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【關(guān)鍵詞】硝化與反硝化;畜禽養(yǎng)殖;污水處理;溶解氧;脫氮
一、同步硝化與反硝化的作用機(jī)理概述
同步硝化與反硝化(SND)的脫氮機(jī)理可以從宏觀環(huán)境理論、微環(huán)境理論和微生物學(xué)理論三個方面加以解釋。
(一)宏觀環(huán)境理論
一般來說,反應(yīng)中所需的DO都是通過曝氣來供給,不同的曝氣裝置會導(dǎo)致反應(yīng)器內(nèi)DO的分布狀態(tài)不同。但是在好氧條件下的活性污泥脫氮系統(tǒng)中,無論哪種曝氣裝置都無法保證反應(yīng)器中的DO在廢水中分布均勻,例如:在SBR反應(yīng)器中,曝氣并不能保證整個反應(yīng)器中DO完全處于均勻的混合狀態(tài),缺氧區(qū)域的存在就為該反應(yīng)器中成功實現(xiàn)SND提供了可能。
(二)微環(huán)境理論
微環(huán)境理論是目前解釋SND現(xiàn)象普遍接受的觀點。這種理論認(rèn)為,微生物個體一般情況下非常微小,所以環(huán)境的微小變化也會不同程度的影響微生物的生存,污泥絮體內(nèi)部DO濃度的分布如圖1所示。
整個主體相中DO分布均勻,但是當(dāng)DO向污泥絮體內(nèi)部進(jìn)行擴(kuò)散時受到一定的限制,所以在絮體內(nèi)部就會產(chǎn)生擴(kuò)散層、好氧區(qū)、缺氧區(qū)這樣一個DO梯度。微生物絮體的外層區(qū)域即擴(kuò)散層和好氧區(qū)DO濃度較高,以好氧菌、硝化菌為主,在該區(qū)域有利于硝化反應(yīng)的進(jìn)行。隨著DO擴(kuò)散深入到微生物絮體內(nèi)部,由于氧的傳遞受阻和擴(kuò)散層、好氧區(qū)DO逐漸減少,在絮體內(nèi)造成缺氧環(huán)境,此時有利于反硝化菌的生長,促進(jìn)了反硝化的進(jìn)行。微生物絮體內(nèi)存在缺氧區(qū)域是實現(xiàn)SND的主要原因,然而缺氧環(huán)境的形成主要取決于DO濃度的大小和絮體的結(jié)構(gòu)。DO濃度過高就會擴(kuò)散至污泥絮體內(nèi)部,無法形成缺氧區(qū)域,就不能實現(xiàn)SND;濃度過低滿足不了擴(kuò)散層、好氧區(qū)硝化反應(yīng)所需的DO,進(jìn)而降低脫氮效果。因此,控制DO濃度以及微生物絮體的結(jié)構(gòu)是成功實現(xiàn)SND的關(guān)鍵。
(三)微生物學(xué)理論
作為一種自養(yǎng)型好氧微生物,硝化細(xì)菌主要通過氧化NH+4-N和NO-2-N來獲得能量供自身生長和繁殖。80年代以來,很多生物科學(xué)家通過研究發(fā)現(xiàn)許多菌類都可以對含氮化合物進(jìn)行異養(yǎng)硝化,異養(yǎng)型硝化細(xì)菌不但生長速率快,產(chǎn)量高,而且要求的溶解氧的濃度比自養(yǎng)型硝化菌低。此外,在大量的實驗室研究中發(fā)現(xiàn)了好氧反硝化細(xì)菌的存在。異養(yǎng)型硝化細(xì)菌和好氧反硝化細(xì)菌的發(fā)現(xiàn)打破了傳統(tǒng)的生物脫氮理論。因此從微生物學(xué)角度來說,SND生物脫氮也是可能的。
二、同步硝化反硝化的主要影響因素
(一)溶解氧(DO)
DO濃度是影響SND的重要參數(shù)之一。系統(tǒng)中的DO應(yīng)滿足有機(jī)物的氧化及硝化反應(yīng),但是溶解氧濃度不能太高。當(dāng)DO較高時,它對生物絮體的穿透能力逐漸增大,DO擴(kuò)散至污泥絮體內(nèi)部,缺氧微環(huán)境很難形成。另外,O2接受電子的能力高于NO-2-N和NO-3-N,抑制了反硝化細(xì)菌的活性,降低反硝化效果;DO過低,滿足不了硝化反應(yīng)所需的DO,同樣會影響脫氮效果??梢?,在SND工藝中有效地控制DO在適宜的范圍極其重要。
(二)碳源
有機(jī)碳源是微生物生長和繁殖所需能量的主要來源,同時也被認(rèn)為是實現(xiàn)SND的關(guān)鍵因素之一。有機(jī)碳源濃度過高,異養(yǎng)菌活動旺盛,會抑制硝化反應(yīng),硝化不完全必然會影響反硝化效果;碳源不足,導(dǎo)致反硝化過程受阻,同樣SND效果也不好。因此,對于SND體系來說,硝化與反硝化同時發(fā)生,相互制約,使得有機(jī)碳源在整個SND反應(yīng)體系占有不可忽視的地位。
(三)pH值
pH是影響SND的又一個重要因素。不同微生物所適應(yīng)的pH值范圍各不相同,硝化細(xì)菌是生物硝化過程的主體,硝化細(xì)菌的活性和數(shù)量決定了硝化作用的強(qiáng)弱,最適宜的pH值為8.0-8.4;而對于反硝化細(xì)菌的生長來說,最適宜的pH值為6.5-7.5,硝化菌和反硝化菌對pH值的變化十分敏感,超出適宜的范圍后兩種細(xì)菌的活性會大大降低??梢?,對于SND體系,必須尋找一個適宜的pH值范圍,使硝化反應(yīng)與反硝化反應(yīng)均能高效進(jìn)行,進(jìn)而得到理想的TN去除率。
三、同步硝化與反硝化在畜禽養(yǎng)殖污水處理中的運用
(一)實驗材料及方法
1.聚乙烯醇(PVA)固定化細(xì)胞膜棒
以15%PVA水溶液和保護(hù)液為溶劑,與經(jīng)過發(fā)酵培養(yǎng)濃縮的好氧反硝化菌和硝化菌進(jìn)行混合固化制備。
2.水源
畜禽養(yǎng)殖污水為某基地養(yǎng)殖場廢水,根據(jù)實驗要求配置適量的NaN03和NaNO2。
3.水質(zhì)分析方法
氨氮測定(納氏分光光度法)、亞硝酸鹽測定(鹽酸一蔡胺比色法)硝酸鹽測定(紫外分光光度法)。
(二)實驗方法
1.同步硝化、反硝化脫氮
在室溫〔大于25℃)條件下,將PV氣固定化細(xì)胞膜棒(5支)浸沒于4.5L水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中進(jìn)行細(xì)胞膜活化。活化期間水力停留時間為5天。在污泥馴化過程中,對反應(yīng)器的進(jìn)出水的NH3一N,對出水中NO2一N、NO3一N進(jìn)行分析,研究自然條件下脫氮效果及反應(yīng)類型的因素。
2.同步硝化、反硝化脫氮影響因素研究
改變實驗的溫度、pH值,比較不同條件下脫氮效果。
(三)試驗結(jié)果分析
1.同步硝化、反硝化脫氮
由圖2可見,NH4一N濃度隨時間的延長而減少,初期下降較快,24h后變化不大;與傳統(tǒng)硝化不同的是,NO2一N、NO3一N的濃度在出現(xiàn)一個相對小的峰值后,迅速下降,36h后NH4一N、NOx一N都趨于零,體系中無NO2一N、NO3一N的積累。說明固定化混合細(xì)胞不僅能將NH4一N氧化成NO2一N、NO3一N,而且由于載體內(nèi)部存在氧的濃度梯度,形成了缺氧區(qū)和厭氧區(qū),從微觀環(huán)境及微生物組成條件上促使好氧條件下進(jìn)行反硝化反應(yīng),將NO2一N、NO3一N還原成氮氣,實現(xiàn),SND脫氮。此外,體系中NO2一N的峰值濃度僅為傳統(tǒng)的40%,說明在混合固定的體系中有部分NO2一N被反硝化菌直接還原成了N2(即部分脫氮過程實現(xiàn)了短程硝化反硝化脫氮),縮短了脫氮歷程,提高脫氮效率,同時節(jié)省氧氣和有機(jī)碳源。
2. PH值對脫氮效果的影響
在發(fā)酵培養(yǎng)過程中,分別在pH=7.5,pH二6和pH=8.5及自然pH的條件下,對細(xì)菌進(jìn)行混合培養(yǎng),其菌體生長和脫氮結(jié)果見圖3,結(jié)果表明,在自然pH條件下,發(fā)酵前期pH有一上升過程,抑制脫氮效果的提高,同時延長達(dá)到最大脫氮率的時間。在pH=7.5有比較理想的脫氮效果,過高或過低的酸度對脫氮均有影響。在實際應(yīng)用中可采取補加酸控制pH不超過8.0,使混合菌群的發(fā)酵周期縮短,菌體量達(dá)提前達(dá)到最大,當(dāng)硝化反硝化偶聯(lián)系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)后,得到最優(yōu)脫氮效果,pH值恒定在7~8。
參考文獻(xiàn):
[1]齊唯,李春杰,何義亮.浸沒式膜生物反應(yīng)器的同步硝化反硝化效應(yīng)[J].中國給水排水,2003.19.
