。因畜禽養(yǎng)殖污染防治工作起步較晚,目前的相關(guān)政策和法律法規(guī)還需要不斷地完善,以增加其可操作性和執(zhí)行力度,才能有效應(yīng)對(duì)畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理工作。

1.2.4畜禽養(yǎng)殖單位污染防治觀念淡薄

受傳統(tǒng)養(yǎng)殖觀念的影響,大部分養(yǎng)殖單位缺乏對(duì)畜禽養(yǎng)殖廢棄物污染治理的意識(shí)。建場時(shí)只考慮養(yǎng)殖,沒有考慮養(yǎng)殖廢棄物的儲(chǔ)存、處理及利用的問題,糞便隨意堆放、污水、尿液不經(jīng)處理隨意排放。對(duì)畜禽養(yǎng)殖污染治理缺乏主觀能動(dòng)性,對(duì)政府的要求能拖即拖。因此,畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理推動(dòng)工作存在較大的困難。

2養(yǎng)殖廢棄物處理利用技術(shù)途徑

2.1能源化

2.1.1沼氣工程

畜禽養(yǎng)殖沼氣工程是以畜禽養(yǎng)殖場的糞便污水為原料,在厭氧條件下,通過微生物發(fā)酵,將其中的高分子碳化合物分解為小分子物質(zhì)的過程[9]。沼氣工程是集污水處理、沼氣生產(chǎn)和資源化利用為一體的系統(tǒng)工程。通過沼氣工程不僅減少了環(huán)境污染,而且產(chǎn)生了新型能源-沼氣。沼氣是一種優(yōu)質(zhì)清潔能源,可以用作照明、炊事或生產(chǎn)用能,以減少對(duì)煤炭、天然氣、電力等能源的消耗[10]。目前,沼氣技術(shù)在我國已經(jīng)非常成熟,養(yǎng)殖場可以根據(jù)自己的養(yǎng)殖規(guī)模建設(shè)相應(yīng)大小、相應(yīng)種類的沼氣池,并配備相應(yīng)面積的沼渣、沼液消納土地,使養(yǎng)殖場的污染物達(dá)到零排放。

2.1.2微生物燃料電池

微生物燃料電池是一種利用微生物將有機(jī)物中所含的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的綠色產(chǎn)能技術(shù)[11~12]。該技術(shù)具有能量轉(zhuǎn)化效率高、反應(yīng)條件溫和、清潔無污染等優(yōu)勢。目前,微生物燃料電池尚處于起步階段,燃料電池功率低是制約其發(fā)展的一大瓶頸。通過研究非貴金屬催化劑、陰陽極材料的優(yōu)化、質(zhì)子交換膜的改善、微生物的篩選和培育、生物膜固化技術(shù)等,可以突破燃料電池發(fā)展的瓶頸,促進(jìn)其進(jìn)一步發(fā)展。南開大學(xué)的金濤通過對(duì)陰陽極材料修飾改性,對(duì)微生物燃料電池進(jìn)行了優(yōu)化,獲得了該技術(shù)處理畜禽廢水迄今為止最高的功率密度[13]。隨著微生物燃料電池技術(shù)的發(fā)展及推廣,畜禽養(yǎng)殖廢水不僅得到了處理,而且產(chǎn)生了新的能源-電能,同時(shí)解決了環(huán)境污染和能源危機(jī)問題,實(shí)現(xiàn)了雙贏。

2.2肥料化

畜禽糞便中含有大量的有機(jī)物及豐富的氮、磷、鉀等營養(yǎng)物質(zhì),是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中需要的寶貴資源。我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的施肥方式是簡單的堆肥后還田,或者是直接還田。由于畜禽糞便中含有大量病原菌和蟲卵,還田后對(duì)農(nóng)作物及人體健康存在一定的危害。目前應(yīng)用較為廣泛且最具有市場前景的是生物有機(jī)肥法。生物有機(jī)肥是畜禽糞便經(jīng)生物肥菌種發(fā)酵、除臭和完全腐熟后加工而成的有機(jī)肥料。能夠調(diào)理土壤、提高土壤肥力,使農(nóng)作物大幅度增產(chǎn)。生物有機(jī)肥法是一種集處理和資源循環(huán)再生利用于一體的生物方法。這種方法處理糞便的優(yōu)點(diǎn)在于最終產(chǎn)物無毒無味,且干燥,易包裝、使用,而且有利于作物的生長發(fā)育[14]。由于畜禽糞便中含有重金屬,而目前缺乏有效的去除重金屬的方法,畜禽糞便生產(chǎn)有機(jī)肥具有一定的危害性,大量使用易引起土壤重金屬污染。因此,生物有機(jī)肥技術(shù)還需進(jìn)一步完善。隨著國家對(duì)有機(jī)肥生產(chǎn)、使用等稅收、補(bǔ)貼政策的推廣,有機(jī)肥生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)研究,生物有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)將會(huì)進(jìn)一步得到推廣。

2.3飼料化

研究證明,畜禽糞便含有大量未消化的蛋白質(zhì)、B族維生素、礦物質(zhì)元素、粗脂肪和一定數(shù)量的碳水化合物,經(jīng)過加工處理可成為較好的飼料資源[15]。但由于畜禽糞便作飼料存在能量低,礦物質(zhì)含量較高等營養(yǎng)不平衡,此外,畜禽生產(chǎn)過程中大量使用各種添加劑,其大部分殘留在糞便中,糞便再作為飼料使用時(shí),可能會(huì)出現(xiàn)超標(biāo)甚至中毒的問題[16],所以目前發(fā)達(dá)國家已不主張使用畜禽糞便作飼料[17]。

