王应和 唐友海 杨成勇

（广元市畜牧食品局，四川省广元市 628017）

生猪规模养殖的节能减排对策研究

王应和 唐友海 杨成勇

（广元市畜牧食品局，四川省广元市 628017）

近年来我国生猪规模养殖快速发展，带来了一系列的新矛盾、新问题，主要表现为养殖污染物的超标排放，造成水源、空气和土壤的污染，畜产品中农药、抗生素、重金属的残留，造成畜产品品质下降，影响人民身体健康，不利于生猪产业的可持续发展。生猪产业应坚定不移地走种养结合、循环利用的路子，采取综合措施，从源头上有效减少资源消耗，降低直至消除有害物质排放，加快推进生猪养殖的节能减排进程。

生猪；规模养殖；节能减排；对策研究

随着我国生猪产业的不断发展，生猪生产的规模化和工厂化程度不断提高，猪场产生的粪污量急剧增加，种养严重脱节，猪只粪尿由有机肥资源变成了环境污染源。一些养殖场由于没有采取有效的无害化处理措施，导致污染物消纳负担加重，局部环境污染加剧。生猪产业是涉及民生的重要产业，又是污染物和温室气体的排放大户，在节能减排上肩负着十分重要的社会责任。必须坚持综合利用优先，污染物资源化、无害化和减量化的原则，运用循环利用的思路来管理养殖业及其废弃物，从源头上有效减少资源消耗，减少直至消除有害物质排放，为节能减排行动做贡献。

1 发展生猪适度规模养殖势在必行

1.1 生猪养殖是城乡居民肉类食品生产的主要途径

生猪产业是保障食品供应安全的基础产业，具有 “猪粮安天下”的战略意义。近年来，由于劳动力成本增加，农村散户养猪数量减少，生猪规模养殖已成为城乡居民肉类食品生产的主要途径，对增加城乡猪肉供应量具有越来越重要的作用。2011年5月以后，由于猪源紧缺，全国猪价持续上涨。据国家统计局资料显示，6月猪肉价格同比上涨57.1%，成为最新涨价因素，严重影响了人民群众的生活水平。切实抓好生猪适度规模养殖对加强猪肉市场调控、保障其市场供应和价格基本稳定，减缓猪肉价格周期性波动，防止生猪生产大起大落均具有十分重要的意义。

1.2 生猪养殖为种植业提供有机肥

在人类发展进程中，生猪养殖业在为人类提供猪肉等产品的同时，也为种植业提供了丰富的有机肥料。二十世纪七十年代以来，工业化肥在种植业中得到广泛利用，使农作物产量大大提高。但长期使用化肥，会造成土壤肥力下降、酸度上升和土壤板结。生猪粪便是农业生产宝贵的有机肥资源，利用好生猪粪便是农业可持续发展的重要保证。

1.3 生猪养殖是农民增收致富的支柱产业

生猪产业在农村经济中具有举足轻重的地位，一直是农民收入的重要来源。2010年以来，随着猪肉价格的恢复性上涨，生猪产业的利润空间明显增大，特别是国务院再次出台了促进发展生猪生产的各项扶持政策，为生猪养殖提供了良好的发展机遇。各级政府、相关部门及广大群众应抓住有利时机，采取切实有效的措施，促进生猪生产的持续健康发展。

2 高度重视生猪规模养殖造成的环境污染

传统生猪生产是以农家分散饲养为主，产生的粪尿相对较少，生猪粪便一直被作为有机肥还田利用而得到较好地消纳。二十世纪八十年代中期后，我国生猪养殖规模日渐扩大，集约化程度不断提高，养殖粪污处理不力，开始对环境造成污染。一些地方管理不善，生猪粪便随意堆放，污水横流，造成土壤、水质及空气严重污染，蚊蝇大量孳生。据测算，一头猪日产粪尿6kg，年产粪尿2吨以上，如采用水冲式清粪，1头猪日污水排放量约30kg。按中等饲养水平，一个千头猪场日排粪尿达6吨之多，年排粪尿达2000吨以上；采用水冲清粪日产污水30吨，年产污水可达10000多吨[1]。据测定，一年出栏10.8万头的猪场每小时向大气排放15.9kg氨、14.5kg硫化氢、15亿个菌体、25.9kg粉尘，污染半径可达4.5～5.0km[2,3]。据国家环保总局自然生态保护司资料：1999年我国畜禽粪便产生总量约19×108吨，是工业固体废弃物的2.4倍，其中规模化畜禽养殖场产生的粪便相当于工业固体废弃物的27%[4]。

