根據有關(guān)研究表明，畜禽養殖廢水屬于高濃度有機廢水，其中含有豐富的營(yíng)養物質(zhì)可歸還田地，但也含有較高量的Cu、Zn、As、Cr、Hg、Pb和Cd等重金屬及抗生素等環(huán)境危害性物質(zhì)，未處理達標的廢水還田后，一方面會(huì )引起土壤、地下水重金屬背景值的上升；另一方面還會(huì )因生物富集作用殘留在作物體內，進(jìn)一步危害人類(lèi)的健康。因此，養殖廢水還田需要關(guān)注重金屬及抗生素的影響，減少其還田后對環(huán)境及人體健康的風(fēng)險。

1、養殖廢水重金屬及抗生素的來(lái)源

傳統的畜禽養殖規模較小，面臨大規模犯病的機率較小，而今規?；男笄蒺B殖如果遭遇疫情則全場(chǎng)損失。為提高畜禽的抗病能力，減少疫情帶來(lái)的損失，養殖場(chǎng)會(huì )在畜禽飼料中添加微量的重金屬及抗生素。在飼料中添加適量的重金屬和抗生素可以提高畜禽的生產(chǎn)性能、維護機體的健康，但一般情況下，畜禽的腸道對重金屬的吸收僅有30%～40%，對抗生素的吸收最高僅為15%，其余均以尿液、糞便形式排出。據統計，2012年，市面上用于畜禽養殖的抗生素占抗生素使用總量的近80%，而抗生素作為生長(cháng)促進(jìn)劑已經(jīng)長(cháng)達60余年，僅作為促進(jìn)生長(cháng)的添加劑就有33種，在生產(chǎn)養殖業(yè)中應用廣泛。因此，養殖廢水中的重金屬及抗生素主要來(lái)源于飼料。

2、養殖廢水的處置現狀及環(huán)境風(fēng)險

國內規?；B殖場(chǎng)對畜禽產(chǎn)生的糞便、廢水一般采用堆肥發(fā)酵后糞污還田或自建污水處理站處理達到農田灌溉水質(zhì)標準后還田，兩種處理方式各有利弊，但環(huán)境的風(fēng)險不可避免。采用糞污還田的技術(shù)對養殖場(chǎng)的管理要求嚴格。養殖廢水屬于高濃度有機物廢水，管理不善則會(huì )引起農業(yè)面源污染，影響土壤、地下水、地表水的環(huán)境質(zhì)量。但糞污還田技術(shù)對重金屬的處理效率較明顯，能通過(guò)生物鈍化作用使得糞污中的重金屬離子轉化為不易被植物吸收的形態(tài)或富集在微生物的體內，進(jìn)而降低環(huán)境中重金屬的含量。自建污水處理站處理養殖廢水達到農田灌溉水質(zhì)標準后還田的方式能使廢水中的有機物濃度大幅降低，減少有機廢水對環(huán)境的影響。但國內畜禽養殖場(chǎng)污水處理工藝基本單一，主要對COD、BOD等主要污染物進(jìn)行處理，極少關(guān)注重金屬及抗生素的去除效果，因此養殖廢水對環(huán)境污染的風(fēng)險仍然不可忽視。

3、養殖廢水處理工藝對重金屬及抗生素的處理

對于養殖廢水養殖場(chǎng)一般采用兩種方式進(jìn)行還田：一種是沼液發(fā)酵后作為肥水灌溉，一種是將養殖廢水處理達到農田灌溉水水質(zhì)標準后進(jìn)行灌溉。無(wú)論是哪一種，處理后的廢水仍有重金屬和抗生素的存在。

3.1 沼液發(fā)酵

養殖廢水采用沼液發(fā)酵是較為常見(jiàn)且處理成本較低的處理技術(shù)，受大部分養殖場(chǎng)青睞。根據國內學(xué)者的一系列研究，沼液中含有的重金屬及抗生素含量較高。沼液發(fā)酵主要是利用微生物進(jìn)行厭氧發(fā)酵，沼液中含有的溶解性有機質(zhì)能與重金屬發(fā)生絡(luò )合作用，呈現穩定狀態(tài)。孫紅霞等人用含有不同重金屬的飼料對生豬進(jìn)行喂養，其中飼料中Cu超標率為18.5%。經(jīng)喂養后，在豬的糞便中發(fā)現Cu的超標率到達了35.2%，沼渣到達了44.4%，沼液到達了11.1%，可見(jiàn)重金屬在生物體內具有一定的富集作用，且在沼渣中超標最嚴重。Wei等人對江蘇大型養殖場(chǎng)進(jìn)行了調查，發(fā)現經(jīng)發(fā)酵后廢水中抗生素最高檢出濃度達到了169ug/L，而同時(shí)也在附近的河道中檢出了甲惡唑、土霉素等抗生素?？梢?jiàn)沼液發(fā)酵對抗生素的處理效果較差。

3.2 養殖廢水處理

目前我國畜禽養殖廢水的處理主要有兩種模式：一種是厭氧-自然處理模式，適用于中小型規?；B殖場(chǎng)；另一種是厭氧-好氧利用模式，適用于大中型畜禽養殖場(chǎng)或養殖區。其反應原理主要是利用微生物在好氧和厭氧的條件下對有機物進(jìn)行利用，其去除物質(zhì)主要為COD、BOD等營(yíng)養物質(zhì)，但對重金屬及抗生素的效果甚微。饒中秀等人對采集的污水處理站處理后的養殖場(chǎng)廢水尾水進(jìn)行重金屬的含量的測定，按照《農田灌溉水質(zhì)標準》（GB5084-2005）中Cd、Hg、Cr、Pb和As的限值作為參考，其實(shí)驗結果顯示重金屬存在不同情況的超標，超標率在2.7%～10.81%之間。根據Hu等人的調查研究，一般養殖廢水含有不同的抗生素的濃度約在37.2～2935.4ng/L，活性污泥法對不同抗生素的去除效率約為70%。Zheng等人、Chen等人分別對間歇式好氧反應器、曝氣生物濾池技術(shù)對抗生素的去除效率進(jìn)行了研究，處理效率約為76%～85%、91%，即處理后的抗生素濃度最低在3.72～293.4ng/L區間，參照歐盟水環(huán)境抗生素限值10ng/L，不同種類(lèi)抗生素存在超標現象。