1.1畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染危害
1.1.1水體污染
畜禽污水排入江河湖泊中,有害成分一旦進(jìn)入地下水中,可造成持久性的有機(jī)污染,極難治理、恢復(fù)。
1.1.2空氣污染
畜禽養(yǎng)殖場產(chǎn)生的硫化氫、氨氣、糞臭素和硫醇類等惡臭氣體對環(huán)境空氣造成嚴(yán)重污染。
1.1.3農(nóng)田土壤污染
畜禽養(yǎng)殖污水長期用于灌溉,會使作物陡長、倒伏、晚熟或不熟,造成減產(chǎn),大面積腐爛。此外,高濃度污水可導(dǎo)致土壤孔隙堵塞,造成土壤透氣、透水性下降及板結(jié),嚴(yán)重影響土壤質(zhì)量。
1.2畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染產(chǎn)生原因
據(jù)調(diào)查,60%的養(yǎng)殖場缺少干濕分離,80%左右的規(guī)?;B(yǎng)殖場缺少必要的污染治理投資,90%以上的養(yǎng)殖場沒有綜合利用和污水治理設(shè)施,“三同時”執(zhí)行率低,污染物未經(jīng)處理直接排放。隨著規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖迅速發(fā)展,畜禽養(yǎng)殖場的布局不合理,沒有足夠土地消納畜禽廢棄物。政策和管理上的原因:在畜牧業(yè)發(fā)展上,農(nóng)業(yè)政策與環(huán)境政策脫節(jié)。一是,政策制訂環(huán)節(jié)上脫節(jié);二是,政策執(zhí)行過程中脫節(jié)。受職能影響,各級環(huán)保部門對畜禽廢棄物污染環(huán)境問題重視和管理不夠。對于畜禽污染物處理缺少扶植政策。
2治理對策
為減少畜禽養(yǎng)殖場對環(huán)境的危害,畜禽養(yǎng)殖場需要采取全過程綜合治理技術(shù),主要包括雨污分流、干濕分離系統(tǒng)建設(shè),糞污處理處置及綜合利用等。
2.1術(shù)語與定義
雨污分流:用不同管道分別收集和輸送畜牧場污水和雨水的排水方式。即畜禽養(yǎng)殖場的生產(chǎn)生活污水經(jīng)過地下污水管道流向污水貯存或處理設(shè)施進(jìn)行貯存或凈化處理;雨水則通過地下雨水管道或地面明溝直接排出場外;干清糞技術(shù):畜禽排放的糞便一經(jīng)產(chǎn)生便通過機(jī)械或人工收集、清除,尿液、殘余糞便及沖洗水則從排污道收集排出的清糞技術(shù);堆肥技術(shù):利用微生物對畜禽養(yǎng)殖場固體污染源進(jìn)行分解腐熟生產(chǎn)有機(jī)肥的方法;好氧堆肥技術(shù):采用機(jī)械或人工方式,在充分供氧的條件下,利用好氧微生物對畜禽養(yǎng)殖場固體污染源進(jìn)行分解腐熟生產(chǎn)有機(jī)肥的方法;沉淀池:應(yīng)用沉淀作用去除水中懸浮物的一種構(gòu)筑物;沼氣池:采用厭氧消化技術(shù)處理畜禽養(yǎng)殖場糞便及污水,制取沼氣的構(gòu)筑物。
2.2治理對策
為實現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染總量減排,減少對環(huán)境的危害,畜禽養(yǎng)殖場需要采取全過程綜合治理技術(shù),主要包括雨污分流、干濕分離系統(tǒng)建設(shè);糞污處理處置及綜合利用等。
2.2.1固體糞污處理
根據(jù)不同養(yǎng)殖規(guī)模和養(yǎng)殖場周圍的環(huán)境條件,可采用不同的糞便處理方法。(1)自然發(fā)酵后直接還田是指糞便在堆糞場或儲糞池自然堆腐熟化,符合GB18596要求后,作為肥料供農(nóng)作物吸收消化的處理方式。腐熟度檢測方法為:取1kg~2kg堆肥成品,首先用10mm篩進(jìn)行篩分,將堆肥粒徑控制在10mm以下,調(diào)節(jié)堆肥含水率為50%~55%,然后置于設(shè)有溫度計的保溫瓶中,將保溫瓶在常溫下(20℃)放置7d~10d,每天在固定時間通過溫度計讀取堆肥溫度一次并記錄,連續(xù)測7d~10d,取測得的最高溫度進(jìn)行腐熟度判定,判定方法如下:20℃~30℃為Ⅴ級,30℃~40℃為Ⅳ級,40℃~50℃為Ⅲ級,50℃~60℃為Ⅱ級,60℃~70℃為Ⅰ級。堆肥產(chǎn)品質(zhì)量(由優(yōu)至劣)Ⅴ級>Ⅳ級>Ⅲ級>Ⅱ級>Ⅰ級。(2)好氧堆肥法生產(chǎn)有機(jī)肥好氧堆肥是利用好氧微生物,通過控制水分、酸堿度、碳氮比、空氣、溫度等各種環(huán)境因素,使之分解利用畜禽糞便中各種有機(jī)物,達(dá)到礦質(zhì)化和腐植化的過程,最終得到一種無害的腐植質(zhì)類肥料。主要適用于年出欄量5000頭以上的規(guī)?;B(yǎng)豬場(小區(qū))。堆肥場地的設(shè)計應(yīng)滿足下列規(guī)定:堆肥場地一般應(yīng)由糞便貯存池、堆肥場地以及成品堆肥存放場地等組成;采用間歇式堆肥處理時,糞便貯存池的有效體積應(yīng)按至少能容納6個月糞便產(chǎn)生量計算;場內(nèi)應(yīng)建立收集堆肥滲濾液的貯存池;應(yīng)考慮防滲漏措施,不得對地下水造成污染;應(yīng)配置防雨淋設(shè)施和雨水排水系統(tǒng)。
2.2.2污水/尿液處理
污水/尿液應(yīng)根據(jù)養(yǎng)豬場規(guī)模、周邊可消納糞污土地、區(qū)域環(huán)境要求等因素,分別采用不同的處理與綜合利用模式。(1)還田利用這是一種采用物理沉淀和自然發(fā)酵來達(dá)到糞污減排目的的方法。豬場內(nèi)的污水/尿液在儲存池內(nèi)進(jìn)行沉淀和自然發(fā)酵,沉淀后出水供周邊農(nóng)田或果園利用,池底沉積糞污作為有機(jī)肥直接利用或和固體糞便一起進(jìn)行有機(jī)肥生產(chǎn)。(2)厭氧發(fā)酵污水/尿液經(jīng)過格柵,將殘留的干糞和殘渣攔截并清除,清出的殘渣出售或生產(chǎn)有機(jī)肥。而經(jīng)過格柵攔截后的污水則進(jìn)入?yún)捬醭剡M(jìn)行發(fā)酵。發(fā)酵后的沼液還田利用,沼渣可直接還田或制造有機(jī)肥。一般情況下,每10頭豬(出欄)所需的厭氧池容積約2立方米。(3)厭氧—好氧—深度處理該處理方法是污水/尿液經(jīng)厭氧發(fā)酵后,厭氧出水再經(jīng)好氧及自然處理系統(tǒng)處理,達(dá)到國家和地方排放標(biāo)準(zhǔn),既可以達(dá)標(biāo)排放,也可以作為灌溉用水或場區(qū)回用。工藝流程如下。
2.2.3豬場污染治理推薦模式
隨著我國的畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅猛,在全國各地出現(xiàn)了一大批大型集約化畜禽養(yǎng)殖在推動農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展、滿足人民生活需要方面發(fā)揮了重要的作用,但由于在規(guī)劃、管理和技術(shù)落后等各方面的原因,當(dāng)前農(nóng)村地區(qū)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的污染問題日益突出,為了控制畜禽養(yǎng)殖造成的污染,我們必須對其進(jìn)行調(diào)查和評價,全面認(rèn)識畜禽養(yǎng)殖污染的性質(zhì)才能有針對性地采取有效措施加以防治并將其納入環(huán)境保護(hù)規(guī)劃中。因此,科學(xué)防治畜禽規(guī)模化養(yǎng)殖污染,對于改善農(nóng)村生活環(huán)境衛(wèi)生,促進(jìn)畜禽養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展,實現(xiàn)畜牧業(yè)與環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。
一、安陽市畜禽養(yǎng)殖業(yè)的現(xiàn)狀
(一)我市畜禽養(yǎng)殖規(guī)模和污染現(xiàn)況
隨著我國畜牧業(yè)的迅猛發(fā)展,安陽市畜牧業(yè)的生產(chǎn)方式也向規(guī)?;?、集約化方向發(fā)展,畜禽養(yǎng)殖小區(qū)、規(guī)模養(yǎng)殖場的規(guī)模不斷擴(kuò)大,規(guī)?;曫B(yǎng)所產(chǎn)生的大量畜禽糞尿等未能得到及時處理和合理利用,從而導(dǎo)致了畜禽糞尿及廢水的污染負(fù)荷超過工業(yè)廢水和生活污水的總和,成為城市郊區(qū)的污染大戶。據(jù)不完全統(tǒng)計,截止2009年年底,全市已建成各類標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖小區(qū)527個,其中:豬234個,牛59個,羊20個,家禽212個。其中大部分養(yǎng)殖場的畜禽糞污未經(jīng)處理或處理不達(dá)標(biāo)。目前,安陽市養(yǎng)殖污染的現(xiàn)狀是畜禽糞便集中、量大,同時污染治理沒有跟上,造成農(nóng)村環(huán)境污染,畜禽養(yǎng)殖業(yè)對水資源、土壤和大氣環(huán)境造成的污染已達(dá)到相當(dāng)嚴(yán)重的地步。
(二)我市畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染的治理現(xiàn)狀
由于多種原因,我市許多規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場分布于居民區(qū)內(nèi),8%一10%的規(guī)模化養(yǎng)殖場距當(dāng)?shù)鼐用袼吹氐木嚯x不超過50m,30%一40%的規(guī)?;B(yǎng)殖場距離居民或水源地最近距離不超過150m。養(yǎng)殖場選址不當(dāng)不僅構(gòu)成了對周邊地區(qū)的環(huán)境壓力,還在許多地方造成了畜禽養(yǎng)殖場主與周圍居民的環(huán)境糾紛。過去一些地方將規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖作為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、增加農(nóng)民收人的重要途徑加以鼓勵,環(huán)境意識相對薄弱,污染治理嚴(yán)重滯后。我們長期以來又把環(huán)境工作重點放在工業(yè)污染防治上,對畜禽養(yǎng)殖場的污染治理缺乏相應(yīng)的管理經(jīng)驗。因此畜禽場的宏觀環(huán)境管理水平普遍較低,全國90%的規(guī)模化養(yǎng)殖場未經(jīng)過環(huán)境影響評價,60%的養(yǎng)殖場缺乏干濕分離這一最為必要的污染防治措施。另外,養(yǎng)殖場環(huán)境污染投資力度明顯不足,80%左右的規(guī)?;B(yǎng)殖場缺少必要的污染治理投資。
二、養(yǎng)殖場污染治理過程中存在的問題
