养殖场环境影响及污染控制分析
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养殖场环境影响及污染控制分析
一、 养殖场对环境的危害性
养殖场环境控制主要包括两方面内容:一是控制养殖场环境免受外界的影响和污染;二是防止养殖场对自身及周围环境造成不良影响和污染。本文针对后者作一浅析。养殖场对环境的污染包括养殖场产生的有毒有害气体、粉尘、病原微生物、噪声、未被动物消化吸收的有机物、矿物质等,究其原因主要是养殖粪污处理不当,对大气、水体、土壤造成的污染。养殖粪污包括畜禽粪便、废弃的垫草垫料、生产及生活污水等。
1、养殖场对大气的污染
养殖场产生的有毒有害气体、粉尘、病原微生物等排入大气后,可随大气扩散和传播。当这些物质的排出量超过大气环境的承受力(自净能力)时,将对人和动物造成危害。据测,一个年出栏10万头的猪场,每小时可向大气排出近148千克氨气(NH3)、13.5千克硫化氢(H2S)、24千克粉尘和14亿个菌体,这些物质的污染半径可达5公里,而尘埃和病微生物可随风传播30公里以上。
2、养殖场对水体的污染
养殖场对水体的污染主要为有机物污染、微生物污染、有毒有害物污染。有机物污染主要是养殖场粪污中含有的碳氢化合物、含氮、含磷有机物和未被消化的营养物质排放进入自然水体后,可使水体固体悬浮物(SS)、化学耗氧量(CODcr)、生化需氧量(BOD5)升高。当超量的有机物进入水体后,超过其通过稀释、沉淀、吸附、分解、降解等作用的自净能力时,水质便会恶化。有机物被水中的微生物降解,为水生生物提供了丰富的营养,水生生物(主要是藻类)大量孳生,产生一些毒素并消耗水中大量的溶氧(DO),最后溶氧耗尽,水中生物大量死亡。此时因缺氧,水中的有机物(包括水生生物尸体)降解转为厌氧腐解,使水变黑变臭,水体“富营养化”,这种水体很难再净化和恢复生机。
微生物污染主要是养殖场粪污中含有大量的病原微生物,它们随粪进入水体后,以水为媒介进行传播和扩散,造成某些疫病的传播和扩散,危害人和动物的健康并带来经济损失。据报,南方某市三个村的猪场附近河水分析表明,每升水中细菌总数高达11.5~70万。 有毒有害物污染主要是指饲料中的抗生素、违禁药物、矿物质及猪场用的消毒剂等随粪污排入水体后对其造成的污染。
3、养殖场对土壤的污染
养殖场粪污不经无害化处理直接进(施)入土壤,粪污中的有机物被土壤中的微生物
分解,一部分被植物利用;一部分被微生物降解为二氧化碳(CO2)和水(H2O),使土壤得到净化或改良。如粪污进(施)入量超过了土壤的承受力(土壤自净能力),便会出现不完全降解或厌氧腐解,产生恶臭物质和亚硝酸盐等有害物质,引起土壤成分和性状发生改变,破坏了土壤的基本功能。另外,粪污中的一些高浓度物质(如:铜、锌、铁、微生物等)会随同粪污一同进入土壤,引起土壤中相应的物质含量异常之高(营养富集),不仅对土壤本身结构造成破坏或改变,而且还会影响生活于其上的人和动物的健康。
二、 养殖场环境控制措施
养殖场对环境的污染主要是因为养殖粪污大量的无序排放和处理利用不当造成的。运用开源节流之思想,一方面尽量减少养殖粪污的排出(产生)量,另一方面积极负责地对养殖粪污进行无害化处理利用,是有效控制养殖污染的主要途径。现今,有许多学者、专家、养殖厂家从动物营养、饲养管理、生产工艺等方面进行了深入的研究,已取得了阶段性成果。下面笔者从上述两个方面介绍几种有效、实用的养殖场环境控制措施,以供参考。
1、降低或减少养殖污物排出量的措施
降低或减少养殖污物排出量主要是采用有效的营养措施,在不影响动物生长和养殖效益的前提下,一方面通过添加高效添加剂或饲喂消化利用率高的原料,合理降低畜禽饲料中营养物质含量,通过减少营养物质的排泄量,来减少养殖污物的排出量;另一方面通过添加促进畜禽消化吸收营养物质的添加剂,提高畜禽对饲料(粮)中营养物质的消化利用率(沉积率),来减少养殖污物的排出量。降低或减少养殖污物排出量是解决养殖污染的根本出路。 (1)平衡氨基酸法
