家庭农场生态环境保护 课件 第1-7章 农业生态环境保护概述-秸秆资源化利用技术

家庭农场生态环境保护1课程简介：家庭农场的生态环境与保护，以生态学理论为主导，运用系统工程方法，以合理利用农业自然资源和保护良好的生态环境为前提，因地制宜地规划、组织和进行农业生产的一种农业生态保护。课程目录本课程共分为七个模块。总任务：了解农业生态环境保护的重要性，掌握分析农业生态环境因素和保护生态环境的方法；掌握畜禽粪污及其有害物质减量生产技术；掌握畜禽粪尿、秸秆资源化利用技术；具备家庭农场科学施肥及污染防治的知识基础和技术能力；掌握轮耕休作技术要点；具备在实际生产中科学使用农药的技术能力。学习方法树立系统、动态、实践三种观念做好预习复习建立知识网络单元一、了解农业生态环境单元二、农业生产自身污染单元三、生态农业与生态环境的可持续发展项目一农业生态环境保护概述一.农业生态环境的定义项目一了解农业生态环境农业生态环境是指农业生物赖以生存和繁衍的各种天然和经过人工改造的环境因素的总称，包括士壤、水、大气和生物等，也可以说是指直接或者间接影响农业生存和发展的士地资源、水气候资源和生物资源等各种要素的总称，是农业生存和发展的前提，也是人类社会生产发最重要的物质基础。二、农业生态环境污染（一）来自农业外的污染1、农区大气污染：全世界每年排入大气中约含400种有毒物质，通常造成危害的约30多种。主要有害气体：（1）二氧化硫（SO2)：主要来源于火力发电厂和石油加工、石油化工厂等的煤炭燃烧。（2）氟化物(HF)：主要来源于制造磷肥、搪瓷、玻璃等用萤石或氟硅化钠作原料的工厂。（3）氯(Cl)：来源于食盐电解工业以及制造农药、漂白粉、消毒剂等工厂的排气及溢漏事故。（4）光化学烟雾：由汽车尾气在紫外线作用下，通过光化学反应产生的。主要是含有臭氧、氮氧化物、过氧乙酰硝酸酯等氧化物气体的氧化烟雾。（5）粉尘：空气中的固体或液体微粒。分为粉尘和微尘。对植物、动物都会造成不同程度的危害。2、农业用水污染：工矿企业排放的未经净化的废水、废渣、废气和城镇居民排放的生活污水是主要的污染源。农业用水中危害较大的污染物质有：（1）氰化物和酚、苯类：主要来源于焦化厂、煤气厂、炼油厂的废水。低浓度时刺激作物生长，含量较高时，则作物生长明显受到抑制直至死亡。（2）三氯乙醛(C2HCl3O)：主要来源于化工、医药和农药等工厂的废水。对单子叶植物特别是小麦危害严重。（3）次氯酸(HClO)：主要来源于电解食盐水制碱工艺过程中排放的含氯废水，（4）油类：主要由油田和石油工业、汽车工业以及由洗涤金属等产生的废水。（5）洗涤剂：主要是洗衣粉、洗衣膏、纺织工业的清洗剂、染色助剂。（6）氮素过剩:水稻贪青状、结实不良、病虫害多发；小麦会出现只长茎叶、分蘖，贪青晚熟，病虫害多发现象。（7）病原微生物：主要包括沙门市杆菌、痢疾杆菌、肝炎病毒等附着在蔬菜上，成为疾病传染源。3、农田土壤污染：与农业用水污染密切相关。当土壤中增添了某些日常不存在的有害物质，或某些固有物质含量增高时，土壤的物理性质就被概念，从而影响土壤微生物活动，降低土壤肥力，妨碍作物生长。当土壤中的有毒物质超过一定限度时，就会危害农业生产。（1）镉：主要来自金属矿山、冶炼等排放的废水，在土壤中堆积通过作物根系负极与植物体或种子果实中。（2）汞：主要来源于农药、医药、仪表、塑料、印染等工业排放的含汞废水，汞矿矿山的废渣等。被作物叶片和根系吸收后，大部分残留在根部。（3）砷（俗称砒）：主要来源于制造硬质合金的冶金工业、制药工业等排放的废水。植物茎、叶或子实内易残留。（4）铅：来源于有色金属冶炼的废水及汽车废气等。植物根或叶吸收，蓄积在根部，部分转移并残留在子实内。（5）硒：主要来源于燃煤动力工业、玻璃、电子工业以及铜、铅、锌矿石的焙烧工业等。过多会对作物造成伤害。

（一）农区大气污染（二）农业用水污染（三）农田土壤污染（二）农业本身的污染

1、农药污染：长效性农药喷洒时，除一部分被吸收，造成作物内的残留外，降落到地面的农药，有的残留于土壤中，被土壤动物摄取并累积，通过家禽的捕食等辗转危害。有的则随灌溉水或雨水流入江河湖海，被水生动物吸收并浓缩，造成危害。农药的长期使用，还会因害虫的天敌被消灭或因害虫的致病微生物产生抗药性，而加剧病虫危害。2、化肥污染：长期过量施用化肥或施用不当可造成明显的环境污染或潜在性污染三、农业生态环境保护

基本任务：保护农业资源，改善农业生态环境，防治环境污染和生态破坏。分为以下2项。（一）开发利用和保护农业资源

1、按照农业环境的特点和自然规律办事，因地制宜，搞好废物资源合理利用。

2、保护土地资源，建立基本农田保护区，严禁乱占耕地。

3、加强渔业水域环境的管理，保护我国的渔业资源。

4、建立不同类型的农业保护区，保护名、特、优、新农产品和珍稀濒危农业生物物种资源。（二）防治农业环境污染

1、防治工业污染。重点是严格防止新污染的产生，抓紧解决突出的污染问题。2、积极防治农业生产自身污染。主要是包括农药、化肥、秸秆、地膜塑料、畜禽粪便等。3、大力开展农业生态工程建设。积极示范推广生态农业，加强植树造林、封山育林育山工程、水土保持工程和农村能力工程。积极开展沼气生态农业工程。4、生物多样性保护。保护生物多样性，加强生物物种资源的调查和摸清濒危实情，科学采取不同的保护措施。（一）农业生态环境影响因素分析（二）农业生态环境保护问题生态资源总量：一个国家或地区农业生态环境承载能力的决定性因素。包括耕地、森林、草地、光照及水资源等。污染与破坏程度经济发展速度环境保护力度：体现在资金投入和水土流失治理、自然保护区建设、森林病虫鼠害防治、林业建设方面。资源市场缺陷资源利用的不可逆性和唯一性权衡取舍关系：经济发展与环境保护的关系。分为此消彼长的关系，即资源存量与经济增长的转换关系；另一种是互为促进关系，经济水平的提高，资源利用效率也会跟着提高，进而对环境改善的投入也可能增长，形成良性循环。四、农业生态环境因素分析与保护问题市场非对称性非市场交易资源

五、保护好农业生态环境需采取得措施

（一）不断完善法律法规制度，依法控制和消除污染源①立法手段：我国颁布了《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国土地管理法》《农业环境保护工作条例》《排污费征收使用管理条例》《农药安全使用标准》等法律条例，主要对污染物的净化处理、排放标准、排放量和浓度的限制等。②行政手段：行政措施和经济制裁，如排污收费、超标罚款等。③在完善法律法规的基础上，考虑经济的同时考虑环境、资源和生态的承受力，加强对自然资源的合理开发利用，促进人和自然和谐相处。（二）努力提高全社会的生态环保意识社会民众的环保意识和环保观念是良好生态环境的基础和条件。加强生态教育，提高农民的生态文明意识和生态道德修养，强化农业污染带来的生存危机意识。促进农业发展由主要依靠资源消耗型向资源节约型、环境友好型转变，努力实现“一控两减三基本”即严格控制农业用水总量，把化肥、农药施用总量逐步减下来，实现畜禽粪便、农作物秸秆、农膜基本资源化利用。

五、保护好农业生态环境需采取得措施（三）积极培育农民科学种田观念，合理施肥用药要积极引导广大农民科学、合理施肥用药，大力推进生态农业和农业循环经济发展，围绕实现“一控两减三基本”的目标，要重点做好7个方面工作:坚持控量提效，大力发展节水农业;坚持减量替代，实施化肥零增长行动;坚持减量控害，实施农药零增长行动:坚持种养结合，推进畜禽粪污治理:坚持五化并进，全面开展秸秆资源化利用:坚持综合施策，着力解决农田残膜污染;坚持点面结合，稳步推进耕地重金属污染治理工作。（四）建立健全土壤环境保护体系

