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概述：

随着我国经济的发展、人民生活水平的提高，畜禽产品消费数量逐年上升，肉类、禽蛋和牛奶的消费量以平均每年近10%的速度增长，畜禽产品的需求越来越 大。20世纪80年代后期，我国畜禽养殖业得到了迅速发展，畜禽养殖业的养殖规模、养殖方式和分布区域发生了巨大的变化，畜禽养殖方式也由最初的散养逐渐 转变为集约型、规模化养殖。据统计，2008年中国全年生猪、肉牛、奶牛、肉鸡和蛋鸡的规模化养殖量的比例己经分别达到 56.2%，38.0%，36.1%，81.6%和76.9%， 规模化养殖己成为目前中国畜禽养殖的主要生产主体。但与此同时，规模化畜禽养殖场的发展， 一方面满足了居民对肉类、禽蛋类食物的大量需求，同时也带来了一定的环境污染。这些畜禽养殖场产生的大量高浓度、高氨氮、高悬浮物、处理难度较大的畜禽粪 水，成为污染水体的重要污染源。因此，对畜禽养殖产生的污水进行合理处理，使之向无公害化、资源化方向发展越来越受到国内外广泛关注。
　　1畜牧业环境污染现状
　　近几年由于国家加大了治理工业有机废水污染的力度，使得这部分的污染物排放大大减少。而为了便于运输，许多规模化畜禽养殖场都建在了大中城市近郊。由于 城市近郊无足够的土地消纳大量的畜禽粪便，加之监管不力，出现了畜禽粪便、污水随意丢弃、排放的现象，给大中城市带来了巨大的环境压力。目前畜禽粪便及污 水已成为城镇周边地带和人口稠密地区环境污染的主要污染源。畜禽养殖场产生的污染物主要有污水、固体粪便和恶臭气体，以污水和恶臭污染最为严重。粪便排泄 物及污水中含有大量的氮、磷等有机物，悬浮物和微生物致病菌。污染物数量大而且集中，引起的重金属污染也不容忽视，并且污水和固体粪便经常混杂在一起，给 集中治理也带来了较大难度。
　　1.1畜牧业污水排放现状
　　（1）20世纪90年代以来，我国规模化养殖场大量兴起。据国家环境保护总局2000年对全国23个规模化畜禽养殖集中的省、市调查显示，1999年， 我国畜禽粪便的产生量约为19亿t，是工业固体废物的2.4倍；畜禽粪便中含有大量的有机污染物，仅COD(化学需氧量)一项就达7118万t，已远远超 过工业和生活污水污染物的COD总和。截止到2005年，只猪、牛、鸡三大类畜禽粪便总排放量达30.87亿吨，粪便中的COD含量7741万吨，是全国 工业和生活污水排放COD的5.07倍。我国畜禽业养殖业产生的污染物成倍增长，对水资源、土壤和大气环境造成的污染已相当严重。据调查，全国90%以上 的规模化养殖场没有经过环境影响评价，80%的的畜禽养殖场没有污水治理(处置)和综合利用设施，大量畜禽粪便污水未经处理直接排人水体，造成了严重的环 境污染。据估计，目前畜禽粪便中氮、磷的流失量约为化肥流失量的122%和132%。畜禽粪污一般未经任何处理就地排放。（2） 规模化畜禽养殖场产生的污 染废弃物主要有：家畜粪尿、尸体、垫料、污水、垃圾、畜产品加工废弃物及孵化废弃物等其中，以未经处理和处理不当的畜禽粪尿和污水的数量最大，危害最严 重。畜禽养殖场特别是大规模养猪场废水处理难度很大，一是由于大多数猪场都是采用漏缝板式的栏舍，水冲式清粪，排水量大；二是冲洗栏舍的时间相对集中，冲 击负荷很大；三是粪便和污水量大且集中，而农业生产是季节性的，周围农田无法全部消纳；四是废水固液混杂，有机质浓度较高，而且粘稠度很大。据相关数据表 明：年出栏1万头育肥猪的猪场，每天产生的污水量为73t，粪尿量约为1.05t而饲养量为1000头的奶牛场，年产鲜粪尿1.1万t多；1个20万只的 蛋鸡场，仅成年鸡每日就要产生鸡粪近50t，如果加上相应的后备鸡，则全场鸡粪日产量可达近70t(表1)。这些畜禽养殖场排放的污水排放到附近水沟，污 染了水体、空气和土壤。而富含大量有机物和N，P营养元素的污水，流人河流和湖泊，造成水体富营养化；渗人地下，使地下水中硝态氮、硬度和细菌总数超标。
