牲畜糞肥管理
牲畜糞肥通常由糞便 和墊草混合而成,如圖中由馬棚 清理而來的即為一例。
牲畜糞肥管理 (英語:Manure management )指的是以環境可持續的方式收集、儲存、處理和利用牲畜糞便(糞肥 )的做法。這種糞肥可儲存在各種設施中。糞肥可用animal manure,或是animal waste來表達,有液體、漿液或固體的形式。將其在田間灑佈,數量達到增加土壤肥力,但又不會造成水污染 或是讓養分 富集到無法接受的程度。這種管理是養分管理 系統中的一環。
糞肥若置於密閉空間,產生的氣體會有讓人窒息而亡的風險。[ 1] 也有讓人溺斃的風險。[ 2] [ 3]
牲畜糞便會產生多種氣體,包括4種主要毒性 氣體:硫化氫 、甲烷 、氨 和二氧化碳 。[ 4] 在畜舍,特別是家豬 和食用牛 的養殖,把糞便留置在高架地板下是很常見的做法。在這類設施中,經常都有前述低濃度的有毒氣體存在。[ 4] 而在攪拌糞肥以均勻化,便於泵出的過程中,通常是有毒氣體濃度最高的時候。此段時間內的濃度較易造成工作者和動物的健康問題。[ 4]
處理過程中會排放溫室氣體 如一氧化二氮 ,而助長氣候變化 。[ 5]
牲畜糞便可能含有病原體 或導致食物變質 的生物 ,經過如蒼蠅 、囓齒動物 或其他媒介 的攜帶,有導致疾病或危及食品安全的風險。[ 6]
明尼蘇達大學 在2007年從事的一項研究[ 7] [ 8] 顯示玉米 、萵苣 和馬鈴薯 等食用植物會有抗生素 累積的情事,這些作物都是種植在以含有抗生素的牲畜糞肥作為肥料的土地上。
硫化氫(H2 S)是種天然存在的易燃、無色和有毒性 的氣體。[ 9] 硫化氫有其特有的臭雞蛋味,雖然一開始會很刺鼻,但很快就讓嗅覺麻木。[ 10] 通常人們只能聞出低濃度的硫化氫。[ 9] 硫化氫比空氣重,在接近地面處移動,並會在低窪處聚集。[ 9] 硫化氫的常用名稱包括有氫硫酸 (與水反應後的產物)、臭氣(stink damp)和陰溝氣(sewer gas)。[ 9]
溫泉 、原油 和天然氣 中有天然硫化氫存在。[ 10] 硫化氫也會在無氧條件下經細菌分解動物和人類排泄物,以及有機材料而產生(厭氧消化 )。[ 9] 硫化氫也是硫酸鹽還原菌 的常見代謝終產物,這類微生物 在沒游離氧的情況下把硫酸鹽 和碳氫化合物 轉化為二氧化碳和硫化氫。有多種產業會產生硫化氫,包括:天然氣/石油鑽探和精煉、污水處理 、焦碳 爐、製革 廠和造紙廠 。[ 10] 硫化氫以雜質形式存在於碳氫化合物中,或是經由硫酸鹽還原菌產生,這些微生物可“吃掉”甲烷或其他碳氫化合物,使用硫酸鹽作為電子受體,類似於有氧代謝(參見呼吸作用 )使用氧氣的方式。
其他硫化氫的非工業來源有畜牧場地排放,和牲畜糞肥施用於土地時產生。[ 11] [ 12] 有項研究發現在深坑儲存系統中攪動或混合豬糞時,豬舍內的硫化氫濃度有超過300百萬分點濃度 (ppm)的紀錄。[ 12] 在一項調查牲畜糞肥施用期間,對集合居住區中硫化氫濃度的研究,據報導,硫化氫濃度從未超過美國有毒物質和疾病登記署 中規定的急性暴露最大殘留限量 (MRL) - 70十億分點濃度 (ppb),並且在1分鐘間隔中只有14個讀數是高於中間暴露MRL - 20ppb的紀錄。[ 11] 目前數個美國豬肉生產者協會和贈地大學 都強烈建議工作人員在攪動和泵送糞肥期間,豬舍須保持適當的通風,且人員在沒配戴適當的裝備和接受過適當訓練情況下,不要進入糞肥儲存區。[ 13]
硫化氫通常會被人吸入,但長期接觸會刺激皮膚和眼睛,導致疼痛性皮膚炎 和眼睛灼痛。[ 14] 急性暴露的症狀包括有噁心 、頭痛 、平衡感障礙、顫抖 、抽搐 以及皮膚和眼睛刺激。[ 14] 吸入高濃度硫化氫會失去知覺和死亡,原因是它會導致細胞缺氧。[ 14] 硫化氫的典型氣味閾值為0.01至1.5ppm,當濃度到100至150ppm左右時,會讓嗅覺喪失。[ 15] 在500到700ppm濃度下曝露30到60分鐘內會導致死亡,700到1000ppm的濃度可在幾分鐘內導致死亡,而在1,000到2,000 ppm的濃度下幾乎是瞬間即死亡。 [ 15]
長期接觸硫化氫會造成一些慢性健康問題,但其不會在人體內蓄積。[ 15] 據報導,反覆或長期接觸會導致低血壓、頭痛、食慾不振、慢性咳嗽 、眼膜發炎 、體重減輕和共濟失調 。[ 15]
美國職業安全和健康管理局 (OSHA) 和美國國家職業安全衛生研究所 (NIOSH) 針對硫化氫設定有職場建議曝露限值 (recommended exposure limits ,REL NIOSH) 和允許曝露限值 (permissible exposure limits,PEL OSHA)。[ 15] NIOSH對10分鐘最大暴露的建議限值為10ppm,OSHA對一般產業(如農業、建築業等)的建議曝露限值為20ppm,規定有強制執性效力。[ 15] NIOSH還列出100ppm為立即危及生命和健康的水平(immediately dangerous to life and health,IDLH) ,經曝露後,人的逃生能力會受干擾。[ 15]
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