食蟹猴飼養(yǎng)環(huán)境氨氣及飲水中重金屬含量的分析

陸彩玲，陸繼培，黃家平，郭松超，蔡海青，李習(xí)藝，唐 深

(1.廣西醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，南寧 530021； 2.廣西雄森靈長類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物養(yǎng)殖開發(fā)有限公司，廣西 玉林 5073063；3.廣西醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，南寧 530021)

食蟹猴是目前用量最大的靈長類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，隸屬獼猴屬，體型小、性情溫和，適于溫?zé)岬貐^(qū)飼養(yǎng)繁殖，在我國西南地區(qū)及其他東南亞國家有較廣泛馴養(yǎng)。由于靈長類動(dòng)物與人類的遺傳背景非常接近，因此，被廣泛的應(yīng)用于藥理、毒理、疾病機(jī)理等諸多生命相關(guān)學(xué)科的研究。食蟹猴的體型、生活習(xí)性等不同決定了其飼養(yǎng)環(huán)境與鼠、兔等小型實(shí)驗(yàn)動(dòng)物存在諸多的差異。提高實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)環(huán)境質(zhì)量，保障動(dòng)物福利，是國際實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)管理與使用的共識。我國也對各種實(shí)驗(yàn)動(dòng)飼養(yǎng)環(huán)境及設(shè)施制定了詳細(xì)的國家標(biāo)準(zhǔn)[1]，充分體現(xiàn)了保護(hù)動(dòng)物福利，規(guī)范實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量的主旨。

《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物環(huán)境及設(shè)施》對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)所需的空氣、飲水、籠具等作了較全面的規(guī)范。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)，氨氣作為飼養(yǎng)環(huán)境的動(dòng)態(tài)監(jiān)督指標(biāo)，并且含量不得超過14 mg/m3。氨氣含量受飼養(yǎng)密度、設(shè)施(如墊料、植被等)、通風(fēng)、氣溫、氣壓等復(fù)雜因素的影響。長期高濃度氨氣暴露除了給飼養(yǎng)員、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物帶來不愉悅的感受外，還刺激呼吸道，引起實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及毗鄰區(qū)域居民患病[2-4]。此外，《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物環(huán)境及設(shè)施》還規(guī)定了不同級別實(shí)驗(yàn)動(dòng)物對飲用水的要求。廣西多地富含鉛、錳、鎘等重金屬元素。長期飲用重金屬超標(biāo)的水可能導(dǎo)致全身多臟器,尤其是神經(jīng)系統(tǒng)的損傷[5]。目前少有關(guān)于靈長類飼養(yǎng)環(huán)境中氨氣、飲水重金屬含量的報(bào)道。了解食蟹猴飼養(yǎng)基地猴舍氨氣濃度及飲水中重金屬含量，有助于為改善、制定飼養(yǎng)環(huán)境質(zhì)量安全控制技術(shù)提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 食蟹猴場基本情況

廣西境內(nèi)某食蟹猴養(yǎng)殖基地，遠(yuǎn)離生產(chǎn)及生活區(qū)，地型平坦開闊，綠色植物覆蓋率達(dá)80%以上，以灌木、草叢養(yǎng)為主。該猴場80%為食蟹猴，依猴群生產(chǎn)定位不同，分種群、商品群及檢疫群，檢疫群猴子均采取籠養(yǎng)方式而種群、商品群分別有圈養(yǎng)和籠養(yǎng)兩種養(yǎng)殖方式。圈養(yǎng)猴舍以2～3 m高的圍墻將猴群單獨(dú)隔離而成，圍墻內(nèi)側(cè)有30～50 cm寬的飄檐，或舍內(nèi)建有小涼亭，供猴群遮陽避雨。圈養(yǎng)猴舍地面或采用水泥硬化，或植草覆蓋。猴舍籠養(yǎng)的猴群按照飼養(yǎng)密度標(biāo)準(zhǔn)，飼養(yǎng)在架空的鐵籠具中?；\具放置、大小等符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。每日向猴群投放2次飼料，以玉米為主，并適量補(bǔ)充當(dāng)季水果等青飼料。猴場主要抽吸地下水經(jīng)沉淀后供猴群飲用、沖洗猴舍。鐵管、PVC管用于蓄水池與猴舍終端供水連接。污水經(jīng)地表裸露的水槽匯入猴場附近溝渠。

1.2 儀器設(shè)備

大型氣泡吸收管(北京玻璃儀器廠)；空氣采樣器(流量范圍0～2 L/min)(北京勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)研究所，QC-2B型)；具塞10 mL比色管(天津玻璃儀器廠)；722分光光度計(jì)(上海蒲光顯微鏡儀器有限公司，722型)；電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(美國Thermal, JY-70PⅡ型)。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 猴舍氨氣采集及濃度檢測

