改革開放20多年來，我國的畜牧業(yè)尤其是養(yǎng)豬業(yè)取得了巨大的發(fā)展，規(guī)模化養(yǎng)豬場越來越多，極大地滿足了人民群眾對肉類食品的需求。但同時，規(guī)模化豬場對周圍環(huán)境造成的污染(特別是氮磷污染)也日漸嚴峻，并且隨著人們環(huán)保意識的增強，此問題越發(fā)顯得突出，因此，加強規(guī)模化豬場排泄物污染治理已迫在眉睫。
    1. 規(guī)模化豬場對環(huán)境造成污染的原因
    規(guī)模化豬場造成環(huán)境污染的主要原因是豬排泄物中的氮污染和磷污染。據(jù)姚軍虎(2000)估計，豬只能利用日糧中的30%~55%的氮，其余大部分以糞尿形式排出體外。國外研究表明，豬攝入的氮總體上有60%~80%從糞便中排出，一部分直接揮發(fā)到大氣中增加了大氣中氮的含量，嚴重時可構(gòu)成酸雨，危害農(nóng)作物；其余大部分則被氧化成硝酸鹽滲入地下或地表水流江河，從而造成廣泛的污染。另外，家畜的糞尿排出后常混合在一起，由于微生物的活動，糞尿中含氮物質(zhì)大量降解，產(chǎn)生大量揮發(fā)性脂肪酸和氨。糞尿排出后，約有60%~70%的氮轉(zhuǎn)化為氨。
    我國的規(guī)模化豬場存在其分布及布局不太合理的問題。規(guī)模化豬場為了運輸方便、供應及時，大多分布于大中城市和人口稠密地區(qū)，且布局密集，使得農(nóng)牧脫節(jié)，豬場糞便不能及時為農(nóng)業(yè)利用，并且很難進行有效處理。統(tǒng)計資料表明，我國的大中型畜禽場近80%集中分布在東部沿海地區(qū)和北京、上海、天津、廣州、杭州等大中型城市及其周邊，中部地區(qū)的大中型畜禽養(yǎng)殖場數(shù)量不到總數(shù)的20%，而整個西部地區(qū)如云南、西藏、青海、新疆和甘肅等，僅占總量的1%左右。另外，規(guī)模化豬場多靠近居民點及交通干線，這不僅對自身的防疫極為不利。而且，豬場排泄物中的糞便污水、惡臭及蚊蠅、噪聲等污染，使得本已脆弱的城市環(huán)境更是雪上加霜。此外，城市及市郊土地有限，使用糞便和污水也有限，同時由于城郊種植業(yè)施用化學肥料而廢棄有機肥情況嚴重，糞便利用率低，也是導致規(guī)模化豬場糞便污染環(huán)境的重要原因。再者，規(guī)模化豬場多為引進的國外的生產(chǎn)工藝和技術甚至包括畜舍和飼養(yǎng)設備，由于資金有限、又不重視環(huán)保問題，糞污處理設備未能配套引進，也是導致規(guī)模化豬場污染環(huán)境的一個重原因。
    2. 規(guī)模化豬場對環(huán)境造成污染的形式及危害
    規(guī)模化豬場對環(huán)境造成污染的污染物主要有三個方面：糞便、污水和惡臭。
    2.1糞便污染 據(jù)試驗資料分析，每頭豬每天大約產(chǎn)生5.5L排泄物（不包括沖洗圈舍的廢水），每年大約排泄9.53kg的氮。一個萬頭豬場(按中豬計)每年至少向豬場周圍排放1.26萬噸的糞便，由于豬對飼料中氮的吸收率很低，大量的氮隨糞便被排出體外后，在土壤中累積，超過其單位面積生態(tài)環(huán)境再循環(huán)需求。而且通過雨水的沖刷會造成地下水源和地表水源的污染。而且糞便中含有大量對環(huán)境造成嚴重污染的物質(zhì)。
