不同来源畜禽粪的养分和污染物组成

畜禽粪中养分和有害物质的状况直接影响其利用价值。本文从浙江省采集了155个代表性畜禽粪样(包括93个猪粪样,31个鸡粪样,18个鸭粪样和13个牛粪样),采用化学分析和光谱分析方法鉴定了其营养物质、重金属元素和抗生素残留含量。结果表明,畜禽粪中Cd、Cr、Hg、Ni和Pb等重金属含量较低,但Cu和Zn含量普遍较高。Cu、Zn和As含量分别在18.56~1 788.04 mg·kg-1、12.46~10 056.68 mg·kg-1和0.69~76.43mg·kg-1之间,平均值分别为525.38 mg·kg-1、897.14 mg·kg-1和10.01 mg·kg-1。与我国农用污泥污染物控制的国家标准(GB4284—84)相比,Cu、Zn和As的超标率分别为53.55%、43.87%和0.65%。畜禽粪中四环素、土霉素和金霉素等抗生素的残留含量分别为0~16.75 mg·kg-1、0~29.60 mg·kg-1和0~11.63 mg·kg-1,平均残留含量:土霉素(5.10 mg·kg-1)>金霉素(2.17 mg·kg-1)>四环素(2.01 mg·kg-1)。四环素、土霉素和金霉素的检出率分别为61.29%、72.90%和69.03%。N、P和K等营养元素含量分别在9.80~43.60 g·kg-1、7.98~54.30 g·kg-1和8.76~35.20 g·kg-1之间,平均值分别为23.63 g·kg-1、24.81 g·kg-1和20.72 g·kg-1;P/N在0.40~2.98之间,平均为1.08。规模化养殖场畜禽粪中P、K、Cu、Zn、As和抗生素残留量明显高于农户家庭小规模养殖的畜禽粪。规模化养殖场中,猪粪重金属和抗生素含量高于其他畜禽粪。规模化养殖场畜禽粪中高含量Cu、Zn和抗生素的残留要求畜禽粪应限量施用,或在施用前进行适当前处理。     

江苏省集约化养殖畜禽粪便盐分含量及分布特征分析

该文针对目前畜禽粪便中盐分含量较高、在农用过程中可能对农田土壤次生盐渍化构成威胁等问题,在江苏省采集和分析了150家养殖场（户）的180个畜禽粪便样品中的盐分含量,比较了不同畜禽种类以及不同区域之间粪便盐分含量的差异。研究结果表明,江苏省畜禽粪便中盐分含量（干粪）平均值为9.7 g/kg,检出范围1.8～24.2 g/kg;不同畜禽种类粪便中盐分含量为鸡粪（14.8 g/kg）〉猪粪（8.1 g/kg）〉牛粪（6.0 g/kg）,三者之间差异达到显著水平（p〈0.05）;蛋鸡粪盐分含量（16.7 g/kg）显著高于肉鸡粪（12.0 g/kg）;江苏省盐分含量环境背景值较高的沿海地区、徐淮地区猪粪、鸡粪中盐分含量显著高于盐分含量环境背景值较低的苏锡常地区、沿江地区。因此,在施用盐分含量较高的畜禽粪便以及在盐分含量环境背景值较高的地区施用畜禽粪便时,应关注畜禽粪便施用对农田土壤次生盐渍化的影响。     

典型河源区畜禽粪便农田施用的环境承载力研究

畜禽粪便作为农业面源污染的主要来源之一,对农田土壤质量及河源区水质安全存在严重威胁。本研究选取东辽河源区东辽县畜禽粪便为研究对象,通过分析其重金属与典型抗生素与产生特征,阐明了畜禽粪便农田施用的环境承载力及应对措施。结果表明:畜禽粪便中重金属Cu、Zn含量最高,四环素类抗生素中金霉素残留最高,猪粪中含量高于鸡粪和牛粪。假设河源区东辽县当年产生畜禽粪便全部还田,以重金属背景值为参照,单因子污染指数均大于1小于2,达到轻度污染水平,重金属综合污染指数为0.97,达到警示污染水平;畜禽粪便安全施用年限为100年时,旱田、水田最小施用半径分别为233 m、44.5 m,与最大可施用半径比值均为0.25。而抗生素生态风险值均小于0.01,无生态风险。因此,畜禽粪便农田施用前需对重金属Cu、Zn、Hg采取无害化处理。     