國家環(huán)??偩钟?001年先后了《畜禽養(yǎng)殖污染防治管理辦法》和《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,明確了綜合利用優(yōu)先,資源化、無害化和減量化的防治原則。而國家環(huán)??偩滞甑摹缎笄蒺B(yǎng)殖業(yè)污染防治技術(shù)規(guī)范》,則提出了畜禽養(yǎng)殖場的選址要求、廠區(qū)布局與清糞工藝、畜禽糞便儲存、污水處理、固體糞肥的處理利用、飼料和飼養(yǎng)管理、病死畜禽尸體處理與處置、污染物監(jiān)測等污染防治的基本技術(shù)要求。安陽市政府對畜禽養(yǎng)殖污染工作非常的重視,經(jīng)過近些年的污染治理,取得了一定的成績,但仍存在不少的問題,主要有以下幾個方面:第一、用于污染防治的資金不足,投資不盡合理。第二、治理工藝及技術(shù)系統(tǒng)化考慮不足。第三、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局不盡合理。第四、沒有形成市場化運行機(jī)制。
三、治污減排主要技術(shù)方法以及控制畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染的對策
(一)廣泛宣傳,努力營造防污治污共識
一方面,向規(guī)?;B(yǎng)殖業(yè)主大力宣傳畜禽生態(tài)養(yǎng)殖的必要性,使其把生態(tài)養(yǎng)殖作為自身生存與發(fā)展的迫切要求,增強(qiáng)治理養(yǎng)殖污染的緊迫感和自覺性[3]。另一方面,通過新聞媒體和科普宣傳,讓公眾了解畜禽規(guī)模化生產(chǎn)的污染危害與人體健康息息相關(guān),讓規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖接受全社會監(jiān)督。
(二)加強(qiáng)監(jiān)管促進(jìn)養(yǎng)殖業(yè)規(guī)范發(fā)展
依據(jù)國家對促進(jìn)畜牧業(yè)發(fā)展、規(guī)范畜禽養(yǎng)殖行為頒布的相應(yīng)的法律、法規(guī),根據(jù)當(dāng)?shù)爻擎?zhèn)發(fā)展總體規(guī)劃以及畜禽種類、養(yǎng)殖規(guī)模,制定禁養(yǎng)區(qū)、限養(yǎng)區(qū),建立產(chǎn)、排污監(jiān)測機(jī)制,強(qiáng)化對畜禽養(yǎng)殖場、養(yǎng)殖園區(qū)監(jiān)督管理,把具有與畜禽養(yǎng)殖規(guī)模相配套糞污處理設(shè)施列為建立規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場、養(yǎng)殖園區(qū)審批的必備條件加以審核,環(huán)保不過關(guān)不允許投入運行;對原有的畜禽養(yǎng)殖場、養(yǎng)殖園區(qū)要進(jìn)行改造,限期治理,實現(xiàn)污染物達(dá)標(biāo)排放;對污染物排放超標(biāo),給周邊環(huán)境造成污染的養(yǎng)殖業(yè)戶,要依據(jù)有關(guān)法律、法規(guī)規(guī)定進(jìn)行處罰。
(三)因地制宜,積極采取治污措施
根據(jù)安陽市畜禽規(guī)模養(yǎng)殖現(xiàn)狀以及污染治理技術(shù)的可行性,建議采取以下幾種措施:
第一、統(tǒng)籌規(guī)劃,合理布局 。在畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場的選址、場區(qū)布局等方面應(yīng)從保護(hù)環(huán)境出發(fā),堅持科學(xué)發(fā)展觀,認(rèn)真貫徹執(zhí)行國家有關(guān)規(guī)定,科學(xué)規(guī)劃和布局本轄區(qū)內(nèi)規(guī)模養(yǎng)殖場戶,對新建、改建和擴(kuò)建畜禽養(yǎng)殖場進(jìn)行環(huán)境影響評價,把好養(yǎng)殖企業(yè)的“入口關(guān)”。
第二、糞便處理工藝。需要有指定的專用糞便堆放場所堆放場所應(yīng)符合蒸發(fā)強(qiáng)烈、日照充足等自然條件,改變用水沖糞的方法實行干清糞工藝。
第三、養(yǎng)殖場污水處理。要求養(yǎng)殖場建造分級沉淀井凈化污水,在畜舍外建造分級污水井,用于接納畜舍內(nèi)排出來的污水。
第四、糞便的發(fā)酵與還田技術(shù)。要求畜禽排泄的糞便集中堆積到貯糞場堆肥發(fā)酵,以殺滅病原微生物。
第五、糞便生產(chǎn)沼氣。利用畜禽糞便厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣,不僅能提供清潔能源,而且沼渣、沼液可以直接肥田,形成養(yǎng)殖、能源與種植緊密結(jié)合的糞便處理、利用模式。
1盤錦市畜禽養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境污染現(xiàn)狀
2010年盤錦市養(yǎng)殖生豬151.7萬頭,牛7.05萬頭,肉雞3379.18萬羽,蛋雞923.3萬羽,鴨548.8萬只。其中規(guī)?;B(yǎng)殖占養(yǎng)殖總量的36%,散養(yǎng)戶養(yǎng)殖占64%,全市養(yǎng)殖以散養(yǎng)為主,集約化、規(guī)?;潭炔桓摺P笄蒺B(yǎng)殖廠絕大多數(shù)未進(jìn)行干濕分離,畜禽養(yǎng)殖業(yè)大多以糞便、污水形式排放。其中污水排放總量約為360.43萬t,COD排放量為21425.28t,氨氮排放量為1942.1t。畜禽糞便是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的寶貴資源,任其大量流失或棄之不用是農(nóng)業(yè)資源的最大浪費。
2畜禽養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境污染存在的問題
由于盤錦市畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展速度快,發(fā)展資金不足,設(shè)備和技術(shù)落后,90%的養(yǎng)殖戶未配備污水處理設(shè)施,無法及時有效處理畜禽糞便,畜禽養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境污染已成為該市農(nóng)村環(huán)境最主要的面源污染源。
2.1污染水體盤錦市禽畜養(yǎng)殖場絕大多數(shù)缺乏污水治理設(shè)施,禽畜污水及廢棄物任意排放,而這些禽畜養(yǎng)殖場未經(jīng)處理的污水中含有大量的污染物質(zhì)。這些污水氮磷含量高,排入河水中后,容易造成水體富營養(yǎng)化,致使大量水生生物因生存環(huán)境惡化而引起死亡,嚴(yán)重威脅水產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。此外,地下水也受到禽畜廢棄物污水的影響,其毒害成分的滲入,可造成持久性的地下水污染。地下水溶解氧含量減少、有毒成分增加、水體功能徹底喪失,無法飲用和利用,并且極難治理與恢復(fù)。
2.2環(huán)境致病因子增加畜禽糞便污染物易擴(kuò)大病菌傳播,因為其中含有大量致病菌寄生蟲卵、病原微生物等,增加環(huán)境中病原種類,病菌和寄生蟲、蒼蠅蚊蟲等繁殖,給人畜傳染病蔓延創(chuàng)造了條件。一旦發(fā)生區(qū)域性傳染病,如禽流感等,禽畜糞便未經(jīng)處理即排放會引起人畜交叉感染,極大地影響人民健康,威脅養(yǎng)殖業(yè)健康發(fā)展。
2.3危害農(nóng)田生態(tài)畜禽養(yǎng)殖污水不經(jīng)處理即用于農(nóng)田灌溉,其濃度過高,污水的毒害成分還會引起作物的腐爛,如果長期使用,將導(dǎo)致作物陡長、倒伏,從而引起減產(chǎn)。同時,高濃度污水對土壤質(zhì)量也有嚴(yán)重影響,用畜禽養(yǎng)殖污水灌溉可能造成土壤板結(jié),降低土壤孔隙度,導(dǎo)致土壤透氣、透水性差,土壤質(zhì)量下降。
2.4污染空氣畜禽養(yǎng)殖中會產(chǎn)生硫化物、氨、甲烷等有毒氣體,不但發(fā)出惡臭,污染養(yǎng)殖場,而且對周圍的空氣環(huán)境也會產(chǎn)生嚴(yán)重影響。有的畜禽養(yǎng)殖場離居民生活區(qū)較近,畜禽養(yǎng)殖場產(chǎn)生的惡臭氣體對周圍環(huán)境產(chǎn)生污染,嚴(yán)重影響了居民的生活。根據(jù)中國農(nóng)業(yè)大學(xué)李國學(xué)的研究,這種空氣污染會影響周圍200~500m的區(qū)域。由于惡臭污染問題,導(dǎo)致養(yǎng)殖場與周圍群眾關(guān)系十分緊張,給群眾生活造成不便,進(jìn)而影響社會和諧。
3畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理對策
3.1加強(qiáng)畜禽養(yǎng)殖污染防治宣傳教育,提高環(huán)境保護(hù)意識要加大宣傳畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染問題的嚴(yán)重性,增強(qiáng)各級領(lǐng)導(dǎo)、有關(guān)部門對畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治的緊迫感、責(zé)任感,從而盡快把治理工作擺到日程上來,抓緊進(jìn)行現(xiàn)狀調(diào)查,制定工作計劃,切實把規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖污染防治工作落到實處。
3.2利用畜禽糞便好氧發(fā)酵生產(chǎn)好氧發(fā)酵是在有氧條件下,好氧微生物通過自身的分解代謝和合成代謝過程,將一部分有機(jī)物分解氧化成簡單的無機(jī)物,從中獲得微生物新陳代謝所需要的能量,同時將一部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化合成新的細(xì)胞物質(zhì),使微生物生長繁殖,產(chǎn)生更多的生物體的過程。發(fā)酵的結(jié)果是廢棄物中有機(jī)物向穩(wěn)定化程度較高的腐殖質(zhì)方向轉(zhuǎn)化。該技術(shù)在畜禽糞便中加入秸稈、谷糠或稻殼,經(jīng)過發(fā)酵、粉碎、造粒等處理工藝,制作成可直接出售的有機(jī)肥,從而可以解決畜禽糞便含水率高、儲運不方便的弊端[2-3]。以畜禽糞便作為有機(jī)肥生產(chǎn)原料,節(jié)約了生產(chǎn)成本,提高了土壤有機(jī)質(zhì)含量和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。
3.3推廣厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣技術(shù)畜禽糞便利用最有效的方法之一是厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣,該技術(shù)不但解決了畜禽養(yǎng)殖糞便污染問題,還有利于發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)。其一方面可以提供清潔能源,另一方面可以利用沼液養(yǎng)魚、沼渣直接肥田,形成養(yǎng)殖與種植、漁業(yè)緊密結(jié)合的物質(zhì)循環(huán),尤其適用于盤錦市散養(yǎng)戶居多的情況。但該技術(shù)的推廣需要一定資金投入,而且對環(huán)境條件有一定要求,受溫度影響較大。
長期以來,人們比較關(guān)注工業(yè)環(huán)境污染問題,對農(nóng)業(yè)污染問題相對忽視。然而,第一次全國污染源普查公報顯示:農(nóng)業(yè)污染物排放對水環(huán)境的影響較大,其中畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染問題比較突出。以安徽省馬鞍山市為例,其畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)值在全市總產(chǎn)值中比例很小,但畜禽養(yǎng)殖業(yè)的污染排放并不可忽視。