    2.2污水 由于我國畜禽養(yǎng)殖企業(yè)長期以來片面追求經(jīng)濟效益，環(huán)保意識極差，對糞便污水管理落后，致使大量的糞便隨沖洗水直接流失，甚至有的將糞便直接排入河流中，嚴重污染了大江大河的水質(zhì)。豬場排放的糞尿污水中的生化指標極高，其中COD(化學耗氧量)和BOD(生物耗氧量)遠遠超過國標。高濃度的有機污水排入江河湖泊中，造成水質(zhì)不斷惡化，其中污水中高濃度的氮、磷是造成水體富營養(yǎng)化的重要原因, 使藻類過度生長，從而導致魚類的大量死亡(Roland等，1993)嚴重威脅水產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。畜禽糞便污染物不僅污染了地表水，使地表水中的硝酸鹽含量超出允許范圍(50mg/L)，其有毒、有害成分還易進入到地下水中，嚴重污染地下水。一旦污染了地下水，極難治理恢復，將造成較持久性的污染。同時養(yǎng)豬場在污染周圍環(huán)境的同時，也污染了自身的環(huán)境，嚴重地影響了畜牧養(yǎng)殖業(yè)的自身可持續(xù)發(fā)展。
    2.3惡臭及氨 糞便的臭味是指糞便中含有的或在貯存過程中釋放出來的揮發(fā)性成分。由于規(guī)模化豬場對糞便沒有進行有效處理，相當部分的豬場散發(fā)出非常難聞的氣味，嚴重地污染了周圍居民的生活環(huán)境。目前已有160種揮發(fā)性成分從糞中鑒定出來（O,Neill and Philips,1992）。在糞尿中還發(fā)現(xiàn)80多種含氮化合物，其中有10種與惡臭味有關。降低糞中氮的排出會降低糞中的揮發(fā)性物質(zhì)，從而減少糞便的臭味。Hobbs等(1996)研究表明，降低日糧中蛋白質(zhì)水平和理想蛋白質(zhì)的攝入量，會明顯減少糞中多種揮發(fā)性成分的含量。另外，糞尿在發(fā)酵時會產(chǎn)生氨氣、SO2、NO2、胺及氨基酸衍生物等。盡管氨氣與糞臭味之間相關不大，但大量研究表明，環(huán)境氨氣濃度過高會影響動物生產(chǎn)性能和健康狀況，動物采食量和日增重下降，肺炎發(fā)生率上升，性成熟推遲。因此人們?nèi)苑e極采取措施減少氨氣的排放量（O,Neill and Philips,1992；Hobbs等，1996）。
    3.影響因素及降低氮污染的有效措施
    最大限度地發(fā)揮每頭豬的生產(chǎn)性能一直是生產(chǎn)者和營養(yǎng)學家共同追求的目標。因而，一般的配合飼料很少或根本不考慮營養(yǎng)物質(zhì)的排出，結(jié)果使過量的營養(yǎng)素（主要是氮和磷）隨糞尿排出，造成對環(huán)境的嚴重污染。通過營養(yǎng)調(diào)控配制低蛋白日糧，加強對排泄物進行處理，以及強化規(guī)模化豬場的排放標準的實施，是降低氮污染的有效措施。
    3.1通過營養(yǎng)調(diào)控減少豬氮排泄
    營養(yǎng)物質(zhì)的排泄是由于消化和代謝效率下高所致。對于氮，一般僅有20% ～40％在動物體內(nèi)沉積（Kornegay等,1997）。這表明可以通過營養(yǎng)調(diào)控減少營養(yǎng)物質(zhì)排泄。如何通過日糧的營養(yǎng)調(diào)控來降低畜禽排泄物對環(huán)境的污染是每一個飼料工作者應該思考的問題。氮排泄包括糞氮和尿氮，通過營養(yǎng)學技術，提高豬的飼料轉(zhuǎn)化效率，減少排污（糞尿），已成為當前養(yǎng)豬學及營養(yǎng)學研究的一個熱點。