將猴群劃分5組，即種群圈養(yǎng)，種群籠養(yǎng)，商品圈養(yǎng)，商品籠養(yǎng)及檢疫群，采用隨機(jī)抽樣抽取一定籠/圈數(shù)的猴群，同時(shí)在遠(yuǎn)離猴舍的生活區(qū)設(shè)立大氣環(huán)境對照。每一猴舍內(nèi)設(shè)立氣體4～5個(gè)采集點(diǎn)(約50～70 m2，隨猴舍面積不同，酌情增減采集點(diǎn))，一日三次(分別設(shè)在6∶00 am，1∶00 pm，6∶00 pm)，每次采集30 min，連續(xù)3 d。采集的猴舍空氣標(biāo)本用于氨濃度的分析。納氏試劑分光光度法檢測檢測猴舍空氣中氨氣濃度。試驗(yàn)原理、檢測方法、計(jì)算等詳細(xì)過程參照GB14925-2010[1]并稍作修改。

1.3.2 猴群飲用水質(zhì)量檢測

根據(jù)上述抽樣分組方法、供水特點(diǎn)，設(shè)置5個(gè)不同的檢測點(diǎn)：地下水出水口、蓄水池、猴舍終端(鐵管及PVC管連接供水各選一個(gè))、污水池，每個(gè)觀測點(diǎn)取6份標(biāo)本，另在生活區(qū)取一份生活飲用水對照。采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法檢測水樣中砷、鎘、鉛、錳、銅、鐵、鋅等7種重金屬含量。試驗(yàn)原理、檢測方法、計(jì)算等詳細(xì)過程參照GB/T5750.6-2006[6]并稍作修改。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 空氣中氨氣含量

2.1.1 不同群猴舍空氣中氨含量分析

重復(fù)測量方差分析不同群猴舍空氣中氨含量的結(jié)果如表1所示。不同猴舍氨氣含量mg/m3依次為：檢疫群(0.59±0.03)mg/m3>種群(0.34±0.03)mg/m3>商品群(0.27±0.04)mg/m3，檢疫群含量與種群及商品群均存在顯著差異，種群與商品群之間無差異

2.1.2 不同飼養(yǎng)方式猴舍空氣中氨含量分析

重復(fù)測量方差分析不同飼養(yǎng)方式猴舍空氣中氨含量的結(jié)果如表2所示。不同飼養(yǎng)方式猴舍氨氣含量以檢疫籠養(yǎng)(0.59±0.03)mg/m3為最高，依次為：種群籠養(yǎng)(0.48±0.02)mg/m3>商品群圈養(yǎng)(0.30±0.02)mg/m3>商品群籠養(yǎng)(0.25±0.01)mg/m3>種群圈養(yǎng)(0.22±0.02)mg/m3。檢疫群籠養(yǎng)、種群籠養(yǎng)明顯較種群圈養(yǎng)及商品群籠養(yǎng)方式猴舍氨氣濃度高，商品群籠養(yǎng)與圈養(yǎng)間氨氣濃度無差異。

2.1.3 不同猴群舍內(nèi)不同時(shí)點(diǎn)空氣中氨含量的分析

重復(fù)測量方差分析不同群猴舍在一天三個(gè)時(shí)點(diǎn)氨含量的結(jié)果如表3所示。不同猴群舍內(nèi)不同時(shí)間之間氨氣濃度有顯著差異；不同猴群猴舍與時(shí)間之間存在交互效應(yīng)。不同分群猴舍中均以早上氨氣含量最高，晚上次之，清掃沖洗后含量最低。

2.1.4 不同飼養(yǎng)方式猴舍內(nèi)各時(shí)點(diǎn)空氣中氨含量的分析

重復(fù)測量方差分析不同飼養(yǎng)方式猴舍一天三個(gè)時(shí)點(diǎn)氨含量的結(jié)果如表4所示。不同飼養(yǎng)方式猴舍內(nèi)各時(shí)點(diǎn)氨氣濃度有顯著差異；不同飼養(yǎng)方式猴舍與時(shí)間之間存在交互效應(yīng)。各飼養(yǎng)方式猴舍氨氣含量均以早上氨氣濃度為最高。

2.2 飲水中重金屬含量

經(jīng)檢測并與生活飲用水含量標(biāo)準(zhǔn)(GB 5749-2006)比較，除鐵管引流的猴舍終端(C點(diǎn))水中鐵、污水池(E)中鋅含量超標(biāo)外，其他金屬含量均低于國家生活飲用水金屬含量標(biāo)準(zhǔn)(GB 5749-2006)。

表1 不同群猴舍空氣中氨含量分析(mg/m3)

注：與檢疫群相比，*P< 0.05。

Note.Compared with the quarantine inspection flock，*P< 0.05.

表2 不同飼養(yǎng)方式猴舍空氣中氨含量分析(mg/m3)

注：與檢疫群相比，*P< 0.05。

Note.Compared with the quarantine inspection flock，*P< 0.05.

表3 不同猴群舍內(nèi)各時(shí)點(diǎn)空氣中氨含量的分析(mg/m3)

表4 不同飼養(yǎng)方式猴舍內(nèi)各時(shí)點(diǎn)空氣中氨含量的分析(mg/m3)

表5 不同采水點(diǎn)飲水金屬含量(mg/L)

注：限值參考生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB5749-2006)。

Note.Standards refereed to Chinese Drinking Water health Standard (GB5749-2006).