建立土壤环境质量调查、监测制度，构建土壤环境质量检测网，落实破坏生态环境的责任和法律追究。农业面源污染，一般指在农业生产和农民生活等活动中，由溶解的或固体的污染物，如化肥、农药、农膜、畜禽粪便、重金属以及其他有机物或无机物等，通过农田地表径流、农田渗漏、农田排水、蒸发等进入水体、土壤和大气中，引起地表水体氮、磷等营养盐质量浓度上升、溶解氧减少，导致地表水水质恶化，从而最终形成水、土、空气等农业生产环境的污染。简单地说农业自身污染指用于发展农业生产的化肥、农药、农膜、畜禽粪便等造成的污染。一、农业生产自身污染的概念17项目二、农业生产自身污染

二、农业生产自身污染的主要因素和现状生活垃圾和生活污水处理率低，无序排放农用化学品投入量大，利用率低作物秸秆产量大，资源利用率低畜禽养殖量大，粪便处理率低化肥过量施用近年来，因大力推广了测土配方施肥技术术，化肥用量的增长率有所降低，但仍呈逐年增长的趋势。我国化肥用量约占世界总用量的1/3左右，目前果树化肥施用量已达到550kg/hm2；蔬菜化肥施用量已达到365kg/hm2；一些农田单位面积的施用量也远远超过国际上公认的安全施用上限（225kg/hm2）。在大量施用的同时，肥料利用率较低，一般氮肥的利用率为30%-35%，磷肥的利用率10%-20%，钾肥的利用率为35%-50%。农药过量使用我国目前各种农药制剂已达600多种，每年施用总量已超过130万吨，单位面积化学农药的平均用量比一些世界发达国家高15%，但实际利用率只有1/3左右，每年遭受残留农药污染的作物面积超过0.67亿公顷。

地膜过量使用根据中国农村统计年鉴数据显示，截至2025年7月，我国地膜用量每年超过145万t，覆盖面积已达0.167亿hm2。地膜不易腐烂，难以降解，已有研究结果表明，自然状态下残留地膜能够在土壤中存留百年以上，导致残膜对农业生产及环境都具有极大的副作用，不仅影响到土壤特性，降低土壤肥力，严重的还可造成土壤中水分养分运移不畅，在局部地区引起次生盐碱化等。同时，对农作物生长的危害也不轻，主要表现在农作物根系生长可能受阻，降低作物获得水分养分的能力，导致产量降低。畜禽粪便污染突出我国畜禽粪便产生量约为17.3亿吨，是我国每年排放的6.34亿吨工业固体废弃物的2.7倍。畜禽粪便中含有的氮、磷量分别为1597万吨和363万吨，相当于我国同期化肥使用量的78.9％和57.4％。作物秸秆浪费严重

我国是粮食生产大国，也是秸秆生产大国，目前每年整个农作物秸秆的生物量大概超过8亿吨。目前，我国农作物秸秆利用率很低，据粗略估计，直接用作生活燃料的部分秸秆占总量的8%左右，用作肥料直接还田的部分秸秆占总量的55%左右，用作饲料的秸秆量占总量的24%左右，用作工业原料的秸秆量占总量的1%左右，作为基料种植食用菌的秸秆量占总量的0.7%左右。生活垃圾到处堆弃全国农村内年产生生活垃圾接近3亿吨，无害化处理仅为10%。

农村污水随意排放

每年200亿立方米的生活污水，无害化处理率不足1%，有94%的乡镇污水采取自由排放的方式。

三、我国农业生产自身污染的治理

目前国务院审议通过了《全国农业可持续发展规划》，明确提出要着力转变农业发展方式，促进农业可持续发展，走新型农业现代性状化道路。要把农业生产自身污染防治作为一项重要工作来抓，作为转变农业发展方式的重大举措，作为实现农业可持续发展的重要任务。目前，我国已连续5年实现农作物化肥又农药使用量零增长。再经过一段时间的努力，使农业生产自身污染加剧的趋势得到有效遏制，确保应实现“一控两减三基本”，(即严格控制农业用水总量，减少化肥农药施用量，地膜、秸秆、畜禽盖粪便基本资源化利用)目标。生态农业与生态环境的可持续发展27地膜造成的白色垃圾秸秆焚烧造成的大气污染过量使用化肥的田地过量使用农药会引起水与土壤的污染农业污染带来的食品安全面对农业生产产生的如此严峻的生态环境问题，农业该如何发展？农业可持续发展——生态农业一、生态农业的内涵生态农业是应用生态学原理和系统科学方法，把现代科技成果与传统农业精华相结合而建立起来的具有生态合理性、功能良性循环的一种现代化农业体系。一种社会、经济与生态效益密切结合的现代农业模式我国生态农业的特征

中国特色的生态农业建立在可更新资源基础之上，与当地农业环境资源组合相适应

中国特色的生态农业以一业为主，多业结合，全面发展

中国特色的生态农业利用共生相养，合理配置农业植物、动物、微生物，实行立体种植、混合喂养、结构合理的立体农业我国生态农业的特征中国特色的生态农业循环利用“废物”，使农业有机废弃物资源化，增加产品产出。开展以生物防治为主的综合防治，控制杂草和病虫害

中国特色的生态农业充分利用现代的科学技术，特别是生物技术，并且与传统农业实用技术相结合

中国特色的生态农业以内部调控为主，外部调控为辅

中国特色的生态农业全面规划，兼顾社会、经济和生态三大效益

生态农业技术（一）立体种植和立体养殖技术立体种养技术通过协调作物和作物之间，作物和动物之间，以及生物与环节之间的关系，充分利用互补制度合理利用资源。林下鸡葡萄地里套种小西瓜海南文昌：胶茶鸡混合模式（二）有机物质循环利用技术通过物质多层次、多途径循环利用，实现生产和生态的良性循环，提高资源的利用效率。主要通过种植业、养殖业的动植物种群、食物链及生产加工链的组装优化加以实现。1、畜禽粪便综合利用①干燥膨化鸡粪替代粗饲料及粗蛋白饲料；②沼气原料｛能源利用残渣有机肥料食用菌培养料猪、鱼饲料北京市蟹岛绿色生态度假村示意图典型的中国生态农业建设模式示意图

----蚯蚓养殖蚯蚓，蝇蛆养殖养殖业加工厂作物养鱼养鸡粪便秸秆酒，饮料化工产品452.秸秆综合利用1）有机肥料2）饲料供牛、羊等草食动物食用3）氨化处理、微生物发酵及添加剂处理，替代部分粮食4）食用菌的培养料、沼气原料生态农业循环经济图五环产业链

（三）生物综合防治技术1、利用轮作、间混作等种植方式控制病、虫、害等轮作：在同一块田地上，有顺序地在季节间或年间轮换种植不同的作物或复种组合的一种种植方式。间作：同一田地上于同一生长期内，分行或分带相间种植两种或两种以上作物的种植方式。混作：将两种或两种以上生育季节相近的作物按一定比例混合种在同一块田地上。说一说下图中分别是哪一种种植方式？间作轮作混作（三）生物综合防治技术2、通过收获和播种的时间的调整防止或减少病、虫、草害。错开病、虫、草的生活中周期。3、利用动物、微生物治虫、除草。放养害虫天敌。4、利用生物试剂替代农药防止病、虫、草害。自然界生物分泌物、开发新型农业。（四）、再生能源开发技术沼气发酵技术：通过微生物在厌氧条件下，把有机大分子降解为可溶性碳、氮小分子化合物，并产生甲烷。太阳能利用技术：塑料大棚、太阳能温室等。风能二、可持续农业发展（一）可持续发展的由来◆1、春秋战国时代：保护正在怀孕或产卵期的鸟兽鱼鳖永续利用思想和定期封山育林的法令。《荀子》提出:“渐伐，养长不失其时，故山林不童，而百姓有余材。”(伐木和种树要同时进行，这样山林就不会光秃，百姓也有生活用的木材)《孟子》中有“斧斤以时入山林，材木不可胜用也”的名句，(可持续发展，就是讲有计划的伐木，保持它可以有生长空间，就会用之不竭)后魏贾思勰(405-456)，著书《齐民要术》，提到:“陶朱公术日:种柳千树则足材，十年以后髡kun-树得一载，岁髡两百树，五年一周。2、近代以来，工业化、城市化的高度发展造成生存与发展问题。深刻的环境危机城市：大气、水体、固体废弃物、噪声污染农村：水土流失、荒漠化、森林和草地减少，生物多样性减少大气污染耕地污染大气污染耕地盐碱化水污染资源短缺令人担忧自然资源总量在世界排名人均占有量占世界人均值的比例土地资源31/3矿产资源33/5耕地资源41/3河流径流量61/4森林面积61/5庞大的人口压力7%的耕地养活21%的人口1份的世界平均财富养活6倍的人口1/4的新增产值用来养活新增加的人口中国可持续发展指南——《21世纪议程》中国21世纪议程—中国21世纪人口、环境与发展白皮书北京1994发布时间:1994年3月背景：中国总结了国内外的历史经验教训，我国只有选择走可持续发展的道路。全球第一部国家级的《21世纪议程》（二）可持续发展的基本内涵几种有代表性的定义从自然属性定义:即“生态持续性”，旨在说明自然资源及其开发利用程度的平衡。保护和加强环境系统的生产和更新能力。从社会属性定义:在生存于不超出维持生态系统承载能力之情况下，改善人类的生活品质。从经济属性定义:在自然资源的质量和其所提供服务的前提下，使经济发展的净利益增加到最大限度。从科技属性定义:转向更清洁，更有效的技术—尽可能接近“零排放”或“密闭式”工艺方法—尽可能减少能源和其它自然资源的消耗。从三维结构复合系统定义可持续发展