    3.1.1根據(jù)不同品種豬的營養(yǎng)需要及飼料原料的營養(yǎng)價值配制飼料
    盡可能滿足不同品種豬的實際營養(yǎng)需要，根據(jù)不同品種豬的營養(yǎng)需要來配制飼料，因為不同品種豬的營養(yǎng)需要各不相同，如60~90kg瘦肉型生長豬粗蛋白需要量為14%，而60~90kg肉脂型生長豬粗蛋白需要量為13%（中國國家標準）。
    另外，飼料原料的營養(yǎng)成分如氨基酸含量變異較大，而且同一品種的飼料原料，由于收獲時間、地域等不同，其變異也較大。因此做飼料配方時，不僅要檢測原料的各營養(yǎng)成分含量，而且還要考慮各原料氨基酸的消化率，特別是各種氨基酸的豬回腸消化率，才能準確的反映飼料的營養(yǎng)價值，做出的配方才能滿足豬的營養(yǎng)需要且保證氮的最少攝入，從而達到氮的最小排出。
    3.1.2以理想蛋白質(zhì)模式和可消化氨基酸含量為基礎設計飼料配方
    NRC（1981）首先提出的理想蛋白(IP)概念已在全世界范圍內(nèi)廣泛應用。它的應用能使氮的排泄量最小。理想蛋白質(zhì)中氨基酸模式通常以賴氨酸為基礎，所有必需氨基酸的需要量是以與賴氨酸的百分比表示的。在實際應用中，只要豬的賴氨酸需要量已知，就能很快計算出其它氨基酸的需要量。
    以可消化氨基酸為基礎配制日糧對于降低氮排泄及合理利用人工合成氨基酸和日趨緊張的蛋白質(zhì)資源尤其是非常規(guī)蛋白質(zhì)資源愈來愈顯得重要。做飼料配方時，以理想蛋白質(zhì)概念的可消化氨基酸含量為基礎，滿足豬的維持和生產(chǎn)需要配制最佳的飼料氨基酸比例，以達到飼料的最佳轉(zhuǎn)化效率，也即可達到氮的最小排出。據(jù)報道，應用理想蛋白概念配制日糧，在滿足豬的有效氨基酸需要的基礎上，可以適當降低蛋白水平，而不會影響豬的生產(chǎn)性能，但氮的排泄量可減少30%。
    3.1.3添加合成氨基酸配制低蛋白飼料
    提高日糧氨基酸的平衡性，降低日糧中蛋白質(zhì)的含量就可以減少氮的排出。Kerr和Easter(1995)通過文獻綜述后得出結(jié)論：日糧蛋白質(zhì)每降低1個百分點，氮排出量可減少8.4%左右，而要降低日糧蛋白質(zhì)，日糧中就必需添加合成賴氨酸、蛋氨酸，甚至蘇氨酸和色氨酸。許多國家的試驗數(shù)據(jù)均表明：在日糧氨基酸平衡性較好的條件下，日糧蛋白質(zhì)水平降低2個百分點對動物的生產(chǎn)性能無明顯影響(Jongbled和Lenis,1998)。除此之外，提高日糧能量濃度也可使經(jīng)由糞便排出的氮減少(董克虞，1998)。
    Kerr等(1995)將仔豬、生長豬、肥育豬日糧蛋白質(zhì)水平分別由19%、16%、14%降至15%、12%、11%，在未補充合成氨基酸的情況下，豬的生產(chǎn)性能下降；若補充全成氨基酸并使其滿足豬的需要，則豬的生產(chǎn)性能未受影響，而氮的排出量減少29.3%。Oldenberg和Heinrixhs(1996)報道，補充合成氨基酸后，將日糧蛋白質(zhì)由17%降至13.5%，對肥育豬的生長未表現(xiàn)出負面影響。