广州市兽用抗生素的环境残留研究

畜禽废物中的抗生素可造成土壤及水体的抗生素污染,利用高效液相色谱及高效液相色谱-串联质谱分析了广州市代表性养殖场畜禽废物、施用畜禽粪土壤和鱼塘水中尼卡巴嗪、喹乙醇、四环素类、磺胺类、喹诺酮类、氯霉素类抗生素的含量。结果发现：猪粪、鸡粪中抗生素含量最高的均为四环素类,分别为123.76、14.59 mg.kg-1;含量最低的均为氯霉素类,分别为2.35μg.kg-1、0.08 mg.kg-1;小猪猪粪中抗生素的含量明显高于大猪。鱼塘水中抗生素含量较高的是四环素（5.16μg.L-1）与磺胺对甲氧嘧啶（4.78μg.L-1）,土霉素在所有样点中均未被检出。施用禽畜粪土壤中四环素类、喹诺酮类含量较高,分别为70.40、49.77μg.kg-1;磺胺甲基嘧啶、磺胺对甲氧嘧啶、磺胺甲噁唑、甲砜霉素、氯霉素、喹乙醇均未被检出。粪样中的抗生素可导致土壤和水体的抗生素污染,TCs、QNs和NCZ可能对生态环境和人类健康安全的威胁更大。     

发酵床养猪废弃垫料的资源化利用评价

发酵床养殖技术是基于控制畜禽粪尿排放与污染的一种新型生态养殖模式,但其有机废弃物的处理和应用值得进一步研究.本文测定了我国山东、吉林两省5个发酵床养猪场的废弃垫料的有机质、氮、磷、钾、重金属元素、抗生素和盐分含量以及有害微生物数量.结果表明,废弃垫料中富含有机质、氮、磷、钾等营养元素.其中有机质含量为42.62％～54.12％,全氮1.54％～2.12％,全磷(P2O5)2.24％～5.55％,全钾(K2O)0.57％～2.15％;Cu、Zn、Cr、As、Ni、Pb、Cd、Hg等8种重金属元素含量均符合国家有机肥料农业行业标准(NY 525-2012)和城镇垃圾农用控制标准(GB 8172-1987)的限量标准;土霉素(Oxytetracycline,OTC)、四环素(Tetracycline,TC)、金霉素(Chlortetracycline,CTC)等四环素类抗生素含量低,环境风险小;蛔虫卵和大肠杆菌含量均超过NY 525-2012和GB 8172-1987的规定限值,蛔虫卵死亡率范围为90％～94％,总大肠杆菌的数量范围为1.29×105～2.24×106cfus/g;垫料盐分含量达到22.11～45.71g/kg.评价结论:发酵床废弃垫料具有有机肥料的基本性质,但是盐分含量偏高;肠道寄生虫卵严重超标,具有生物安全隐患,施用前必须对其进行无害化处理.     

不同来源畜禽粪中磷铜锌化学形态及释放潜力研究

对分别采自规模化养殖场和农户散养的牛粪、猪粪、鸡粪等6种畜禽粪的化学组成分析表明,规模化养殖场畜禽粪中磷、铜和锌含量明显高于农户散养的相应畜禽粪,而磷素含量一般是鸡粪>猪粪>牛粪;畜禽粪中磷、铜和锌主要以可提取态存在,具较高的生物有效性;畜禽粪中可提取态磷、铜和锌占总磷、铜和锌的比例一般是规模化养殖场的高于农户散养.用去离子水连续提取表明,规模化养殖场畜禽粪中水可提取的磷、铜和锌的浓度及其占总含量的比例均明显高于相应的农户散养畜禽粪.结果表明,与农户散养的畜禽粪相比,农田施用由规模化养殖场产生的畜禽粪更易导致磷、铜和锌的流失.     

