高效廣東省集約化養豬業的環境影響及其綜合防治對策

2023-02-13 18:18:05 字數 4011 閱讀 7928

廣東集約化養豬業的環境影響及其防治對策

李芳柏,鐘繼洪,譚軍

(廣東省生態環境與土壤研究所,廣州 510650)

摘要:分析和評價了廣東省養豬場糞尿廢水排放總量、汙染物排放強度和廢水治理現狀,指出集約化養豬業對地表水、地下水、空氣汙染的嚴重性。養豬業排放的固體廢棄物總量超過生活垃圾與工業固體廢物總量; cod排放總量與生活廢水及工業廢水排放cod總量接近,並且排放大量的n、p、k等營養鹽。

養豬業已成為主要的有機汙染源和n等營養鹽汙染源。分析了養豬業汙染防治中存在的問題,提出採用綜合防治的方法解決廣東省集約化養豬場汙染問題。

關鍵詞:集約化養豬業;環境影響;綜合防治;生態工程

中圖分類號:x508;x713 文獻標識碼:a

在集約化畜禽養殖業中,養豬業規模最大,2023年全國存欄豬4.5億頭,佔世界養豬總數的57.4%。

養豬業的集約化、商品化、專業化發展必然會帶來十分嚴峻的環境問題。廣東省於2023年建立了幾座年產10萬頭豬的特大規模養殖場,廣州市興辦了18座年產3萬頭豬的大型養豬場。集約化養豬場的廢棄物對環境威脅極大。

然而,我國許多大城市在實施「菜藍子工程」的同時,忽視了養豬業的過渡發展(速度過快、密度過大)對城市環境與農業環境帶來的危害性。我國至今仍沒有詳細的養豬業固體廢物、廢水排放總量和排汙總量的統計分析,養豬業對環境的影響仍未被充分重視。

1 集約化養豬業的環境危害

1.1 養豬業廢水廢渣排放總量分析

根據《廣東統計年鑑》1992~2023年資料,養豬業廢水廢渣排放量十分巨大(見表1),以2023年為例,排放糞渣6.125×107 t。根據廣東省環境公報資料,全省2023年城市生活垃圾與工業固體廢棄物的總量僅2.

797×107 t;養豬業排放廢水3.500×108 m3,2023年全省廢水排放量為43.41×108 m3,可見養豬業廢水排放量佔全省廢水排放量份額並不大。

然後,從表2可知,豬場廢水汙染濃度極高,汙染物排放負荷極大。

1.2 養豬業主要汙染物排放強度分析

以表1中糞、尿、廢水排放量和表2中的資料來計算全省養豬業汙染物年排放總量(見表3),養豬業在排放大量有機汙染物的同時,排放大量的n、p、k等營養鹽。以2023年為例,全省養豬業產生n 103.26×104 t、p2o5 132.

7×104 t、k2o 39.47×104 t,如果這些營養鹽不經處理直接排入環境之中,將帶來巨大的環境汙染。但是,通過無害化處理,這些營養鹽將成為巨大的肥料資源,帶來的經濟效益也是十分可觀。

2023年全省養豬業廢水排放cod為647.42×104 t,而工業廢水排放cod僅為36×104 t;廣州市養豬業廢水排放cod為15×104 t,全市工業廢水與生活廢水cod排放總量為15.62×104 t,二者較為接近。

根據張忠祥、錢易報道[1],城市畜牧業cod排放總量約為工業與生活廢水cod排放總量的2倍,而bod則為3倍。可以說,養豬業既是乙個巨大的有機汙染源,又是乙個巨大的營養鹽汙染源。

表1 廣東省養豬業廢水廢渣年排放總量分析

平均一頭豬排糞3.5 kg/d,排尿3.2 kg/d;每萬頭豬沖洗廢水約200 m3/d[1]。生豬飼養量**於《廣東統計年鑑》。

表2 豬糞尿及廢水的水質[1g/l

表3 廣東省養豬業汙染物年排放總量分析104 t

1.3 養豬業對地表水與地下水源的汙染

集約化養豬業對水體汙染的嚴重性在國外早已倍受重視。在我省由於養豬業發展過快,對養豬業汙染的防治和管理大大落後於產業的迅速發展,並缺乏較系統的基礎資料與資料。因此,客觀地評價其對環境的危害還十分困難。

豬糞尿含大量淋溶性物質,通過地表徑流而汙染地表水,通過土壤滲濾而汙染地下水體。據有關資料[2]對400餘個大型豬場廢水處理情況的調查,51%的豬場將廢水直接排放在魚塘,16%的豬場將廢水直接排放入河流、溝渠,31%豬場將廢水直接灌溉農田、草地、果樹地,只有2.3%的豬場經過**化糞池處理。

據廣州市環保局《2023年廣州市環境狀況公報》,全市畜牧業廢水cod排放量佔全市cod排放總量的67.14%。張忠祥、錢易指出[1],養豬業等畜禽業的汙染已不是乙個區域性的環境汙染問題,而是乙個影響大流域環境的大問題了,它威脅著河口,近海海域的富營養化程度。

廣東省養豬業對珠江水體富營養化以及沿海赤潮的貢獻率有多少,有待於進一步研究,但從養豬業巨大的汙染物排放總量中可以推斷出問題的嚴重性。

1.4 養豬業對大氣環境的汙染

養豬場惡臭已成為一大公害,豬糞惡臭成分有230種。惡臭物質主要包括揮發性脂肪酸、酸類、醇類、酚類、醛類、酮類、酯類、胺類、硫醇類及含氮雜環化合物等,這些均為有機成分,此外還有nh3和h2s等無機成分。一般地,年出欄10萬頭的豬場,每天可向大氣排放菌體360億個、nh3 381.

