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畜禽养殖粪污：不容忽视的环境挑战
在我国农业产业结构体系中，畜禽养殖始终占据关键地位，为保障肉类、蛋类等农产品的稳定供应发挥了重要作用。然而，伴随畜禽养殖规模的持续扩张，畜禽养殖粪污排放问题日益严峻，给生态环境带来沉重压力，成为不容忽视的环境挑战。
近期，全国范围内发生多起畜禽养殖粪污污染水体事件，这些事件犹如警示之钟，敲响了对畜禽养殖粪污问题重视的警钟。例如，广西横州市那罗村三家大型养猪场违法排放粪污，致使附近水渠、池塘污染严重，水体富营养化，颜色发绿。不仅影响村民农作物生长，村民日常生活用水亦受波及，家中自来水放出呈绿色，洗澡后皮肤发痒。在湖北竹溪县，某养殖专业合作社因化粪池改建时池壁破损，畜禽养殖污水外流，排入未做防渗处理的土坑，最终渗漏至附近农田，对土壤和农田生态造成破坏。
这些案例只是畜禽养殖粪污污染问题的冰山一角。畜禽养殖粪污中含有大量有机物、氮、磷、病原体以及重金属等污染物，若未经妥善处理直接排放，将对土壤、水体和空气等环境要素造成严重污染。在土壤方面，过量畜禽粪污会导致土壤养分失衡，重金属和病原体积累，进而影响土壤肥力和结构，降低农作物产量和质量。水体污染更为显著，粪污中的氮、磷等营养物质是水体富营养化的主要诱因，会引发藻类等水生生物过度繁殖，消耗水中溶解氧，导致鱼类等水生生物死亡，破坏水生态系统平衡。在空气方面，畜禽粪污在厌氧分解过程中产生氨气、硫化氢、甲烷等有害气体，这些气体不仅气味难闻，还会严重影响空气质量，危害人体健康，引发呼吸道疾病等问题。
“产、治、用”，全流程剖析
（一）“产”：规模与污染的正比难题
在畜禽养殖产业中，养殖规模与粪污产生量密切相关，二者近乎呈正比关系。大型规模化养猪场存栏数千头甚至上万头生猪，每日产生的粪便和污水数量可观。依据相关产排污系数，一头育肥猪在 180 天饲养周期里，每天粪便收集量约 2kg，日污水产生量 10L。以此推算，一个存栏 5000 头育肥猪的猪场，仅粪便一天就能产生 10 吨，污水 50 吨，一个饲养周期下来，粪污总量巨大。
精准推算粪污产生量对后续治理工作至关重要。只有明确粪污产生量，才能合理规划处理设施规模、选择适宜处理技术以及安排充足处理资金。若对粪污产生量估算不足，处理设施可能无法容纳所有粪污，导致粪污未经有效处理排放，造成环境污染；反之，若估算过多，则会造成处理设施建设成本过高，资源浪费。
（二）“治”：达标排放与资源化利用的分野
畜禽粪污产生后，治理成为关键环节，目前主要有达标排放和资源化利用两条路径。
达标排放方面，可借鉴城镇污水处理厂的运行管理经验。城镇污水处理厂在长期实践中积累了丰富技术和管理手段，从污水预处理、生物处理到深度处理，形成成熟体系。常见的活性污泥法、生物膜法等生物处理技术，能有效去除污水中的有机物、氮、磷等污染物；深度处理中的过滤、消毒等工艺，能进一步提升水质，使其达到排放标准。畜禽养殖粪污的达标排放处理，可参考这些技术，根据粪污特点合理选择和优化组合。
资源化利用，则是将畜禽粪污视为资源，通过技术手段转化为有用产品，如有机肥、沼气等。这既能减少污染，又能实现资源循环利用，具有良好环境效益和经济效益。然而，从实际检查情况来看，资源化利用路径存在较多漏洞，需重点关注。一些地方虽建设沼气池用于粪污发酵产生沼气，但因技术不过关、管理不善等原因，沼气池运行效率低下，产生沼气量少，无法满足预期能源需求，甚至部分沼气池成为摆设，未发挥应有作用。
