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粪便中抗生素超标降解并非根治之道

2016-03-27郑雪琼

饲料与畜牧(规模养猪) 2016年9期
关键词:沼气有机肥粪便

本刊记者/郑雪琼

粪便中抗生素超标降解并非根治之道

本刊记者/郑雪琼

近日,由国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会批准并发布了《有机肥料中土霉素、四环素、金霉素与强力霉素的含量测定(高效液相色谱法)》。这是首部关于有机肥料中抗生素残留检测方法的国家标准,将于2017年3月1日起实施,自发布以来已引起相关行业从业人员的高度关注。

畜禽粪便抗生素残留 现状严峻

畜禽粪便是生产有机肥料的原料之一,而施用有机肥料不仅可以改良土壤,还能为植物生长提供必需的氮、磷、钾等营养物质。2016年5月,国务院在颁布的《土壤污染防治行动计划》中明确提到,鼓励增施有机肥,在部分生猪大县进行种养有机结合、循环发展试点。而当前兴起的“生态农业”、“有机农业”也都与有机肥联系密切。

然而,抗生素残留严重的畜禽粪便制成的有机肥,虽然自然环境中的植物和微生物可以对其部分降解,但对农田的污染仍不可忽视。2015年,中国科学院广州地球化学研究所应光国课题组公布了首份《各类抗生素的全国使用量和排放量清单》。该研究结果显示,2013年全国抗生素总使用量为16.2t,其中超过52%的抗生素用于养殖业。也有数据显示,用于预防和治疗畜禽疾病的抗生素约有60%~90%以原药或具有抗性的代谢产物形式残留于动物粪便中。例如上述国家标准中提到的四环素类抗生素(Tetracycline Antibiotics,TCs),包括土霉素、四环素、金霉素和强力霉素等,因价格低、使用方便成为我国养殖业中使用量最大的广谱抗生素之一。根据国内外研究表明,TCs难降解、易吸附,在畜禽粪便中残留量较大,若不经过有效处理让其直接进入土壤环境中,不仅会污染土壤,更严重的是会造成土壤中微生物对抗生素产生耐药性,最终对人类健康造成威胁。

变废为宝 点粪成金

新《环保法》中规定,畜禽养殖场要对粪便等废弃物进行科学处置,防止污染环境。在环保建设方面,温氏一直是行业的榜样。早在2007年,温氏就提出打造环保技术成为核心竞争力,并在2013年专门成立了筠诚生物负责集团猪场的环保建设、施工和服务等。据统计,2013年温氏环保投资为2.1亿元,占集团固定资产投资的10%,已远超行业的平均水平。

在中国农业推广网刊登的《养猪场病死猪及粪便污物无害化处理制度》中提到,规模饲养场可以采用自然堆积发酵方式进行无害化处理,也可以进行沼气处理,处理后的沼渣和沼液可用于农田施肥。但堆肥与沼气处理方法是如何降解抗生素,避免二次污染的?

堆肥能够将粪便中有机物分解为腐殖质,还能除臭、杀菌。堆肥过程中产生的高温,能够有效去除粪便中的抗生素抗性基因,并在一定程度上降解抗生素,从而降低施用有机肥带来的生态环境风险。据有关研究发现,翻堆并进行机械通风不仅能够促进堆肥腐熟,还能够延长高温阶段的持续时间,进而提高粪便中残留抗生素的去除效率。还有研究表明,堆肥过程中添加外源菌剂,如嗜热菌,能使堆肥温度迅速升高,同时还能提高堆肥温度,进而促进粪便中抗生素的降解。

沼气池处理粪便,属于一种厌氧消化技术,在降解粪便中有机物的同时,还能通过厌氧发酵产生沼气,将粪便能源化。而沼气相对于煤炭、石油,更是一种清洁能源。厌氧消化过程中,粪便中残留抗生素的降解也是通过微生物的活动实现的,因此选育一些高效菌株或复合菌株至关重要;另外在沼气产生后,剩下的沼液和沼渣可以借鉴一些含抗生素的污水及固体废弃物的处理方法。

另外,生产实践中还有一种昆虫分解法,在这里以水虻为例。可能有人会疑惑,蝇蛆不是更常见?澄清一下,水虻形似苍蝇,同属双翅目,但却属于水虻科,而非蝇科。另外华中农业大学郑龙玉副教授介绍,水虻不喜欢和人类接触,喜欢往树林里钻,其体内还有一种“抗菌肽”成分,对沙门氏菌、大肠杆菌、金色葡萄球菌有很强的杀伤力。普通堆肥需要1~2个月的时间,水虻处理只需要2周左右;建设成本也比沼气处理节省约80%。有研究表明,水虻能够有效降解粪便中的抗性因子,减少有机肥中抗生素的残留。需要强调的是,经水虻处理后的粪便残渣无臭、蓬松透气,幼虫更是优质的蛋白原料,其虫体粗蛋白、粗脂肪、粗灰分分别占干重的40%、30%和10%以上。

根治之道?!

以畜禽粪便为原料的有机肥中抗生素残留严重,归根到底是饲料及养殖过程中使用抗生素没有遵循规定的停药期,甚至出现滥用的情况。有分析称,我国养殖场在抗生素的使用过程中,依赖心理比较普遍,什么病都要用抗生素,但因滥用出现细菌耐药而导致使用效果并不理想;我国散户养殖水平不高,养殖场硬件设施上就是硬伤,如果养殖条件没改善,很难不使用抗生素;另外就是相关监管部门力度不够,没有完善的法律法规进行约束,有时还会出现无法可依的状况。

但抗生素滥用引起行业内外的高度关注已是事实,而禁用抗生素,可以先从饲用抗生素入手,目前已成为行业的热门话题。市面上也出现了各种各样的饲用抗生素替代品,包括微生态制剂、中草药类、有机酸、酶制剂和低聚糖类,到现在为止的统一观点是,这些产品能够一定程度上替代饲用抗生素,而完全替代饲用抗生素则需要进一步研究,比如多种产品结合使用,达到互补作用等。同时,市面上每一种产品质量都良莠不齐,需要相关部门出台相应的规定,规范各类产品,让饲用抗生素替代品领域得到良性发展。另外,针对饲用抗生素替代品普遍存在的添加成本高的问题,有专家呼吁这些绿色添加剂尽快实现产业化,降低添加成本,减轻养殖户的压力。由于尚未有明确的监管机制,养殖过程中抗生素的使用则需要引起养殖户足够的重视。因为畜禽粪便不会撒谎,未来粪便中抗生素残留量超标的处理成本将由谁来承担?或许还会落在养殖户身上。

未来,畜禽粪便这“放错位置的资源”在支持“有机生态农业”方面必有其用武之地。而新颁布的国标中,只是提到有机肥中四环类抗生素的检测方法,还未涉及到抗生素含量的上限指标,或许不久的将来国家将出台相关规定。因此,养殖户需要更加关注减少抗生素的使用量,实现绿色、环保养殖,或许这就是畜禽粪便中抗生素超标的根治之道。■

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