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浅析我国传统养殖技术环境污染问题

2021-12-09栗丰

南方农业·下旬 2021年9期
关键词:畜牧业环境污染

摘 要 随着农业结构的调整,畜禽业生产由家庭散户养殖向集约化、规模化养殖发展,形成了独立化和专业化的产业,提高了生产效率和饲料转化率。但随之而来形成新的环境问题,粪尿集中、排放过度及冲洗用水大量增加等,致使畜禽养殖产生的废弃物已经成为许多城市和农村的新兴污染源,对我国的城乡环境、饮用灌溉水源、空气质量、农业生态等产生了直接威胁和危害。基于此,分析我国传统养殖技术环境污染问题。

关键词 环境污染;畜牧业;污染类型

中图分类号:X713 文献标志码:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.27.099

随着人们生活水平大幅提高,对畜禽产品的需求也不断提高,因此我国要加快发展畜禽业和加工产业等,不断丰富畜禽产品。人们对畜禽产品的品质要求的提高,促使畜禽业生产规模日益扩大,要求农业结构大力调整,使畜禽业向着集约化、规模化发展,从而逐步脱离传统的农业体系,形成独立化和专业化的发展趋势,大大提高了生产效率和饲料转化率。因此更好地处理畜禽排泄物,已成为一个亟待解决的问题[2]。

1 傳统养殖技术造成严重的环境污染

1.1 污染水资源

在我国,农业活动具有广泛性和普遍性,农业面源已成为水质恶化的一大威胁。在我国的很多地区,养殖业还存在家庭作坊式的传统的中小型养殖场,通常分布在村镇周边农田区,近水而建,由于没有畜禽排泄物的处理意识及处理的费用很高,所以除少数大型养殖场外,绝大部分的中小型养殖业主往往未经任何处理,直接把含有畜禽排泄物的污水排放,或者经过简单处理后排放,造成水体严重污染,导致河流、湖泊等水质富营养化,对生态环境造成了严重的破坏。据对广东东江流域污染调查显示,虽然集约化养殖业污水仅占年排放总量的0.1%,但是其产生的污染物占总污染物负荷的12%~14%,尽管流域水质大部分指标达到国家《地面水环境质量标准》(GB 3838—88)Ⅱ类水质标准,但是与农业相关的有机污染指标和营养盐(BOD5、NH4+、TP、TN等)指标全部超过了Ⅱ类水质标准,成为典型的有机污染水体[3]。

1.2 污染气体

动物饲料中含有丰富的蛋白质、糖类、脂类等有机物质,经过动物的新陈代谢作用,会形成许多代谢中间产物和代谢终产物,经过微生物的新陈代谢,产生氨气、硫化氢、吲哚、硫醇、甲醛、乙醛、丙烯醛、甲胺、乙胺、苯酚、硫酚及挥发性脂肪酸[8-9]等物质进入大气,这些物质被人体吸收后对呼吸中枢产生一定的毒害,还会刺激神经系统,使人感到头疼、恶心等。同时对畜禽的生长不利,降低畜禽的生产性能。其中硫化氢和氨气的影响最为严重,当硫化氢浓度达到200~300 mg·L-1时会引起畜禽轻度中毒,氨气浓度达50 mg·L-1时可导致仔猪增重率有12%的下降,若氨气浓度达到100~

150 mg·L-1,仔猪增重率则会出现30%的下降[4]。

2 传统养殖业污染源类型

2.1 氮、磷

畜禽粪便中含有大量的含氮、磷元素的无机物和有机物,这些物质随雨水或通过渗透进入河流湖泊,造成地下水和地表水的污染。我国不少地区的水域近年来频繁发生赤潮等现象,很大程度就是因为养殖业产生的畜禽粪便未经处理便随意排放,导致水体富营养化,藻类和其他水生植物大量繁殖,进一步导致水体缺氧,甚至释放有毒有害代谢物,加剧水质恶化。

含氮有机化合物在氨化细菌、硝化细菌的作用下,会产生NH3、NO3-、NO2-和NH4+。其中NO3-、NO2-能够转化为强致癌物质亚硝基化合物。我国制定的《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)规定NO3-(以N计)限值为10 mg·L-1,而一些地区的饮用水中NO3-含量已经超过50 mg·L-1,甚至高达300 mg·L-1,根据医学研究,饮用水中NO3-超过90 mg·L-1,就会危及人体健康。