可持续发展是能动地调控自然—经济—社会复合系统，使人类在不超越资源与环境承载能力的条件下，促进经济发展，保持资源永续和提高生活质量。

既满足当代人的需要，又不损害子孙后代满足其需求能力的发展。包括生态持续，经济持续和社会持续，生态持续是基础，经济持续是条件，社会持续是目的。定义全面概括

（三）可持续发展定的基本原则1、公平性原则——本代人的公平；代际间的公平；2、可持续性原则3、共同性原则4、发展性原则--可持续发展的目的是发展，关键是可持续。5、和谐性原则：人与人之间、人与自然的和谐。6、协调性原则公平分配有限资源。

（三）可持续发展定的基本原则7、需求性原则8、安全性原则9、高效性原则。根据人们的基本需求得到满足的程度来衡量的。10、参与性原则。公众参与。（四）可持续农业

可持续农业的含义

在满足当代人需要，又不损害后代满足其需要的发展条件下，采用不会耗尽资源或危害环境的生产方式，实行技术变革和机制性改革，减少农业生产对环境的破坏，维护土地、水、生物、环境不退化、技术运用适当、经济上可行以及社会可接受的农业发展战略。

“生态上健康”“经济上有活力”“社会能够接受的”

农业可持续发展的目标1、保持农业生产率稳步增长，提高食物生产的产量，保障食物安全；2、保护和改善生态环境；3、满足人们生活和国民经济发展的需要。包括经济、生态、社会可持续性。（五）农业的可持续发展及其内容《中国21世纪议程》农业与农村的可持续发展设立了7个方案领域:①推进农业可持续发展的综合管理；②加强食物安全和规业系统；③调整农业结构，优化资源和生产要素组合；④提高农业投入和农业综合生产力；⑤农业自然资源的可持续利用和生态环境保护；⑥发展可持续农业科学技术；⑦发展乡镇企业和建设农村乡镇中心。三、农业生态环境的可持续发展

（一）农业生态环境存在的问题

1、传统的农业耕作方式带来农业生态环境的污染和破坏主要表现为水体污染、化肥农药污染、农业废弃物污染、白色污染等农业面源污染；乱砍乱伐、土地盐碱化等农业生态破坏。田间废弃地膜2、因资源短缺和人口剧增，导致的掠夺式开发，造成的生态环境破坏。3、农业生态环境功能利用不合理，导致自然灾害频繁发生。主要为洪涝干旱、水土流失、土地荒漠化、沙尘暴等。2006年4月16日晚北京发生沙尘暴水土流失98年特大洪水：江西抗洪场面4、城镇化发展，对农业生态环境造成了巨大污染。工业废水排放城镇生活垃圾堆放

（二）农业生态环境恶化导致的深层次问题1、进一步扩大了城乡差距，加剧了贫困程度PPE怪圈：P（Poverty）贫穷—P（Population）人口增加—E（Environmennt）环境恶化。2、进一步加剧了经济和社会发展的压力。3、加剧了自然灾害的频繁发生。（三）农业与可持续发展我国现代农业的现状1、我国是传统的农业大国，并且是世界上人口最大的发展中国家，农业基础地位非常重要，必须牢牢把握农业基本盘。2、高投入、高消耗、低收益、低产出，并造成环境污染、生态破坏和资源短缺等后果。3、我国人口基数大，预计到2030年将达到16亿，而耕地面积只有19.179亿亩，粮食安全严重。综上，必须发展可持续发展农业。可持续农业是一种不造成环境退化的，技术上适当、经济上可行、社会上能接受的农业。可持续农业的关键在于农业经济增长方式的转变从需求角度看——从国内需求为主转向外向型扩张偏移从供给角度看——从外延式向内涵式过渡从投入产出角度看——从粗放式向集约式转变可持续农业的特征经济持续性：关注生产者的长期利益—产量的持续性农业经营的经济表现和可获利性社会持续性：满足人类基本需要（衣、食、住）较高层次的社会—文化需求（教育、就业等）生态持续性：关注生物—自然过程以及生态系统的永续生产力和功能（四）可持续发展的农业生态环境保护机制1、可持续发展的农业应遵从自然规律和经济规律；2、可持续发展的农业必须遵从环境经济学和生态经济学理论；3、可持续发展的农业需遵从“3E—R—T”模式，即考虑到生态、环境、经济、技术、资源等5各方面。生态、环境是条件，制约着资源的数量、经济的发展，资源是基础，技术是手段，通过加工，实现经济发展的目的。（五）增强农业生态环境保护，促进可持续发展1、加强对农业和农村经济结构进行战略性调整，建立现代农业耕作模式。走资源节约、生产集约高效、环境保护的开持续发展道路。2、大力发展生态农业，推动农业的可持续发展。3、因地制宜，发展地区特色农业。4、加大执法力度，普及环境教育，加强国际合作。国外生态农业建设的实例1、以色列的生态农业对水的管理和利用大力发展沙漠林业政府和研究机构的政策和技术支持以色列滴灌以色列

现代化温室2、菲律宾马亚农场以沼气为纽带的生态农业模式563、日本的生态农业模式再生利用型有机农业型稻作——畜产——水产三位一体型畜禽——稻作——沼气型57德国太阳能发电站设计和建设的太阳能发电站发电功率达5000千瓦。该发电站投入使用后，德国每年的二氧化碳排放量将减少3700吨。畜禽粪污及其有害物质减量技术75项目一源头减量技术项目二污水减量控制技术畜禽粪污现状我国主要畜禽的粪便年产量在11亿吨以上，尿液的年产量在8亿吨以上，粪+尿合计年产量在20亿吨以上（加上养殖过程中产生的污水，累积达到40亿吨），畜禽粪污年产量巨大。从粪便来源来看（以2016年为例），因为牛的产粪系数高，所以产粪占比最高达到47%，其次为羊，2.18亿吨，占比19%，生猪和家禽的产量占比相近，均占17%左右。畜禽粪污主要污染物及危害畜禽养殖过程中产生的污染物主要包括固体废物（粪便、尸体、垫料，以粪便为主）、液体污染物（尿液、冲洗水）、气体污染物（温室气体、恶臭气体）。畜禽养殖废弃物具备污染负荷大、成分复杂、难处理等特点，如果不能及时有效地进行无害化处理，会造成严重的环境污染，主要体现在水、大气、土壤、病源传播等方面。畜禽粪污主要污染物及危害

畜禽粪污资源化行业主要政策分析十八大以来，“绿水青山就是金山银山”的观念深入人心，人民对环境的要求不断提升，国家对环境保护重视程度也在不断加强。生态文明建设写入宪法，十九大将环保提升到“中华民族永续发展的千年大计”前所未有的战略高度。为此，国家实施了环保税、排污许可证、中央环保督查、专项调查等一系列政策和措施，建立了环境保护的长效机制，环境保护受到空前的重视。中央将“污染防治攻坚战”（三大攻坚战之一）列为未来3年的工作重点，其中“农业农村污染治理”是打好污染防治攻坚战七场标志性的重大战役之一。而畜禽粪污作为农村面源污染的重要来源之一，综合治理显得势在必行。畜禽粪污资源化行业主要政策分析