3 討論

目前國內(nèi)養(yǎng)殖企業(yè)，食蟹猴飼養(yǎng)多樣，有開放式放養(yǎng)于自然環(huán)境中、有半開放式的圈養(yǎng)及封閉式的籠養(yǎng)。環(huán)境中的氨氣、重金屬含量對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物福利有重要影響[7]。動(dòng)物飼養(yǎng)不同飼養(yǎng)方式動(dòng)物吃喝拉撒睡產(chǎn)生的排泄物、廢棄物對生活活動(dòng)空間的污染程度大相徑庭，是氨氣的重要來源。飲用水源多樣，有采用自來水、地下水，地表水等，質(zhì)量不易控制，缺乏監(jiān)測。因此，有必要對食蟹猴的飼養(yǎng)環(huán)境空氣質(zhì)量及飲用水質(zhì)量進(jìn)行有效的檢測，為采用新的技術(shù)對空氣、飲水質(zhì)量進(jìn)行控制，減少食蟹猴患病幾率，提高實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量提供實(shí)踐依據(jù)。

氨氣是動(dòng)物飼養(yǎng)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)指標(biāo)，我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定動(dòng)物籠舍中最高濃度限量為<14 mg/m3(GB14925-2010)。氨氣濃度超標(biāo)引起大鼠支氣管細(xì)胞組成改變，從而對研究造成干擾[8]。有文獻(xiàn)報(bào)道改善通氣能調(diào)節(jié)恒河猴飼養(yǎng)環(huán)境中包括小顆粒物質(zhì)、總有機(jī)碳、CO2等指示空氣質(zhì)量的參數(shù)，但并未提及對氨氣濃度的影響[9]。本調(diào)研基地猴舍中的氨氣濃度顯著低于國家標(biāo)準(zhǔn)，其分布存在如下特點(diǎn)：檢疫猴群飼養(yǎng)猴舍中的氨氣濃度顯著高于商品區(qū)與種群；圈養(yǎng)方式更有利于降低飼養(yǎng)環(huán)境中氨氣濃度；各種猴群及飼養(yǎng)方式下，早上未清掃沖洗前氨氣濃度最高，沖洗后最低。

飲水質(zhì)量也是影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)動(dòng)物福利的一個(gè)重要因素?！秳?dòng)物福利法規(guī)》及《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物關(guān)懷與適用指南》[10]規(guī)定必須給實(shí)驗(yàn)動(dòng)物提供清潔的飲用水。廣西多地富含礦產(chǎn)資源，重金屬的環(huán)境污染相對普遍并可能對特定的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有潛在影響。有研究表明，飲水方式暴露導(dǎo)致重金屬更易在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物各臟器蓄積[11]。本食蟹猴飼養(yǎng)基地提供給基礎(chǔ)級食蟹猴的飲用水汲自地下，經(jīng)PVC管道引流到蓄水池沉淀后再由金屬管、PVC分別引流到各個(gè)猴舍終端。本調(diào)研在整個(gè)猴場供水系統(tǒng)選擇了5個(gè)不同取水點(diǎn)，6個(gè)批次的水樣，外加1個(gè)生活區(qū)飲用水的樣本，共計(jì)31個(gè)標(biāo)本。檢測結(jié)果表明，砷、鎘、鉛、錳、銅五種金屬的含量均低于生活飲用水中重金屬的許可值(GB 5749-2006)。鐵質(zhì)供水管連接的猴舍終端飲水鐵含量超標(biāo)，推測可能與使用鐵管、鐵管銹蝕有關(guān)。有文獻(xiàn)支持實(shí)驗(yàn)動(dòng)物供水系統(tǒng)所用管材含有的鋅、銅、鉻、錳、鉛等重金屬會(huì)滲到飲用水中，以不銹鋼材質(zhì)滲出金屬種類多、數(shù)量大，飲水酸化加速金屬溶出[12]。

基于本研究的調(diào)研結(jié)果，對靈長類飼養(yǎng)基地在飼養(yǎng)管理過程中提出如下安全控制措施建議：相對于籠養(yǎng)，圍欄圈養(yǎng)能有效降低環(huán)境中氨氣濃度；及時(shí)的清掃、沖洗也是降低籠養(yǎng)猴舍氨氣濃度的有效手段；檢疫群猴舍內(nèi)由于飼養(yǎng)密度大，通風(fēng)有限，在條件許可情況下，可以適當(dāng)降低飼養(yǎng)密度或者采用負(fù)壓抽風(fēng)的方式加強(qiáng)通風(fēng)，降低氨氣濃度。飲用水的供給引流應(yīng)盡量減少使用金屬水管。上述的安全控制技術(shù)方法有助于營造更健康、安全的動(dòng)物飼養(yǎng)環(huán)境，減少動(dòng)物疫病。

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