（三）“用”：理想与现实的差距
畜禽养殖粪污资源化利用的最终目的是将处理后的粪污应用于农业生产等领域，实现资源再利用，但实际操作中面临诸多问题。
首先是种养不平衡矛盾突出。种植种类、土壤类型、地形和气候等因素，都会对畜禽养殖粪污消纳量产生重要影响。一些地区因种植业规模有限，无法消纳大量畜禽粪污，导致粪污过量喷洒。这些过量粪污得不到土壤有效吸收，随雨水等流失进入水体，加速水体富营养化进程。如一些平原地区，大量养猪场产生的粪污，周边农田无法全部消纳，多余粪污排入附近河流、湖泊，致使水体中藻类大量繁殖，水质恶化。
其次，资源化利用方式不够科学。国外一些先进农业国家研制专门配套设施，特种农用车装载畜禽粪污后，利用机械臂均匀喷洒，确保施肥均匀性，提高粪污利用效率。但我国大部分山地和丘陵地区，受地形条件限制，粪污回田往往采用简单倾倒方式，甚至形成渗坑。这不仅造成局部肥力过剩，还导致其他地块得不到足够营养物补充，农民不得不继续依靠施用化肥，使得有机肥替代计划难以实现。一些山区果园，因缺乏合适粪污施用设备，果农直接将畜禽粪污倾倒在果园，结果靠近倾倒点的果树因肥力过旺生长不良，远处果树因得不到养分而产量低下。
最后，对规模以下畜禽养殖排放粪污的危害估计不足。许多传统畜禽养殖区，规模以下养殖数量众多、分布广泛。这些小规模养殖户因资金、技术等条件限制，往往将粪污直接排放，导致周边水体污染。当这些分散污染斑块逐渐拼接，会形成严重污染态势。特别是位于区域下游的水体，由于汇集上游众多小规模养殖排放的粪污，水质堪忧。某农村地区众多散户养殖家禽，粪污直接排入附近小溪，小溪水逐渐变黑变臭，不仅影响周边居民生活环境，也使下游灌溉用水受到污染，影响农作物生长。
种养平衡，为何难以实现
（一）自然因素：客观条件的制约
在农业生产体系中，自然因素对畜禽养殖粪污消纳量产生重要影响，使种养平衡实现面临困难。
不同种植种类对畜禽粪污消纳能力差异显著。以常见农作物为例，叶菜类蔬菜生长周期短、生长速度快，对养分需求旺盛，合理施用情况下，能较好消纳一定量畜禽粪污，将其中氮、磷等营养元素转化为自身生长所需物质。而根茎类作物，如土豆、红薯等，生长过程中对养分吸收有特定规律和偏好，对畜禽粪污消纳能力相对较弱。若在土豆种植区域过量施用畜禽粪污，不仅无法被土豆有效吸收利用，还可能导致土壤养分失衡，影响土豆品质和产量。
土壤类型也是关键制约因素。肥沃黑土富含有机质，团粒结构良好，保肥保水能力强，能容纳和吸附较多畜禽粪污中的养分，为农作物生长提供持续营养支持。而一些砂质土壤地区，因土壤颗粒较大，孔隙度大，保肥保水能力差，畜禽粪污施入后，其中养分容易随水流失，无法被土壤有效固定和储存，大大降低土壤对畜禽粪污的消纳能力。我国北方一些砂质土壤农田，即使少量施用畜禽粪污，也很难被土壤充分利用，大部分养分随灌溉水或雨水流入周边水体，造成浪费和污染。
