饲料工业的发展使得畜牧业得到长足发展，但是同时药物添加剂残留问题和过量微量元素的添加，导致生态环境遭到破坏。伴随着抗生素的残留问题及过量的氮、磷通过畜禽粪便排泄到土壤，超负荷的污染物造成严重的环境污染，并导致人类自身安全问题也日趋恶化。

        随着动物遗传育种学和动物营养学的发展，动物的生产水平和对营养物质利用率有了极大提高。半个世纪以来，畜牧科学的进步带动动物生产突飞猛进，动物生产性能总体提高了50-200%。猪的生长速度和饲料利用率比50年以前提高了1倍以上；出栏时间缩短到6个月以下；奶牛产奶量比 50年以前提高了6-8倍，最高达15倍以上；肉鸡每增重1kg只需要1.6-1.9kg饲料；肉牛每增重1kg已从过去的耗料8kg以上，下降到5-6kg左右。从另一个方面看，动物在生态链的营养过程中负担过重，而且国内近些年片面追求动物的高产，忽视了对生态环境的污染，这样就造成全球瞩目的水体富营养化、酸雨的产生和全球温室效应等现象。

        一、畜牧业中的环境污染源

        畜牧业生产过程是动态的，是与动物本身、饲料原料及加工工艺和人息息相关的过程。因此，畜牧业对环境影响的大小也取决于动物、饲料和人。

        1.1 饲料中微生物的污染

        饲料中微生物会引起饲料霉变。这样的微生物主要有曲霉菌、青霉菌、镰刀霉菌等，特别是黄曲霉菌对饲料原料造成的污染成为原料保存重点关注的问题。在夏天高温高湿环境中的玉米、豆粕、麸皮都很容易滋生黄曲霉菌。这些菌株不但对饲料中的蛋白质与糖化淀粉有很强的分解能力，而且能产生刺激性的气体，造成原料颜色异常，粘稠结块，营养价值与适口性下降。

        微生物通过饲料污染畜产品。沙门氏菌、大肠杆菌等微生物不但引起畜禽肠道感染，可能发生外毒素中毒，而且污染畜产品。

        1.2 饲料中天然有毒有害物质的危害

        一些饲料含有一种或多种有毒有害物质，如植物性饲料中的生物碱、皂甙、棉酚、单宁、蛋白酶抑制剂与有毒的硝基化合物，动物性饲料中的组胺、抗硫胺素等，这些成份轻则可降低饲料的消化率，重则可引起急、慢性中毒，并能进入畜产品中对人类造成潜在威胁。

        1.3 人为因素

        1.3.1 营养物质过量

        在饲料的配制过程中，营养学家都会增加对某些营养物质的含量，以提供安全系数，用来弥补因饲料成分变异或不能确定所用原料养分利用率对饲养效果的影响。国外学者Cromwell对几所大学和饲料公司的“磷推荐量”进行的调查结果表明：大学推荐量的平均范围是NRC的110-120%，而饲料公司推荐量的平均范围是NRC的120-130%，过量的营养物质排出体外对生态环境造成污染。

        1.3.2 抗生素和违禁药物

        药物添加剂通过在产品中的残留威胁着人类的健康，通过排泄物对环境造成严重的污染，这是危害因素中作用最大的一种。

        滥用违禁药物和超量使用药物成为业内的“无奈”选择。我国饲料法明确规定了适用动物的种驱虫药和种抗生素，同时规定了药物的最低、最高使用量、停药期与配伍禁忌。可是少数厂家、商家片面追求经济效益，置国家法律于不顾，在饲料生产和养殖过程中使用违禁药物，如乙烯雌酚、盐酸克伦特罗等。

        常用的药物添加剂主要有抗生素和驱虫剂。抗生素能杀死或抑制病原微生物，而且能刺激畜禽生长、提高饲料的利用率，但长期使用所产生的弊端已暴露出来。主要表现为破坏正常微生物群，导致微生态平衡失调，促进耐药菌株的增加，产生耐药性，降低免疫功能，抵抗力下降，更易感染疾病等。在预防与治疗时只能提高使用量，从而引起恶性循环。产品中的药性也造成环境污染。