　　1.2.1污 染水体畜禽养殖场未经处理的污水中含有大量的污染物质，污染负荷很高。养殖场对水体的污染主要为有机物污染、微生物污染、有毒有害物污染。 污水中含有的碳氢化合物、含氮、含磷等有机物，高浓度的畜禽养殖污水排放江河湖泊中，会导致水体富营养化，使有机物污染敏感的水生生物因缺氧逐渐死亡。水 中的有机物(包括水生生物尸体)降 解转为厌氧腐解，水体会发黑、变臭，造成持久性的有机污染，使原有水体极难治理和恢复。一旦畜禽粪便污水中有毒、有害成 分渗人地下水中，污染了地下水，后果将不堪设想；养殖场粪污中含有大量的治病菌微生物，它们随粪便污水进入水体后，以水为媒介进行传播和扩散，造成某些疫 病的传播和扩散，危害人和动物的健康并带来经济损失；有些养殖场污水中含有饲料中的抗生素、违禁药物、矿物质及冲刷猪场用的消毒剂等，这些粪便污水排入水 体污染水源，危害人和动物的健康。
　　1.2.2污 染空气畜禽养殖场产生的污水中含有大量的氨、硫化物、甲烷等有毒有害气体，这些污染物除引起不快、产生厌恶感外，恶臭的大部分成分对人和动 物有刺激性和毒性。吸入某些高浓度恶臭物质可引起急性中毒，长时间吸入低浓度恶臭物质，会导致慢性中毒。养殖场产生的污水不仅污染了养殖场周围的空气，影 响养殖场员工的身心健康，而且会因为恶臭污染，造成场群关系紧张，甚至引发社会矛盾。
　　1.2.3污染土壤规模化的养殖场产生高浓度的畜禽养殖污水长期灌溉土壤，污水中的有机物超过了土壤的承受力(土壤自净能力)， 便会出现不完全降解或厌 氧腐解，产生恶臭物质和亚硝酸盐等有害物质，引起土壤成分和性状发生改变，破坏了土壤的基本功能。从而导致土壤孔隙堵塞，造成土壤透气、透水性下降及板 结，严重影响土壤质量，致使作物陡长、倒伏、晚熟或不熟，造成减产，有时甚至会毒害作物而出现大面积腐烂。
　　1.2.4传播病菌畜禽养殖场的污水中含有大量的病原微生物、寄生虫卵以及孽生的蚊蝇，会造成人、畜传染病的蔓延，尤其是人畜共患病时，会导致疫情发生，给人畜带来灾难性危害。

　　2污水处理现状
　　2.1政府系列政策措
　　2000年以前国家制定的法律法规均是针对工业及城市污染，农村污染也只有关于农药、化肥方面的法律规定，而对于规模化畜禽养殖业，其污染控制无论是在 管理上，还是在政策上都显得滞后。为了加强对我国畜禽养殖业污染排放的控制，国家环保局2001年5月发布了《畜禽养殖场污染物管理办法》，2002年初 又发布了《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)，对畜禽养殖场污染物排放总量及各种污染物的浓度进行了严格的限定。2005年12 月，国务院颁发了《关于落实科学发展观加强环境保护的决定》，明确提出“积极发展节水农业与生态农业，加大规模化养殖业污染治理力度”。2006年10 月，国家环保总局颁布了《国家农村小康环保行动计划》，把防治规模化畜禽养殖污染作为行动计划的重点领域，并计划到2010年完成500个规模化畜禽养殖 污染防治示范工程建设。2010年，国家颁布了《畜禽养殖业污染防治技术政策》，政策指出畜禽养殖污染防治应贯彻“预防为主、防治结合，经济性和实用性相 结合，管理措施和技术措施相结合，有效利用和全面处理相结合”的技术方针，实行“源头削减、清洁生产、资源化综合利用，防止二次污染”的技术路线。 