6 kg、h2s 348 kg、粉塵621.6 kg,汙染半徑可達4.5~5.

0 km[2]。因此可推算出全省2023年養豬業向空氣中排放菌體6.30×1015個、nh3 6.

677×104 t、h2s 6.09×104 t、粉塵1.088×105 t。

1.5 畜禽傳染病和寄生蟲病蔓延

畜禽糞便含大量病原微生物。豬場排出的汙水中可檢出的致病菌主要有:致病腸桿菌o25、o125、o26、o29、o55等心臟變形桿菌、綠膿桿菌、砂門氏菌、結核菌、布氏桿菌、丹毒等,還有蛔蟲、鞭蟲、結節蟲、肺蟲及其卵[3]。

2 養豬業汙染防治中存在的問題

2.1 缺乏對養豬業的巨集觀調控

目前,養豬業的規模主要受市場經濟的制約,國家與地方**至今還沒有具體的巨集觀控制規模的措施。**應根據當地社會經濟的發展、人口增長與市場對豬肉的需求情況及其發展,進行統籌規劃。城市對豬肉的自給率應控制在多少為宜,其中有多少需依靠發展集約化養殖場來滿足,又有多少可以通過從外省(區)調入或合作經營來解決,這些問題應慎重規劃,不可盲目發展,因為由此一旦造成環境汙染,短期內無法恢復。

2.2 對養豬業的汙染防治缺乏綜合防治與全過程控制對策

集約化畜禽養殖場汙染與其規模、選址、設計、材料選擇、系統執行管理有關。規模化畜禽養殖用水量大,在我國普遍推廣國外的全漏縫地板模式,萬頭養豬場一年需水7.3×105 m3,並因此產生大量高濃度廢水。

豬場廢水cod值大於10 g/l,若達到國家排汙標準cod為0.1 g/l,其降解率應大於99%;懸浮物濃度也要從15 g/l左右下降到國家排汙標準的0.05 g/l,其難度是相當大的,需要很多任務藝進行淨化處理,造成投資大,運轉費高,大大增加養豬的成本。

飼料中氮磷比例不當,加入銅鹽過多,也會造成畜禽糞尿中汙染物濃度增高。

2.3 對養豬業汙染的末端治理不力

養豬業排汙量很大,一頭豬的bod5排汙量的當量人口為10倍;2023年全省飼養生豬4793.94萬頭,也就是說僅就養豬業而言,其bod5排汙量的當量人口為4.8億。

如今解決城市人口的生活汙水處理問題尚屬不易,而數倍於城市人口排汙量的養豬業糞尿及廢水的處理問題就更為嚴重;如不妥善處理,如此巨大的汙染負荷必將對城市環境造成災難性的影響;如要進行處理,所需費用十分巨大。因此,開發高效、低耗、節能的工藝是十分迫切的。豬糞由於含水量高,脫水除臭困難,其資源化利用存在一定困難,而cod濃度高達10 g/l以上的廢水處理也十分困難。

正因如此,我省養豬業固體廢棄物處置與廢水處理的比率很低。

3 養豬業汙染的綜合防治

3.1 管理性控制措施

養豬業汙染的綜合防治的總體思路可概括為:在生態學理論指導下,應用系統工程的方法,通過整體規劃、農牧結合,將傳統農業方法與現代科技結合起來,因地制宜地處理和利用豬場廢渣與營養鹽資源,既全面解決畜糞便汙染,又促進市郊農牧業與環境建設協調發展,實現經濟、生態、社會效益三者統一。

國外開展養豬業汙染防治已近40年,我國約有10年。根據國內外經驗,養豬業汙染的綜合防治應從加強巨集觀管理入手。

(1)大中城市應控制養豬業的規模和速度,保護適度自給率。乙個城市生豬生產總量的控制取決於社會的需求量、外地資源流入量、當地總產量、糞便廢水處理水平、利用程度、單位面積糞便負荷量。一般地,豬肉自給率應控制在30%~50%,過高的自給率必然會帶來汙染問題。

(2)對未造成糞便汙染的城市發展養豬業應合理布局,對近郊已造成糞便汙染的城市應調整布局。結合當地城鎮建設發展目標制定乙個布點合理的規劃,綜合考慮水源位置、耕地糞便負荷量、旅遊景點、居民住宅和工商業原則上點等因素。

(3)控制養豬場規模過大,而其汙染防治應以大中型養豬場為主。

(4)在廣州、珠海、深圳等大中城市不提倡發展庭院養豬業。

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