地形和气候的影响同样不容忽视。山区和丘陵地带，地形起伏较大，农田面积相对较小且分散，不利于大规模畜禽养殖粪污的集中施用和消纳。且这些地区土壤侵蚀风险较高，一旦畜禽粪污施用不当，在雨水冲刷下，易造成水土流失，导致粪污中污染物进入水体，加剧环境污染。从气候角度看，干旱地区降水稀少，土壤水分含量低，畜禽粪污施入后难以溶解和扩散，影响农作物对养分吸收；湿润多雨地区，大量降雨使土壤含水量过高，土壤透气性变差，此时过量施用畜禽粪污，会导致土壤中氧气不足，微生物活动受到抑制，影响粪污分解和转化，同时增加氮、磷等养分随地表径流流失的风险。我国南方一些多雨地区，夏季暴雨频繁，养殖场周边农田在施用畜禽粪污后，常出现养分流失情况，导致下游水体富营养化。
（二）农时差异：生产与消纳的不同步
畜禽养殖和农业种植作为农业产业链的重要环节，时间上的不同步，导致氮、磷等营养物质流失，成为种养平衡难以实现的重要阻碍。
畜禽养殖是相对稳定、持续的生产过程。现代化养殖场为保证畜禽生长和生产性能，按照科学养殖管理流程操作，畜禽饲养环境、饲料供应等相对稳定，使得畜禽粪污产生量相对稳定，每天均有一定量粪污产生。
而农业种植具有明显季节性和间歇性。我国粮食作物种植，北方地区小麦一般秋季播种，次年夏季收获；南方地区早稻春季播种，夏季收获，晚稻夏季播种，秋季收获。农作物生长周期内，对养分需求并非均匀分布。播种初期需求相对较少，快速生长期和孕穗期等关键阶段需求大幅增加，收获期前后需求又逐渐减少。这意味着农作物生长某些阶段，可能无法及时消纳养殖场持续产生的畜禽粪污。
特别是雨季，这种矛盾更加突出。雨季土壤保水效果变差，大量雨水使土壤处于过饱和状态。此时，若养殖场按常规生产节奏产生大量畜禽粪污并施用于农田，土壤无法吸收和储存这些粪污中的氮、磷等营养物质。多余营养物质随地表径流流入河流、湖泊等水体，造成水体富营养化。一些农村地区，每到雨季，养殖场周边河流就会出现水华现象，这是畜禽粪污中氮、磷等营养物质在雨季大量流失，导致水体中藻类等水生生物过度繁殖的结果。
资源化利用的 “困境” 与 “路径”
（一）方式不当：施肥变 “施害”
在畜禽粪污资源化利用方面，我国与国外先进国家存在明显差距，利用方式不科学，使原本旨在施肥的畜禽粪污在部分地区反而造成危害。
国外为实现畜禽粪污高效资源化利用，研发一系列先进配套设施。特种农用车装载畜禽粪污，配备机械臂喷洒装置，能在农田作业时精准、均匀喷洒粪污。这保证了施肥均匀性，提高粪污中营养物质利用效率，避免局部地区因施肥过多或过少导致土壤肥力不均问题。德国一些现代化农场应用这些先进设备，使畜禽粪污能充分被农作物吸收利用，减少资源浪费，降低环境污染风险。
我国大部分山地和丘陵地区，因地形复杂、地势起伏大，大型先进设备难以施展，粪污回田方式令人担忧。许多地方仍采用简单倾倒方式，将畜禽粪污直接倾倒在农田。这种方式无法保证施肥均匀性，易造成局部肥力过剩。大量粪污集中一处，使该区域土壤养分远超农作物需求，导致农作物生长异常，甚至出现烧苗现象。其他地块因得不到足够营养物补充，土壤肥力不足，农作物生长缓慢，产量低下。更严重的是，倾倒的粪污若不能及时被土壤吸收，遇雨水冲刷，随地表径流流入周边水体，造成水体污染，使原本清澈的河流、湖泊变得浑浊不堪，水生生物生存环境遭到破坏。一些山区农村因缺乏科学粪污施用设备和技术指导，农民采用倾倒方式处理畜禽粪污，导致周边小溪、池塘水质恶化，鱼虾等水生生物大量死亡。
（二）规模忽视：小隐患酿成大问题
在畜禽养殖领域，规模以下养殖场数量众多、分布广泛，看似不起眼，却存在较大环境隐患。长期以来，对这些小规模养殖场排放粪污的危害估计严重不足，如同忽视千里之堤上的蚁穴，最终可能引发严重后果。