2013年10月8日，国务院总理主持召开国务院常务会议，审议通过了《畜禽规模养殖污染防治条例(草案)》，强调了“要运用法律手段，促进养殖污染防 治，对推动畜牧业转型升级”。这些配套政策的出台，将畜禽养殖污染防治工作列入了各级政府目标责任管理，极大促进了畜禽养殖污染治理工作的开展。此外，上 海市政府出台并实施了《上海市畜禽养殖管理办法》(简称《办法》)， 《办法》中明确规定了上海市畜禽养殖场所排放的污染物应当符合国家和本市的相关标准， 对养殖场污染的处理行为形成了一定的约束。福建省、杭州市、无锡市、大连市等省市相继制定了各地区的《畜禽养殖污染防治管理办法》或《畜禽养殖污染防治管 理办法实施细则》这些法规和办法极大促进了畜禽养殖业的污染防治，但我国在此方面的工作才刚刚起步，尚有许多法律、法规需要制定和完善
 
　　2.2养殖污水处理技术
　　2.2.1生化处理技术生化处理主要包括厌氧处理、好氧处理以及厌氧一好氧处理等不同处理组合系统。（1） 厌氧生物处理技术：厌氧生物处理技术在养殖场 粪污处理领域中是较为常用的。厌氧生物处理是利用厌氧微生物在无氧条件下的降解作用使污水中有机物质达到净化的处理方法。在无氧的条件下，污水中的厌氧细 菌把碳水化合物、蛋白质、脂肪等有机物分解生成有机酸，然后在甲烷菌的作用下，进一步发酵形成甲烷、二氧化碳和氢等，从而使污水得到净化，又可得到以甲烷 为主要成分的沼气。对于养殖场高浓度的有机废水，必须采用厌氧消化工艺，才能将可溶性有机物大量去除，而且可杀死传染病菌，有利于防疫。有试验表明，采用 内循环厌氧反应器处理猪场废水，COD去除率达80%，BOD5去除率达96%，SS去除率达78%。厌氧生物处理通过厌氧发酵产沼气，降低污水中 COD，BOD含量的同时实现资源化利用，其处理费用低于好氧处理，是畜禽养殖场污水处理的主要方法之一。（2）好氧生物处理技术：好氧生物处理是指利用 好氧微生物(包括兼性微生物)在 有氧条件下进行生物代谢的特点来降解污水中的有机物，使畜禽养殖污水稳定、无害化的处理方法。好氧微生物以污水中的有机污 染物为底物进行好氧代谢，经过一系列的生化反应，逐级释放能量，最终以低能位的无机物稳定下来，达到无害化的要求。好氧生物处理法可分为天然和人工两类。 天然好氧生物处理法有氧化塘和土地处理等。人工条件下的好氧生物处理方法采取人工强化措施来净化废水，该方法主要有活性污泥和生物滤池、生物转盘、生物接 触氧化、序批式活性污泥(SBR)、A/0及氧化沟等。（3）厌氧-好 氧生物处理技术：厌氧生物法可处理高浓度有机质的污水，自身耗能少，运行费用低，且 产生能源，虽养殖污水经过厌氧处理后污染物浓度虽得到很大程度降低，但是氮、磷等含量仍然很大，难以达到现行的排放标准。此外，在厌氧处理过程中，有机氮 转化为氨氮，硫化物转化为硫化氢，使处理后的污水仍具有一定的臭味，需要做进一步的好氧生物处理。研究指出，奶牛场养殖废水经两相厌氧后再利用好氧曝气处 理，COD去除率达到98%，BOD去除率>98%，氨氮去除率>97%；试验证明采用改进的厌氧十好氧(厌氧/原水间歇曝气工 艺，Anarwia)+氧化塘工艺处理高浓度养殖废水，处理后总出水COD的平均去除率为98.8%，NH3－N的平均去除率为90.6%，SS的平均去 率达到92.7%。经该系统处理后，出水水质可以达到《畜禽养殖业污染物排标准》(GB18596一2001)的要求。厌氧好氧联合处理，既克服了好氧处 理能耗大与土地面积紧缺的不足，又克服了厌氧处理达不到要求的缺陷，具有投资少、运行费用低、净化效果好、能源环境综合效益高等优点，特别适合产生高浓度 有机废水的畜禽场的污水处理.