3 生猪养殖污染危害及其形成原因

3.1 生猪养殖污染主要危害

3.1.1 污染空气

猪粪恶臭成分有230余种，可产生大量恶臭气体，其中含有氨、硫化氢等有毒、有害成分，严重影响空气质量。生猪养殖场产生臭气主要有两类物质，即碳水化合物和含氮有机物。在有氧的条件下两类物质分别分解为CO2、水和无机盐类，不会产生臭气；在厌氧的环境条件下，可分解释放出带酸味、臭蛋味、鱼腥味等带刺激性气味的气体，如常见的氨、H2S等。若臭气浓度不大，数量不多，一般不会引起公害问题；如臭气量大且长期高浓度存在，则影响人畜健康。

3.1.2 污染水源

畜禽粪便中污染物质主要包括悬浮物、有机质、盐、沉积物、气体、细菌、病毒与寄生虫和氮、磷、钾等养分，这些物质在畜禽粪便收集、贮存、运输、肥田期间均可产生环境污染，进入水体则易形成面源污染。生猪养殖场的尿液、冲刷粪堆的雨水、养殖场的污水均含有丰富的氮、磷、钾等物质，不经处理大量排入水流缓慢的水体，如水库、湖泊、稻田、内海等，水中藻类及其他浮游生物，获得营养后大量繁殖，水体溶解氧含量下降，水质恶化，引起鱼虾等水生生物死亡；在稻田会使禾苗徒长、倒伏、稻谷晚熟。这种现象被称为水体的富营养化。

3.1.3 污染土壤

研究发现渗透在土壤体系中总氮、氨氮、溶解态磷和总磷浓度随畜禽粪便用量的增加而呈线性递增。据美国学者研究发现，畜禽场养殖畜禽几年后，在畜禽场8km范围内及地下1.2m深的土层中均能采集到畜禽粪便成分。猪粪对土壤的污染，主要取决于其氮、磷、钾、重金属、细菌含量及土壤的自净力。生猪粪便的利用能提高土壤的肥力，促进作物的生长。但大量使用新鲜猪粪时，由于粪便腐熟产热可烧坏作物；猪粪含有一些有毒金属元素，如汞、铅、砷、镉等，进入水体和土壤后，可被动、植物吸收，并逐级富集。过多施用猪只的粪便，土壤中的盐和有毒金属元素过量蓄积，对植物生长造成危害，并可使人畜中毒或死亡。据日本土壤肥料学会报告，土壤中铜的含量不应超过80ppm。日本专家推测，如果猪粪中铜都留在土壤中，土壤中铜含量将在23年内超过上述限量标准。如果所有猪粪中的锌都停留在土壤中，锌含量将在17年内超标（土壤中锌含量不应超过120mg/kg）。被污染的土地将不再具有可耕性[5]。

3.1.4 污染畜产品

饲料中添加抗生素、激素，对防制畜禽疾病、提高饲料转化率、促进畜禽生长发育、提高畜产品产量有一定积极作用。但是滥用抗生素和激素会形成药物残留，造成畜产品污染，对人畜安全、生态环境带来一系列不良影响。例如，有机砷制剂有抑菌作用，能促进畜禽生长，提高饲料利用率，但有机砷是一种有毒物质，虽然无急性毒性，但长期使用或过量添加会引起动物组织器官崩溃，同时抑制多种组织酶的活性，且不会被代谢分解，向饲料中添加有机砷等于变相向土壤、水源、食品中添加。长期使用砷制剂，会使人畜发生砷中毒，引发生态危机。当前，畜产品中的药物残留主要有兽药、消毒药、农药及其它化学物质，生猪生产中最突出的问题是盐酸克仑特罗、莱克多巴胺等违禁药品的残留问题。