时间政策文件主要内容2014年1月畜禽规模养殖污染防治条例专门针对畜禽养殖污染防治的法律文件，明确了禁养区划分标准2014年4月中华人民共和国环境保护法畜禽养殖选址建设和管理要符合法律规定，对畜禽养殖污染物要科学处置2015年4月水十条科学划定畜禽养殖禁养限养区，规定2017年底前，依法关闭或搬迁禁养区内的畜禽养殖场和养殖专业户，京津冀长三角珠三角提前一年完成2015年11月农业部关于促进南方水网地区生猪养殖布局调整优化的指导意见提出生产县要制定生猪养殖规划，合理划定适养区和禁养区，到2020年，在南方水网地区，年出栏500头以上的生猪养殖比重达到70%以上2016年1月中央一号文件提出根据环境容量调整区域养殖布局，优化畜禽养殖结构2016年4月全国生猪生产发展规划（2016-2020）将全国生猪养殖划为重点发展区、约束发展区、潜力增长区适度发展区畜禽粪污资源化行业主要政策分析2016年10月畜禽养殖禁养区划定技术指南各地划定禁养区限养区有了指南，划定后原则上5年不做调整2016年11月“十三五”生态环境保护规划2017年底前，依法关闭或搬迁禁养区内的畜禽养殖场，大力支持畜禽规模养殖场标准化改造和建设2017年6月水污染防治法畜禽养殖场、养殖小区应当保障畜禽粪便、废水的综合利用或者无害化处理设施正常运转，防治污染环境。2018年1月环境保护税法存栏规模大于50头牛、500头猪、5000羽鸡鸭等畜禽养殖场征收环保税2020年6月关于进一步明确畜禽粪污还田利用要求强化养殖污染监管的通知明确畜禽粪污还田利用标准，要求加强事中事后监管，完善粪肥管理制度，加快构建种养结合、农牧循环的可持续发展新格局。畜禽粪污在生态和社会的双重压力下，到底该怎么办？————减量化和无害化处理源头减量处理源头减量顾名思义就是从源头控制，实现污染物产生及排放减量化。一、畜禽粪尿中氮磷减量化技术不同畜禽粪便中的养分含量（干基）（一）研发使用低蛋白质低磷日粮1、低蛋白日粮配方技术低蛋白质日粮配方技术，是根据蛋白质氨基酸营养平衡理论，在确保不影响动物生产性能和产品品质的前提下，添加适宜种类和数量的氨基酸添加剂，降低日粮中粗蛋白含量，可相应减少动物粪尿中的氮排泄量。中国农业大学研究结果显示，日粮粗蛋白每降低1个百分点，可减少蛋白质原料用量3个百分点，降低氮排放8％-10％，氨气浓度可降低13%。根据不同生产阶段的需要，可实行分阶段精准饲养。使用低蛋白日粮饲喂的优势

1、节约蛋白原料，降低饲料成本低蛋白日粮每降低1%的粗蛋白可以减少约23kg/t的豆粕用量，该空间可以添加适量合成氨基酸和价格低廉的能量饲料进行填充，一些杂粕也可成为添加原料，这为优化饲料配方、降低饲料成本提供了途径。2、提高饲料利用率，增加日粮氮的沉积研究表明，添加平衡氨基酸的低蛋白日粮可以增加5%氮的沉积，氮的利用率明显提高，尿氮每天减少2.3g，生物学价值提高17%。使用低蛋白日粮饲喂的优势3、降低环境污染，减少疾病的发生研究表明，猪只能利用日粮中30%-55%的氮，而50%-70%的氮随粪便排出；碳的吸收利用率也只有30%左右，有70%随粪便排出体外。目前我国仅猪禽两项养殖，一年的产粪量就高达5-8亿吨，粪水60亿吨。这些过剩的营养处理不当容易污染土壤、河流和空气。因为畜禽养殖污染环境，目前我国一些地区已经设立禁养或限养区。另外，蛋白质是所有有机营养物质中最难消化的一种，过高的蛋白质水平会加重畜禽肝脏和肾脏的负担，大量未消化的营养物质进入肠道后段，给病原菌生长和繁殖提供了条件，造成畜禽腹泻，下痢甚至死亡。（一）研发使用低蛋白质低磷日粮

2、研发使用大宗非常规原料，部分取代”玉米—豆粕“型日粮非常规原料是指在配方中较少使用、或者对营养特性、饲用价值了解较少的那些饲料原料。如农作物秸秆、食品厂的渣液、屠宰厂下脚料、畜禽粪便等均为常见的非常规饲料。全株玉米青贮饲料就是在玉米乳熟期将带穗的整株玉米进行轧碎青贮，通过微生物厌氧发酵和化学作用，在密闭无氧条件下制成的一种适口性好，消化率高和营养丰富的饲料，是保证常年均衡供应奶牛饲料的有效措施。青贮全株玉米的优势1）提高生猪的生产水平，提高繁殖能力，根除便秘。2）降低污染物的产生量，饲喂20%—40%全株玉米日粮，氮、铜、锌的排泄量分别降低7.4%-26.2%，17.9%-18.7%,22%。3)显著降低恶臭浓度。相对于喂养常规日粮，饲喂青贮全株玉米日粮氨气、硫化氢浓度分别降低10毫克/m3和1.4毫克/m3。（一）研发使用低蛋白质低磷日粮3.低磷日粮的配制顾名思义就是在不影响畜禽生长发育的前提下，减少日粮中磷酸氢钙的添加量，以此来减少排泄物中磷对环境的影响磷的排泄物的减少主要通过在日粮中添加植酸酶实现，它能去除植酸的抗营养（降低矿物元素的吸收利用、降低饲料蛋白质的消化利用、降低消化酶的活性、高磷粪便对环境造成不良影响（富营养化）作用，提高日粮的利用率，同时减少猪体排放到环境中的磷和氮。（二）提高消化吸收率技术包括发酵生物饲料技术、微生物技术和酶制剂技术等。微生物发酵饲料是指在人为可控制的条件下，以植物性农副产品为主要原料，通过一种或多种有益微生物的代谢作用，降解部分多糖、蛋白质和脂肪等大分子物质，生成有机酸、可溶性多肽等小分子物质，形成营养丰富、适口性好、活菌含量高的生物饲料。生物发酵饲料生产技术可提高饲料消化吸收，降低污染物的排放量。（二）提高消化吸收率技术

微生物发酵主要的发酵菌种有乳酸菌、酵母菌和芽孢杆菌等。发酵饲料的种类有:发酵豆粕、发酵混合原料、发酵浓缩料、酵母培养物和其他发酵产品。可以提高饲料利用率、促进动物生长、改善生态环境和防治动物疾病，避免由于添加抗生素、激素和高铜等物质产生的负面影响，具有明显的经济效益和积极的环保意义。（二）提高消化吸收率技术微生物饲料添加剂中的活菌可在体内产生多种消化酶，包括蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、纤维素分解酶、果胶酶、植酸酶等，与胃肠道固有的酶一起共同促进饲料消化吸收，提高饲料利用率。乳酸菌产生乳酸，使肠道的pH降低，促进维生素D及钙、磷、铁等矿物质微量元素的吸收，既具有很好的营养作用，而且能预防矿物质、维生素、蛋白质代谢障碍等营养代谢病的发生，降低氮和磷的排放量。微生物饲料添加剂可提高采食量和饲料转化率，改善健康状况，并具有改善品质和减少环境污染的作用。二、畜禽粪尿中重金属减量生产技术（一）饲料中科学添加，从源头上减少重金属的使用量根据农业农村部《饲料添加剂安全使用规范》（农业部2625公告）规定，调减金属元素的添加量。其中仔猪(≤25千克)配合饲料中锌元素的最高限量110毫克/千克，但在猪断奶后前两周特定阶段，允许在此基础上使用氧化锌或碱式氯化锌至1600毫克/千克(以锌元素计)。饲料企业生产仔猪断奶后前两周特定阶段配合饲料产品时如在含锌110毫克/干克基础上使用氧化锌或碱式化锌，应在标签显著位置标明“本品仅限仔猪断奶后前两周使用”，未标明但实际含量超过110毫克/千克或者已标明但实际含量超过1600毫克/干克的，按照超量使用饲料添加剂处理。二、畜禽粪尿中重金属减量生产技术

（二）应用有机微量元素有机微量元素即微量元素的无机盐与有机物及其分解产物形成的化合物。使用甘氨酸铜比无机铜转运率平均提高20倍，使用有机微量元素可以减少50%的微量元素使用量。同时，据报道，在猪的肥育后期，日粮中不添加维生素和微量矿物元素，可减少微量元素的排放量，并且可以减低生产成本。二、畜禽粪尿中重金属减量生产技术（三）氧化锌减量及其替代技术氧化锌的作用机理是维持肠道细胞完整性、抑制细菌在肠道黏膜的黏附、改善肠胃微生态平衡，净化肠道。高浓度的氧化锌(2000~3000毫克/千克)是防治断奶仔猪腹泻最常用和有效的方法之一。但长期使用会损害动物的中枢神经，造成猪被毛粗乱和皮肤苍白现象，而且会造成重金属污染、营养拮抗、环境污染和抗药性等。国际上，2005年欧盟便禁止氧化锌在饲料中的添加，只能在兽药处方中使用，2009年，我国饲米加剂安全使用规范规定仔猪断奶后前2周配合饲料中氧化锌形式的锌的添加量不超过2250毫干克，其他阶段的用量为43~120毫克/干克。2017年12月农业部发布第2625号公告，对《饲料添加剂安全使用规范》进行了修订，对锌元素的使用进行了减量。二、畜禽粪尿中重金属减量生产技术