土壤及畜禽粪肥中四环素类抗生素固相萃取-高效液相色谱法的优化与初步应用

本研究优化了土壤和有机肥中3 种四环素类抗生素的提取和测定方法。方法经优化后,土壤和有机肥中的抗生素的提取效率达到52%~95%,且分析时间大大缩短。本研究还利用优化方法在天津进行了有机肥和菜地中3 种抗生素残留的初步调查。集约化养殖场的猪、鸡粪便中四环素类抗生素残留状况为: 金霉素（CTC）检出率达到78%,最高残留值达到563.8 mg/kg（干基）; 四环素（TC）和土霉素（OTC）检出率也高达56%,最高值分别达到34.8 mg/kg 和 22.7 mg/kg。在天津销售的几种商品有机肥中同样检测出四环素类抗生素的残留,残留水平与猪粪和鸡粪相当。菜田土壤样品中TCs的总检出率为64%,3.种抗生素中土霉素检出率最低为18%,最高值达到105.6 g/kg（风干基）; 四环素检出率为36%,最高值达到196.7 g/kg; 金霉素检出率为32%,最高值达到477.8 g/kg。在所调查土壤中,温室和大棚土壤TCs的残留水平高于露地土壤。占调查样品 27.3% 的菜田土壤中TCs总量超过欧盟规定的生态安全触发线（100 g/kg）,存在一定的潜在生态风险。     

吉林省畜禽粪便自然堆放条件下粪便/土壤体系中Cu、Zn的分布规律

本文通过对不同养殖场鸡、猪、牛粪便自然堆放条件下粪便和土壤样品的采集和实验室分析,研究了吉林省部分养殖场不同类型畜禽粪便Cu、Zn含量,以及粪便自然堆放对土壤Cu、Zn含量的影响。结果表明,鸡粪、猪粪和牛粪中Cu的含量范围和均值分别为7.12～26.04mg·kg-（1风干样,下同）（均值18.24mg·kg-1）、87.99～463.7mg·kg-（1均值243.6mg·kg-1）、3.95～27.63mg·kg-（1均值12.28mg·kg-1）;Zn的含量范围和均值分别为179.2～340.8mg·kg-（1均值276.9mg·kg-1）、140.5～455.8mg·kg-（1均值381.8mg·kg-1）、150.5～292.3mg·kg-（1均值188.1mg·kg-1）。不同类型粪便中Cu、Zn含量均是猪粪〉鸡粪〉牛粪,但不论是哪种类型的畜禽粪便重金属含量均是Zn〉Cu。在自然堆放条件下,鸡粪和猪粪中的Cu可从粪便向底土迁移,迁移量随粪便中Cu含量的增加而增加,并主要积累在土壤表层,而牛粪在自然堆放过程中对底土的Cu含量影响不显著,粪底土Cu含量分布规律为猪粪底土〉鸡粪底土〉牛粪底土;鸡粪、猪粪和牛粪中的Zn也可向底土迁移,使粪底土Zn含量有不同程度的增加,但主要积累在粪底土的表层,且不同类型粪便底土Zn含量差异不明显。     

