1生豬規(guī)模化養(yǎng)殖存在的主要環(huán)境問題

隨著畜禽規(guī)模化養(yǎng)殖技術(shù)的提高和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，規(guī)模化生豬養(yǎng)殖得以快速發(fā)展。2009年，全國年出欄生豬50頭以上的規(guī)模化養(yǎng)殖場（戶）有253.8萬個，出欄生豬54031萬頭，規(guī)模化養(yǎng)殖比率達(dá)到61.33%[1]。與此同時，養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞污也急劇增加，根據(jù)畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18596—2001）及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測算，2009年全國生豬排糞量約51460.2萬t，排污量約428838.5萬t，估算排放COD271.66萬t、氨氮54.46萬t、總磷2.83萬t。

按干清糞工藝計算，生豬存欄1.0萬頭的規(guī)模化養(yǎng)殖場，每日生產(chǎn)污水及生活污水排放量約200m3，懸浮物（SS）為17600~19300mg•L-1，COD為18300~23200mg•L-1，BOD為7000~11000mg•L-1，氨氮為385~418mg•L-1[2]。采用水沖清糞工藝則會造成更多的污水排放。此外，由于許多豬場環(huán)保設(shè)施簡陋甚至缺乏，廢水、糞便等高濃度的廢棄物大部分未經(jīng)處理或處理不到位就直接排向外環(huán)境，造成空氣、土壤和水體的污染。

1.1空氣污染

豬糞惡臭成分高達(dá)230種[3]，糞便中含有的硫化氫、氨氣、糞臭素（甲基吲哚）、脂肪族的醛類、硫醇、胺類等物質(zhì)，污染空氣，污染生活環(huán)境，刺激動物嗅神經(jīng)和危害呼吸道，不但會導(dǎo)致動物應(yīng)激，而且排放到大氣中還會對人類健康造成危害[4]。

1.2土壤污染

目前，豬飼料中往往添加高劑量的微量元素，如高銅、高鋅、有機(jī)砷等，豬糞中銅和鋅的直接排泄量占總量的95％以上[5]，加上飼料中未被利用的氮、磷，如果豬糞未經(jīng)處理，長期排放到田地里，將導(dǎo)致氮、磷、銅、鋅及其他微量元素在土壤中富積，當(dāng)其積累量超過土壤承受能力或土壤容量時，就會對農(nóng)作物和人體產(chǎn)生危害，導(dǎo)致嚴(yán)重的生態(tài)問題[6]。

1.3水體污染

生豬日糧中氮和磷的吸收率約為30％~35％，其余大部分被排出體外，若糞便污水未經(jīng)處理排入水體，極易造成水體富營養(yǎng)化，且一旦形成就很難消除[7]。其有毒有害成分還易滲入地下水中，嚴(yán)重污染地下水質(zhì)。

雖然通過有效的營養(yǎng)調(diào)控可以在一定范圍內(nèi)減少豬糞尿中氮磷等元素的排泄及污染，但要從根本上防止，還需針對糞污特性進(jìn)行各種無害化處理，將未轉(zhuǎn)化為豬肉產(chǎn)品的物質(zhì)和能量再利用起來。

2養(yǎng)殖場糞污的資源特性

2.1糞的資源特性

豬糞的化學(xué)成分包括水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維和無氮浸出物共5個部分，除水分外，其余部分稱為糞的干物質(zhì)（表1）。依糞的肥料養(yǎng)分分析，豬糞的化學(xué)組成見表2。由表2可見，豬糞中的氮主要是有機(jī)氮，占糞中總氮量的83.77%。由于糞便富含有機(jī)質(zhì)，有機(jī)質(zhì)在積肥、施肥過程中，經(jīng)過微生物的酵解以至于重新合成，最后形成腐殖質(zhì)儲存在土壤中（豬糞有機(jī)物組成見表3）。腐殖質(zhì)能調(diào)節(jié)土壤的水分、溫度、空氣和酸堿度，能延長和增加肥效，對改良土壤、培養(yǎng)地力有多方面作用。

2.2尿的資源特性

尿的化學(xué)成分主要來源于血液，尿的化學(xué)成分中水分占95%~97%，固體物占3%~5%，固體物包括無機(jī)物和有機(jī)物（表4）。

通過對養(yǎng)殖場糞污成分分析可見，豬場糞便污水又是一種極有價值的資源，它含有大量的氮、磷、鉀養(yǎng)分和一些微量元素，同時還含有大量的有機(jī)物質(zhì)。問題關(guān)鍵在于如何充分發(fā)揮糞污的資源特性，將污染物轉(zhuǎn)化和利用。

