牛粪的处理及资源化利用

2015中国牛业进展•338•牛粪的处理及资源化利用※王胤晨1※※，袁扬2，张锦华1※※※，韩勇1，曾兵2（1.贵州省畜牧兽医研究所，贵阳550000；2.西南大学荣昌校区，荣昌402460）中图分类号：S823文献标识码：B摘要：随着畜禽养殖业高度集约化、规模化、专业化的快速发展，大量的畜禽粪污对环境造成了严重的污染，从而影响了畜禽场的正常生产，进一步阻碍了畜牧业的可持续发展。本文总结了畜禽粪污的主要危害，结合畜禽粪污的处理现状阐述了牛粪发展循环农业、进行肥料化、能源化、栽培食用菌等资源化利用方式。关键词：养殖业；牛粪；污染；资源化利用随着农业产业结构的不断调整，畜禽养殖业向高度集约化、区域化、专业化方向快速发展，为农业增收、农民致富作出了重要贡献。我国畜禽养殖业稳定发展的同时，畜禽养殖污染也逐渐加剧，给环境造成了极大压力，畜禽养殖污染不但制约着社会经济事业的发展，同时也制约着畜禽业自身的可持续发展。如何在畜牧业稳定发展的同时保护好生态环境，确保畜牧业可持续发展是当前及今后一个相当长的时期行业内外的一项基本工作内容。1畜禽粪污的危害畜禽粪便是一个严重的污染源，如不经妥善处理即排入环境，可对地表水、地下水、土壤和空气等环境造成严重污染，并危及畜禽本身和人体的健康。1.1畜禽粪便对大气环境的污染一般认为氨气、硫化氢、二氧化碳、甲基硫醇和甲烷是产生恶臭气味和导致空气污染的主要原因，严重影响空气质量。畜禽养殖场中因为化学反应或者生化活动，会产生多达168种恶臭气体。据测定牛粪堆体上部50cm处的空气成分，NO的含量显著增加[1]。在夏季无覆盖堆肥猪粪，其氨气的排放量为2.0～3.1g/m2·d[2]。猪粪中含有230多种恶臭成分[3]；徐伟朴研究表明一个年出栏10万头的猪场，每天向大气中排放的有害菌体可达360亿个，NH33,8116kg，H2S348kg，粉尘6,2116kg[4]。Curtis研究报道绝大多数畜禽养殖场中人畜伤亡事故都和H2S有直接的关系[5]。NH3进入呼吸道可引起咳嗽、气管炎、支气管炎甚至窒息等身体不适症状。美国学者Anderson等研究认为，畜禽废弃物是最大的氨气源，※基金项目：国家科技支撑计划课题：南方优质饲草高效生产加工利用关键技术研究与集成示范（2011BAD17B03）；国家科技支撑计划课题：草田系统病虫害绿色防控技术研发及示范（2014BAD23B03-3）；国家自然科学基金：13C标记LA对贵州黑山羊瘤胃CLA合成影响的生物机制研究（31460618）。※※作者简介：王胤晨（1989-），男，汉族，四川人，硕士，助理研究员，主要从事草地生态畜牧业研究，E-mail：1007795901@qq.com。※※※通讯作者：张锦华（1973-），男，内蒙古人，博士，副研究员，硕士生导师，主要从事草业生态恢复研究，E-mail：Zhangjinhua990@msn.com。第五部分环境保护、疾病防治及保健•339•NH3进入大气后，增加了大气中氨的含量，严重时可造成酸雨危害[6]。据资料统计，奶牛、猪、鸡饲料中的70%左右的氨被排泄出来，肉鸡饲料中50%的氨变成了粪便。CH4、CO2和N2O等都是地球温室效应的主要气体，据研究CH4对全球气候变暖的贡献约为15%，畜禽养殖业甲烷气体的排放量占总排放量的28~38%，是导致温室效应的一个不容忽视的因素[7]。1.2畜禽粪便对水体环境的污染畜禽粪便一般在饲养过程中直接排放进入水体或者存储过程中因降雨或其他原因进入水体。畜禽粪便除含有养分外，还含有BOD（生化需氧量）、COD（化学需氧量）、SS（固体悬浮物浓度）及大肠杆菌群等污染物指标，这些大多是对水体产生影响的污染物。彭新宇报道畜禽废水COD的排放已超过全国工业废水和生活污水的COD排放量[8]。我国有将近850多条河流受到不同程度的农业面源污染，湖泊中农业面源污染负荷比例超过50%[9]。随着粪肥的施用，区域内地下水中的硝态氮的污染物会增加，过量的N、P元素会促进水体中藻类等生物的大量繁殖，与其他生物争夺阳光、空间和氧气，从而威胁到其他生物如鱼类、贝类的生存，危害水产养殖业。畜禽粪便中还含有大量的病原微生物和寄生虫卵[10]。据吴淑杭报道，平均1mL畜禽污水中含有33万个大肠杆菌、69万个蛔虫卵和100多个毛首线虫卵[11]。这些病原微生物和寄生虫卵，会增加水体中的病原种类、菌种和菌量，严重时会引发疫情，给人、畜健康带来危害。畜禽粪便中的激素对水体也存在潜在的危害。据Ritter等调查报道，在美国切萨皮克海湾流域的几条河流中，检测出了与畜禽粪肥还田有关的增长性荷尔蒙丸激素和雌激素[12]。1.3畜禽粪便对土壤的污染畜禽粪便除含有丰富的有机质和N、P、K等营养物质，还含有抗生素、抗氧化剂和霉菌制剂等，其中一些