3.1.5 传播病菌

猪粪便及其它排泄物中可含有大量的细菌、病毒和寄生虫卵等致病微生物，如果大量进入土壤而超过土壤的自身净化能力，病原微生物就能在土壤中存活一定时间，在条件适宜时即可通过不同途径传染人和动物。目前世界上存在的人畜共患疾病大约有200多种，中国大约有130多种[6]。据世界卫生组织和联合国粮农组织资料报道 （1958年），可由猪传染的人畜共患病有25种，而这些疾病的载体主要是猪的粪便和排泄物。

3.2 生猪养殖污染的主要成因

3.2.1 农牧脱节引起农业生态链断裂而使粪肥资源变成污染源

3.2.1.1 生猪养殖由分散经营转为集约化经营

传统生猪产业因生产规模小，仅作为一种家庭副业来经营，粪污多腐熟后就地还田利用，对环境污染相对较少。近年来，随着生猪养殖逐步向集约化、规模化方向发展，粪污数量增多且相对集中，无法被周围土地消纳，猪粪尿就从有机肥资源转变成污染源，环境污染问题日益突出。

3.2.1.2 生猪养殖场地由农区向城镇郊区转移

为了便于产、供、销一条龙配套经营，20世纪末以来，生猪产业由农区逐渐向城镇郊区转移，致使农牧脱节，粪污不能还田利用而大量积压，从而形成环境污染。相关调查表明，我国对环境影响较大的大中型畜禽养殖场有80%分布在交通方便、人口集中、水系发达的地区和城市周围，生猪粪便作为农家肥被利用的比重大幅下降。

3.2.1.3 农业用肥由使用有机肥逐渐转向使用化肥

由于劳动力成本不断增加，化工产业的快速发展，使用化肥比使用猪粪装运容易、方便、成本较低。因此，农业生产中化肥使用量增加，而有机肥使用量减少，畜禽粪便积压浪费而造成环境污染。

3.2.2 兽药、饲料添加剂的非法使用

生产者受利益的驱动，大量使用抗生素、激素、微量元素等作为生猪防病治病、保健促生长的必需品，造成畜产品的药物残留及环境污染。

3.2.3 粪污处理设施的设计与管理欠妥

3.2.3.1 清粪工艺选用欠妥

养猪场清粪主要有水冲粪、水泡粪和干清粪三种方式。水冲粪、水泡粪方式，排出的污水和粪尿混合在一起，给后处理带来很大困难，且固液分离后大部分可溶性有机物进入液体，使干物质肥料价值降低，液体中有机物质浓度增高，难于净化处理。干清粪方式由于粪便产生后被分流，避免了以上缺点，是目前比较理想的清粪方式，但现实生产中，许多新建场仍在使用水冲粪、水泡粪方式。

3.2.3.2粪污处理的设计欠妥

一是粪污处理设施容量小。大多数养殖场的粪污处理设计容量远远无法满足处理养殖场所产粪污的需要，致使粪污处理设施的处理效果差，许多养殖场因粪便堵塞粪污处理设施而使设施停用，另外挖沟直接排放粪污。二是技术水平低。养殖场很少有专业设计的粪污处理设施，绝大多数仅是简单的二级或三级过滤沉淀池，对氨氮等污染物质的处理能力较低。三是晾粪场设施简陋。许多养殖场的粪便处理设施均是简易晾粪、堆肥场，没有必要的防渗、防淋设施，粪便露天堆放，自然发酵。3.2.3.3粪污处理的管理不善