许多传统畜禽养殖区，规模以下养殖数量多。这些小规模养殖户资金有限，难以投入大量资金建设完善粪污处理设施；技术水平相对较低，缺乏科学处理粪污的知识和能力；环保意识淡薄，未充分认识畜禽粪污随意排放对环境的危害。因此，他们往往将畜禽粪污直接排放到周边环境。未经处理的粪污含有大量有机物、氮、磷、病原体等污染物，一旦进入水体，迅速消耗水中溶解氧，导致水体缺氧，水生生物无法生存。
随着时间推移，这些分散小规模养殖场排放的粪污逐渐拼接，形成严重污染态势。特别是区域下游水体，因汇集上游众多小规模养殖排放的粪污，水质急剧恶化。原本清澈的河流变得黑臭，散发难闻气味，不仅影响周边居民生活环境，还使下游灌溉用水受到污染，农作物生长受严重影响，导致减产甚至绝收。某农村地区众多散户养殖家禽，将家禽粪便直接排入附近小溪，起初小溪污染不明显，但随着养殖规模扩大和时间积累，小溪水逐渐变黑变臭，周边农田灌溉用水也受污染，农民不得不花费更多成本治理污染和购买清洁灌溉用水，给当地农业生产和居民生活带来沉重负担。
破局之路：变废为宝的策略
面对畜禽养殖粪污带来的问题，可通过科学规划、创新利用和技术攻坚，实现畜禽养殖粪污资源化利用，走出绿色、可持续发展之路。
（一）科学规划：基于最不利条件的优化策略
基于最不利条件确定最小配套种植土地面积，是实现种养平衡和畜禽粪污资源化利用的重要前提。实际操作中，需综合考虑多种因素。全面检测当地土壤肥力，了解土壤中氮、磷、钾等养分含量以及土壤保肥保水能力。结合不同农作物生长特性和养分需求，确定其对畜禽粪污的消纳能力。例如，需肥量大的玉米在生长旺盛期，每亩可能需要消纳一定量畜禽粪污满足养分需求；需肥量相对较少的豆类作物，消纳量则相应降低。通过详细调查和分析，计算出在最不利情况下，如土壤肥力最差、农作物需肥量最大时所需的最小配套种植土地面积。
确定最小配套种植土地面积后，可通过多种方式扩大种植端对畜禽粪污的消纳能力。鼓励养殖场与周边农户合作，通过土地流转等方式扩大种植规模，增加能消纳畜禽粪污的农田面积。优化种植结构，选择对畜禽粪污消纳能力强、经济效益高的农作物种植。青贮玉米生长周期短、产量高，对养分需求大，能有效消纳畜禽粪污，同时是优质饲料原料，市场前景广阔。通过这些科学规划和措施，提高畜禽粪污资源化利用效率，减少环境污染，实现畜禽养殖与农业种植的良性互动。
（二）创新利用：多元化的资源转化途径
在畜禽养殖粪污资源化利用方面，创新利用方式为开辟新路径，实现物尽其用。
畜禽养殖粪污是天然无土栽培基质，具有开发潜力。一些地方已尝试利用畜禽粪污在水面种植水芹菜等蔬菜或猪饲草。这种方式充分利用水面资源，为畜禽粪污找到新出路。水芹菜等蔬菜生长过程中，吸收畜禽粪污中的氮、磷等营养物质，实现水体净化和蔬菜生长双赢。同时，种植的猪饲草可作为畜禽饲料，形成小型生态循环。甘肃酒泉市肃州区中以绿色生态产业园区利用畜禽粪便发酵制作有机基质，结合滴灌节水技术，在戈壁荒滩上开展非耕地设施无土栽培，取得良好效果，实现果蔬四季生产、周年供应。
就近开垦旱土，种植玉米等作物，实现水肥一体化，也是有效利用方式。将畜禽粪污处理后，通过滴灌等方式输送到旱土中，为玉米等作物提供养分。这既解决畜禽粪污处理问题，又减少化肥使用量，提高农作物产量和品质。通过水肥一体化技术，精确控制养分供应，提高养分利用效率，减少养分流失和浪费。