施肥方式对蔬菜地土壤中8种抗生素残留的影响

从浙江省杭州、嘉兴和绍兴等3个地级市采集了4种不同施肥方式下(分别为施用畜禽粪+化肥、商品有机肥+化肥、沼渣+化肥和单施化肥)的蔬菜地表层土壤样品44个,分析了4类8种抗生素(包括四环素类抗生素的土霉素、四环素和金霉素,喹诺酮类抗生素的恩诺沙星,磺胺类抗生素的磺胺嘧啶、磺胺二甲嘧啶和磺胺甲噁唑及大环内脂类抗生素的泰乐菌素)的残留情况,探讨了施肥方式对蔬菜地土壤中抗生素残留的影响。结果表明,蔬菜地土壤中抗生素的检出率和残留含量与施肥方式密切相关。8种检测的抗生素中土霉素的检出率和残留含量明显高于其他种类的抗生素,土霉素的平均含量占8种抗生素总量平均值的67.03%。抗生素的检出率和平均含量由高至低依次为:土霉素磺胺二甲嘧啶恩诺沙星四环素磺胺甲噁唑、泰乐菌素金霉素磺胺嘧啶;四环素类抗生素磺胺类抗生素。土壤中各类抗生素的检出率及含量均为施用畜禽粪的蔬菜地施用商品有机肥的蔬菜地施用沼渣的蔬菜地单施化肥的蔬菜地,施用畜禽粪的蔬菜地土壤中抗生素残留量明显高于其他蔬菜地。试验结果表明,畜禽粪是蔬菜地土壤抗生素的主要来源,商品有机肥和沼渣的施用对蔬菜地土壤中抗生素的残留也有一定的贡献。     

畜禽粪便中的主要养分和重金属含量分析

为了进一步推进畜禽粪便资源化利用,推动现代化农业产业和循环经济发展。选取猪粪、牛粪、羊粪和鸡粪为主要研究对象,对其中的有机质、铵态氮、总磷、总氮和重金属元素进行了测定。结果显示:鸡粪中的有机质含量明显低于牛粪、猪粪和羊粪,而鸡粪中的铵态氮、全磷和全氮有明显高于牛粪、猪粪和羊粪。猪粪中的重金属铜和锌含量严重超标,超标率分别为69.0%和58.6%。鸡粪中镉、铬和镍金属含量超标率高于牛粪、猪粪和羊粪。在这四种畜禽粪便无害化、资源化和生态化的综合利用时,要充分考虑每种粪便中的养分和重金属含量,做到既合理又有效地综合利用。     

我国有机肥原料及商品有机肥中四环素类抗生素的检出率及含量

  【目的】  畜禽粪便等有机肥是抗生素污染农田土壤的重要源头之一。本研究通过调查分析我国有机肥原料及商品有机肥中四环素类抗生素的检出率及含量,为有机肥的安全施用提供依据。  【方法】  在全国采集有机肥生产的主要原料和辅料样品180个及商品有机肥样品244个,进行土霉素 (OTC)、四环素 (TTC)、金霉素 (CTC) 和强力霉素 (DXC) 4种四环素类抗生素 (TCs) 的分析。  【结果】  4种抗生素的总检出率为24.29%,其中有机肥原料和商品有机肥中的检出率分别为35.00%和16.39%,商品有机肥检出率低于有机肥原料。总样品数中检出1～2种抗生素的样品占80.58%,其中商品有机肥中占92.50%,有机肥原料中占73.02%。4种TCs含量由大到小顺序为CTC (22.11 mg/kg) > OTC (2.49 mg/kg) >TTC (1.74 mg/kg) >DXC (0.71 mg/kg),检出率由大到小顺序为OTC (14.39%) > DXC (11.08%) > CTC (8.96%) > TTC (6.13%)。有机肥原料中4种TCs的检出率由大到小顺序为猪粪 (83.33%) > 鸡粪 (66.67%) >牛粪 (30.77%) >羊粪 (24.42%),在鸭粪、菇渣、油渣 (枯饼)、酵母渣及骨粉中也有检出,说明TCs除了在畜牧养殖业中运用普遍,目前已延伸到蘑菇种植、动物源食品业的下脚料等。羊粪中CTC、TTC及OTC含量较高,猪粪和牛粪中CTC和OTC含量较高。商品有机肥中TCs的去除率分别为OTC (77.81%) >CTC (75.02%) >TTC (72.84%) >DXC (62.80%)。内蒙古和甘肃是4种TCs检出率及含量都最高的地区。  【结论】  有机肥原料和商品有机肥4种常用四环素类抗生素的检出率分别为35.00%和16.39%,总检出率为24.29%,商品有机肥的检出率低于生产原料。抗生素在鸡粪和猪粪及其制备的商品有机肥中的检出率高于其他原料。有机肥的堆肥化过程能去除畜禽粪便原料4种TCs的62.80%～77.81%,去除率由大到小顺序为OTC >CTC>TTC>DXC。     