粪污处理的管理不到位。养殖场不熟悉粪污处理技术，不了解处理工艺和处理能力，常因清粪不及时造成粪污处理设施不能有效使用。

4 生猪规模养殖的节能减排对策

4.1 搞好产业规划，实行种养结合

一要优化区域布局，实行种养结合。养-种-养结合的养殖模式，让动物、植物、微生物三者形成一条良性循环的生物食物链，是目前最经济有效的养殖治污方式。在进行产业规划时，要按发展生态农业的要求，将生猪主产区与粮食产区更好对接，积极推广 “猪-沼-果、猪-沼-鱼、猪-沼-稻”等立体生态养殖；禁止在城镇、风景区、饮用水源保护区等环境敏感区建设养殖场。二要遵循 “以地定畜，种养结合”的基本原则，根据土壤消纳容量确定养殖规模，保证粪污有足够的土地消纳。三要在制定生猪发展规划的同时落实节能减排计划，搞好粪污处理与资源化利用。四要积极推行 “中等规模” （中等规模是指一个母猪场300～500头母猪，育肥猪场一批次出栏3000～5000头。小规模猪场是指一个母猪场20～50头母猪，自繁自养育肥猪一批次出栏200～500头[7]）、 “多点分散”饲养的技术路线，这既节约建筑材料，又有利于防制传染性疾病，减少仔猪死亡，还便于分散消纳粪污，降低治污费用。

4.2 合理设计猪场，科学建设猪舍

合理的猪舍设计，不仅可节省建材消耗，还可在冬季不用或少用煤炉加温，在夏季减少通风、降温的电耗。实践证明，猪场建设做到 “六分离六配套” （人畜分离，配套建隔离带；雨污分离，配套建明暗沟；粪尿分离，配套建沼气池；母仔分离，配套建保育栏；料水分离，配套建饮水器；病健分离，配套建隔离舍），节能减排效果十分明显。目前，我国还没有 《猪舍建筑标准》，许多猪场设计的猪舍都是引用《民舍建筑标准》，不但设计费用高、浪费建材，而且还增大了CO2的排放量。据相关数据测算，在猪舍建筑中少用1吨水泥，可少排放CO20.79吨[8]。少用1吨钢材，可少排放CO24.539吨[9]。尽早制订适合中国国情的 《猪舍建筑标准》，将有助于生猪产业的节能减排。

4.3 改进饲料技术，减少粪污产生

一是采用 “理想蛋白质模式”配制符合生猪生理需要的平衡日粮，提高日粮中氮的利用率，减少粪尿中氮的排泄量。二是应用有机微量元素代替无机微量元素，提高吸收率减少微量元素对环境的污染。三是在饲料中添加酶制剂，减轻粪尿臭味，降低空气污染。四是应用微生态制剂，在动物体内创造有利的微生态环境，维持肠道正常生理功能，促进营养物质的消化和吸收，抑制肠道内腐败菌的繁殖，减少有害气体产生。五是改传统粮经 “二元”种植模式为粮经饲 “三元”种植模式，推广青粗饲料替代部分精料喂母猪和育肥猪。六是推广氨基酸、单细胞蛋白、复合酶等新型饲料添加剂，减少蛋白质饲料添加量。

4.4 推广实用技术，开发粪污资源

一是推广养猪建沼气池技术。研究表明，生物质可部分替代化石能源，减少化石能源使用产生的温室气体及污染物[10]。沼气是一种可再生的清洁生物质能源，通过微生物对粪便的厌氧发酵获得沼气，并有效杀灭病原微生物后，沼渣可作有机肥，沼液通过还田利用，有助于节能减排。但沼气的主要成分甲烷可在大气中保持5～15年，储热能力是二氧化碳的21倍，必须通过发电或作燃料消耗，不能直接排放到大气中，否则会加剧温室效应。二是淘汰水冲粪、水泡粪等粪污处理方式，大力推广干清粪、固液分离、好氧堆肥技术，减少污水产生，降低温室气体排放。三是推广粪便资源化利用新技术。如将生猪粪便加工成生物有机肥，既可保护环境，又能提高经济效益。四是积极推广发酵床养猪技术。该技术基本实现了养殖污物的 “零排放”，较好解决了猪舍保暖等问题，更符合猪的生活特性，养殖中不添加有害物质，减少了抗生素使用，增强了猪只的抗病力，产品更安全，并有省工、省料、省水等优点，具有良好的应用前景。

