赤峰地区大型养猪场猪粪锌含量的调查分析

张 岩，顾科隆, 韩成奎，董 武

(1.内蒙古民族大学 动物科学技术学院，内蒙古 通辽 028000；2.赤峰市元宝山区元宝山镇人民政府，内蒙古 赤峰 024000；3.江苏大学生命科学院，江苏 镇江 212000 4.赤峰市饲料草种质量检验站，内蒙古 赤峰 024000)

微量元素锌在动物生产中具有重要作用，经研究表明，锌与动物体内300多种酶和功能蛋白的合成有关，在动物养殖过程中，饲料中添加适量的含锌化合物，如氧化锌、硫酸锌等，可以起到增强动物免疫力、提高动物的食欲进而提高动物的生产性能、改善动物的繁殖性能等重要作用。经调查在大型养猪场，所用饲料中普遍添加了大量的锌化合物，以保证猪在生长过程中对Zn的需求，但是，猪对Zn的吸收效率却很低，喂食饲料中90%左右的Zn会随着粪便排出[1]，这就造成了猪粪中Zn的含量偏高。目前，在赤峰地区生猪养殖量增长迅速，产生的猪粪逐年增加，在农业生产中，猪粪中作为一种良好的有机肥料经常被施加到农田中，造成猪粪中残留的Zn富集到土壤中，土壤中含有过量的Zn会进入蔬菜中，可能导致食品安全问题[2]。

现通过大量采样，测定赤峰地区规模化养猪场在夏、冬两个季节粪便中锌的含量，为预防因施加猪粪便而导致农田中锌含量过高，提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 猪粪样品的采集

为了保证所采集的样品具有代表性，在所选取的12家大型养猪场中，每家养猪场随机选择30个点抽取粪便样品，每个点所抽取的样品数量大约相同，将所采集样品充分混匀，用四分法得到2 kg的样品，作为代表此养殖场产生粪便的代表性样品，将样品放入自封袋内，冷藏运回实验室。夏、冬、两季均按此方法采集样品。

1.2 样品的处理

样品自然风干，使用高速粉碎机(RT-04A，泓荃制药机械公司)粉碎样品，过筛备用(0.25 mm)。使用电子天平(TB214，北京赛多利斯仪器系统有限公司)称取1.0 g的样品，精确到0.0001 g，置于聚四氟乙烯塑料内罐中，加10 mL浓硝酸(优级纯)，混匀后放置过夜，再加入15 mL过氧化氢(30%)，盖上内盖放入不锈钢外套中，旋紧密封。然后将消解罐放入电热鼓风恒温干燥箱(DH-101-2B8，天津市中环实验电炉有限公司)中加热，升温至120℃后保持恒温2 h，至消解完全，冷却至室温，将消解液用稀硝酸溶液(50 mL浓硝酸稀释至500 mL)洗涤消解罐并定容至50 mL容量瓶混匀待测，每个样品做两个平行样，结果取平均值。同时，做空白对照。用原子吸收光谱仪(TAS-990AFG，北京普析通用仪器有限责任公司)测定样品溶液中Zn的浓度(ug/mL)，计算样品中Zn的含量(mg/kg)。

1.3 统计方法

实验样本各13个，采用T鉴定，P<0.01 为差异极显著。

表1 各养殖场夏、冬两个季节所采集样品Zn的含量 (mg/kg)

2 结果及分析

从测量结果可以看到，内蒙古赤峰地区12家养猪场夏、冬两个季节所采集的粪便样品中均检测出较高含量的锌，分别是1707.9 mg/kg和2564.1 mg/kg, 都高于500 mg/kg国家污染物控制标准(GB 4284-84)，并且冬季显著高于夏季 (P<0.01)。究其原因，在现代饲料行业里，猪饲料中添加锌化合物是非常普遍的，研究表明，在猪饲料中添加Zn可以有效降低早期断奶仔猪的腹泻率[3]。根据索超等人的研究，畜禽粪便中的Zn的含量与其饲料中Zn的含量有明显的正相关性，在猪饲料中添加锌导致猪的粪便中残留了大量的锌，并且，猪饲料中的锌在猪的粪便中积累效应最为明显，达到了4.40～6.61倍[4]。其中夏季样品中Zn的含量最高值为4466.6 mg/kg，最低值为620.0 mg/kg，平均值为1707.9 mg/kg；冬季样品中Zn含量最高值为6537.2 mg/kg，最低值为665.5 mg/kg，平均值为2564.1 mg/kg；另外，同一养殖场夏、冬两季猪粪便中的Zn含量也有一定差别，通过表1可以发现，冬季样品中Zn含量较夏季样品Zn含量明显升高，这种差别在不同养殖场之间也并不相同，差距最大的可达到2354.8 mg/kg，最小的为-31.3 mg/kg，冬季样品Zn含量平均值较夏季样品Zn含量平均值高770.7 mg/kg。这可能是因为在冬季，气温下降导致猪舍温度降低，猪舍内部因为密封较严，更加潮湿，导致猪的腹泻率升高，因此在冬天，经常会在猪日粮中添加额外的含锌添加剂，降低猪在冬天的腹泻率，这就导致了冬季猪粪便中Zn含量较夏季高的现象。

3 结论

养猪场产生的猪粪便中的锌可以增加土壤中锌的含量，但是，根据中国农用污泥中污染物控制标准(GB 4284-84)，当土壤的pH值< 6.5，锌含量应不高于500 mg/kg，本次调查中, 夏、冬两季中养猪场所采集样品均超标，超标率达100%；当土壤的pH值≥6.5，锌含量不应高于1000 mg/kg，那么本次调查中夏季在养猪场所采集样品的锌含量超标率为58.33%，冬季在养猪场所采集样品的锌含量超标率为83.33%。由于重金属具有土壤积累的特点，我国传统上将动物粪便作为一种优质的有机肥，但是长期施用含有高浓度Zn的粪便会导致农田Zn含量不断增加，尤其是冬季养猪场猪粪更会加剧土壤中Zn的积累，长此以往，会威胁到土壤环境和农产品安全。

基于可持续绿色发展农业，提示我国应当制定合理的饲料标准，控制饲料中重金属的含量。也能够将畜禽粪便中重金属的含量控制在合理范围之内，保证农业可持续健康发展。