1馬鞍山市畜禽養(yǎng)殖污染排放基本情況
馬鞍山市畜禽養(yǎng)殖業(yè)污水排放量為27.9萬噸/年,其中化學(xué)需氧量排放1408.27噸/年、氨氮排放57.47噸/年。畜禽養(yǎng)殖污水排放量約為全市工業(yè)污水排放量的0.2%,但排放的化學(xué)需氧量占到工業(yè)污水的15%,氨氮占到工業(yè)的21%。全市畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞便一年糞便產(chǎn)生量為17.01萬噸,折合成豬糞單位為18.25萬噸,全市耕地的負(fù)荷量約為0.24噸/年/畝。
2存在問題
2.1糞便處理工藝有待改進(jìn)清糞方式對畜禽養(yǎng)殖場污染排放較大的影響,由于水沖糞方式使得糞便隨水流直接排放,廢水排放量與污染濃度較大,通過計算可知:如果全部使用干清糞方式,每年污水排放量將減少8%,化學(xué)需氧量排放將減少56.7%、氨氮將減少32.6%。糞便在堆放過程中也會造成污染,絕大多數(shù)的糞便處理設(shè)施屬于簡易堆肥場,糞便都在露天堆放下自然發(fā)酵,沒有防滲、防淋措施,在降雨時部分糞便會造成對地表水、地下水與土壤污染。
2.2污水沒有有效處理大部分養(yǎng)殖單位僅有簡易的污水池,高濃度污水不處理直接排放,成為馬鞍山市內(nèi)河不可忽視的污染來源。部分污水直接排入周圍農(nóng)田,造成農(nóng)田板結(jié)無法耕種,并影響地下水水質(zhì)。
2.3畜禽尸體無害化處理不符合規(guī)范要求通過實際調(diào)查,某些畜禽養(yǎng)殖單位的畜禽尸體無害化處理不符合規(guī)范要求,直接土埋,沒有防滲的安全填埋井。
2.4對畜禽養(yǎng)殖業(yè)的環(huán)境管理力度不夠全市缺乏一個對畜禽養(yǎng)殖業(yè)的環(huán)保規(guī)劃,不能做到根據(jù)環(huán)境容量合理規(guī)劃畜禽養(yǎng)殖業(yè)總體規(guī)模和布局。畜禽養(yǎng)殖業(yè)執(zhí)行環(huán)境影響評價和“三同時”制度的單位數(shù)量較少,全市畜禽養(yǎng)殖單位環(huán)評執(zhí)行率較低,針對畜禽養(yǎng)殖污染的日常監(jiān)測相對較少安排。
3對策分析
3.1對實施畜禽養(yǎng)殖環(huán)境管理的主要對策
3.1.1制定規(guī)劃、控制畜禽養(yǎng)殖規(guī)模建議組織力量編制《畜禽養(yǎng)殖業(yè)環(huán)保規(guī)劃》。針對地域的自然狀況、環(huán)境容量、田地分布等,合理劃定禁養(yǎng)區(qū)、限養(yǎng)區(qū)、適度養(yǎng)殖區(qū)。發(fā)展畜禽養(yǎng)殖業(yè)規(guī)模必須與當(dāng)?shù)胤N植業(yè)規(guī)模、土地對畜禽糞便的消納能力與河流的污染物容量結(jié)合起來考慮,應(yīng)大力發(fā)展以地定畜,種養(yǎng)結(jié)合的養(yǎng)殖方式。不易過分追求畜禽養(yǎng)殖場的規(guī)模效益,要根據(jù)當(dāng)?shù)厮h(huán)境狀況、土地規(guī)模合理確定畜禽養(yǎng)殖業(yè)規(guī)模。
3.1.2加強(qiáng)畜禽養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境管理加強(qiáng)實施環(huán)境影響評價與“三同時”制度,規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場必須嚴(yán)格執(zhí)行國家建設(shè)項目環(huán)境保護(hù)管理的規(guī)定,進(jìn)行環(huán)境影響評價工作,嚴(yán)格執(zhí)行“三同時”制度。對現(xiàn)有未辦理環(huán)保審批手續(xù)或無污染防治設(shè)施的規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場責(zé)令限期整改,限期補辦手續(xù)。對畜禽廢棄物污染的管理要依法納入總量控制目標(biāo)中,實施畜禽污染物排污申報登記制度和排污許可證制度。加強(qiáng)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的監(jiān)測力度,選擇一些典型畜禽養(yǎng)殖場或養(yǎng)殖小區(qū)進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測。
3.1.3政策引導(dǎo),加強(qiáng)宣傳推動種養(yǎng)結(jié)合生態(tài)農(nóng)業(yè)與污染治理通過政策導(dǎo)向,發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)和有機(jī)農(nóng)業(yè),提高有機(jī)、綠色食品市場份額,建設(shè)無公害農(nóng)產(chǎn)品基地,對有機(jī)肥的生產(chǎn)和施用制定貼補政策,大力推廣有機(jī)肥料。對于規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場污染治理給予一定的資金與技術(shù)支持,重點扶持一些規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖業(yè)環(huán)保設(shè)施示范工程,以點帶面擴(kuò)大影響,帶動畜禽養(yǎng)殖廢棄物治理的積極性。加強(qiáng)宣傳,通過開設(shè)環(huán)境保護(hù)專題講座,舉辦畜禽養(yǎng)殖戶環(huán)境知識培訓(xùn)班等手段把環(huán)境保護(hù)法規(guī)、知識直接傳達(dá)到基層管理人員與畜禽養(yǎng)殖單位,切實提高養(yǎng)殖戶的環(huán)保法規(guī)、知識水平。
3.2畜禽養(yǎng)殖單位污染控制的主要對策禁止在生活飲用水水源保護(hù)區(qū)、城市和城鎮(zhèn)居民區(qū)等人口集中地區(qū)建設(shè)畜禽養(yǎng)殖單位,在禁建區(qū)域附近建設(shè)的,應(yīng)設(shè)在常年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向或側(cè)風(fēng)向處,場界與禁建區(qū)域邊界的最小距離不得小于500m.。強(qiáng)制推行干清糞的清糞方式,不僅節(jié)約用水,并能大幅減少污染物排放。畜禽養(yǎng)殖污水不可直接排放,可通過采用生產(chǎn)沼氣等手段無害化處理。畜禽養(yǎng)殖場產(chǎn)生的畜禽糞便應(yīng)設(shè)置專門的貯存設(shè)施,貯存設(shè)施的位置必須遠(yuǎn)離地表水體。貯存設(shè)施應(yīng)采取有效的防滲處理工藝,建立滲濾液收集池并應(yīng)采取設(shè)置頂蓋等防止降雨(水)進(jìn)入的措施。病死畜禽尸體要及時處理,嚴(yán)禁隨意丟棄。
論文關(guān)鍵詞:畜禽養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境污染污染治理可持續(xù)發(fā)展
近年來,我國的畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅猛,從而導(dǎo)致了畜禽糞尿及廢水的污染負(fù)荷超過工業(yè)廢水和生活污水的總和,成為城市郊區(qū)的污染大戶…。養(yǎng)殖小區(qū)和養(yǎng)殖場的污染,不僅影響到農(nóng)村經(jīng)濟(jì),特別是畜牧業(yè)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展,對農(nóng)民的身體健康也造成了一定的影響。為了控制畜禽養(yǎng)殖造成的污染,我們必須對其進(jìn)行調(diào)查和評價,并將其納人環(huán)境保護(hù)規(guī)劃中。因此,必須全面認(rèn)識畜禽養(yǎng)殖污染的性質(zhì)才能有針對性地采取有效措施加以防治。
l我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)概況
因其豐富的自然資源和市場需求,我國畜禽養(yǎng)殖規(guī)模增大,分布比較集中。國家環(huán)??偩肿罱嫉脑谌珖M(jìn)行的規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染情況調(diào)查結(jié)果表明,規(guī)?;B(yǎng)殖主要分布在廣東、山東、河南河北和湖南等地。對環(huán)境影響較大的大中型畜禽養(yǎng)殖場80%集中在人口比較集中、水系較發(fā)達(dá)的東部沿海地區(qū)和諸多大城市周圍。
由于多種原因,我國許多規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場分布于居民區(qū)內(nèi),8%一10%的規(guī)?;B(yǎng)殖場距當(dāng)?shù)鼐用袼吹氐木嚯x不超過50m,30%一4o%的規(guī)模化養(yǎng)殖場距離居民或水源地最近距離不超過150m。養(yǎng)殖場選址不當(dāng)不僅構(gòu)成了對周邊地區(qū)的環(huán)境壓力,還在許多地方造成了畜禽養(yǎng)殖場主與周圍居民的環(huán)境糾紛。
過去一些地方將規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖作為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、增加農(nóng)民收人的重要途徑加以鼓勵,環(huán)境意識相對薄弱,污染治理嚴(yán)重滯后。我國長期以來又把環(huán)境工作重點放在工業(yè)污染防治上,對畜禽養(yǎng)殖場的污染治理缺乏相應(yīng)的管理經(jīng)驗。畜禽場的宏觀環(huán)境管理水平普遍較低,全國90%的規(guī)模化養(yǎng)殖場未經(jīng)過環(huán)境影響評價,60%的養(yǎng)殖場缺乏干濕分離這一最為必要的污染防治措施。另外,養(yǎng)殖場環(huán)境污染投資力度明顯不足,80%左右的規(guī)?;B(yǎng)殖場缺少必要的污染治理投資。
由于上述畜禽養(yǎng)殖點多面廣,污染物排放量大,處理水平低下等原因,迅速發(fā)展的畜禽養(yǎng)殖業(yè)嚴(yán)重影響了城郊環(huán)境和居民健康。
2畜禽養(yǎng)殖業(yè)引致的環(huán)境問題
畜禽養(yǎng)殖業(yè)帶來的污染物主要有畜禽養(yǎng)殖場有機(jī)廢水、病原微生物、飼料添加劑中的抗生素、畜禽產(chǎn)品中的藥物殘留,以及將來可能出現(xiàn)的轉(zhuǎn)基因生物污染。目前,畜禽糞便集中、量大,同時污染治理沒有跟上,造成城市郊區(qū)環(huán)境污染。畜禽養(yǎng)殖業(yè)對水資源、土壤和大氣環(huán)境造成的污染已相當(dāng)嚴(yán)重。
2.1畜禽排泄物的污染