通过平衡日粮中的氨基酸可减少畜禽排泄物中氮等的含量,氮是排泄物中造成环境污染的主要元素之一。排泄物中氮一般占干物质的2.0%~6.0%(其中33%在粪便中,67%在尿中)。畜禽主要通过日粮摄入蛋白质(蛋白质平均含氮16%)态等氮元素,经过消化吸收,被动物机体沉积利用约35%,其余约65%排出体外。猪在不同生长阶段氮等营养物质的消化率、排泄率和沉积率。
猪摄入的氮平均约65%排出了体外。蛋白质是由氨基酸组成的,蛋白质的吸收利用率与其氨基酸组成有关,普遍认为蛋白质营养就是氨基酸营养,要提高饲料中蛋白质的吸收利用率,就必须改善饲料的氨基酸组成。研究表明,通过在畜禽饲料中添加某些氨基酸,在不影响动物生长和养殖效益的前提下,可适当降低饲料中蛋白质含量,进而减少排泄物中氮的含量。Chung 等(1991)研究表明,应用理想蛋白(氨基酸)概念配制的猪日粮,氮的排泄量可减少30%,同时也能减轻养殖场空气中氨的浓度和臭味。Han等(1
995)通过试验总结,仔猪饲料加0.1%~0.2%赖氨酸,可降低饲料蛋白2个百分点,减少氮和磷的排泄量为20.90%和17.71%。他在总结了鸡、猪饲料中加赖氨酸的结果,一般情况下,添加赖氨酸能促进肉鸡生长,也能降低氮排泄量。肉鸡(3~6周)16%粗蛋白饲料中添加 0.2%赖氨酸与18%蛋白质饲料其日增重和饲料转化率相似,但降低氮和干物质排泄量分别为15.40%和7.92%。Cho等(1995)报道,蛋白质20%的肉鸡料中各添加赖氨酸和蛋氨酸0.1%,结果与23%蛋白质对照组生长效果相似,但减少干物质、氮、磷排泄量分别为9.69%、22.09%和12.46%。Lenis和Jongbioed(1991)报道,猪日粮蛋白质水平若降低1%,排尿量减少11%。Orock等(1997)试验中,降低日粮4%的蛋白质,补足四种必需氨基酸,可降低猪舍69%的氨气。
类似研究较多这里不再一一叙述。总之,通过平衡氨基酸,降低日粮蛋白质含量,可不同程度地减少排泄物中氮及其它物质含量,降低后续处理畜禽排泄物(养殖污物)的费用和难度,减轻排泄物对环境的污染。
(2)添加酶制剂法
酶制剂是一种高效生物催化剂,是动物机体消化吸收营养物质必不可少的专用的催化剂。在饲料中添加某些酶制剂不仅能促进动物消化吸收相应营养物质,同时也能帮助其消化吸收饲料中平时不能(或不易)被动物消化吸收的营养物质,进而提高动物对营养物质的消化利用率,减少排泄物中某些元素或营养物质(有机物)的含量,降低排泄物的环境污染性。Komegay(1996)报道,添加200~1000U的植酸酶,可使排泄的磷减少25%~50%。他认为,在一头生长育肥猪(体重18~100千克,消耗317千克饲料)饲料中添加植酸酶后,磷排泄量由15千克降为0.11千克。Cho等(1995)向肉鸡饲料中添加0.1%八宝威复合酶,结果干物质、氮、磷的排泄量分别降低17%~18%、24%~28%和12%~27%。Simons 等(1990)报道,由于添加植酸酶使玉米—豆饼为主的肉鸡配合饲料中约33%不能利用的磷变为可利用磷,因此可降低磷排泄量17%~42%。尽管普遍推广应用酶制剂还有一定难度,但其在提高饲料转化率、减少排泄物方面有其独特的功效,不失为养殖场(尤其是大型养殖场)控制养殖场环境和降本增效的有效途径。
(3)添加其它添加剂
为了降低畜禽对摄入营养物质的排泄量,许多学者进行了广泛的研究,市场上也相继出现了一些高效的添加剂。用有机螯合态微量元素添加剂代替无机微量元素添加剂,能有效降低排泄物中矿物元素含量。研究表明,青年猪料中加100ppm水平的赖氨酸铜(一种