3構(gòu)建生態(tài)養(yǎng)殖模式，發(fā)展規(guī)模化健康養(yǎng)殖

生態(tài)養(yǎng)殖是以“整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生”為原則，根據(jù)不同養(yǎng)殖生物間的共生互補(bǔ)原理，利用自然界物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)，在一定的養(yǎng)殖空間和區(qū)域內(nèi)，通過相應(yīng)的技術(shù)和管理措施，人為地將不同種類的動物群體串聯(lián)起來，形成一個循環(huán)鏈，實現(xiàn)保持生態(tài)平衡、提高養(yǎng)殖效益的養(yǎng)殖方式。根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)地特點，通過采用不同的生豬生態(tài)養(yǎng)殖模式，可以較好地實現(xiàn)養(yǎng)殖場糞污再循環(huán)再利用，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的統(tǒng)一。

3.1庭院生態(tài)模式

庭院生態(tài)模式是以單個農(nóng)戶為經(jīng)營主體的小規(guī)模生豬養(yǎng)殖模式，以提高資源利用效率、減少污染物排放和提升效益為目標(biāo)，將種植、養(yǎng)殖和生物質(zhì)能鏈接起來，形成有機(jī)整體。在現(xiàn)代庭院生態(tài)農(nóng)業(yè)中，尤其在我國南方地區(qū)，沼氣已經(jīng)成為連接養(yǎng)殖和種植、生活用能和生產(chǎn)用肥的紐帶，成為實現(xiàn)燃料、肥料和飼料轉(zhuǎn)化的有效途徑。

庭院生態(tài)模式中具有代表性的“四位一體”生態(tài)模式[8]，即每戶建有日光溫室，在溫室一側(cè)的地下建造沼氣池，池上建豬舍和廁所，一般每667m2日光溫室，配建10m3沼氣池和20m2豬舍。利用糞污制沼氣，沼氣做飯、照明、取暖，沼液沼渣種菜，形成日光溫室蔬菜生產(chǎn)、養(yǎng)豬、沼氣和農(nóng)戶日常生活的有機(jī)組合（圖1）。

3.2企業(yè)發(fā)展模式

企業(yè)發(fā)展模式是以企業(yè)為組織單元，采用企業(yè)自主經(jīng)營“、企業(yè)+基地”、“企業(yè)+基地+農(nóng)戶”等多種產(chǎn)業(yè)化方式，以循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念為指導(dǎo)，以產(chǎn)業(yè)鏈延伸為特征，采用清潔生產(chǎn)方式，形成規(guī)模化生產(chǎn)、加工增值和副產(chǎn)品綜合利用為特征的循環(huán)農(nóng)業(yè)模式。

如：發(fā)酵床養(yǎng)豬-有機(jī)稻（麥）生產(chǎn)模式。發(fā)酵床養(yǎng)豬適合年出欄200~10000頭規(guī)模的豬場，它具有“五省”（省水、省工、省料、省藥、省電）、“四提”（提高豬肉品質(zhì)、提高生豬抵抗力、提前出欄、提高肉料比）、“三無”（無臭味、無糞尿滲漏、無環(huán)境污染）、“兩增”（增加經(jīng)濟(jì)效益、增加生態(tài)效益）、“一少”（減少豬肉藥物殘留）的優(yōu)點[9]。年出欄5000頭的發(fā)酵床養(yǎng)豬場需土地2hm2，需墊料2000m3，墊料每年更換1次，更換的墊料是優(yōu)質(zhì)的生物肥料，用于綠色有機(jī)稻米（小麥）的生產(chǎn)，稻米（小麥）加工過程中產(chǎn)生的米糠、麥麩、秸稈等又可用作墊料原料（圖2）。

3.3園區(qū)循環(huán)模式

園區(qū)循環(huán)模式是以農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)示范園區(qū)為基礎(chǔ)，在園區(qū)范圍內(nèi)，以產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營為紐帶，建立農(nóng)業(yè)各產(chǎn)業(yè)共生的聯(lián)合體，通過企業(yè)之間“農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)—產(chǎn)品深加工—副產(chǎn)品綜合利用與資源化處理”，將園區(qū)各經(jīng)營主體聯(lián)為一體[10-11]。

如：豬-沼-菜（糧）循環(huán)農(nóng)業(yè)模式，就是將規(guī)模化養(yǎng)豬場和屠宰加工廠的糞污經(jīng)干濕分離后，污水用于制沼氣，沼氣發(fā)電，沼液、沼渣用于有機(jī)蔬菜和糧食作物種植，干糞和作物秸稈用于生產(chǎn)有機(jī)肥（圖3），同時生產(chǎn)的糧食又可為養(yǎng)豬提供飼料。