4.5 开展植树种草，净化环境空气

绿化可阻留净化约25%～40%的有害气体和吸附50%左右的粉尘，还可改善猪场小气候，起到遮荫、降温作用，有些植物还可以起到杀灭细菌和真菌的作用[11]。有条件的猪场，可在在场区外围种植5～10m宽的防风林，在猪场内的道路两侧种植树木，每幢猪舍之间栽种速生、高大的落叶树，场区内的空闲地种植花草和灌木。

4.6 实行标准化养殖，提高养殖安全

运用生态学理论，以生猪生产为中心，大力发展标准化养殖。一是科学推进生猪良种化进程。据研究，提高家畜生产力而减少的甲烷排放量可占到动物胃肠道甲烷排放总量的10%～30%[12]。推广良种提高了生猪生产力，有利于减少甲烷的排放。我国地方猪种及其杂交猪，能利用较多的青粗饲料，坚持 “洋三元”、 “土三元”并举的种源发展策略，有利于减少生猪产业的碳排放量。二是严格执行饲料、兽药管理的相关规定，严禁使用国家和国际卫生组织明令禁止使用的药物，减少用药造成的产品品质下降与环境污染。三是实行健康养殖，减少猪只死亡。生猪死亡既是能源的极大浪费，也是排放CO2的重要来源。开展健康养殖，通过微生态制剂、中药制剂的使用，提高猪只的抗病力，减少发病率和死亡率。我国2010年生猪出栏6.67亿头，如果按死亡率10%计算，每年死亡6670万头仔猪，以l头仔猪平均产猪肉20kg计算， （据联合国政府间气候变化专门委员会的研究，每生产1kg肉类会排放出36.4kg的二氧化碳）[13]，死亡6670万头仔猪会产生4856万吨CO2。

4.7 制定防污法规，加强环保监督

目前，世界上许多发达国家和地区对畜禽粪便污染防治的立法已相当完善。我国环保总局也发布了 《畜禽养殖污染防治管理办法》、 《畜禽养殖业环境管理技术规范》、 《畜禽养殖业污染物排放标准》等法规、标准，但全国的宣传、贯彻力度还不够，养殖污染，特别是农村养殖污染仍在加重。为此，要进一步加大宣传教育和执法力度，切实执行养殖场与环境保护设施 “同时设计、同时施工、同时投产使用”制度，对将养殖废物作可再生资源利用的建设项目，要在政策上给予更多鼓励，在资金上给予更多支持，努力探索出一条具有中国特色的生猪养殖污染防治的道路。

[1]杜天庆，时永杰.我国畜牧业环境问题及其合理解决措施初探.见：我国西部荒漠化生态环境及其治理论文集.中兽医药杂志，2003（S1）：27-29.

[2]周元军.规模化猪场猪粪尿沼气发酵综合处理利用.畜牧与兽医，2003，35（9）：19-20.

[3]廖新弟，梁敏，吴显华.美国养猪业粪污的处理利用.家畜生态，1997，18（2）：27-30.

[4]杨朝飞主编，国家环境保护总局自然生态保护司编.全国规模化畜禽养殖业污染情况调查及防治对策.北京:中国环境科学出版社.2002:1-3.

[5]和小明，孙安权，赵蕾.应用有机微量元素减少养殖业对环境的污染.饲料与畜牧·新饲料，2009（3）：33-36.

[6]杨玉艾，江波，孙永科.我国新发人畜共患传染病及其防控策略.中国动物传染病学报，2009，17（4）：77-80.

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[10]程序.生物质能与节能减排及低碳经济.中国生态农业学报，2009，17（2）：375-378.

[11]姚宁屏，刘跃生.规模化猪场内小气候的作用与调控.上海畜牧兽医通讯，1999（3）：38-39.

[12]曾波，钟荣珍，谭支良.畜牧业中的甲烷排放及其减排调控技术.中国生态农业学报，2009，17（4）:811?816.

[13]李琴.食素拯救地球.北方人，2009（3）:62.