定向供应大棚蔬菜种植基地，是畜禽养殖粪污资源化利用的重要途径。大棚蔬菜种植对肥料需求大，且对肥料品质要求较高。畜禽粪污经发酵、处理等工艺制成的有机肥，含有丰富有机质和氮、磷、钾等营养元素，适合大棚蔬菜生长。将这些有机肥定向供应给大棚蔬菜种植基地，既能满足大棚蔬菜肥料需求，又能提高大棚蔬菜品质和口感，增加农民收入。一些农村地区，养殖场与当地大棚蔬菜种植户建立合作关系，养殖场将处理后的畜禽粪污制成有机肥供应给种植户，种植户使用有机肥种植的大棚蔬菜在市场上备受欢迎，价格比使用化肥种植的蔬菜更高。
（三）技术攻坚：混合制肥的创新实践
将畜禽养殖粪污与秸秆混合制肥，是极具前景的技术，能解决农村畜禽养殖粪污和秸秆两大污染问题，同时生产优质有机肥，适用范围广，具有良好经济效益和环境效益。
目前，国内一些科研机构和企业已取得一定成果。中海环境凭借多年技术积累和行业经验，将秸秆与畜禽粪污相结合转化为有机肥料，实现经济效益与环境效益双赢。处理流程中，秸秆和畜禽粪污先经过预处理，按相应配比混合，随后进入 NCS 智能分子膜发酵装备，在高温好氧形式下发酵。经过一段时间发酵，得到腐熟好的有机肥粗料。再将腐熟好的有机肥粗料运输到有机肥深加工生产线，通过生产线进行筛分、造粒，加工完成后即可进入市场售卖或直接还田利用。
在贵州，贵州大学新农村发展研究院教授付天岭和团队耗时 3 年，研发出将猪产生的粪尿与秸秆结合，通过本土微生物发酵菌剂作为媒介，转化成有机肥的技术。该技术已在全省各地推广，并走出贵州。原理是农户在圈舍里铺上秸秆等垫料，接种本土微生物发酵菌剂，等待畜禽粪尿被不断消纳，一个养殖周期后，微生物将秸秆和粪尿直接转化为有机肥，达到粪污净化、除臭效果，实现秸秆资源化利用，并作为有机肥还田循环利用。
为进一步推广这一技术，需加大技术研发与推广力度。政府和相关部门应加大对畜禽养殖粪污与秸秆混合制肥技术研发的资金投入，鼓励科研机构和企业开展联合攻关，解决技术难题，提高制肥效率和肥料质量。加强对农民和养殖户的技术培训，使其了解和掌握技术操作要点和优势，提高使用混合制肥的积极性。建立示范基地，通过示范效应，让更多人看到混合制肥的效果和好处，推动技术广泛应用。
结语：变废为宝，未来可期
畜禽养殖粪污治理，不仅关乎生态环境保护，更与农业产业可持续发展以及乡村振兴战略实施紧密相连。广西横州市那罗村、湖北竹溪县等地因畜禽养殖粪污污染致使环境受损的状况，时刻警示着治理工作的紧迫性与重要性。
在探索畜禽养殖粪污治理及资源化利用路径过程中，已取得一定成效。部分地区凭借科学规划达成种养平衡，创新利用方式赋予畜禽粪污新价值，技术攻关也为混合制肥等提供了实现的可能。然而，必须清醒认识到，当前仍面临诸多挑战：种养不平衡矛盾依旧显著，资源化利用方式有待进一步科学化、规范化，针对规模以下畜禽养殖粪污的监管力度亦需强化。
展望未来，有充分理由确信，通过政府、企业、科研机构以及养殖户等各方协同努力，定能实现畜禽养殖业与环境的和谐共生。政府将持续完善相关政策法规，加大对畜禽养殖粪污治理的扶持力度；科研机构会不断开展技术创新，为治理工作提供更为坚实的技术支撑；企业与养殖户也将逐步提升环保意识，积极采用科学的治理与利用方法。届时，畜禽养殖粪污将不再是令人困扰的污染物，而是转化为农业生产的宝贵资源，真正实现变废为宝，为构建更加美好的生态环境与农业发展新局面贡献力量。
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