        1.3.3 高铜高锌

        铜和锌都是动物必需的营养元素，自从英国学者Braude首次发现饲料中高剂量铜对生长猪有促生长作用以来，大量的研究表明高铜高锌对仔猪、中猪和大猪都有明显的促生长作用，因此，饲料中添加高铜、高锌风靡一时。然而高剂量的铜和锌会增加猪肉和肝脏中铜锌的蓄积，显著增加动物对铜和锌的排泄量。Apgar研究发现，给71Kg的阉公猪饲喂含铜分别为 218mg/Kg和32mg/Kg的日粮，前者铜的排泄量比后者高6.7倍。Adeola研究发现，15-18Kg的猪饲喂分别含锌为23mg/Kg和123mg/Kg的日粮，结果饲喂低锌日粮的猪每日锌排出量为 16mg，而高锌日粮的猪每日锌排出量为61mg，提高了3.6倍。所以，饲料中添加高铜高锌，不但增加了动物的代谢负担，降低了动物福利，而且增加土壤中铜锌的积累，加重了生态环境的负担。

        1.3.4 砷制剂

        饲料中所使用的胂制剂一般为有机砷，它们具有广谱杀菌作用，并对肠道寄生虫有杀死和抑制作用，因此对动物有很强的促生长作用。有机砷虽然不象无机砷有毒，但长期使用后向环境中排出量会增加环境污染。

        二、运用科学调控方法改善畜牧业对生态环境的影响

        畜牧业生产过程中由于动物本身、饲料及加工技术和人为的因素造成生态环境的污染。所以，研究学者及畜牧从业人员应该在研究与生产中采取相应的措施以减轻动物生理负担，提高动物福利，最终减轻对生态环境的污染。

        2.1 确定日粮中动物最佳吸收率的营养物质含量

        动物对营养物质的最佳吸收率并不是动物的最大生长率时，随着营养物质供给量的增加，动物的生长速率趋于平稳，而动物对营养物质的利用率则降低；在吸收率最大时，动物的生长速度却还没有达到最佳。因此，营养学家设计配方时以达到最大生长速度95-98%的日粮，这样就可以使动物对营养物质的吸收率达到最大，以减轻排泄物对生态环境的影响。这种方法与Heady等和Gahl等的猪的生产效率服从营养物质回报递减原理的观点一致。Heady等报道，用这个原理配制猪的日粮与追求最大增重而配制的日粮相比，氮和磷的排泄量下降。

        2.2 精确设计饲料配方，确保饲料营养平衡

        动物并不能利用原料或饲料中全部氨基酸，而氨基酸平衡可以减少氮的排泄量。利用理想蛋白模式，特别是以可消化氨基酸为基础的理想蛋白模式来配制日粮，饲料中的可利用氨基酸的水平和动物对可利用氨基酸的需要量更加接近，提高氨基酸的利用率，减少某些过量氨基酸的代谢对动物造成的营养代谢负担，并能有效降低氮的排泄量。

        2.3 合理降低饲料中蛋白质的水平和添加合成氨基酸

        合理降低饲料中的营养水平可明显增加动物对营养物质的利用，减少营养物质的排泄量。Carter等研究表明，饲喂蛋白质水平降低4%并添加了合成赖氨酸、苏氨酸、色氨酸和蛋氨酸的玉米-豆粕型日粮，氮的排出量减少了30-40%。Kerr等研究表明，添加合成氨基酸后，日粮中粗蛋白质每降低1%，总氮的排出量降低约8%。

        2.4 阶段性饲养

        动物对营养物质的需要量随着年龄、生理状况和环境等因素而改变。因此，在生产中应根据区别，采取特定的饲养方法。阶段性饲养能最大限度地满足动物不同条件下的实际营养需要，有利于提高饲料的利用率、减少营养物质尤其是氮、磷的流失。例如，在猪的饲养过程中，要将非必需氮的损失降到最低限度，氨基酸的添加量就必须不断调整。分阶段饲养可达到以上目的，大约提高70%的饲料利用率并减少12%的氮和磷排泄量。阶段性饲养对繁殖母猪氮排出量的减少也能起到作用。