猪粪中3种四环素类抗生素在土壤中的动态变化及降解途径

采用室内模拟培养试验,研究了180 d内不同用量猪粪中3种四环素类抗生素（TCs）（包括四环素TTC,土霉素OTC,金霉素CTC）在土壤中降解的动态变化规律及降解途径。结果表明,猪粪中3种四环素类抗生素进入土壤后含量均呈现前期迅速下降,中后期减缓的规律,但不同种类和用量处理的变化速率和减少幅度有显著差异（P0.05）。180d时,猪粪处理土壤中的降解率为金霉素土霉素四环素,平均半衰期为17.43d、31.32d、49.48d。降解率与猪粪用量呈负相关,同培养时间呈正相关。猪粪中抗生素在土壤中的降解率要高于纯品抗生素,降解率的增加以外源微生物降解为主,外源微生物降解对四环素的作用最好。综上所述,随着培养时间的延长,猪粪中四环素类抗生素在土壤中能随微生物降解等作用而逐渐减少,但短期内仍可能产生环境危害。     

重金属在猪饲料-粪污-沼液中的变化特征

畜禽养殖使用饲料中普遍添加了含有重金属的添加剂,畜禽对重金属的利用率低,绝大部分残留于粪便中,对生态环境和人类健康存在潜在风险。调查分析了太湖流域西岸区域养猪场饲料、猪粪和沼气化的沼渣和沼液9种重金属（Cr,Mn,Co,Ni,Cu,Zn,As,Cd,Pb）,研究结果表明,猪饲料和猪粪中Cu,Zn,Pb,Cd和As重金属均超标严重,猪大小不同,使得猪饲料和猪粪中重金属含量差异较大。沼液中Cu,Zn,As含量分别为3.37,34.49,0.36 mg/L,均严重超标,沼渣中Cu,Zn,Pb,Cd和Ni,分别达到1 348.20,10 525.03,1 254.45,57.36和1 043.99 mg/kg,均也严重超标,沼气化工程后除了Pb,Cd和Co外,其他6种重金属可溶态含量都增大,因此沼肥均不宜直接施用农田,需通过相应处理实现沼肥安全农用。     

浙江省重点地区猪粪中重金属含量及安全施用评估

【目的】 浙江的规模养殖集中度高,畜禽排泄物资源化利用率达96%以上,通过堆肥和制作有机肥还田是主要的消纳途径,因此粪便中的重金属含量影响土壤安全及作物的生长。饲料是猪粪重金属最主要的来源,因此,本研究检测了浙江省猪饲料和排泄物中的重金属,为作物施用的安全性评价提供基础数据。 【方法】 采集35家不同规模养殖场的仔猪、生长猪和育肥猪3个阶段饲喂的饲料和粪便样本共566个,采用干灰化法、高压消解法消解,用AAS、AFS、ICP-MS法分析了铁、铜、锰、锌、砷、铅、铬、镉和汞9种重金属含量。 【结果】 1) 粪便中8种重金属平均含量趋势为Zn > Cu > Mn > As > Cr > Pb > Cd > Hg,主要残留元素为Zn、Cu、Mn和As,按干物质计其平均值分别为2405、1288、528和28.2 mg/kg,变异系数 ( CV) 分别为83%、34%、6%和15%。猪粪中Cr、Pb、Cd元素含量较低,在0.29～3.52 mg/kg之间,Hg含量仅3.97 μg/kg。猪粪中重金属含量仔猪阶段趋高,育肥猪阶段趋低,各个阶段变异都较大,变异系数CV值介于21%～112%之间,显示各地的生猪饲养中微量元素添加还比较混乱。2) 饲料有机砷的使用存在明显区域差异,萧山地区占72.7%的饲料样本在各阶段猪饲料中均添加有机砷,衢州地区的占33.3%,两个地区各有1家养殖场未使用有机砷。猪粪中54.9%样本砷含量 > 15 mg/kg,16.9%样本砷含量 > 50 mg/kg,2.8%的粪便砷超过70 mg/kg。3) 按畜禽粪便安全使用准则进行判定,69.9%猪粪铜超标,16.9%猪粪砷超标。按有机肥料标准进行判定,猪粪中54.9%样本砷含量超标。按照饲料中金属元素在粪便中的浓缩率:Fe、Zn、Cu为7～10倍,锰约为3倍,当前饲养水平下,Fe、Zn、Cu元素存在过量添加。4) 以浙江全省旱地单位面积承载量估算,当前能消纳猪粪中Zn、Cu的排放,但当每公顷猪粪施用量超过2.27 t (干计) 时,局部地区重金属就有累积风险。 【结论】 应降低猪饲料中微量元素的添加量,禁止饲用有机砷制剂,才能有效降低猪粪施用所导致的重金属污染;按照目前监测猪粪肥重金属元素含量水平,有机肥的施用量用应控制在2.27 t/hm2 (干基) 以内,以防止对土壤造成污染。      

