養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境監(jiān)測與防控技術(shù)引言養(yǎng)殖業(yè)是我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的重要支柱，但傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式下，畜禽糞便、廢水、廢氣排放及病原微生物擴散等問題，不僅威脅動物健康與產(chǎn)品安全，還對土壤、水體、大氣等生態(tài)系統(tǒng)造成潛在破壞。據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部統(tǒng)計，畜禽養(yǎng)殖污染已成為農(nóng)業(yè)面源污染的主要來源之一。在此背景下，精準的環(huán)境監(jiān)測與系統(tǒng)的防控技術(shù)成為實現(xiàn)養(yǎng)殖業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的核心支撐——監(jiān)測是“感知神經(jīng)”，用于識別環(huán)境風險；防控是“執(zhí)行手臂”，用于化解風險。本文從監(jiān)測指標、技術(shù)應(yīng)用、防控體系及實踐案例等維度，系統(tǒng)闡述養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境管理的關(guān)鍵路徑。一、養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境監(jiān)測：核心指標與技術(shù)體系環(huán)境監(jiān)測是防控的基礎(chǔ)，其目標是實時、準確獲取養(yǎng)殖環(huán)境中的物理、化學、生物指標，為風險預(yù)警與決策提供數(shù)據(jù)支撐。根據(jù)養(yǎng)殖場景（舍內(nèi)、場外、廢棄物處理系統(tǒng)）的不同，監(jiān)測指標與技術(shù)選擇需因地制宜。（一）核心監(jiān)測指標及危害養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境監(jiān)測的核心指標可分為四類（見表1），各類指標的超標均會引發(fā)不同程度的問題：空氣質(zhì)量：氨氣（NH?）、硫化氫（H?S）、二氧化碳（CO?）、顆粒物（PM??/PM?.?）是舍內(nèi)空氣的主要污染物。氨氣濃度超過10mg/m3會導致畜禽呼吸道黏膜損傷，降低免疫力；硫化氫濃度超過5mg/m3可引起動物中毒甚至死亡。水質(zhì)指標：養(yǎng)殖廢水與飲用水的關(guān)鍵指標包括溶解氧（DO）、pH值、氨氮（NH?-N）、化學需氧量（COD）。氨氮超標會導致水體富營養(yǎng)化，威脅水生生態(tài)；飲用水pH值偏離6.5-8.5范圍會影響畜禽消化功能。土壤質(zhì)量：畜禽糞便還田后，需監(jiān)測土壤中的重金屬（如銅、鋅）、有機物（如抗生素殘留）及全氮含量。重金屬累積會導致土壤退化，抗生素殘留可能誘導耐藥菌產(chǎn)生。生物指標：病原微生物（如非洲豬瘟病毒、禽流感病毒）、害蟲（如雞舍螨蟲）、有害藻類（如藍藻）是生物安全的核心監(jiān)測對象。病原微生物的擴散可能引發(fā)疫情，造成巨大經(jīng)濟損失。（二）主流監(jiān)測技術(shù)及應(yīng)用場景根據(jù)監(jiān)測需求（實時性、準確性、成本），選擇合適的技術(shù)是關(guān)鍵。以下是常見技術(shù)的對比與應(yīng)用：**技術(shù)類型****監(jiān)測指標****優(yōu)勢****局限性****應(yīng)用場景**電化學傳感器NH?、H?S、CO?