畜禽排泄污染物包括從畜禽體內(nèi)排出的有害氣體、糞便及其分解產(chǎn)生的臭氣以及體表掉落的毛屑、絨毛(羽毛)等。1999年我國畜禽糞便產(chǎn)生量約為l9億,是我國固體廢棄物產(chǎn)生量的2.4倍,河南、湖南和江西等地甚至超過4倍。中國畜禽糞便的總體土地負(fù)荷警戒值已經(jīng)達(dá)到0.49(<0.4為宜),北京、上海、山東、河南、湖南和廣東等地已經(jīng)超過0.49,達(dá)到較嚴(yán)重的環(huán)境壓力水平。畜禽場大量的糞便和墊料分解產(chǎn)生的H:S、NH等有害氣體不僅影響人畜健康,而且污染大氣、水和土壤環(huán)境。
2.1.1對大氣環(huán)境的污染
畜禽排泄物迅速腐爛發(fā)酵,產(chǎn)生HS、NH3、胺、硫醇、苯酚、揮發(fā)性有機(jī)酸以及吲哚、糞臭素、乙醇、乙醛等上百種有毒有害物質(zhì)。氮沉降是構(gòu)成當(dāng)前環(huán)境危害的重大因素,它可造成酸雨、水體富營養(yǎng)化,甚至導(dǎo)致同溫層臭氧濃度的變化。據(jù)測算,在飼養(yǎng)100頭母豬的豬場內(nèi),一年通過蛋白質(zhì)給豬飼喂14氮,其中7.5t會隨糞便排出而成污染物。1992年英國NH,排放量達(dá)630萬t/a,其中畜禽養(yǎng)殖業(yè)占85%。由此可見,畜禽養(yǎng)殖業(yè)排放的氮最多,它已引起了世界的關(guān)注。
2.1.2對水環(huán)境的污染
畜禽糞便淋溶性極強(qiáng),若不及時處理,便通過徑流污染地表水,進(jìn)而通過土壤滲濾污染地下水。畜禽糞便和廢水中含有大量的有機(jī)物、N、P、K、ss及致病菌等污染物并有惡臭。
未經(jīng)處理的高濃度有機(jī)廢水的集中排放,大量消耗水體中的溶解氧,使水體變黑發(fā)臭。水中N、P等營養(yǎng)物促使水體富營養(yǎng)化,或使地下水中的硝態(tài)氮或亞硝氮濃度增高,例如北京市集約化畜禽養(yǎng)殖廢水中BOD含量每年為3O萬t,為該市工業(yè)和生活污水中BOD含量(1O萬的3倍;僅有不足3%的糞尿等廢棄物在排放前經(jīng)過無害化處理,絕大部分就近排入水渠匯入河道或滲入地下;一些養(yǎng)殖場距地面100m地下水中的氨、氮含量已超出正常值的2—3倍,嚴(yán)重危及養(yǎng)殖場周圍地下水水體的質(zhì)量和居民的健康,也影響了養(yǎng)殖業(yè)自身的可持續(xù)發(fā)展。
2.1.3對農(nóng)田環(huán)境的污染
當(dāng)前畜禽糞便主要的消耗途徑是作為有機(jī)肥料直接還田。畜禽糞便中含有的N、P、K是作物生長必不可少的營養(yǎng)元素,但是如果不加限制地還田,反而起不到肥田的效應(yīng),作物會“瘋長”,使產(chǎn)品質(zhì)量下降,產(chǎn)量減少。對上海市郊207個鄉(xiāng)和l5個農(nóng)場關(guān)于使用畜禽糞便負(fù)荷量的調(diào)查表明,約有27.3%的使用地區(qū),其負(fù)荷超出了農(nóng)田環(huán)境的消化能力,對環(huán)境構(gòu)成了污染威脅。
2.2畜禽場廢物的污染
由于廢物管理不科學(xué),畜禽場中的洗刷用具、場地消毒和畜禽飲用后的污水,死的畜禽、孵化殘余物(蛋殼、死胚、絨毛、胎糞)以及屠宰場的廢物、污水、下水、廢氣等隨意丟棄或排放,造成養(yǎng)殖場周圍臭氣彌漫,污水四溢,滋生大量蚊蠅和各種有害疾病,直接危及居民的健康,也造成畜禽發(fā)病率和死亡率的上升。
2.3畜禽體和畜禽產(chǎn)品中殘留的有毒化學(xué)物質(zhì)
我國對于畜禽飼料的質(zhì)量很難進(jìn)行控制和檢測。南方一些地區(qū),經(jīng)常用發(fā)霉的糧食喂養(yǎng)畜禽;一些農(nóng)產(chǎn)品生長環(huán)境和水源受到嚴(yán)重污染的地區(qū),飼料和飲水中的許多有害物質(zhì)會殘留在肉、奶、蛋中。其次,養(yǎng)殖場為預(yù)防某些傳染病和疾病的發(fā)生,對畜禽進(jìn)行疫苗的免疫和抗菌素的服用,這些藥品的殘留物會部分地存在于畜禽體組織內(nèi)。這樣畜產(chǎn)品中有害的和殘留有毒化學(xué)物質(zhì)可通過肉、奶、蛋轉(zhuǎn)移到人體內(nèi),對人體健康造成危害。
3控制畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染的對策
要解決養(yǎng)殖業(yè)對環(huán)境的危害,單純依靠終端治理方法,無論在經(jīng)濟(jì)上、土地上和技術(shù)上皆不堪承受。必須針對畜禽糞尿的特性,遵循綜合利用優(yōu)先、資源化、無害化和減量化的原則,充分開發(fā)利用廢棄物的肥力、能量資源,開拓一條資源開發(fā)和廢棄物處置相結(jié)合的道路。
3.1加強(qiáng)立法與管理。增強(qiáng)養(yǎng)殖戶的環(huán)保意識
俗話說:“解鈴還需系鈴人”,因此,最根本的是要提高養(yǎng)殖戶的環(huán)境意識。同時應(yīng)廣泛宣傳,切實做好畜禽養(yǎng)殖污染的整治工作,加強(qiáng)技術(shù)指導(dǎo)和服務(wù),幫助養(yǎng)殖戶解決實際問題。
另外,建章立制,嚴(yán)格按章辦事是解決畜禽污染問題的重要手段。針對禽場建設(shè)管理、禽畜糞便和污水的排放等方面規(guī)范畜禽養(yǎng)殖,合理布局,控制發(fā)展速度和飼養(yǎng)密度,嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境影響評價制度和“三同時”原則。
3.2通過營養(yǎng)調(diào)控降低禽畜排泄物的污染
為獲得高生產(chǎn)性能而給畜禽提供過量營養(yǎng)是造成環(huán)境污染的主要原因之一,通過營養(yǎng)調(diào)控來最大限度地提高動物對營養(yǎng)物質(zhì)地利用率是解決問題的重要手段。飼用酶制劑是一類高效、無毒副作用和環(huán)保型的飼料添加劑。在畜禽養(yǎng)殖中應(yīng)用飼用酶制劑既能提高飼料的消化率和利用率,又能減少畜禽排泄物中氮、磷的排泄量,保護(hù)水體和土壤免受污染。
3.3改善畜禽養(yǎng)殖業(yè)的飲水方式和糞便收集方式
采取清污分流和糞尿的干濕分離等措施,實現(xiàn)清潔養(yǎng)殖,可減少地下水的開采,改善畜禽養(yǎng)殖場的生產(chǎn)環(huán)境,減少畜禽的死淘率。同時可以減少對地表和地下水的污染,提高水資源的重復(fù)利用率。養(yǎng)殖場還應(yīng)給畜禽定下用水額度,如每頭豬每天5kg水,盡量節(jié)省資源。建立糞便收集池,定點收集垃圾;設(shè)置畜禽廢渣的儲存設(shè)施和場所,采取對儲存場所地面進(jìn)行水泥硬化等措施,防止畜禽廢渣滲漏、散落、溢流、雨水淋失、惡臭氣味等對周圍環(huán)境造成污染和危害。采用雨污分流、固液分離等污染防治措施,達(dá)到減量化的要求,做到達(dá)標(biāo)排放或零排放。
3.4研制畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢棄物資源化技術(shù)
畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染嚴(yán)重,治理工程利潤低,風(fēng)險大,因此不能像工業(yè)污水、生活污水防治那樣,走單純治理的路子。糞便絕對是放錯了地方的寶貴資源,畜禽糞尿含有豐富的N、P、K成分,經(jīng)合理處理后,可制成優(yōu)質(zhì)、高效的有機(jī)肥料,而且還可經(jīng)厭氧發(fā)酵成沼氣作為能量來加以利用,因此,資源化利用是治理畜禽污染的首要原則。畜禽養(yǎng)殖場應(yīng)采取將畜禽廢渣還田、生產(chǎn)沼氣、制造有機(jī)肥料和制造再生飼料等方法進(jìn)行綜合利用。
應(yīng)用生物技術(shù)與生物工程,綜合利用畜禽排泄物,通過厭氧發(fā)酵,走沼液、沼渣及沼氣利用之路。在畜牧業(yè)高度發(fā)展的英國,畜禽糞便經(jīng)過處理后,全部作為肥料,既避免了環(huán)境污染,又提高了土壤肥力。對于牲畜養(yǎng)殖場,實現(xiàn)廢棄物的資源化處理有兩種基本工藝方案:一是高溫堆肥;二是沼氣發(fā)酵。
3.4.1高溫堆肥。
糞尿厭氧發(fā)酵處理后,氣體部分可提供能量,固體部分進(jìn)行高溫堆肥。許多有先見之明的養(yǎng)殖場已經(jīng)走在前面,把畜禽糞便經(jīng)過處理后賣給農(nóng)戶當(dāng)肥料,取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)前國內(nèi)的堆肥發(fā)酵技術(shù)、糞肥還田實用技術(shù)等已經(jīng)成熟,有的還超過國外。把污染物通過無害化處理,加工生產(chǎn)有機(jī)肥,這正是目前我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的大方向。通過對糞便高溫烘干滅菌及高壓膨化除臭,添加N、P、K及多種元素,制成適合小麥、玉米、蔬菜、瓜果和花卉等高效有機(jī)肥。超級秘書網(wǎng)
3.4.2沼氣發(fā)酵
防治畜禽養(yǎng)殖廢棄物污染的重要手段之一就是沼氣綜合利用。推廣沼氣處理技術(shù),利用沼氣對畜禽糞便進(jìn)行厭氧發(fā)酵,發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣成為廉價的燃料,用于燃料、仔豬舍保溫等;沼渣、沼液則成了優(yōu)質(zhì)肥料,不但保護(hù)了環(huán)境,而且提高了經(jīng)濟(jì)效益。進(jìn)行廣泛的國際、國內(nèi)沼氣生產(chǎn)的技術(shù)、企業(yè)管理、項目開發(fā)、工程安裝、系統(tǒng)設(shè)計及運行維護(hù)方面的經(jīng)驗等技術(shù)經(jīng)濟(jì)信息交流。許多實踐與研究證明,豬、雞糞厭氧發(fā)酵能使寄生蟲卵滅活,減輕土壤污染與水污染,將沼渣與無機(jī)肥制成復(fù)合肥,能增加土壤有機(jī)質(zhì)、TN及堿解氮、速效磷及土壤酶活性,使作物病害較少,降低農(nóng)藥使用量77.5%,提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)。沼液含有17種氨基酸、多種活性酶及微量元素,可作為畜禽飼料添加劑。此外,沼液養(yǎng)魚,能提高魚的成活率。
3.5畜禽廢水的終端人工處理
當(dāng)代生物技術(shù)完全可以將畜禽養(yǎng)殖廢水處理到排放標(biāo)準(zhǔn),但是,采用生物技術(shù)清除相當(dāng)于數(shù)千萬人口當(dāng)量的廢水中的有機(jī)物及N、P,其所需費用之巨可想而知。但是因地制宜地采用一些凈化系統(tǒng),如穩(wěn)定塘、養(yǎng)魚塘、水生生物塘及土地處理系統(tǒng)等進(jìn)行處理,是非常經(jīng)濟(jì)可行的。
關(guān)鍵詞:畜禽養(yǎng)殖業(yè);糞污;清潔生產(chǎn)
1推行畜禽養(yǎng)殖清潔生產(chǎn)技術(shù)
1.1清潔生產(chǎn)的內(nèi)涵