　　2.2.2自然处理技术自然处理主要包括氧化塘、土地处理系统、废水灌溉系统和人工湿地等。（1） 氧化塘处理技术：氧化塘又称为生物稳定塘，它是一种利 用天然的或者人工整修过的池塘进行污水生物处理的方法。常用的稳定塘有兼性塘、好氧塘、厌氧塘、水生植物塘等。它对污水的净化过程和天然水体的自净过程相 似。当污水在塘内停留较长时间时，其中含有的有机污染物就会被水中微生物的代谢活动降解，其中所需的溶解氧可以由藻类通过光合作用和塘面的复氧作用提供， 也可以由人工曝气法提供。氧化塘作为环境工程构筑物，主要是用来降低水体的有机污染物，提高水体中溶解氧的含量，并适当去除水中的氮和磷，减轻水体富营养 化的程度等。据研究表明，沉水植物氧化塘对总磷的去除率介于28%~98%，对总氮的去除率介于19%~65%。氧化塘处理法具有操作简单、经济实用、净 化效果好的特点，塘内种植的水生植物也可作为饲料或绿肥。但是，氧化塘处理技术受自然条件的限制比较大。在附近有废弃的沟塘、滩涂可供利用时，应尽量考虑 采用此类方法。（2） 工湿地处理技术：人工湿地就是通过沉淀、吸附、阻隔、微生物同化分解、硝化、反硝化以及植物吸收等途径以去除废水中悬浮物、有机物、 氮、磷和重金属等物质。人工湿地技术实质上就是模拟和强化自然湿地功能的技术。在人工湿地污水处理系统中，起净化作用的是植物、基质和微生物。近年来，人 工湿地的研究越来越受到人们的重视。叶勇等研究表明木榄系统和秋茄系统牲畜废水N营养盐去除率在淡水条件下为95.5%和84.3%，海水条件下则为 98.0%和92.7%；P营养盐去除率在淡水条件下为91.8%和79.2%，海水条件下则为97.8%和88.0%，表明两种植物对N,P的去除效果 较好。廖新梯等分别以香根草和风车草为植被，建立人工湿地，COD去除率可达90%以上，BODS可达80%以上。人工湿地处理方法投资较省，能耗少，运 行管理费用较低，不需要复杂的污泥处理系统;且便于管理，对周围环境影响较小。但是，人工湿地处理系统土地占用量较大，处理效果容易受季节温度变化的影 响，建于地下的厌氧系统出泥困难，且维修不便，并且还有污染地下水的可能。
　　2.2.3光合细菌和EM制剂净化技术EM菌即指有效微生物菌群，而光合细菌就是其中有代表性的菌种，此外，EM菌还包括放线菌、醋酸杆菌、乳酸杆菌、 酵母菌、芽抱杆菌等菌种。光合细菌和EM制剂在我国自20世纪90年代以来，作为一种具有特殊营养、促生长、抗病因子和高效率净化养殖污水及对环境和水产 动物无毒无害的特殊细菌，在水处理和动物养殖等领域中被广泛应用。张凤杰等对EM技术用于污水处理的效率进行了研究，发现同对照组相比，当水力停留时间为 6h，CODcr、BOD5、NH3-N和TN的去除率分别为95.92%，99.03%，91.87%和96.77%，较对照组分别提高 10.11%，8.04%，8.48%和18.41%。郑耀通利用高效菌藻系统资源化处理畜牧养殖废水。试验表明该菌藻生态系统可以使酸化养猪场污水在 48h内BOD5、NH3-N的去除率分别达96.8%，98.7%，同时产生6.54g/L菌藻蛋白。目前光合细菌和微生物絮凝剂以及复合菌剂共同作用 处理水产养殖污水的方法已进入实际应用阶段，而这些方法在畜禽养殖污水处理方面的应用也鲜有报道。