Jin等(1998)報道，斷奶仔豬日糧中使用合成賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸和色氨酸，可節(jié)約蛋白質(zhì)3%；低蛋白質(zhì)(15%)日糧中氨基酸的限制順序為賴氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸。Cromwell等(1996)將生長期和肥育期豬日糧的蛋白質(zhì)水平由16%和14%分別降低至12%和10%，結(jié)果氮的排出量降低了35%，同時也降低了糞中氨的釋放量。這不僅可節(jié)約蛋白質(zhì)資源，而且也是從根本上降低豬場糞便氮污染的措施。
    另一方面，在低蛋白質(zhì)日糧中補充氨基酸，不僅可降低氮的排出，而且可減少尿量，Kay和Lee(1997)的研究表明，補充合成氨基酸的低蛋白日糧可使尿中氮的濃度降低17%，排尿量降低28%，兩項總計可降低尿中總氮41%；此外還可降低豬舍中氨的濃度(59%)及釋放速度(47%)。日糧蛋白質(zhì)水平每降低1個百分點，排尿量減少11%。
    由上可以得出結(jié)論，在豬的日糧中通過補充合成氨基酸，達到平衡氨基酸從而降低日糧蛋白質(zhì)，能使豬排泄物中的氮含量顯著減少，且不會影響豬的生產(chǎn)性能。
    3.1.4添加高效無公害添加劑，提高飼料的養(yǎng)分利用率
    飼料中尤其是植物性飼料中含有許多抗營養(yǎng)因子，如單寧、胰蛋白酶抑制因子、非淀粉多糖(NSP)等。飼料中添加酶制劑可以消除相應的抗營養(yǎng)因子，補充動物的內(nèi)源酶，提高飼料的利用率。如在豬日糧中使用β-葡聚糖酶，可把β-葡聚糖苷和五碳糖苷分解為單糖，提高豬的生產(chǎn)性能；使用半纖維素酶，可分解半纖維素，提高日糧的能值。
    由于微生態(tài)制劑(EM)不僅含有大量的優(yōu)質(zhì)菌體蛋白，而且還含有豐富的維生素、生長素、酶和抗病毒物質(zhì)等免疫活性物質(zhì)。因此，在豬日糧中添加EM，不僅可增加營養(yǎng)，提高飼料的利用率。同時在環(huán)保方面，EM可以清除糞尿惡臭，凈化生態(tài)環(huán)境。EM中的微生物通過對有機固體物質(zhì)和分解過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)及分解產(chǎn)物進行發(fā)酵分解和合成，有效的降低了有毒有害物質(zhì)的含量。據(jù)郜敏(1998)報導，飼喂EM的豬舍滅蠅效果可達到30%-34.6%，硫化氫的清除效果為50%，氨氣的去除也可達到較好效果。
    有研究表明，在低蛋白質(zhì)－氨基酸平衡飼料中分別添加5%纖維素和2%寡糖，與標準化飼料比較，飼料中添加5%纖維素所產(chǎn)生的新鮮豬糞中氨氣減少68%；在貯存的豬糞中降低總氮素35%，但氨態(tài)氮則降低73%。飼料中添加2%寡糖可降低總氮素55%與氨態(tài)氮62%。添加纖維素的飼料，由于豬只結(jié)腸增加細菌發(fā)酵，因此在新鮮的豬糞中，增加揮發(fā)性脂肪酸濃度與減少氨態(tài)氮含量。飼料中同時添加纖維素與寡糖，則可降低貯存的豬糞中揮發(fā)性脂肪酸。 
    有試驗結(jié)果表明，在豬飼糧中降低粗蛋白質(zhì)而添加必需氨基酸可減少新鮮豬糞中氨態(tài)氮45%，在貯存的豬糞中亦有同樣的反應。使用低粗蛋白質(zhì)－氨基酸平衡和氧化銅的飼料，可降低揮發(fā)性有機化合物。與標準化飼料比較可降低含硫化合物63%。