清潔生產(chǎn)最先由美國提出,主要內(nèi)容為采用污染預(yù)防技術(shù)取代長期采用的末端處理的污染控制技術(shù),主要思路是西方國家在總結(jié)工業(yè)污染治理經(jīng)驗教訓(xùn)的基礎(chǔ)上提出來的,清潔生產(chǎn)技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)的主要區(qū)別是要求把污染消除在生產(chǎn)之前,而不是將重點放在末端治理方面[1]。從我國畜牧業(yè)發(fā)展情況來看,清潔生產(chǎn)和末端治理并存是符合畜牧生產(chǎn)實際情況的,因為再先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù),只能是盡量減少污染物的產(chǎn)生,而不是不產(chǎn)生污染物,所以末端治理作為實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的最后有效手段仍將繼續(xù)發(fā)揮重要的作用。清潔生產(chǎn)在不同國家和地區(qū)有著不同但相近的提法,在我國主要是指既可滿足人們的需要又可合理使用自然資源和能源并保護(hù)環(huán)境的實用生產(chǎn)方法和措施,從源頭削減污染,提高資源的利用效率,在畜牧生產(chǎn)過程中盡量減少污染物的產(chǎn)生和排放,從而減輕或消除養(yǎng)殖污染對人類和環(huán)境的危害。
1.2糞便處理技術(shù)
1.2.1作為肥料畜禽糞便中含有多種營養(yǎng)物質(zhì)和有機(jī)成分,所以它在成為污染物質(zhì)的同時也是一種可以利用的資源,畜禽糞便可以采用微生物堆肥發(fā)酵的方法生產(chǎn)有機(jī)肥,堆肥的過程主要分為升溫、高溫、降溫、腐熟四個階段,其實就是通過高溫發(fā)酵使有機(jī)物質(zhì)礦質(zhì)化、腐殖化和無害化的過程[2]。在微生物的協(xié)同作用下,物料溫度開始升高,在達(dá)到25℃時,有機(jī)物質(zhì)開始分解和代謝。當(dāng)溫度達(dá)到50℃時一些芽孢、霉菌等微生物繁殖增強(qiáng),此時有機(jī)物分解迅速,當(dāng)溫度繼續(xù)升高時進(jìn)入高溫階段,纖維素、木質(zhì)素等難分解的有機(jī)物開始被分解。當(dāng)溫度達(dá)到70℃以上時,一些微生物由于高溫死亡,酶類物質(zhì)繼續(xù)使有機(jī)物分解,腐殖質(zhì)開始形成。最后由于微生物代謝減弱,物料溫度開始下降,當(dāng)下降到40℃時,腐熟物質(zhì)成熟。1.2.2作為飼料畜禽糞便中含有大量沒有消化的營養(yǎng)物質(zhì),尤其是雞糞的可利用程度更高,經(jīng)過一定的加工工藝處理后是一種良好的非常規(guī)飼料資源。首先是干燥處理,目前,鮮糞采用微波烘干技術(shù)比較普遍,通過高溫滅菌處理后將鮮糞制成干粉狀飼料添加劑可以按一定比例添加到畜禽日糧中,大大節(jié)省常規(guī)飼料的使用,在一定程度上降低了養(yǎng)殖成本[3]。處理之后的雞糞還可以喂魚,有研究表明,雞糞喂魚可促進(jìn)浮游生物生長,增加魚餌料,改善魚類生活環(huán)境,可以提高魚的數(shù)量。其次鮮糞可以通過青貯利用乳酸菌的發(fā)酵制成適口性較好的發(fā)酵飼料,飼喂效果也非常好。最后,可采用氫氧化鈉法、福爾馬林法等化學(xué)處理方法對糞便中的微生物致死,還可以用糞便培養(yǎng)蠅蛆等高蛋白生物,再將其制成飼料飼喂畜禽。1.2.3作為能源糞便經(jīng)過厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣,是一種非常好的能源物質(zhì),同時沼液和沼渣又是很好的有機(jī)肥料可以肥田和養(yǎng)魚。首先,沼氣池應(yīng)保持無氧環(huán)境,池內(nèi)原料要搭配合理,常采用人糞、豬糞、青草的搭配,其次,沼氣池內(nèi)盡量保持20~30℃的溫度,有利于甲烷細(xì)菌的迅速繁殖,畜禽的糞便如果不進(jìn)行沼氣生產(chǎn)也可以直接焚燒利用其產(chǎn)生的熱量[4]。
1.3污水處理技術(shù)
首先采用物理處理的方法通過沉淀、過濾等措施將畜禽養(yǎng)殖場污水中的一些固行物分離出來,這為下一步的污水化學(xué)處理做好準(zhǔn)備的同時還可以提高工作效率?;瘜W(xué)處理方法常用的有中和法,主要利用的是酸堿中和反應(yīng),因為養(yǎng)殖場污水中含有大量的膠體物質(zhì),所以還可以采取混凝沉淀的方法對污水進(jìn)行化學(xué)處理。好氧處理曾廣泛應(yīng)用于豬場廢水處理,雖然效果不錯但其投資較大,能耗高,所以現(xiàn)在常采用厭氧處理的方法[5]。目前比較成熟的厭氧工藝為厭氧消化池處理、上流式厭氧污泥床處理等,厭氧處理整體上比好氧處理能耗低10倍左右,現(xiàn)已成為養(yǎng)殖場污水處理采用的主要方法。
2關(guān)于養(yǎng)殖場糞污處理的建議
2.1改進(jìn)養(yǎng)殖場生產(chǎn)工藝
首先要使干糞與尿液污水分流,采用干清糞工藝。干糞沒有和污水混合在一起可以最大程度的保持其肥料價值,同時還可以保持畜舍清潔,減少甲烷、氨氣、硫化氫等有害氣體的產(chǎn)生。相比水泡糞工藝,干清糞工藝產(chǎn)生的污水少,同時減少污水中的有機(jī)物濃度,降低了處理難度[6]。合理規(guī)劃布局,畜舍也可以減少污染物的產(chǎn)生,漏縫地板式排水系統(tǒng)相比傳統(tǒng)式排水系統(tǒng)可大大提高工作效率;在畜舍內(nèi)安裝合理的通風(fēng)設(shè)施可以大大降低有害氣體的濃度;合理使用墊料可以降低畜舍內(nèi)的濕度、吸收有害氣體、用過之后的墊料還可以做肥料和飼料。
2.2進(jìn)一步加強(qiáng)農(nóng)牧結(jié)合
種植業(yè)沒有很好的消納、吸收養(yǎng)殖場的糞污,致使糞便被隨意丟棄、堆放,這使畜牧業(yè)的廢棄物污染加劇。隨著畜禽養(yǎng)殖集約化的程度不斷提高,以及養(yǎng)殖業(yè)向城鎮(zhèn)郊區(qū)靠攏,種養(yǎng)分離的現(xiàn)象越來越明顯,再加上糞便需要一定的處理才能夠作為肥料使用,不如化肥方便快捷,這也導(dǎo)致了有機(jī)肥的使用率大大降低,最終糞污沒有出路,使環(huán)境污染更加嚴(yán)重。為了提高人們對于養(yǎng)殖場污染物的治理積極性,政府應(yīng)該給予一些優(yōu)惠和激勵政策,適當(dāng)進(jìn)行獎勵和補貼,進(jìn)而提高污染物的治理效果。
2.3進(jìn)一步完善清潔生產(chǎn)的技術(shù)規(guī)范并加強(qiáng)政府引導(dǎo)
目前,清潔生產(chǎn)各地區(qū)的推行進(jìn)展不一,主要是因為并沒有根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況建立起清潔生產(chǎn)的技術(shù)規(guī)范體系,為了使清潔生產(chǎn)具有規(guī)范性和強(qiáng)制性,廣大養(yǎng)殖企業(yè)有章可循,應(yīng)該制定實踐性較強(qiáng)的清潔生產(chǎn)行業(yè)手冊。政府應(yīng)出臺各種政策和方案刺激養(yǎng)殖戶開展清潔生產(chǎn)的積極性,同時給予一定的資金保障和政策支持。要重視榜樣和示范的作用,對于開展清潔生產(chǎn)優(yōu)秀的單位和部門要樹立典型并進(jìn)行推廣。
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關(guān)鍵詞:養(yǎng)殖 污染 措施
中圖分類號:V2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)04(c)-0149-01
1 畜禽養(yǎng)殖污染現(xiàn)狀
任何事情均有兩面性,畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展在一定程度上促進(jìn)了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步,使畜產(chǎn)品得以暢銷。然而,也給周圍環(huán)境造成了一定的污染。畜禽養(yǎng)殖的安置處大多數(shù)在城市與鄉(xiāng)村交界或人口比較集中的地區(qū)。伴隨養(yǎng)殖業(yè)的逐漸壯大,畜禽也慢慢向集約化轉(zhuǎn)變、養(yǎng)殖區(qū)也隨之呈現(xiàn)出城市化現(xiàn)象,畜禽產(chǎn)生的糞便不能夠得到徹底快速的清理;還有農(nóng)業(yè)施肥期間,大量的引進(jìn)農(nóng)業(yè)藥物的摻雜,很少考慮到糞便的重新利用,久而久之,糞便量越積越多,環(huán)境破壞更加嚴(yán)重。畜禽養(yǎng)殖業(yè)期間,所產(chǎn)生的主要污染物包括糞便、污水以及空氣質(zhì)量的下降。
1.1 糞便污染
畜禽糞便產(chǎn)生量很大,經(jīng)統(tǒng)計折算,林州市每年畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生糞便量約46.8萬噸,畜禽糞便中又含有很多的有機(jī)污染物,畜禽糞便隨意堆放,清糞水隨意排放,極易造成畜禽糞便流失,進(jìn)入水系。養(yǎng)殖糞便產(chǎn)生量市場計算公式:W=Nqi;式中:W為養(yǎng)殖糞便產(chǎn)生量(噸/年);N為養(yǎng)殖場存欄數(shù)(頭、只),qi為養(yǎng)雞、養(yǎng)牛、養(yǎng)豬養(yǎng)殖糞便產(chǎn)生特征排放系數(shù)(克/年、頭(只))
1.2 水質(zhì)污染
畜禽產(chǎn)生的糞尿、畜禽場后期造成廢水很多,經(jīng)可靠消息透露,林市一年因養(yǎng)殖所造成的污水達(dá)660.37萬噸。養(yǎng)殖產(chǎn)生的污水不僅COD、BOD、氨氮濃度較高,較多的病原體、細(xì)菌、病毒也出現(xiàn)在了里面,含有大量的病原體的污水深入到地下或地表農(nóng)田中,將帶來很嚴(yán)重的水質(zhì)污染現(xiàn)象。
1.3 大氣污染
畜禽產(chǎn)生的糞便一旦積壓時間長后,將會發(fā)酵,隨之NH3、H2S、氨氣等有害氣體,以上氣體將嚴(yán)重造成大量動物應(yīng)激,對人們的身體健康帶來了很大的傷害。處于不斷擴(kuò)大的養(yǎng)殖行業(yè),因為糞便長期堆積,不能清除,好多養(yǎng)殖場時常發(fā)出惡臭氣體,對周圍人們的日常生活帶來了很大的負(fù)面影響,引發(fā)的環(huán)境和糾紛也急劇增加,約占總量的60%。
2 林州市造成畜禽養(yǎng)殖污染的原因
2.1 畜牧業(yè)由分散經(jīng)營轉(zhuǎn)為集約經(jīng)營
我市畜牧業(yè)原來的規(guī)模小,僅作為一種家庭副業(yè)來經(jīng)營,加之糞便可以得到充分利用,所以污染影響不大。近年來我市畜牧業(yè)逐漸轉(zhuǎn)為集約化,規(guī)模較大,所產(chǎn)生的大量糞尿等排泄物如不及時處理,隨時都能對人類和環(huán)境造成嚴(yán)重污染。
2.2 規(guī)模小、點多面廣、布局不合理
我市養(yǎng)殖場平均規(guī)模養(yǎng)雞在1000只左右,養(yǎng)豬80頭左右。大多數(shù)畜禽養(yǎng)殖場(戶)選址不當(dāng),所排養(yǎng)殖廢物和廢水破壞了周邊環(huán)境質(zhì)量。
2.3 養(yǎng)殖業(yè)在我市周邊化造成養(yǎng)殖業(yè)和農(nóng)業(yè)脫節(jié)
隨著我市市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高,對蛋、奶、肉等畜產(chǎn)品的需求量逐漸增多。為了便于畜產(chǎn)品的產(chǎn)、供、銷一條龍的配套,使集約化養(yǎng)殖業(yè)由農(nóng)村、山區(qū)逐漸向城鎮(zhèn)郊區(qū)轉(zhuǎn)移,并且呈畜禽養(yǎng)殖業(yè)城市周邊化趨勢,造成養(yǎng)殖業(yè)和農(nóng)業(yè)脫節(jié),畜禽糞肥不能及時施用于農(nóng)田而造成污染。
2.4 畜禽養(yǎng)殖廢物無害化處理率低