成本低、響應(yīng)快、易集成需定期校準、壽命較短舍內(nèi)實時監(jiān)測（如豬場、雞舍）光學傳感器（紅外/激光）CO?、PM??/PM?.?精度高、抗干擾性強價格較高、維護復雜規(guī)?；B(yǎng)殖場廢氣排放監(jiān)測便攜式水質(zhì)分析儀DO、pH、NH?-N、COD操作簡便、現(xiàn)場檢測無法連續(xù)監(jiān)測飲用水質(zhì)抽查、廢水處理終端檢測分子生物學技術(shù)（PCR/ELISA）病原微生物（病毒、細菌）靈敏度高、特異性強成本高、需專業(yè)人員疫情預(yù)警、飼料/糞便病原檢測物聯(lián)網(wǎng)（IoT）系統(tǒng)溫濕度、氣體濃度、水質(zhì)參數(shù)實時傳輸、遠程監(jiān)控、數(shù)據(jù)可視化依賴網(wǎng)絡(luò)覆蓋、初期投入大規(guī)?；B(yǎng)殖場全場景監(jiān)測案例：某規(guī)模化豬場采用物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)，在舍內(nèi)安裝電化學傳感器（監(jiān)測NH?、CO?）、溫濕度傳感器，數(shù)據(jù)通過LoRa網(wǎng)關(guān)傳輸至云端平臺。當NH?濃度超過15mg/m3時，系統(tǒng)自動啟動機械通風設(shè)備；當溫濕度偏離適宜范圍（豬的適宜溫度為18-25℃，濕度為60%-70%），則觸發(fā)噴霧降溫或除濕裝置。該系統(tǒng)使舍內(nèi)NH?濃度平均降低28%，豬群呼吸道疾病發(fā)病率下降16%。二、養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境防控技術(shù)：從源頭到末端的全鏈條治理環(huán)境防控需遵循“源頭減量、過程調(diào)控、末端治理”的原則，結(jié)合養(yǎng)殖品種（豬、雞、牛）、模式（散養(yǎng)/規(guī)?；┑牟町?，構(gòu)建個性化防控體系。（一）源頭防控：減少污染物生成源頭防控是最經(jīng)濟有效的方式，核心是優(yōu)化養(yǎng)殖投入品與模式，從源頭上降低污染物排放。1.飼料優(yōu)化：采用低蛋白飼料：通過添加氨基酸（如賴氨酸、蛋氨酸）替代部分蛋白質(zhì)，減少糞便中氮的排放。研究表明，豬飼料中蛋白質(zhì)含量降低2個百分點，糞便氨排放可減少30%左右。使用環(huán)保飼料添加劑：如益生菌（枯草芽孢桿菌、乳酸菌）可改善畜禽腸道菌群，提高飼料利用率，減少糞便中有機物含量；植物提取物（如茶多酚、大蒜素）可抑制腸道內(nèi)有害菌生長，降低氨氣產(chǎn)生。2.養(yǎng)殖模式創(chuàng)新：生態(tài)循環(huán)養(yǎng)殖：如“豬-沼-果”模式，將豬糞便投入沼氣池產(chǎn)生沼氣（用于發(fā)電或取暖），沼渣沼液作為果樹肥料，實現(xiàn)廢棄物資源化利用。立體養(yǎng)殖：如“雞-魚”模式，雞舍建在魚塘上方，雞糞便直接落入魚塘作為魚飼料，減少糞便堆積與水污染。（二）過程調(diào)控：降低污染物擴散過程調(diào)控的目標是在養(yǎng)殖過程中控制污染物的產(chǎn)生與擴散，重點是優(yōu)化舍內(nèi)環(huán)境與糞便管理。1.舍內(nèi)環(huán)境調(diào)控：通風系統(tǒng)優(yōu)化：機械通風與自然通風結(jié)合，根據(jù)舍內(nèi)溫度、濕度、氣體濃度自動調(diào)整通風量。例如，肉雞舍采用“縱向通風+濕簾降溫”系統(tǒng)，可將舍內(nèi)溫度控制在20-28℃，氨氣濃度控制在10mg/m3以下。糞便及時清理：采用漏縫地板+刮糞機系統(tǒng)，每天清理1-2次糞便，減少糞便在舍內(nèi)的堆積時間，降低氨氣揮發(fā)。2.糞便無害化處理：好氧堆肥：將糞便與秸稈、鋸末等輔料混合，通過翻堆機保持有氧環(huán)境，利用微生物分解有機物，生成腐熟有機肥。