京郊畜禽粪污氮磷含量特征及影响因素分析

中国规模化养殖废弃物中养分资源数量可观,但缺乏循环利用技术,处置不当易引发环境污染问题。该文通过问卷调研和粪污样品检测,对京郊典型养殖场粪便和废水中的总氮、总磷含量特点进行分析,同时追踪典型规模化猪场废水中总氮、总磷含量变化的影响因素及其季节性变化特征。结果表明:所调研的养殖场中,猪粪、牛粪的总氮质量分数平均值分别为29.1,17.8 g/kg,总磷质量分数平均值分别为15.1,6.8 g/kg,猪粪便的总氮、总磷含量变异程度大于牛粪;猪场和牛场中废水总氮、总磷质量分数的平均值分别为892,540和82.4,53.3 mg/L,猪场废水总氮、总磷含量变异程度明显大于牛场。规模化猪场粪便总氮、总磷含量受到饲料配方的影响较大;受饲料和圈舍用水量的影响,现行饲养工艺及粪污处理方式下粪便对废水中总氮、总磷含量的影响较小;万头以上的规模化猪场废水中总氮、总磷含量存在季节性差异,且随着废水存储时间的推移其无机磷比例增加。这些变化特征可对畜禽粪便和养殖废水的资源化再利用提供了有用的参考。     

我国主要畜禽粪便养分含量及变化分析

取样并分析了我国20个省（市）主要畜禽粪便的养分含量。结果表明,畜禽粪便中养分含量变异很大,鸡粪和猪粪的氮（N）、磷（P2O5）、锌（Zn）、铜（Cu）含量明显高于牛粪和羊粪,而钾素（K2O）含量相当。鸡粪中N、P2O5、K2O、Zn、Cu平均含量分别为2．08％、3．53％、2．38％、306．6mg·kg^-1和78．2mg·kg^-1;猪粪中分别为2．28％、3．97％、2．09％、663．3mg·kg^-1和488．1mg·kg^-1;牛粪中分别为1．56％、1．49％、1．96％、138．6mg·kg^-1和48．5mg·kg^-1;羊粪中分别为1．31％、1.03％、2．40％、88．9mg·kg^-1、23．5mg·kg^-1。按照德国腐熟堆肥的标准,鸡粪中Zn、Cu的超标率分别为27．1％和15．3％;猪粪中Zn、Cu的超标率分别为62．5％和70．0％;牛粪中Zn、Cu的超标率分别为3．8％和9．6％;羊粪中Zn、Cu不超标。与上世纪90年代相比,鸡粪、猪粪、牛粪中P2O5的平均含量分别增加65．7％、93,7％和52．0％;鸡粪、猪粪、牛粪、羊粪K2O的平均含量分别增加138．7％、54．8％、71．9％、50．9％;鸡粪和猪粪中Zn的平均含量分别增加92．1％和383．5％,猪粪含Cu量增加近12倍。畜禽粪便的电导率（EC）值主要集中在50～150mS·cm^-1,pH主要集中在7．0—8．0。这一研究为畜禽粪便的安全合理施用提供了参考。