我市97%以上的畜禽養(yǎng)殖場(戶)均未建有有效的污染防治設(shè)施,對養(yǎng)殖廢物未采取有效的利用和治理化處理措施,隨意堆放、儲存,造成流失,形成二次污染的可能性大。
2.5 農(nóng)業(yè)對畜禽糞便的利用率大幅度減少
我市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化由大量使用有機(jī)肥逐漸轉(zhuǎn)向大量使用化肥,對畜禽糞便的利用率大幅度減少,結(jié)果使大量畜禽糞便等有機(jī)肥積壓浪費,造成公害。
2.6 獸藥、飼料添加劑使用不當(dāng)
近年來由于經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動、監(jiān)管不嚴(yán)和科學(xué)知識的不足,濫用藥物的現(xiàn)象普遍存在,造成畜產(chǎn)品的藥物殘留及環(huán)境污染。獸藥的殘留,通過人們攝食轉(zhuǎn)移到人體內(nèi),影響人們的健康。另外有害物質(zhì)通過畜禽的排泄,造成土壤和水源污染,對人類生存環(huán)境構(gòu)成威脅。
3 林州市畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的環(huán)境保護(hù)措施
3.1 科學(xué)規(guī)劃,合理布局
控制養(yǎng)殖規(guī)模,優(yōu)化整合畜禽分散飼養(yǎng)場(點),建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)殖小區(qū),劃定禁養(yǎng)區(qū)、限養(yǎng)區(qū)和準(zhǔn)養(yǎng)區(qū)。目前,我市已出臺了《林州市畜禽養(yǎng)殖污染防治管理暫行辦法》,劃定了禁養(yǎng)區(qū)、限養(yǎng)區(qū)和準(zhǔn)養(yǎng)區(qū)。
3.2 加強(qiáng)畜禽排泄物污染的控制和治理
目前,針對我市養(yǎng)殖污染現(xiàn)狀,對畜禽排泄物的污染進(jìn)行控制和治理,主要有以下措施。
(1)深入研究多方位、高層次的污水及糞便消除和清理技術(shù),最大限度控制病原體及病毒對環(huán)境及人們的危害,充分將糞便進(jìn)行合理利用,提高糞便作為農(nóng)田廢料的利用率,增強(qiáng)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展空間和純利潤的獲得,保證環(huán)境質(zhì)量不受威脅。
(2)降低飼料中的礦物質(zhì)及粗蛋白含量,以達(dá)到降低糞便中的氮和礦物質(zhì)含量的目的。
(3)采取收排污費的方式,能有效地減少糞便不恰當(dāng)處理和貯存所造成的污染。
(4)采取動物營養(yǎng)性環(huán)保措施,包括合理配制飼料;加強(qiáng)環(huán)保型飼料的研究應(yīng)用;加強(qiáng)生物飼料的研究應(yīng)用;建立生態(tài)型畜牧場或“綜合農(nóng)業(yè)”系統(tǒng)等。
4 林州市畜禽養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境污染治理建議
(1)畜禽污染應(yīng)引起政府的高度重視,吸取畜牧業(yè)發(fā)展過程中存在的先污染后治理的教訓(xùn),結(jié)合實際情況,高度重視畜禽養(yǎng)殖業(yè)對環(huán)境造成的污染問題,將畜禽污染的管理納入環(huán)境管理工作的主要內(nèi)容。
(2)加強(qiáng)畜禽環(huán)境污染的法律、法規(guī)建設(shè),加強(qiáng)對畜禽養(yǎng)殖場的管理,對新建畜禽養(yǎng)殖場進(jìn)行環(huán)境評價,畜禽糞便、廢棄物處置實行申報制度等。
(3)加強(qiáng)畜禽污染的宣傳教育。要加強(qiáng)畜禽污染的重要意識,貫徹及時處理的必要性,階段性的進(jìn)行畜禽養(yǎng)殖工作人員的專業(yè)管理素養(yǎng)及文化知識的學(xué)習(xí)和落實,逐漸推薦畜禽養(yǎng)殖行業(yè)向農(nóng)牧結(jié)合方向發(fā)展,進(jìn)行全面徹底的清理,避免污染事件的發(fā)生。
(4)制定環(huán)境污染治理費用的收取原則。因為畜牧業(yè)是一個微利行業(yè),環(huán)境污染治理是全社會受益,因此可以實行“誰受益,誰負(fù)擔(dān)”的原則,作為“誰污染,誰治理”原則的補充,即環(huán)境治理費用由企業(yè)和社會共同承擔(dān),既促進(jìn)畜牧業(yè)健康發(fā)展又盡可能減少對環(huán)境的污染。
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關(guān)鍵詞:水環(huán)境調(diào)查 污染溯源 污染源臺賬 水環(huán)境監(jiān)測
中圖分類號:X824 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)05(a)-0128-03
環(huán)境是人類生存和發(fā)展的基本前提,而水環(huán)境則是根本[1]。為深入實施國家《水污染防治行動計劃》《京津冀及周邊地區(qū)落實〈水污染防治行動計劃〉2016―2017年實施方案》和《北京市水污染防治工作方案》,配合《北京市水污染防治工作方案2017年重點任務(wù)分解》中關(guān)于水污染調(diào)查、溯源、建立臺賬等工作內(nèi)容,此次通過現(xiàn)場調(diào)查、現(xiàn)場監(jiān)測、實驗室監(jiān)測等多維度對北京某鎮(zhèn)水環(huán)境狀況進(jìn)行了調(diào)查。
1 調(diào)查目的
此次調(diào)查的目的如下:
(1)摸清當(dāng)?shù)厮h(huán)境主要污染物來源、污染物種類,掌握主要污染物產(chǎn)生、排放和處理情況,鄉(xiāng)鎮(zhèn)沿河排污口及鄉(xiāng)鎮(zhèn)內(nèi)溝渠分布,繪制水環(huán)境污染地圖及重點水環(huán)境風(fēng)險點分布圖,摸清“水污染家底”,建立污染源臺賬。建立健全重點污染源檔案、污染源信息數(shù)據(jù)庫和環(huán)境統(tǒng)計平臺。
(2)通過調(diào)查監(jiān)測,計算出污染物貢獻(xiàn)當(dāng)量,進(jìn)而核算出對河湖水系斷面的影響。
(3)針對鎮(zhèn)的生產(chǎn)、生活特點、污染源的類型,因地制宜,有的放矢地采取污染源綜合規(guī)劃與綜合整治措施建議。
(4)為采取水污染普查、抽查、第三方核查等方式進(jìn)行監(jiān)督管理提供決策依據(jù)。
(5)為強(qiáng)化屬地管理,為各級“河長”落實“三查、三清、三治”提供支持與保障,做到有據(jù)可查,心中有數(shù)。
(6)通過水環(huán)境調(diào)查,初步形成“十圖十六表一報告一臺賬”的成果體系,真正讓主管部門做到“心中有圖表、數(shù)據(jù),手中有報告、臺賬。”
2 調(diào)查范圍及方法
此次調(diào)查范圍包括北京某鎮(zhèn)生活污染源(以下稱:“生活源”)、農(nóng)業(yè)污染源(“農(nóng)業(yè)源”)、工業(yè)污染源(“工業(yè)源”)。
生活源調(diào)查內(nèi)容包括各村戶籍人口數(shù)量、人均用水量和污水理設(shè)施等信息;農(nóng)業(yè)源調(diào)查范圍包括耕地面積、耕種作物、養(yǎng)殖業(yè)種類、清糞方式等;工業(yè)源調(diào)查內(nèi)容包括排水量、生產(chǎn)材料、生產(chǎn)工藝、末端污水處理工藝等信息。
此次調(diào)查根據(jù)《第一次全國污染源普查污染源產(chǎn)排污系數(shù)手冊》(以下簡稱“排污手冊”)和《河流生態(tài)調(diào)查技術(shù)方法》設(shè)計調(diào)查表及方案,采用抽樣調(diào)查與普查相結(jié)合的方法和現(xiàn)場問卷調(diào)查的形式。
3 核算方法
3.2 農(nóng)業(yè)源
3.2.1 種植業(yè)
種植業(yè)污染源核算需要施肥量、農(nóng)藥量、降雨量及降雨次數(shù)等信息,調(diào)查期間未降雨,不符合核算條件,因此此次暫未對種植業(yè)污染源進(jìn)行核算。
3.2.2 畜禽養(yǎng)殖業(yè)
首先,需要確定畜禽的飼養(yǎng)方式(規(guī)?;B(yǎng)殖、養(yǎng)殖小區(qū)、養(yǎng)殖專業(yè)戶);然后,確定需要查找的區(qū)域,在相應(yīng)區(qū)域內(nèi)查到相應(yīng)畜種(豬、奶牛、肉牛、蛋雞、肉雞),在相應(yīng)畜種下再查到相對應(yīng)的飼養(yǎng)階段;最后,根據(jù)糞便收集處理利用方式,并仔細(xì)閱讀相應(yīng)注意事項,確定排污系數(shù)。
3.2.3 水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)
根據(jù)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)負(fù)責(zé)人提供的養(yǎng)殖增產(chǎn)量信息進(jìn)行污染物核算。
3.3 工業(yè)源
此次調(diào)查的北京某鎮(zhèn)工業(yè)源僅做原材料加工,不排放生產(chǎn)廢水,僅排放生活污水,因此此次工業(yè)源污染物排放量按照生活源(第三方產(chǎn)業(yè))污染物排放核算。
4 監(jiān)測方法
水文情況調(diào)查及歷史數(shù)據(jù)分析等都只是提出了污染原因可能的猜想,而最終確定污染原因還是需要開展現(xiàn)狀的加密監(jiān)測證實污染原因、再現(xiàn)污染過程[2]。
4.1 布點和采樣
監(jiān)測布點和采樣依據(jù)《地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ/T 91-2002)和現(xiàn)場情況進(jìn)行布點監(jiān)測。
4.2 監(jiān)測項目及監(jiān)測頻率
4.2.1 監(jiān)測項目
監(jiān)測項目:pH值、懸浮物、化學(xué)需氧量(CODcr)、氨氮、總磷、總氮及流量[3]。
4.2.2 監(jiān)測頻率和周期
監(jiān)測頻率及周期:每6 h1次,連續(xù)監(jiān)測1 d,每個點位每日監(jiān)測4次。其中污水處理站水量現(xiàn)場不具備監(jiān)測條件,當(dāng)日水量數(shù)據(jù)由處理設(shè)施運行單位工作人員提供。
5 水環(huán)境調(diào)查監(jiān)測方案
工作流程如下。
第一階段:收集資料。通過相關(guān)部門配合,收集相關(guān)資料,資料包含鎮(zhèn)行政區(qū)劃基本資料、水文資料和已知的各類污染源臺賬等。
第二階段:制定調(diào)查監(jiān)測方案。根據(jù)收集的已有資料,制定調(diào)查表和調(diào)查方案。調(diào)查對象包括排放污染物的生活污染源(以下簡稱“生活源”)、工業(yè)污染源(以下簡稱“工業(yè)源”)、農(nóng)業(yè)污染源(以下簡稱“農(nóng)業(yè)源”)和集中式污染治理設(shè)施。
第三階段:開展監(jiān)測工作,根據(jù)《地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ/T 91-2002)和現(xiàn)場情況進(jìn)行布點監(jiān)測。