堆肥過程中，溫度可達到50-60℃，能殺滅病原微生物與寄生蟲卵。厭氧發(fā)酵：將糞便投入沼氣池，在厭氧條件下分解產(chǎn)生沼氣（主要成分為甲烷）與沼渣沼液。沼氣可用于養(yǎng)殖場能源供應(yīng)，沼渣沼液可作為農(nóng)田肥料。（三）末端治理：凈化污染物排放對于無法通過源頭與過程調(diào)控消除的污染物，需采用末端治理技術(shù)進行凈化，確保達標排放。1.廢氣治理：生物濾池：利用填充材料（如木屑、火山巖）上的微生物，分解廢氣中的NH?、H?S等有害成分。生物濾池的去除率可達80%-90%，且運行成本低、無二次污染，適用于規(guī)?；B(yǎng)殖場廢氣處理。活性炭吸附：針對低濃度、高毒性的廢氣（如揮發(fā)性有機物VOCs），采用活性炭吸附裝置，吸附后通過熱脫附或更換活性炭實現(xiàn)循環(huán)利用。2.廢水治理：生物處理技術(shù)：如活性污泥法、生物膜法，利用微生物分解廢水中的有機物（COD、BOD）與氨氮。例如，某奶牛場采用“厭氧池+好氧池+沉淀池”工藝，廢水COD去除率達90%，氨氮去除率達85%。膜分離技術(shù)：如超濾（UF）、反滲透（RO），用于處理高濃度廢水或回用廢水。膜技術(shù)可去除廢水中的懸浮物、細菌、病毒，出水可用于沖洗欄舍或灌溉農(nóng)田。三、實踐案例：規(guī)?；i場的環(huán)境管理體系某規(guī)?；i場（存欄量1萬頭）通過“監(jiān)測-防控-資源化”一體化管理，實現(xiàn)了環(huán)境效益與經(jīng)濟效益的雙贏：1.監(jiān)測體系：采用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)監(jiān)測舍內(nèi)NH?、CO?、溫濕度，以及廢水處理站的COD、氨氮指標，數(shù)據(jù)實時上傳至云端，管理人員通過手機APP查看。2.源頭防控：使用低蛋白飼料（蛋白質(zhì)含量14%），添加益生菌（枯草芽孢桿菌），飼料利用率提高5%，糞便氮排放減少25%。3.過程調(diào)控：采用漏縫地板+自動刮糞機，每天清理2次糞便，糞便進入沼氣池進行厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生的沼氣用于發(fā)電，年發(fā)電量達20萬千瓦時，節(jié)約電費12萬元。4.末端治理：廢水經(jīng)“厭氧池+好氧池+MBR膜”處理后，出水用于沖洗欄舍，年節(jié)約用水3萬噸；廢氣經(jīng)生物濾池處理后，NH?濃度從25mg/m3降至8mg/m3，達標排放。四、未來趨勢：智能與綠色的融合隨著技術(shù)進步與政策推動，養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境監(jiān)測與防控將向智能化、綠色化、標準化方向發(fā)展：1.智能監(jiān)測：結(jié)合人工智能（AI）與機器學習（ML），通過分析監(jiān)測數(shù)據(jù)預(yù)測環(huán)境變化（如氨氣濃度上升趨勢），提前啟動防控措施（如增加通風量），實現(xiàn)“預(yù)測性防控”。2.綠色防控：推廣生物防治技術(shù)（如用捕食螨防治雞舍螨蟲）、植物提取物除臭（如薄荷油、樟樹油），減少化學藥劑的使用；發(fā)展“零排放”養(yǎng)殖模式（如發(fā)酵床養(yǎng)殖），實現(xiàn)糞便原位降解。3.標準完善：隨著《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》《農(nóng)業(yè)面源污染防治攻堅行動方案》等政策的實施，養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測與防控的標準將更加嚴格，推動行業(yè)規(guī)范化發(fā)展。結(jié)論養(yǎng)殖業(yè)