4、含重金屬及抗生素的廢水對植物生長(cháng)的影響

4.1 抗生素對植物的影響

采用沼液發(fā)酵、固體糞便堆肥后還田是目前養殖場(chǎng)處置糞便、廢水的主流方式。根據有關(guān)研究，抗生素僅有15%可以被畜禽吸收，其余的經(jīng)排泄之后進(jìn)入環(huán)境。由于養殖廢水處理之后基本上用于農田灌溉或施肥，因此抗生素會(huì )隨肥水、沼渣等途徑回到環(huán)境，而隨之排泄的抗生素也進(jìn)入土壤中。進(jìn)入土壤中的抗生素可以被植物吸收和富集，不但會(huì )影響到植物對氮、鉀等元素的吸收，同時(shí)進(jìn)入植物體內的抗生素會(huì )與植物機體發(fā)生抗衡，干擾植物的正常的細胞分裂。也有報道指出，抗生素可以通過(guò)殺死植物周邊的協(xié)同微生物進(jìn)而影響植物的生長(cháng)?？股剡M(jìn)入環(huán)境后會(huì )被微生物吸收轉化，使微生物獲得抗性基因，進(jìn)而致使某些致病菌對藥物產(chǎn)生抗性。根據2015年世界衛生組織對114個(gè)國家細菌抗藥性的分析顯現，幾乎沒(méi)有哪個(gè)地區的是沒(méi)有出現細菌抗藥性問(wèn)題的，這就可能進(jìn)一步帶來(lái)植物在種植過(guò)程中施藥、抗病控制的困難，從而引發(fā)一系列農業(yè)危機。

4.2 重金屬對植物的影響

重金屬具有毒性和難降解性，而土壤重金屬污染具有長(cháng)期性、滯后性、隱蔽性和不可逆轉性，重金屬會(huì )在食物鏈中發(fā)生生物放大作用，進(jìn)而擴大影響面。畜禽對重金屬的吸收利用率較低，畜禽體內隨糞污排出的重金屬進(jìn)入環(huán)境后主要經(jīng)過(guò)根、莖被植物吸收富集，富集在植物的體內的重金屬往往不會(huì )被吸收轉化，而是長(cháng)期的富集在根、莖、果、葉之中。根據王一佩的實(shí)驗研究，植物重金屬含量根＞莖、葉＞果，一般吸收器官＞同化和輸導器官＞繁殖器官。不同農作物對重金屬的富集存在差異，分低、中、高三種累積型，其中豆科屬于低累積型，禾本科屬于中累積型，十字花科茄科、菊科等屬于高累積型。王曉飛對重金屬在土壤及甘蔗中的含量進(jìn)行了實(shí)驗研究，在重金屬重度污染區和輕度污染區甘蔗汁含有的Pb、Cd、As的安全性為Ι～Ⅱ之間，屬于污染等級屬于安全～優(yōu)良，相對不易發(fā)生重金屬富集作用。王一佩對沼液澆灌的植物中重金屬的富集情況進(jìn)行了研究，發(fā)現不同植物對重金屬的富集能力不同，其中富集能力從大到小分別為象草、番石榴、團花、巴西參、沙梨、花生、柑橘、桉樹(shù)、芭蕉，澆灌后綜合污染指數較高，空心菜、梨、柑橘等出現了不同情況的污染。

5、結論與建議

規?；B殖業(yè)的發(fā)展一方面帶來(lái)了經(jīng)濟的發(fā)展，另一方面也帶來(lái)了環(huán)境方面的風(fēng)險。養殖廢水、糞污用于還田存在重金屬和抗生素的生物富集和放大。用于養殖過(guò)程的重金屬和抗生素被生物體利用的效率較低，大部分都隨糞便、尿液排出，而養殖過(guò)程中采取的污水處理工藝和堆肥過(guò)程對重金屬的處理效果又欠佳，因而，重金屬和抗生素污染土壤的可能較高。結合有關(guān)實(shí)驗和調查結果，用于還田的養殖廢水由于作物的不同也存在不同的風(fēng)險，即便是同一種作物其在不同部位的累積情況也不同。因此在實(shí)行養殖廢水農灌和糞污還田的過(guò)程中應選擇合適的作物，以減少過(guò)程中帶來(lái)的環(huán)境和健康風(fēng)險。

為此，本文提出以下建議：（1）畜禽養殖過(guò)程應慎重考慮抗生素和重金屬的用量，關(guān)注其帶來(lái)的環(huán)境風(fēng)險；（2）養殖廢水處理工藝和糞污堆肥技術(shù)應考慮重金屬和抗生素的去除，減少養殖過(guò)程對環(huán)境的污染；（3）廢水農灌及糞污還田過(guò)程應選擇合適的作物作為消納作物，減少重金屬和抗生素累積帶來(lái)的環(huán)境和健康風(fēng)險。（來(lái)源：湛江市環(huán)境科學(xué)技術(shù)研究所）