（三）氧化锌减量及其替代技术微生物制剂在防治肠道上皮细胞受损、抑制病原菌生长以及直接杀灭病原菌，调节肠道微生态平衡等方面均具有比氧化锌有效，而且微生物制剂中特定菌株还可以产生消化酶等促消化因子，提高动物的消化吸收能力，改善动物生长性能。三、畜禽粪尿中致病菌和抗生素等有害物质减量化技术据研究表明，畜禽粪便中残留了30%—90%原药成分的抗生素。（一）抗生素替代技术作用：抗生素作为抗菌促生长剂添加到饲料中，对控制细菌性疾病的发生、促进畜禽生长、发育，提高饲养效益方面确实起到积极的作用。危害：随着抗生素的长期、大量滥用，抗生素导致细菌产生耐药性、造成畜禽机体免疫力下降、引起畜禽内源性感染和二重感染、畜产品药物残留等安全问题。另外，抗生素还有致基因突变、引发畸形和诱发癌症等毒副作用。（一）抗生素替代技术

2001年农业部发布《饲料药物添加剂使用规范》，明确了多种抗生素在何料中的使用规范。2015年，农业部开展兽用抗菌药及禁用兽药综合治理，鼓励和支持抗菌肽、微生物制剂、中药提取物等新兽药研发、推广。2015年7月20日，农业部发布《全国兽药(抗菌药)综合治理五年行动方案(2015~2019年)》，决定利用五年时间开展系统、全面的兽用抗菌药滥用及非法兽药综合治理行动。自2016年1月1日起我国禁止在食用动物中使用洛美沙星、培氟沙星、氧氟沙星和诺氟沙星4种原料药相关产品。2016年禁止硫酸黏菌素预混剂用于动物促生长，2017年禁止非泼罗尼用于食品动物。2018年5月禁止喹乙醇、氨苯胂酸、洛克沙胂等3种兽药用于食品动物。2020年全面禁止使用抗生素于食品动物中。2021年起实施《全国兽用抗菌药使用减量化行动方案（2021—2025年）》，系统推进兽用抗菌药使用总量控制和效率提升。（一）抗生素替代技术目前各国都在研究开发饲料添加剂抗生素替代产品。主要集中于微生物、寡糖、中草药、抗菌肽和精油等。其中饲用微生物制剂作用功能与抗生素添加剂最相近，促进动物生长、防病抗病，但不存在耐药性二重感染和有害物质残留，而且可改善畜产品品质，有利于生态环境，是最有潜力的抗生素饲料添加剂替代产品。目前已有产品在市场中推广应用，具有部分或全部替代抗生素的功能，同时促进了动物生产性能的改善，提高了畜产品质量和安全性，并能显著减少恶臭气体排放，改善了养殖环境。（二）畜禽粪便干燥法处理技术干燥法处理技术是处理备禽类便常用的方法，通过自然或者机械干燥，将畜禽类便凝制成额粒肥。自然干燥法：即将收集的鲜粪单独晒干，或掺入一定比例的麦糠，拌匀摊晒在干燥处，依靠太阳晒干。晒干后过筛，除去杂质，再粉碎，放置在干燥处供作饲料，夏季多用此法。机械干燥法：机械处理主要有高温干燥和烘干膨化干燥2种。高温干燥是采用煤、油、电产生的热量进行人工干燥。我国用的干燥机多为滚筒式，鸡粪经过滚筒干燥，在短时间内受到高温作用，鸡粪中的水分可降到8%左右。烘干膨化干燥是利用热效应和喷放机械效应两方面作用，使畜禽粪便既能除臭又能彻底杀菌，达到卫生防疫和商品饲料的要求。（二）畜禽粪便干燥法处理技术

生物干燥是利用微生物分解作用减少类便中的水分达到干燥目的，相对于物理和学干燥具有成本低、养分损失少等优点。生物干燥法即异位发酵床技术.养猪异位发酵床技术，通过污泥泵把粪污抽到发酵槽中，再用翻料机使粪污和垫料混合均匀，快速发酵分解，每次的进污量可以人工控制，垫料不断翻耕疏松，翻抛通风，使物料温度稳定在60℃左右。随着水分蒸发和高温好氧发酵、污水和类混合物达到无害化。异位发酵床可持续消纳类污，等物料不再产生热量，进行换料，异位发酵环换料间隔时间可达1年以上。建设异位发酵床方法1、面积计算：每头生猪需要0.33立方米的垫料来分解粪污，存栏1000头的猪场就要建330立方米发酵槽，发酵床垫料厚度一般铺（0.8-1.3米厚），比如铺1米厚，就需至少350平米的场地。2、配套设施：异位发酵床一般建在比猪舍地势低不远处，方便用污泥泵抽排粪污。应建一个集污池，供平时积累粪污，再人工均匀的把猪粪污排到发酵槽内。集污池也方便干湿分离，干粪料直接发酵制作有机肥，污水排入发酵槽发酵分解。发酵槽的顶棚用阳光棚，要求透光，既保证阳光照射，又防止雨水进入池内。池底用水泥固化，以防渗透。建设异位发酵床方法

3、发酵槽建设:发酵槽一般砌1-1.5米深（可按实际需求变换高度），宽度需要根据与翻料机宽度而定；棚体采用矮墙，保证通风，及时把分解产生的二氧化碳和水蒸气排除，确保垫料的干燥。4、垫料制作：养猪异位发酵床可用的垫料选择性很多，如谷壳、锯末、椰糠（椰棕）、碎花生壳、碎秸秆、碎玉米芯等，其中以锯末、谷壳搭配更耐用，也可以根据当地材料情况灵活选择，什么料多容易收集就用什么料，以降低异位养猪发酵床制作成本，然后把菌种接种到垫料中，铺入发酵槽即可。(三)畜禽粪便高温堆肥处理技术

高温堆肥处理是目前处理畜禽粪便有效的方法之一，粪便与辅料(锯末、作物秸秆等)与高温发酵菌剂混合均匀，调节水分含量至50%~60%，通风、搅拌、保证与充足氧气接触，进行好氧发酵。堆肥过程中产生的高温可杀灭致病菌和虫卵降解部分残留的抗生素并降低重金属活性。堆肥分为厌氧堆肥和好氧堆肥。好氧堆肥分为条垛式、强制通风和槽式堆肥。条垛式堆肥槽式堆肥条垛式：将水分调整合适的物料按照一定高度和高度分层铺成条垛状，条垛平行排列在露天或室内的平坦的堆肥场上，最高采用高效率的专业翻堆机骑跨在料堆上连续翻堆作业。强制通风堆肥：堆肥物料堆放在铺设多孔通风管道地面的通风管道系统上，利用鼓风机将空气强制输送至堆体中进行好氧发酵，如果空气供应很充足，堆料混合均匀，堆肥过程中一般不进行物料翻堆，堆肥周期大约3~5周。项目二污水减量控制技术畜禽养殖专业化与规模化集中饲养方式,有利于提高饲养技术、防疫能力和管理水平,与传统方式即农户分散饲养相比,规模化饲养可大大提高生产效率和饲料转换率,降低生产成本,增加经济效益。但畜禽规模化饲养也造成粪尿过度集中和冲洗水大量增加,给生态环境带来极大压力。减少污水产生量关键要控制养殖用水，最大程度避免与粪尿混合。做到雨污分离，干湿分离“两分离”技术，在建筑设计上进行适当的改进，形成独立的雨水收集管网系统、污水收集管网系统，在保持猪舍清洁干净的前提下，尽量减少冲洗用水，从源头上减少了牧场污水的排放量。一、科学技术畜舍与设备选型（一）采用两分离技术，减少污水产生量1、雨污分离。建立独立的雨水收集管网系统和污水收集管网系统，实现雨污分离。雨污分离在已有牧场基本都能做到。独立设立雨水沟，一改尿液、雨水混在一起处理的局面，把尿液沟设置在房舍内，通过尿液收集系统流入污水槽雨水则通过独立的雨水收集系统收集待用或流入下水道，通过雨污分离可以减少养殖场10%~15%的污水。（一）采用两分离技术，减少污水产生量

2、干湿分离。就是把牲畜的粪便和污水分开。传统的饲养方式一般是干清粪模式，后来随着着殖集约化和规模化的发展。20世纪90年代后从国外引进规模化养猪技术和管理方法。主要采用水冲粪模式，需要消耗大量清洁水，排出的污水和粪尿混合在一起，大量有机可溶物进入到污水中，给污水处理带来难度，处理费用也随之增加。另外水泡粪工艺中粪便长时间在猪舍中停留，形成厌氧条件，产生大量的有害气体，如硫化氢、氨气等，污染舍内空气，影响动物和饲养人员的健康。干清粪模式避免了这些问题，污水产生量仅有水泡粪的1/4~1/2，在猪场建设中被越来越多地采纳。干清粪两种设计方案：1、地面斜坡设计一般是圈舍地面设斜坡，使固液分离，分别清除，从而达到粪便和污水在猪舍内自动分离，于粪由刮粪板或人工收集、清除，尿及污水从下水道流出，进入污水收集系统，再分别进行处理。高床栏舍下部采用斜坡设计，斜坡分为纵向和横向，产生的粪便及尿液经横向斜坡，固体粪便被截留在斜坡上，尿液经斜坡流向集水沟，大大降低了废水中有机物的浓度，实现固液分离。研究表明，干清粪比传统的水冲粪和水泡粪工艺可以分别减少猪场的污水排放量60%~70%和40%~50%。干清粪两种设计方案：