3污染防治對(duì)策及建議

3.1合理布局,種養(yǎng)結(jié)合

針對(duì)地方環(huán)境特點(diǎn),對(duì)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展進(jìn)行合理規(guī)劃,合理布局,劃定禁養(yǎng)區(qū)和限養(yǎng)區(qū)。根據(jù)養(yǎng)殖業(yè)規(guī)模、養(yǎng)殖廢棄物的特點(diǎn)決定地方種植業(yè)結(jié)構(gòu)。通過農(nóng)牧結(jié)合,以農(nóng)養(yǎng)牧的方式來解決養(yǎng)殖業(yè)污染,使養(yǎng)殖業(yè)廢棄物充分得到資源化利用。

3.2引導(dǎo)養(yǎng)殖專業(yè)戶向規(guī)?;B(yǎng)殖場(小區(qū))轉(zhuǎn)變

目前我國畜禽養(yǎng)殖規(guī)?;I(yè)戶程度不高,根據(jù)《中國畜牧業(yè)年鑒2012》數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2011年我國生豬規(guī)?;瓿鰴凇?00頭)養(yǎng)殖場(小區(qū))戶數(shù)為23.7806萬戶,非規(guī)?;B(yǎng)殖戶數(shù)為5763.6539萬戶,占總養(yǎng)殖戶數(shù)的99.6%。畜禽養(yǎng)殖散養(yǎng)化程度較高,給畜禽廢棄物集中處理帶來了不便。因此,積極鼓勵(lì)、引導(dǎo)家庭養(yǎng)殖戶向規(guī)?;B(yǎng)殖場(小區(qū))轉(zhuǎn)變,向規(guī)?;?、現(xiàn)代化、集約化的方向發(fā)展,改變傳統(tǒng)的養(yǎng)殖模式,走清潔、生態(tài)養(yǎng)殖之路,是目前亟需解決的問題。

3.3加大資金扶持力度,積極建設(shè)廢棄物綜合治理設(shè)施

對(duì)于沒有足夠的土地來消納養(yǎng)殖廢棄物,政府要加大資金扶持力度,積極引導(dǎo)規(guī)?;B(yǎng)殖單位建立廢棄物綜合治理設(shè)施,如:沼氣池、微生物燃料電池、生物有機(jī)肥廠等處理設(shè)施。發(fā)展一批規(guī)模較大、污染防治設(shè)施齊全、養(yǎng)殖業(yè)廢棄物綜合利用規(guī)范的示范企業(yè),以帶動(dòng)周圍區(qū)域畜禽業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。使養(yǎng)殖廢棄物轉(zhuǎn)換成能源及肥料,既避免了環(huán)境污染,又緩解了能源危機(jī)。

3.4積極宣傳和推廣畜禽養(yǎng)殖污染防治技術(shù)

通過電視、網(wǎng)絡(luò)、宣傳欄、培訓(xùn)班等方式,大力宣傳和推廣畜禽養(yǎng)殖污染的科普知識(shí)和防治技術(shù)。讓人們了解并熟悉養(yǎng)殖業(yè)可能造成的各種環(huán)境污染及危害,掌握畜禽養(yǎng)殖清潔生產(chǎn)技術(shù)和污染防治技術(shù),以加強(qiáng)養(yǎng)殖單位污染防治的主動(dòng)性、積極性。提高廣大養(yǎng)殖戶的環(huán)保意識(shí),激發(fā)養(yǎng)殖戶的治污緊迫感和責(zé)任心,變要我治污為我要治污[18]。

3.5加強(qiáng)技術(shù)開發(fā)與研究

雖然我國畜禽養(yǎng)殖污染防治技術(shù)已取得了較大的進(jìn)展,但是,還存在一定的不足。由于畜禽糞便中部分重金屬超標(biāo),要加強(qiáng)重金屬鈍化技術(shù)研究,確保安全后,糞便才能制作肥料或飼料[19]。利用微生物燃料電池處理畜禽廢水的技術(shù)尚處于起步階段,它的推廣與應(yīng)用還需進(jìn)一步研究。各地區(qū)加大科研投入力度,根據(jù)自身環(huán)境和養(yǎng)殖特點(diǎn),深入開展研究適合本地區(qū)的畜禽養(yǎng)殖廢棄物綜合治理及利用核心技術(shù)。這也是目前我國畜禽養(yǎng)殖污染防治的關(guān)鍵之路。

4結(jié)論

畜禽養(yǎng)殖業(yè)帶來的環(huán)境問題必須引起高度重視,養(yǎng)殖場單位積極建設(shè)污染防治設(shè)施,走清潔養(yǎng)殖之路,從源頭上控制畜禽養(yǎng)殖污染的產(chǎn)生;各級(jí)管理部門要積極協(xié)調(diào),不能推諉扯皮,以共同加強(qiáng)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的污染管理工作。加大資金投入力度,實(shí)施各種扶持政策,積極引導(dǎo)非規(guī)模化養(yǎng)殖戶向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?;D(zhuǎn)變,鼓勵(lì)規(guī)模化養(yǎng)殖場(小區(qū))建設(shè)污染綜合治理及資源利用中心。政府要合理規(guī)劃,繼續(xù)完善我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治的法律法規(guī)體系,以增加法律法規(guī)的可操作性,使畜禽養(yǎng)殖業(yè)的污染治理工作有法可依。多措并舉確保我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)盡快走向規(guī)?;?biāo)準(zhǔn)化、生態(tài)化的健康可持續(xù)發(fā)展之路。

作者:馮春燕工作單位:山東省東營市環(huán)境保護(hù)局