    最后，選用谷物和其它蛋白質(zhì)消化率高的飼料，取代農(nóng)副產(chǎn)品等蛋白質(zhì)消化率低的原料來配制豬飼糧可使日糧氨基酸的平衡性更好，從而可提高氮的消化利用率。
    3.1.5合理加工日糧
    飼料的加工處理不僅可以影響飼料的營養(yǎng)成分含量而且會影響飼料的利用率。粒徑大小合適的顆粒料，因增加了單位體積養(yǎng)分的含量和適口性，提高了家畜的進食量。據(jù)李德發(fā)(1994)報道，豬飼料顆粒度在700-800μm時，飼料的轉(zhuǎn)化率最佳，且不發(fā)生潰瘍和結(jié)塊問題。另外有報道，飼料的膨化處理和顆粒化處理可使隨糞便排出的干物質(zhì)減少1/3。
    3.1.6公母分群飼養(yǎng)，及采用階段飼喂技術
    由于不同性別的豬的營養(yǎng)需要是不同的，在肥育階段，去勢公豬在相同采食量下其增重速度要高于母豬15%，但去勢公豬的瘦肉率低。對于公豬及生長迅速的母豬來說，每公斤日糧中應比去勢公豬多加10％的氨基酸（Lenis等，1996）。因此，將公母豬分開、種豬和閹豬分開飼養(yǎng)，根據(jù)其不同的營養(yǎng)需要配制不同的日糧，使日糧成分更能接近豬的營養(yǎng)需要，不僅能能降低飼料成本，減少飼料浪費，而且降低氮的排泄。
    階段性飼養(yǎng)的概念即根據(jù)豬的生長階段提供適宜營養(yǎng)組成的日糧，將縮短營養(yǎng)供應不足或供過于求的時間。 Schuering等（1996）報道，多階段飼養(yǎng)可使尿氮的排泄量下降14.7%，氨下降16.8% 。多階段飼養(yǎng)是以周為基數(shù)，隨著動物年齡增長，日糧氮水平隨之下降。Koch（1900）研究發(fā)現(xiàn)，在生長育肥階段，與飼喂一種日糧相比，飼喂兩種日糧使氮的排泄量下降13％。階段飼喂可降低每頭豬的日糧成本，也是降低氮排泄量更經(jīng)濟的方法。
    3.2對規(guī)模化豬場的排泄物加強處理
    3.2.1畜用防臭劑開發(fā) 
    為了減輕規(guī)模化豬場排泄物及其氣味的污染，從預防的角度出發(fā)，可在豬飼料中添加活菌制劑、微生態(tài)制劑、益生菌、生物制劑等各類除臭劑。如應用絲蘭屬植物提取物、天然沸石為主的偏硅酸鹽礦石（海泡石、膨潤土、凹凸棒石、蛭石、硅藻石等）、綠礬、微膠囊化微生物和酶制劑等，來吸咐、抑制、分解、轉(zhuǎn)化排泄物中的有毒有害成份，將氨變成硝酸鹽，將硫化氫變成硫酸，從而可達到減輕或消除臭氣污染的作用。
    3.2.2生物和生態(tài)凈化方法
    無害化-豬場固體糞污和污水的無害化處理，通過生物手段凈化畜糞及其污水，主要是利用厭氧發(fā)酵原理，將污物處理為沼氣和有機肥。如意大利研制的一種厭氧發(fā)酵裝置，獲得的沼氣甲烷含量高達70%以上，可直接作燃料。
    3.2.3糞便的再利用技術
    利用規(guī)模化畜禽場糞便，經(jīng)過一定的加工、處理，可以生產(chǎn)出適合蔬菜等經(jīng)濟作物生長需要的有機-無機復混肥。這項新技術由農(nóng)業(yè)規(guī)劃設計研究院和中國農(nóng)科院土肥所的專家們，經(jīng)過5年的研究終于獲得成功。