2、漏缝地板设计通常用在猪舍，猪场栏舍设计采用2/3水泥漏缝地板，猪粪尿通过漏缝地板进入栏舍架空层集污沟，集污沟有单独的通风巷道，最大程度避免了粪污发酵产生的恶臭气体对圈舍的污染。本技术不需要冲洗圈舍，大大降低了废水产生量。还便于粪便的收集，做到干湿分离，改善家畜条件和防疫卫生。现代高架床养猪（二）使用节水饮水器，减少清洁水浪费实际生产中应用的猪用饮水器主要有鸭嘴式、杯式、吸吮式和乳头式等。以育肥猪为例，猪用杯式或碗式饮水器可比鸭嘴式饮水器减少浪费10%~25%，对一些老旧猪舍的鸭嘴式饮器进行改造，可有效降低粪污产生总量，大大减少粪污处理成本。另外还要注意饮水器的水流速度和安装的高度要符合猪的采食习惯，否则就会造成不必要的水资源浪费。根据不同畜禽其生长阶段的饮水行为需要，选择节水型和智能化饮水器，正确选择饮水器位置，提供合理的量、水质和水温，定期检查和修复饮水系统的滴漏等问题，不仅可节约用水，同时也能满足畜饮水需要，实现畜禽清洁饮水的健康要求。杯式饮水器类型优点缺点鸭嘴式安装更换方便，形状适合猪含入口中易损坏，易伤害畜禽乳头式安装更换方便，不易被咬坏浪费水，出水难碗杯式密闭性好，节约用水，耐用成本高，杂质多猪场常用自动饮水器的优缺点二、饲养管理减量技术

（一）采用液态饲喂，减少用水量液态配合料是由水、糖蜜、脂肪、尿素、蛋白质、氮、磷、微量元素、维生素和药物添加剂等混合而成的液态饲料成品。其中自动化调料、进料系统将水和干物质混合物混合成预先规定的稠度，然后在一定的条件（PH值、温度、水料比和发酵促进剂），通过精细发酵而产生液态料，最后通过系统控制，将发酵好的液态料通过管道输送到猪舍。大量研究和生产实践表明，采用液态饲料饲喂生长肥育猪，其适口性好，消化吸收率高，无粉尘，可明显减少猪的呼吸道疾病，在猪育肥过程中使用加湿饲料，相比于干饲料，加湿饲料可减少用水34%。二、饲养管理减量技术(二)水禽上岸养殖目前我国水禽多以河道水域养殖为主，排泄物直接进入水体，这种传统粗放的水面放养模式可直接导致严重的河道水域污染问题。随着生态环境保护力度加大、水禽圈养化和规模化养殖程度提高，各种水禽离岸圈养模式在提高饲养水禽集约化水平和养殖效益、防控疫病传播、减少传统饲养下的水环境污染问题等方面做了有益的探索和实践，水禽离岸圈养模式比传统水面放养模式可明显节约用水量。案例：水禽离岸养殖样本——浙江镇江养鸭污水处理流程：在人工水池旁边有座两层楼高的污水处理池，里面分成4个小池。养鸭污水用管道泵抽上来，经过细筛网，将水中鸭毛滤出，流入水解酸化池，进行大分子降解，而后流入生物接触氧化池，使小分子有机物进一步降解，并经沉淀池泥水分离，这时候，出来的已经是清水了。然后，再流进养殖场外一块10亩的水生植物塘，利用植物吸附COD(水体中有机物含量)，再用泵回抽至养鸭池，实现循环利用。畜禽粪污及其有害物质减量技术121项目三

抗生素的精准使用及减量化技术项目四

生态发酵床应用技术抗生素精准使用及减量化的原因国家对遏制细菌耐药性的政策驱动国际大背景：1.细菌耐药问题频发，已成为全球共同关注的公共卫生领域的挑战之一。世卫组织多次呼吸应对全球耐药感染问题。2.据统计，我国目前每年使用抗生素使用量为16万吨，其中兽用抗生素达10万吨以上。造成了严重的细菌耐药性，危害人体健康。3.世卫组织、联合国粮农组织、世界卫生动物等国家组织开展耐药性防控策略、抗菌药物敏感性检测标准制定和修订等工作，倡导各国加强动物源细菌抗药性风险控制。基于国际大背景下，我国出台了哪些政策1.自2016年1月1日起我国禁止在食用动物中使用洛美沙星、培氟沙星、氧氟沙星和诺氟沙星等4种人兽共用抗生素用于食品动物；禁止硫酸黏菌素预混剂用于动物促生长；禁止非泼罗尼用于食品动物；禁止喹乙醇、氨苯胂酸、洛克沙胂等3种兽药用于食品动物。2.2016年8月，原国家卫计委等14部门联合印发了《遏制细菌耐药国家行动计划（2016-2020年）》，针对动物方面发布《全国遏制动物源细菌耐药行动计划（2017-2020年）》。3.2018年5月，国家卫健委医政医管局发布《关于持续做好抗菌药物临床应用管理有关工作的通知》，要求进一步加强抗菌药物临床管理应用管理。2020年退出除中药外的所有促生长类药物饲料添加剂品种。4.确立“四不批一鼓励”准入原则，即不批准人用重要抗生素、用于促生长的抗生素、易蓄积残留超标的抗生素、易产生交叉耐药性的抗生素作为兽药生产使用，鼓励研制新型动物专用抗生素。5.研究抗生素替代药物的研发、审批和支持政策，组织制定微生物制剂评审原则。6.支持中兽药产业发展，鼓励并支持对疗效确切的传统中兽药进行“二次开发”，简化源自经典各方复方制剂的审批程序。一、抗生素的精准使用基于加强抗菌药物检测评价和公众宣传，提高兽医从业人员和社会公众合理使用抗菌药物的能力水平。（一）、抗药性监测网Varms指导下抗生素的精准使用兽医抗药性监测网Varms(VeterinaryAntibioticResistanceMonitoringSystem,/)，是山东省农业科学院与山东省畜牧兽医局联合建立的兽医抗药性网络和交流平台，依托中欧兽医试验合作实验室和山东省畜禽疫病防治与繁育重点实验室，传播动物源细菌抗药性理论、检准和技术，揭示抗药性生态学本质，服务养殖业，建立抗药性防控体系，减量使用抗生素，维护食品安全和公共卫生。引进翻译了《CLSI兽医药敏试验标准》《EUCAST欧盟药敏试验标准》等国际药敏试验准，制定了我国第一部兽医药敏试验标准《兽医病原菌琼脂稀释法药物敏感性试验规范》作为山东省地方标准发布实施，出版了《细菌抗药性》《环境抗药性》《新编兽药实用手册》等抗药和兽药研究应用系列理论专著；发明了吸管药敏检测盒、九十六点阵药敏检测盒、坡面平板药敏检测盒、一种细菌抗药性检测系统及超环介导等温扩增方法。获得了“基于大通量、快速和原位药敏试验的山东省动物源病原菌抗药性监测网V1.0”和“96点阵药敏试验图像采集系统V1.0”，为国内研究和监测抗药性奠定了重要的标准基础和系统的理论知识。在此基础上，发明了智能化高通量快速药敏检测仪。最后得到的数据实现线上线下020两种功能模式，其中Onine可以直接通过无线网链接到山东省动物源病原菌抗药性监测网Varms，数据自动上传数据库，Offline可以把各个养殖场监测点、药敏实验室等终端用户的数据上传到数据库，由智能化药敏检测仪自动链接，形成020的监测网络，具有自动识别、高效分析，高通量，低成本的特点，同时可以在线实时自动监测。Varms监测网覆盖的菌株库积累了2007~2018年12000多株菌株，主要包括大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、克雷伯氏菌、变形杆菌、肠球菌等。Varms监测网覆盖的药敏数据库积累了2010-2018年细菌药敏MITC数据，共70000多个，药物包括临床常用药物，细菌抗药表型具体到确定的MC值。根据CLSI、EUCAST和山东省方标准(Varms)，可以查询菌株的MIC分布和抗药率。主要细菌的抗药状况为:对于临床常见药物，所有细菌表现出普遍抗药性。综合看来，大肠杆菌抗药率最高，沙门氏菌次之，金黄色葡萄球菌相对较低；肉鸡和猪来源的细菌抗药性普遍高于奶牛源分离的细菌，不同畜种对不同药物又呈现出不同的抗药性水平。（二）、增强“遏制细菌抗药性，合理使用抗生素”的意识ep：山东省农业科学院联合山东省外国专家局、山东省畜牧兽医局，于2016年连续举办了几届齐鲁国际讲堂。分别为“慎用抗生素，防治抗药性”“规范药敏试验，遏制抗药性”“遏制抗药性：抗生素+噬菌体”“健康肉：Varms+噬菌体+抗生素+疫苗”主题。一是要提高广大医生合理使用抗生素的能力。二是要让百姓明白随意使用抗生素的危害。同时还要预防细菌感染、控制院内感染，只有这些方面的情况都得到改善，合理使用抗生素，遏制细菌耐药才成为可能。二、抗生素的减量化技术（一）噬菌体的研发与使用噬菌体是指感染细菌、真菌、藻类、放线菌或螺旋体等微生物的病毒的总称，因部分能引起宿主菌的分解，故称为噬菌体。噬菌体在宿主细胞中生长繁殖，能够引起致病菌的裂解，降低致病菌的密度，从而减少或避免致病菌感染或发病的机会，达到治疗和预防疾病的目的，即“噬菌体疗法”。1.噬菌体治疗在畜禽生产中的应用国内养殖业尤其是养鸡业常常受到畜禽肠道腹泻病的困扰，此病主要是由大肠杆菌、沙门氏菌等致病微生物引起。随着耐药性细菌的大量出现，用具有专一性强、不易产生抗性等优点的相关噬菌体来治疗细菌疾病受到重视。（二）噬菌体疗法在水产养殖中的应用爆发性疾病的频繁发生给水产养殖业造成巨大的经济损失，细菌性疾病噬菌体疗法在水产养殖业具有良好的应用前景。1、Park等在治疗假单细胞等病菌引起的细菌性血型腹水感染时，通过喂食含噬菌体的食物可以有效清除致病细菌。2、2010年Crothers-Stomps等报道了哈氏弧菌的噬菌体分离物有预防和治疗发光弧菌病的潜力。3、2012年Castillo等证明了噬菌体可显著降低黄杆菌属冷水菌的死亡率。3、2014年Mateus等用三种可特异性裂解溶血弧菌的噬菌体探究噬菌体“鸡尾酒”对于控制水产养殖中弧菌含量的效果，实验结果发现使用2-3种噬菌体混合制剂的抑菌效果比单独使用某种噬菌体要好得多，并推迟耐药性的发展。4、噬菌体在预防和控制对虾弧菌病方面的效果显示，选择裂解性噬菌体能有效降低对虾的死亡率、低感染复数(MOI<0.1)足以杀死致病菌，并且在感染后6小时内注射噬菌体可避免死亡，6小时后再进行治疗，则会降低存活率，影响治疗效果，这表明了使用噬菌体进行治用时机的重要性。（三）噬菌体作为生物控制剂在食品中的应用