        2.5 降低微量元素的排泄量

        应充分考虑饲料原料中本身的微量元素含量，从而减少饲料中微量元素的添加量。另外，建立畜禽日粮微量元素地理信息数据库，可以检索出适用于不同地区的畜禽在不同的生长阶段、任何生产水平条件下的微量元素需要量，特别是能给出在特定地理环境条件及饲养背景下与其相关的微量元素的互补拮抗关系相应的微量元素添加剂配方。这可改善动物体内的微量元素营养状况，降低微量元素的排泄量，减少环境污染。有机微量元素复合物的效价通常高于无机微量元素，所以用有机微量元素复合物取代无机微量元素，可减少微量元素在饲料中的添加量。

        2.6 合理使用饲料添加剂

        从环保出发，新研制的饲料添加剂在审批过程中应进行残留和“三致”试验等安全评价；发达国家率先推行HACCP危害分析与关键控制点管理，以确保饲料安全。我国饲料工业也开始对饲料企业着手HACCP管理和认证。选用高效、安全、无公害的绿色饲料添加剂是其中一项重要内容，也是治理畜禽粪尿污染的一项重要措施。常用绿色的饲料添加剂主要包括酶制剂、微生物饲料添加剂、有机酸等。

        2.6.1 饲用酶制剂

        饲料中尤其植物性饲料中含有多种抗营养因子，如植酸、单宁、抗胰蛋白酶、非淀粉多糖等，添加酶制剂可消除相应的抗营养因子，提高饲料利用率；大量的研究表明，日粮中添加植酸酶能提高氮，特别是磷的利用率，从而使磷的排出量降低25-50%。非淀粉多糖酶的添加可促进动物对脂肪、淀粉、矿物质如钙、磷、锌和蛋白质的利用率，从而减少污染。

        2.6.2 微生物饲料添加剂

        动物有益菌经过工业厌氧发酵生产出来活菌剂。这种活菌剂被采食后，在消化道内形成优势的有益菌群，使肠道中的有害菌落减少，从而增进动物健康，促进动物生长发育及提高饲料利用率。目前在动物生产中应用最广泛的是乳酸杆菌和芽孢杆菌。

        乳酸杆菌是动物肠道中的优势菌群之一，它对生物体具有有益作用。乳酸菌制剂是应用历史最早，种类最多，效果最好的益生菌。

        芽孢杆菌在动物肠道微生物群落中存在数量较少，但芽孢杆菌在动物生产中的作用较大。目前生产中应用的芽孢杆菌主要有地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌。与乳酸菌相比，芽孢杆菌具有许多优点：1)在成熟期以孢子的状态存在，对胃酸及胆盐有较强的耐受性。2)热稳定性较高。3)具有较强的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶等多种有效酶的活性。4)能产生多种营养物质，特别是B族维生素的含量更高。

        2.6.3有机酸

        有机酸是国内外研究最为活跃的添加剂之一。它使体内能量转化过程中的重要介质，有利于适宜的内环境和促进乳酸菌的生长，促进无活性的胃蛋白酶激活，使之转化为有活性的胃蛋白酶，从而提高日粮蛋白质的消化吸收；对胃肠道微生物有广谱杀菌和抑菌作用。

        有机酸对饲料还有防腐作用。有机酸包括如延胡索酸、柠檬酸、苹果酸、乳酸，还有的如甲酸、乙酸、丙酸和山梨酸。除了降低环境pH外，还能通过干扰细菌细胞内的酶复合物、破坏细胞膜和影响DNA复制机理面对革兰氏阴性菌起直接抗菌作用。

        三、小结

        畜牧生产对环境造成的危害已经引起了世界各国的共同关注。近年来，人们提出“生态营养”概念，在解决环境污染这个问题上坚持“预防为主，防重于治”的原则，力求应用生态学原理，利用营养调控的方法从根本上消除污染源。

        随着畜禽集约化农业生产规模的扩大，人们越来越关注如何解决好畜牧生产利益与生态环境间的关系，如何有效控制日益严重的污染。所以，畜牧业若要绿色、和谐地发展下去，必须协调好人、动物与自然的关系，走可持续发展的农业道路。