含磷化合物通过微生物作用转化为磷酸盐,排入江河湖泊的磷酸盐跟硝酸盐一起导致水体富营养化,是水质恶化,危害农业、渔业生产和人类生活的重要影响

因素。

2.2 重金属

由于我国相应法规尚不健全,现代集约化养殖业生产中,养殖业主为促进生长、提高产量、提高饲料利用率、抑制有害菌、防止畜禽病害、增加养殖业的经济效益,在畜禽养殖中大量使用添加了一些调节动物新陈代谢的元素,如Cu、Zn、Fe、As等,这些元素在动物体内属于微量元素,在一定程度上可以增强畜禽的抗病能力,但是滥用这些元素,导致畜禽吸收利用率很低,更多的则通过粪便排出体外。20世纪90年代后期,人们开始关注畜禽粪中有害重金属的问题。粪肥中常含大量的Cu、Zn、Cd、Pb、Cr、As,畜禽粪农用是土壤与环境中重金属的重要来源之一。2002年对江苏省规模化畜禽养殖场畜禽粪中重金属开展了调查,结果与国外类似,Cu、Zn是主要污染物,与饲料中的重金属含量分布有较强的相关性。一项针对英格兰和威尔士的调查评估显示,英格兰与威尔士地区农业土壤中Zn、Cu的主要来源之一是畜禽粪农用,约占到农业土壤中引入的总Cu和总Zn总输入量的37%~40%、8%~17%,是英国农业土壤重金属污染的第二大污染源。现代集约式养殖业中产生的畜禽粪大量长期施用,会造成土壤重金属的积累,进而威胁农产品的质量安全。因此,不少国家对饲料中铜和锌的添加量都作出了规定。如日本规定了上限:哺乳期仔猪(30 kg以下)配合饲料中铜为125 mg·kg-1,锌为

120 mg·kg-1;生长猪(30~70 kg)配合料中铜为

45 mg·kg-1,锌为55 mg·kg-1;肥育猪(70 kg以上)配合饲料中铜为10 mg·kg-1,锌为80 mg·kg-1[5]。

2.3 有害病原生物

畜禽体内的微生物主要通过消化道排出体外,粪便就成为其载体。畜禽粪便中的病原生物主要包括细菌、病毒、原生动物和蠕虫等,患病或者隐性患病的畜禽粪便中含有病虫(卵)、病原菌。世界卫生组织(WHO)和联合国粮农组织(FAO)的有关资料报道,全世界约有人畜共患疾病250种。当畜禽粪便未经处理或无害化不完全,其所含的病原微生物在土壤中积累可能对水环境、人类健康甚至生命造成威胁。其中最为重要的是肠出血性大肠杆菌(EHEC)O157:H7,它能产生Vero细胞毒素并引发严重感染,在美国、日本等国家都曾发生EHEC造成的食物中毒暴发事例。这些病原生物在粪便中能够维持很长时间的感染性,如在室温下,畜禽粪便中的多条性巴氏杆菌传染性可以保持34 d,马立克氏病毒可以保持100 d,禽流感病毒在4 ℃可维持35 d,因此如果这些病原生物处理不当,就会成为危险的传染源,造成疫病传播。据目前已知,我国有120种,其中较为严重的至少有89种,可由畜禽直接传给人体。这些病原生物不仅对畜禽造成严重的影响,还会对人类健康产生严重的威胁。近年来,由畜禽粪便污染引起的人畜共患病传播与感染,如禽流感、口蹄疫(人际手足口病)等疾病,已引起人们对畜禽粪便病原微生物污染的重视。我国农村养殖场在发展过程中比较粗放,对污染物处理缺乏科学指导和资本投入,农村居民中高发的钩虫病、类丹毒病等均与此有关。集约化畜禽养殖场污染存在着巨大隐患,2004年爆发的主要通过畜禽粪尿和分泌物传播的禽流感更暴露出此缺陷。叶小梅等以粪大肠菌群和沙门菌为指标,分析排放污水中大肠杆菌的耐药性及禽畜排泄物对土壤和水体耐药细菌数的影响,调查的10家养殖场中有9家粪便未经无害化处理直接排放到水体或施于农田,致使排放物的粪大肠菌群数全部严重超标,沙门菌检出率达19%,施新鲜粪肥的土壤中粪大肠菌群数(MPN,最大可能数)每克在100万个以上,水体中分离出的大肠杆菌表现出多重耐药性,抗生素抗性细菌总数也远高于未施新鲜粪肥的土壤及水体[6]。

3 结语

针对当前养殖业产生的问题,为了减少对环境的损害,我国在通过立法、建立并实施更严格的标准,加强在养殖过程中的科学化、技术化的道路上任重道远。

参考文献:

[1] 朱宁.畜禽规模养殖户污染防治问题研究[D].北京:中国农业科学院,2016.

[2] 潘丹.规模养殖与畜禽污染关系研究:以生猪养殖为例[J].资源科学,2015,37(11):2279-2287.

[3] 宋福忠.畜禽养殖环境系统承载力及预警研究[D].重庆:重庆大学,2011.

[4] 冉春艳,齐振宏,王培成.中国养猪业循环经济综述及评价[J].中国集体经济,2008(24):32-33.

[5] 王楚端.中国的养猪产业化经营30年[J].猪业科学,2008(8):106-107.

[6] 叶小梅,常志州,陈欣,等.畜禽养殖场排放物病原微生物危险性调查[J].生态与农村环境学报,2007,23(2):66-70.

(责任编辑:赵中正)

收稿日期:2021-08-18

作者简介:栗丰(1978—),男,山东高密人,硕士,助教,研究方向为环境微生物。E-mail:921667288@qq.com。

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