第四階段:調(diào)查監(jiān)測結(jié)果匯總。核算污染源污染物排放量,編制水環(huán)境調(diào)查監(jiān)測報告;建立污染源臺賬;繪制排水溝渠分布圖及污染源風(fēng)險點分布。
6 調(diào)查結(jié)果
(1)基本信息。
北京某鎮(zhèn)是一個平原區(qū)典型村鎮(zhèn),行政總面積33萬公頃,行政管轄18個行政村等。
(2)污染源調(diào)查。
此次已調(diào)查18個行政村,調(diào)查對象共142個,涵蓋生活源、農(nóng)業(yè)源、工業(yè)源、集中式污染治理設(shè)施。
(3)流域調(diào)查及黑臭水體溯源。
根據(jù)排水溝流經(jīng)范圍分為5個流域并確定了污水來源,同時,對鎮(zhèn)內(nèi)的黑臭水體進(jìn)行了溯源。
7 核算結(jié)果
污染源污染物排放量核算結(jié)果具體體現(xiàn)在以下幾方面。
(1)生活源。
根據(jù)中國環(huán)境監(jiān)測總站統(tǒng)計室的《生活源產(chǎn)排污系數(shù)》(修訂版)對生活源污染物進(jìn)行核算。對化學(xué)需氧量、氨氮、總氮、總磷及動植物油進(jìn)行了污染貢獻(xiàn)比例計算。
(2)農(nóng)業(yè)源。
結(jié)合中國環(huán)境監(jiān)測總站統(tǒng)計室的《生活源產(chǎn)排污系數(shù)》(修訂版)和《農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)手冊》對農(nóng)業(yè)源中的畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物進(jìn)行核算。種植業(yè)污染物排放發(fā)生在施肥期降雨后,水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)污染物排放發(fā)生在換水期間,此次主要核算農(nóng)業(yè)源中的畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放。
(3)潛在風(fēng)險污染源。
①種植業(yè)。
現(xiàn)有耕地經(jīng)施肥后,通過大雨沖刷耕地,產(chǎn)生面源污染,污染物徑流進(jìn)入村內(nèi)排水溝,最終匯入洳河。
②水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。
在水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中投放的飼料殘余和魚類排泄物形成的污染物對水體、池塘底泥等也造成了污染,使得養(yǎng)殖水體日趨富營養(yǎng)化,換水期對周邊排水溝環(huán)境和生態(tài)環(huán)境造成了越來越大的危害。同時也核算了各流域年污染物核算排放量及貢獻(xiàn)比例以及不同污染源污染物排放貢獻(xiàn)比例。
③無人機(jī)航拍。
無人機(jī)用于環(huán)境監(jiān)測主要是以遙感(UAVRS)技術(shù)作為航空遙感手段,具有續(xù)航時間長、影像實時傳輸、高危地區(qū)探測、成本低、高分辨率、機(jī)動靈活等優(yōu)點,是衛(wèi)星遙感與有人機(jī)航空遙感的有力補充,在國外已得到廣泛應(yīng)用。其利用高分辨CCD相機(jī)系統(tǒng)獲取遙感影像,利用空中和地面控制系統(tǒng)實現(xiàn)影像的自動拍攝和獲取,同時實現(xiàn)航跡的規(guī)劃和監(jiān)控、信息數(shù)據(jù)的壓縮和自動傳輸、影像預(yù)處理等功能,可為環(huán)境監(jiān)測部門及環(huán)境信息化建設(shè)提供一體化的解決方案,并可滿足環(huán)境應(yīng)急響應(yīng)的需求。在此次水環(huán)境調(diào)查中使用了無人機(jī)航拍洳河流域周村段的排污口狀況以及周村內(nèi)的排水溝渠分布,圖像和視頻清晰,定位準(zhǔn)確,大大提高了效率,對不具備現(xiàn)場調(diào)查、監(jiān)測條件的地域做了有力的補充。
8 成果提交
此次水環(huán)境調(diào)查分析結(jié)束后提交的成果包括以下幾方面:(1)行政區(qū)劃圖;(2)污染源調(diào)查表;(3)污染源分析統(tǒng)計圖;(4)污染源臺賬;(5)污染物排放系數(shù)匯總表;(6)污染源核算結(jié)果與貢獻(xiàn)比例表;(7)集中污水治理設(shè)施基本信息表;(8)集中污水治理設(shè)施、排水溝渠、監(jiān)測點位分布圖;(9)水質(zhì)、水量監(jiān)測數(shù)據(jù)表;(10)黑臭水體溯源調(diào)查報告。
9 評價建議
(1)生活源污染物排放管理。
“十三五”期g,北京將適時推進(jìn)生活垃圾強(qiáng)制分類,探索完善低值可回收物補助政策;并逐漸提升垃圾處理能力。生活源為重要污染源之一,建議有關(guān)部門將居民生活和第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的生產(chǎn)垃圾、生活垃圾、餐廚垃圾等進(jìn)行分類回收、收集、運輸及處理。
(2)畜禽養(yǎng)殖業(yè)規(guī)范化管理。
①推進(jìn)各流域畜禽標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模養(yǎng)殖。
建議鎮(zhèn)內(nèi)農(nóng)業(yè)部門加快推進(jìn)各流域畜禽標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模養(yǎng)殖。2010年農(nóng)業(yè)部頒發(fā)的《農(nóng)業(yè)部關(guān)于加快推進(jìn)畜禽標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模養(yǎng)殖的意見》指出:加快推進(jìn)畜禽標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模養(yǎng)殖,有利于增強(qiáng)畜禽業(yè)綜合生產(chǎn)能力,保障畜禽產(chǎn)品供給安全;有利于提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)水平,增加農(nóng)民收入;有利于從源頭對產(chǎn)品質(zhì)量安全進(jìn)行控制,提升畜禽產(chǎn)品質(zhì)量安全水平;有利于有效提升疫病防控能力,降低疫病風(fēng)險,確保人畜安全;有利于加快牧區(qū)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變,維護(hù)國家生態(tài)安全;有利于畜禽糞污的集中有效處理和資源化利用,實現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖業(yè)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。
②合理布局,源頭控制。
建議優(yōu)化畜禽養(yǎng)殖戶布局,加快散養(yǎng)戶向標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模畜禽養(yǎng)殖模式轉(zhuǎn)移,實現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖污染集中治理。定期開展畜禽糞便綜合養(yǎng)分管理培訓(xùn),對提高畜牧養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)科學(xué)合理發(fā)展水平,指導(dǎo)畜禽糞便資源化利用將起到重要的作用。
③農(nóng)牧結(jié)合,循環(huán)利用。
建議從養(yǎng)殖場標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、農(nóng)牧結(jié)合制度創(chuàng)新入手,落實畜禽養(yǎng)殖生態(tài)消納地,鼓勵引導(dǎo)企業(yè)發(fā)展有機(jī)肥、沼氣等資源循環(huán)利用項目,加快推進(jìn)區(qū)內(nèi)畜牧廢棄物資源循環(huán)利用步伐。
④明確職責(zé),強(qiáng)化監(jiān)管。
建議采取水污染普查、抽查、第三方核查相結(jié)合的方式進(jìn)行監(jiān)督管理,形成水務(wù)、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等部分的聯(lián)動聯(lián)合執(zhí)法。環(huán)保部門作為畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治責(zé)任部門,要嚴(yán)格按照《畜禽養(yǎng)殖污染防治管理辦法》要求,進(jìn)一步加大環(huán)境監(jiān)管力度,加大檢查、處罰力度,確保養(yǎng)殖廢棄物得到有效治理,規(guī)定養(yǎng)殖場污水要達(dá)標(biāo)排放,取締超標(biāo)排放污水的養(yǎng)殖場。
(3)與“河長制”的緊密結(jié)合。
多年的河湖環(huán)境治理的經(jīng)驗是:水環(huán)境污染表象在河道,根源在岸上。如果污染源不得到有效治理,水務(wù)部門即使再增加人力、物力、財力的投入,水環(huán)境質(zhì)量也很難有質(zhì)的飛躍?!霸搭^治理”是實現(xiàn)水環(huán)境質(zhì)量大幅提高的唯一途徑。水務(wù)部門能管河里,管不了岸上,改革創(chuàng)新現(xiàn)有管理體制,才能真正實現(xiàn)源頭治理。依據(jù)2016年6月3日北京市人民政府辦公廳關(guān)于印發(fā)《北京市實施河湖生態(tài)環(huán)境管理“河長制”工作方案》的通知,“河長制”破除了原有水環(huán)境管理條塊分割的局面,建立起了水環(huán)境屬地化管理制度,實現(xiàn)了河道里和河岸上責(zé)任統(tǒng)一,最終達(dá)到“源頭治理”的目的。
①落實“三查”責(zé)任:一是嚴(yán)查污水直排;二是嚴(yán)查垃圾亂堆亂倒,責(zé)任到人;三是嚴(yán)查違法建設(shè),建立工作臺賬,制定整治方案,逐步予以拆除。
②落實“三清”責(zé)任:一是清河岸。加強(qiáng)河岸湖岸用途管控,全面清理河湖管理保護(hù)范圍以內(nèi)的低端業(yè)態(tài),有序退出農(nóng)業(yè)種植、養(yǎng)殖;二是清河面;三是清河底。做好河湖水質(zhì)水量監(jiān)測工作。
③落實“三治”責(zé)任:一是治理黑臭水體;二是治理河湖面源污染;三是治理河岸湖岸生態(tài)環(huán)境。
此次通過調(diào)查、監(jiān)測和系統(tǒng)分析等手段,摸清家底,識別北京某鎮(zhèn)主要的水環(huán)境問題,提供檢測、分析和建議,實現(xiàn)水環(huán)境的數(shù)據(jù)化、精細(xì)化管理,對制定實施有針對性的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和環(huán)境保護(hù)政策、規(guī)劃,有效實施主要污染物排放總量控制計劃,不斷改善環(huán)境質(zhì)量,提高環(huán)境監(jiān)管和執(zhí)法水平等均有重要的意義。
參考文獻(xiàn)
[1] 呼小洲.農(nóng)村水環(huán)境污染問題的調(diào)查研究[J].中國建材科技,2016(1):20-22.