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1、養殖廢水重金屬及抗生素的來源
傳統的畜禽養殖規模較小，面臨大規模犯病的機率較小，而今規模化的畜禽養殖如果遭遇疫情則全場損失。為提高畜禽的抗病能力，減少疫情帶來的損失，養殖場會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%，而抗生素作為生長促進劑已經長達60余年，僅作為促進生長的添加劑就有33種，在生產養殖業中應用廣泛。因此，養殖廢水中的重金屬及抗生素主要來源于飼料。
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2、養殖廢水的處置現狀及環境風險
國內規模化養殖場對畜禽產生的糞便、廢水一般采用堆肥發酵后糞污還田或自建污水處理站處理達到農田灌溉水質標準后還田，兩種處理方式各有利弊，但環境的風險不可避免。采用糞污還田的技術對養殖場的管理要求嚴格。養殖廢水屬于高濃度有機物廢水，管理不善則會引起農業面源污染，影響土壤、地下水、地表水的環境質量。但糞污還田技術對重金屬的處理效率較明顯，能通過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或富集在微生物的體內，進而降低環境中重金屬的含量。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，減少有機廢水對環境的影響。但國內畜禽養殖場污水處理工藝基本單一，主要對COD、BOD等主要污染物進行處理，極少關注重金屬及抗生素的去除效果，因此養殖廢水對環境污染的風險仍然不可忽視。
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一般采用兩種方式進行還田：一種是沼液發酵后作為肥水灌溉，一種是將養殖廢水處理達到農田灌溉水水質標準后進行灌溉。無論是哪一種，處理后的廢水仍有重金屬和抗生素的存在。
3.1 沼液發酵
養殖廢水采用沼液發酵是較為常見且處理成本較低的處理技術，受大部分養殖場青睞。根據國內學者的一系列研究，沼液中含有的重金屬及抗生素含量較高。沼液發酵主要是利用微生物進行厭氧發酵，沼液中含有的溶解性有機質能與重金屬發生絡合作用，呈現穩定狀態。孫紅霞等人用含有不同重金屬的飼料對生豬進行喂養，其中飼料中Cu超標率為18.5%。經喂養后，在豬的糞便中發現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進行了調查，發現經發酵后廢水中抗生素檢出濃度達到了169ug/L，而同時也在附近的河道中檢出了甲惡唑、等抗生素。可見沼液發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，適用于中小型規模化養殖場；另一種是厭氧-好氧利用模式，適用于大中型畜禽養殖場或養殖區。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行利用，其去除物質主要為COD、BOD等營養物質，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廢水尾水進行重金屬的含量的測定，按照《農田灌溉水質標準》（GB5084-2005）中Cd、Hg、Cr、Pb和As的限值作為參考，其實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、曝氣生物濾池技術對抗生素的去除效率進行了研究，處理效率約為76%～85%、91%，即處理后的抗生素濃度3.72～293.4ng/L區間，參照歐盟水環境抗生素限值10ng/L，不同種類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的影響
4.1 抗生素對植物的影響
采用沼液發酵、固體糞便堆肥后還田是目前養殖場處置糞便、廢水的主流方式。根據有關研究，抗生素僅有15%可以被畜禽吸收，其余的經排泄之后進入環境。由于養殖廢水處理之后基本上用于農田灌溉或施肥，因此抗生素會隨肥水、沼渣等途徑回到環境，而隨之排泄的抗生素也進入土壤中。進入土壤中的抗生素可以被植物吸收和富集，不但會影響到植物對氮、鉀等元素的吸收，同時進入植物體內的抗生素會與植物機體發生抗衡，干擾植物的正常的細胞分裂。也有報道指出，抗生素可以通過殺死植物周邊的協同微生物進而影響植物的生長。抗生素進入環境后會被微生物吸收轉化，使微生物獲得抗性基因，進而致使某些致病菌對藥物產生抗性。根據2015年世界衛生組織對114個國家細菌抗藥性的分析顯現，幾乎沒有哪個地區的是沒有出現細菌抗藥性問題的，這就可能進一步帶來植物在種植過程中施藥、抗病控制的困難，從而引發一系列農業危機。