該項技術開創(chuàng)了一條以開發(fā)利用廢棄物質(zhì)資源、促進環(huán)境治理的新路，將畜禽場的環(huán)境治理與畜禽糞便的開發(fā)利用緊密結(jié)合，使畜禽場處于一種良性循環(huán)的狀態(tài)，同時又生產(chǎn)出了有利于農(nóng)作物生長的有機-無機肥料，這對于促進我國畜牧業(yè)規(guī)模化發(fā)展的良性循環(huán)具有重要的意義；超大集團則利用畜禽的排泄物為原料，利用簡易的生物處理方式制成級有機載體，配之以功能強的活性微生物菌種，生產(chǎn)出肥效顯著的超大生物有機肥料，找到了一條適合中國國情的處理畜禽糞便的處理方式，可在全國大面積推廣使用。 
    3.3加強對規(guī)模化豬場的治理
    3.3.1高度重視規(guī)模化豬場對環(huán)境造成的污染 調(diào)整規(guī)模化豬場的布局，培植公司+基地的生豬生產(chǎn)模式，規(guī)模化豬場改模式為：公司統(tǒng)一管理，各小豬場分散于各村及養(yǎng)殖戶，使豬場產(chǎn)生的糞便能夠及時有效地就地消化，既做到了變廢為寶，又將豬場排泄物造成的環(huán)境污染降至最低。吸取國外畜牧業(yè)發(fā)展過程中存在的先污染后防止的教訓，建議政府部門要高度重視畜禽養(yǎng)殖業(yè)對環(huán)境造成的污染問題，將畜禽污染的管理納入環(huán)境管理工作的主要內(nèi)容，各級地方政府也要加強本地區(qū)畜禽污染的管理工作。
    3.3.2加強畜禽環(huán)境污染的法律、法規(guī)建設及執(zhí)法力度 繼英、法、美、日、丹麥、意大利等國家之后，我國環(huán)保局也于2001年頒布了《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》（GB18596----2001）。同時有關防治畜牧業(yè)污染的法規(guī)及標準也已出臺。衡量水體有機物污染的指標一般為溶解氧（DO）、化學耗氧量（COD）、 生物耗氧量(BOD)。我國規(guī)定，地面水化學耗氧量（CODcr）應不高于2～3mg／L，5 日生物耗氧量（BOD5）不大于3～4mg／L。加強對規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場的選址、污水排放、糞便處理的管理；新建規(guī)模化豬場需有建場許可證及糞便廢棄物處置的申報等。最重要的是要加強已有法律、法規(guī)的執(zhí)法力度及監(jiān)督力度，保障其順利實施。在實際工作中，對逾期未完成限期治理任務，具體采取何種措施，由環(huán)境管理機關視具體情況確定，如果由于治理者所采取的治理方法不當，治理后污染有明顯減輕但仍不能達到標準要求，環(huán)境管理機關可以予以警告和懲處，同時給予其一定的時間予以整改，而不是簡單地關停了事，在完成治理任務前不得建設擴大生產(chǎn)規(guī)模的項目，限期治理項目的確定要依據(jù)排污總量控制計劃指標。
    3.3.3加強畜牧業(yè)污染的宣傳教育，作到信息公開與公眾參與 要大力宣傳畜禽污染的嚴重性，通過開展畜禽污染現(xiàn)狀的調(diào)查，加強人們對規(guī)模化養(yǎng)殖場造成環(huán)境污染嚴重性的認識，提高畜禽養(yǎng)殖場從業(yè)人員的環(huán)境意識和管理水平，引導畜禽養(yǎng)殖場走農(nóng)牧結(jié)合的道路。必要時可在媒體上公布畜牧養(yǎng)殖場排污達標情況，實行輿論監(jiān)督與公眾參與，防止任意排污現(xiàn)象的發(fā)生。