使用噬菌体防止食源性感染叫做噬菌体生物控制，包括三种主要方法:①噬菌体可以减少病原菌在活的动物上的定殖；②把噬菌体作为生物防腐剂使用，避免食物接触面的交叉污染;③噬菌体可以直接添加到食品中以控制特定病原菌的生长。2013年6月，一种噬菌体制剂EcoShieldT被FDA批准作为食品接触物质，ListShieldTM被批准作为食品添加剂，同时，FDA允许ListShieldTM包含新的噬菌体以满足特定需要。到现今为止,共有十几种噬菌体可用于食品消毒。（四）噬菌体的应用前景和局限性应有前景：一方面，噬菌体的抗菌谱非常窄，可以杀死特定的病原菌而不影响正常的微生物群系，为了获得能够覆盖所有细菌的制剂，可以使用裂解谱宽的噬菌体或者噬菌体“鸡尾酒”，与细菌同归于尽。另一方面，噬菌体可作为抗菌添加剂，可与其他抗菌剂和食源性细菌控制方法一起使用。这为噬菌体用于栅栏技术(指同时使用不同的方法来提高微生物食品安全性)提供了可能性。目前而言，噬菌体被认为是安全的，实验动物和人口服噬菌体均未造成严重的副作用，对环境是安全的。局限性：1、噬菌体具有严格的宿主菌株特异性。此外，狭窄的宿主范围也阻碍了单种噬菌体的替代抗生素的能力。2、它本身作为一种病毒，可能被宿主免疫系统作为外来病原进行清除从而导致治疗的失败。3、噬菌体的药物代谢特征如剂量、使用途径、使用频率和治疗期等几乎未知。4、噬菌体治疗的时间敏感性。5、噬菌体还可以导致毒素的释放。6、细菌可以通过自身变异对噬菌体产生抗性。某些噬菌体只能作用于肠道内且需要细菌达到定数量才能存在。7、噬菌体的制备需要在低温条件下进行。以上因素都限制了噬菌体在替代抗生方面的使用，但影响噬菌体开发的最大挑战是缺乏其大规模临床应用的数据。二、微生物添加剂的开发利用微生物添加剂，又称“微生态制剂”，“益生素”、“益生菌”等，是指在微生态理论指导下，人分离正常菌群，并通过特殊工艺制成可直接饲喂给动物的活菌制剂。作为饲料添加剂使用，可致善宿主动物肠道内的微生物平衡，具有防病治病，促进动物生长发育的功效。1、作用机理包括以下几个方面：一是保持消化道内微生态平帮助寄主肠道菌群尽快达到应有数量；二是饱和肠黏膜的吸附位点，致使病原菌无法在肠黏膜上定殖，抑制其繁殖，防止有害物质的产生；三是刺激寄生免疫细胞的活性，提高机体免疫功能、调节营养物质的消化吸收等。2、常用微生物添加剂的种类目前我国正式批准生产使用的菌株主要有枯草芽孢杆菌、乳酸杆菌、乳酸球菌、蜡样芽孢杆菌、粪链球菌、双歧杆菌和酵母菌等。1、乳酸菌制剂:目前主要用于添加剂生产的有嗜酸乳酸杆菌、双歧杆菌和粪链球菌等。是多种动物消化道主要的共生菌2、芽孢杆菌制剂:主要用于饲料添加剂的包括地衣杆菌、草杆菌、蜡样芽孢杆菌和东洋杆菌等，这类制剂具有良好的稳定性，能产生多种消化酶。3、真菌及活酵母类制剂:作为饲料添加剂的真菌主要是丝状菌，多用于反刍动物饲料中。4、复合菌。复合菌属微生物添加剂，通常由芽孢杆菌与乳酸杆菌联合组成或乳酸杆菌属与酵母联合组成。5、灭活形式的乳酸菌制剂。乳酸菌灭活方法包括高温高压灭活、紫外线灭活、化学试剂灭活、辐射灭活等。功能:①灭活的乳酸菌细胞能黏附在人和动物肠道上皮细胞上，形成生物膜，竞争排斥致病微生物，从而保护肠道；②灭活的乳酸菌细胞及其代谢产物可直接杀灭致病微生物;③灭活乳酸菌微生态制剂富含B族维生素，可以刺激肠道中固有的产酸微生物如乳酸菌的生长，从而调整肠道微生态平衡;④灭活细胞对肠黏膜非特异性免疫具有调节作用;⑤灭活乳酸菌细胞能够在体外或体内吸附食物中的罚霉菌毒素，减少其进入人和动物肠道，从而提高食品安全性。因此灭活乳酸菌主要在肠道发挥作用其作用机理包括刺激免疫、占位效应、刺激肠道原有益生菌的生长并杀死一些有害菌。3.微生物添加剂在畜禽生产中的应用

①可以提高动物的生产性能、饲料转化率，改善禽舍环填减少环境污染，提高免疫力，降低死亡率。②在猪的日粮或饮水中添加微生态制剂可以提高日增重、饲料转化率，促进生长发育，防治猪下痢和提高仔猪成活率，提高养殖效益。③改善反刍动物瘤胃发酵环境，提高饲料的消化率和利用效率，提高反刍动物生产性能。④抑制水产病原微生物的生长和繁殖，提高养殖对象的抗病力，而且能利用水环境中过多的有机物合成菌体物质，从而降低环境中氨氮、亚硝酸氮、硫化氢等有害有毒物质的含量，增加溶氧的含量，净化水产动物生存环境。4.微生物添加剂使用注意事项(1)菌种选择：使用微生物添加剂时要根据不同动物的特性及菌种的性能和作用，选用合适的菌种，适于单胃动物的益生素所用菌株一般为乳酸菌、芽孢杆菌、酵母等，而适于反刍动物的是酵母菌。(2)应用时机与对象：新生畜禽使用更佳，长时间连续饲喂效果更理想。动物的年龄、性别、种类也影响益生菌制剂的作用效果。(3)剂量与浓度：有效的活菌数是影响作用效果的关键因素之一。产品中含有相当数量的活菌数才能达到效果，但添加过量有时会适得其反，同时造成饲料成本上升。(4)保存条件和时间：厌氧菌暴露在空气中很容易死亡，因此有的产品对其进行了包被处理，或者采用真空包装，而且应在规定的时间内用完。(5)与药物配伍：由于微生物添加剂是活菌，抗生素和化学合成的抗菌剂对其有杀灭作用，因此一般都禁止与之敏感的抗生素如磺胺类或化学类药物同时使用。三、粪菌移植的微生态利用

1、粪菌移植技术概述与原理粪菌移植是将健康个体的粪菌悬液，通过一定的方法移植入另一个体的肠道，从而达到受体某种疾病的目的。将健康个体的粪菌悬液移植入患病个体肠道道，有助于受体重新建立肠道菌群平衡、恢复肠道正常功能和机体健康。2.粪菌移植在人类医学上的应用

1、早在1700年前，我国古代的《肘后备急方》中，医药学家葛洪就曾使用粪便悬液成功治愈食物或严重腹泻的患者:在李时珍的《本草纲目》中也有关于使用发酵粪液、鲜粪悬液、干粪或婴儿粪便有效治疗严重腹泻、发烧、疼痛，呕吐及便秘等腹部疾病的记载。2、1958年美国医生BenEisemen发表了他使用“粪菌”治疗严重腹泻的文章，同一时期中国大连医科大学的康白教授进行了类似的研究，但由于历史的原因，使他的研究没能继续下去，甚为可惜。3、1983年Schwan等第一次将粪菌移植技术应用于艰难梭状芽孢杆菌感染的治疗，结果表明粪菌移植能够使受感染肠道快速恢复正常功能。4、2013年，来自荷兰的科学家进行了一项关键的研究，发表在了大名鼎鼎的《新英格兰医学杂志》上，引发了轰动。研究人员对反复受艰难梭菌感染的患者进行了随机临床研究——受试者有机会选择接受传统抗菌素治疗或是粪菌移植。结果，接受抗菌素治疗的治愈率是31%，而接受了粪菌移植的治愈率是94%。3.粪菌移植在动物上的应用

①家畜应用方面：胡军等结合人类医学中粪菌移植的方法和我国养猪生产实践，初步制定了猪粪菌移植技术的标准程序(包括供体的选择标准、粪便菌液的制备方法和粪便微生物的移植步骤等)，为我国生健康养殖提供了新的资料。②家禽应用方面：李运喜等证明，SPF鸡粪菌移植与发酵床养殖模式下肉鸡生产性能和发育性能均高于传统普通地面平养模式，大肠杆菌抗药性有降低趋势。朱见深等则进一步通过SPF鸡粪菌移植雏鸡，能安全的从源头降低肠道菌群抗药性，抵抗家禽养殖环境中高药性病原菌的侵害。四、细菌疫苗的研发与利用1.细菌疫苗的定义和分类细菌疫苗是指用细菌、支原体、螺旋体或其衍生物制成，进入人体后使机体产生抵抗相应组菌能力的生物制品。主要包括灭活疫苗、减毒活疫苗、亚单位疫苗或组分疫苗、DNA疫苗及超级细菌疫苗等。2.经典细菌疫苗

经典的细菌疫苗主要包括灭活疫苗和减毒活疫苗。灭活疫苗是指先对病毒或细菌进行培养，然后用加热或化学剂(如甲醛)将其灭活。它既可以是蛋白质疫苗，也可以是多糖疫苗。蛋白质疫苗包括类毒素(灭活细菌毒素)和亚单位疫苗。大多数多糖疫苗由来自细菌纯化的细胞壁多聚糖组成，结合疫苗是将多糖用化学方法与蛋白质连接而得到的疫苗，从而成为更有效的疫苗。如霍乱疫苗、伤寒疫苗、百日咳疫苗等。减毒活疫苗是指病原体经过甲醛处理后，A亚单位(毒性亚单位)的结构改变，毒性减弱但B亚单位(结合亚单位)的活性保持不变，即保持了持原性的一类疫苗。如炭疽疫苗、结核疫苗、鼠疫疫苗等。3、新型细菌疫苗

20世纪后期至今，分子生物学、免疫学、微生物学等相关科学发展迅猛。以此为基础，细菌疫苗有了较大的发展，出现了多种现代新型细菌疫苗：①组分疫苗即亚单位疫苗，是将致病菌主要的保护性免疫原存在的组分制成的疫苗，即通化学分解或有控制性的蛋白质水解方法，提取细菌、病毒的特殊蛋白质结构，筛选出具有免疫性的片段制成的疫苗。②基因工程亚单位疫苗：是指将保护性抗原基因在原核或真核细胞中表达，并以基因产物-蛋白质或多肽制成疫苗。③DNA疫苗：DNA疫苗又称核酸疫苗或基因疫苗，是指将编码某种蛋白质抗原的重组真核表达载体直接注射到动物体内，使外源基因在活体内表达，产生的抗原激活机体的免疫系统，从而诱导特异性的体液免疫和细胞免疫应答。4、超级细菌疫苗超级细菌疫苗是在超级细菌已成为引起临床感染的严重病原菌的情况下，从源头上控制超级细菌的传播与感染的疫苗。肺炎链球菌结合疫苗(pneumococcalconjugatevaccine,PCV)的使用已经证明疫苗可以降低耐药细菌的感染率以及细菌的耐药率。超级细菌疫苗的优势与特点主要为:(1)疫苗的使用不受临床现有细菌耐药机制的影响;(2)疫苗可以大大降低细菌的感染从而减少抗生素的使用。抗生素使用的减少将减低抗生素耐药的选择压力，进而延缓细菌耐药的出现和传播，打破了"抗生素使用-耐药-抗生素滥用-泛耐药"的恶性循环。(3)疫苗具有非常强的特异性，仅仅针对特定的病原菌，不会对人体的正常菌群产生影响，克服了抗生素使用导致菌群失调的副作用。五、抗菌肽的开发使用抗菌肽(antimicrobialpeptides,AMPs)是生物在长期进化过程中为适应环境、求得生存而最早产生的免疫活性分子,是天然免疫的重要介质,在宿主对抗病原入侵的免疫防御中起着极其重要的作用,被形象地称为“天然抗菌剂”。AMPs具有广谱抗感染性细菌、抗病毒、抗真菌、抗寄生虫、抑杀肿瘤细胞和免疫调节等生物学活性。AMPs通过膜作用和非膜作用两种机制抑杀病原菌。抗菌肽的局限性①生产成本高；②产量太低且純化过程负责；③大部分细菌素的抗菌谱较窄；④关于AMP是的体内研究数据较少；⑤运输过程的不稳定性，在使用过程中容易被消化道中的蛋白酶水解。六、中药的开发使用1.中草药的特点：①它是然药物添加剂，可以广泛应用于各种动物，能提高生产性能，改进产品质量并可防病、治病。②中药添加剂还具有毒副作用小、安全残留低、功能多样性及成本低等优点，现在已有300多种中药用作饲料添加剂。2.中草药添加剂的生物学功能

(1)增强畜禽免疫力作用中草药中的免疫活性物质(生物碱、甙类、蒽类等)调节机体免疫力，进而增强机体内的特异性免疫和非特异性免疫，这些调节机体的免疫活性物质可以促进胸腺等免疫器官的生长发育、增强巨噬细胞活力、增加白细胞数量、调节淋巴细胞的功能，进而使机体抗病能力和生长性能提高。2.中草药添加剂的生物学功能(2)补充营养，提高饲料转化率作用中草药蛋白质、维生素、氨基酸等营养物质丰富，而且含有未知因子及活性物质，并且不同中草药配合使用对畜禽生长发育起到积极作用。不同中草药作用不同，有的具有香味(八角、生姜、薄荷等)、有的具有甜味(大枣、罗汉果、甘草等)、有的具有酸味(五味子、乌梅、马齿苋)、有的可以使肠道兴奋、消化酶分泌增多(五味子、山楂、藿香等)，所以中草药作为饲料添加剂可以提高畜禽采食量、加快新陈代谢、提高饲料转化率。博落回骆延波等利用中药博落回提取物血根碱在商品猪饮水中添加使用，其效果与阿莫西林效果相当，能够提高仔猪的生产性能，有效减少仔猪腹泻率，提高仔猪成活率，促进动物的生长，为博落回提取物代替抗生素用作饲料添加剂提供参考依据。2.中草药添加剂的生物学功能

(3)激素样、抗应激作用研究表明，不同中草药对机体起到不同的类似激素作用，比如雌激素样作用(蛇床子、甘草等)、雄激素样作用(虫草、淫羊霍等)、性激素