規(guī)模化豬場不同飼養(yǎng)管理模式豬舍空氣主要污染物研究

陳劍波，韓文儒，程曉亮，武守艷，楊麗華，董春光，邱建東，韓一超

（1.山西省農業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所，山西 太原 030032；2.太原市動物衛(wèi)生監(jiān)督所，太原 030027）

隨著生豬養(yǎng)殖業(yè)集約化與規(guī)?；焖侔l(fā)展，特別是大群體、高密度生豬養(yǎng)殖的日益增加，環(huán)境對養(yǎng)豬生產水平的制約作用日益顯著，環(huán)境控制水平已成為養(yǎng)豬現(xiàn)代化的重要標志。特別是在氣候寒冷的冬春季節(jié)，為了提高豬舍的保溫效果，豬舍密閉性增加，通風量減少，有害氣體、粉塵濃度顯著升高[1]。豬舍內環(huán)境質量變化成為誘發(fā)豬群發(fā)病特別是呼吸道疾病的重要因素，甚至威脅飼養(yǎng)人員的健康[2]。

豬舍通風是解決環(huán)境問題的關鍵因素，通風方式包括自然通風與機械通風。自然通風受諸多因素，特別是氣候與天氣條件的制約，不能保證封閉式豬舍經(jīng)常充分的換氣[3]。因此，在保證舍內溫度穩(wěn)定的前提下，機械通風在規(guī)模豬場現(xiàn)代化封閉豬舍中得到普遍應用。此外，豬場日常衛(wèi)生管理制度也是影響舍內環(huán)境的重要因素。糞尿分解是氨氣和硫化氫等有害氣體的主要來源，家畜糞尿必須立即清除，防止舍內積存和腐敗分解。因此，規(guī)?；i場應該建立合理的衛(wèi)生管理制度并嚴格執(zhí)行[4]。

本研究選擇兩個不同通風方式及衛(wèi)生管理水平的豬場，在冬季對不同豬場豬舍內的空氣質量進行監(jiān)測，包括有害氣體（氨氣、硫化氫、二氧化碳）、粉塵等，旨在研究不同通風方式、衛(wèi)生管理水平條件下豬舍空氣質量的差異，以期為下一步建立的豬群健康養(yǎng)殖模式中空氣質量預警技術提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗于2018年1月8—12日在山西介休市進行。研究選擇兩個通風方式及衛(wèi)生管理條件均不同的豬場，分別為乙豬場與甲豬場，并在冬季開展對豬場哺乳母豬舍、保育舍、肥育舍環(huán)境空氣質量監(jiān)測。此外，兩個豬場豬只品種相同，飼料配方、免疫程序相近。

1.2 豬場衛(wèi)生管理水平及通風方式

甲豬場與乙豬場規(guī)模相近，兩個豬場母豬舍、保育舍和肥育舍均為傳統(tǒng)半封閉式豬舍，但通風方式和衛(wèi)生管理水平差異較大。乙豬場為風扇機械通風配合人工開窗通風模式，該豬場管理水平較高，衛(wèi)生條件較好，通風條件優(yōu)良，雖然飼養(yǎng)密度較甲豬場略偏高，但空氣質量總體上仍優(yōu)于甲豬場。甲豬場沒有安裝風扇，僅依靠人工開窗方式通風，晚上基本為封閉狀態(tài)；而且該豬場管理水平低下，糞污不能及時清理，工人經(jīng)常不按時或忘記開窗通風，造成豬舍內氣味較濃。

1.3 有害氣體、懸浮顆粒物樣品的采集

根據(jù)豬舍結構的差別，選擇4～9個檢測位點，檢測點距地面高度為0.8 m。每天取4個不同時間段開展二氧化碳（CO2）、氨氣（NH3）、硫化氫（H2S）及懸浮顆粒物（TSP）樣品的采集與濃度的監(jiān)測，連續(xù)監(jiān)測5 d。采樣同時記錄豬舍內溫度、濕度等氣象條件。

1.4 測定方法

CO2濃度通過美國Agilent科技股份有限公司生產的7890A型氣象色譜儀進行監(jiān)測；NH3濃度使用華瑞科學儀器（上海）有限公司生產的FGM-1191型氨氣檢測儀開展監(jiān)測；H2S濃度使用河南福潤德電子設備有限公司生產的FN30100型便攜式氣體探測器開展監(jiān)測；懸浮顆粒物濃度使用北京聚道合盛科技有限公司生產的LD-5型激光粉塵儀開展進行實時監(jiān)測。

1.5 數(shù)據(jù)處理

檢測結果以平均值±標準差表示。數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用Excel和SPSS 16.0軟件，以P＜0.05作為差異顯著性判斷標準。豬舍空氣中氨氣（NH3）、二氧化碳（CO2）、硫化氫（H2S）、懸浮顆粒物（TSP）濃度采用成對雙樣本均值t檢驗進行不同豬場間差異比較。

2 結果與分析

2.1 不同豬場豬舍內CO2濃度變化趨勢

本調查對哺乳母豬舍9個檢測點的檢測結果取平均值，并分析不同時間段CO2濃度變化趨勢。結果表明，甲豬場和乙豬場哺乳母豬舍CO2濃度高峰均在晚上20：00，下午15：00濃度最低，其中乙豬場豬舍不同時間段濃度變化顯著，且在晚上20：00明顯高于甲豬場，但在下午15：00略低于甲豬場（圖1）。雖然乙公司哺乳母豬舍養(yǎng)殖密度高于甲公司，但白天時間段通風效果明顯，CO2濃度明顯下降。

圖1 不同豬場哺乳母豬舍CO2濃度檢測結果

本調查對保育舍7個檢測點的檢測結果取平均值，并分析不同時間段CO2濃度變化趨勢。結果表明，乙豬場保育舍CO2濃度變化趨勢與哺乳母豬舍相同，在下午16：00濃度最低，晚上21：00濃度最高，且在白天11：00和16：00濃度值均顯著低于甲豬場（P＜0.05）；甲豬場保育舍CO2濃度變化趨勢同乙豬場相反，在白天11：00濃度值最高，表明其開窗通風制度落實不到位（圖2）。

圖2 不同豬場保育舍CO2濃度檢測結果

本調查對肥育舍4個檢測點的檢測結果取平均值，并分析不同時間段CO2濃度變化趨勢。結果表明，乙豬場肥育舍CO2濃度變化趨勢與保育舍相同，表明該豬場的通風制度落實到位，通風效果顯著，并且在11：30和16：30的CO2濃度顯著低于甲豬場（P＜0.05）；甲豬場豬舍內CO2濃度在白天較晚上偏高，表明該豬場肥育舍白天未進行人工開窗通風或通風力度較小，而白天豬群較晚上活躍，所以造成濃度曲線變化趨勢同正常通風時相反（圖3）。

圖3 不同豬場肥育舍CO2濃度檢測結果

2.2 不同豬場豬舍內NH3濃度變化趨勢

本調查對哺乳母豬舍9個檢測點的檢測結果取平均值，并分析不同時間段NH3濃度變化趨勢。結果表明，甲豬場和乙豬場的哺乳母豬舍NH3濃度高峰均在晚上20：00，在下午15：00濃度值最低，變化趨勢一致（圖4）。其中乙豬場哺乳母豬舍不同時間段NH3濃度值均極顯著低于甲豬場（P＜0.01）。

圖4 不同豬場哺乳母豬舍NH3濃度檢測結果

本調查對保育舍7個檢測點的檢測結果取平均值，并分析不同時間段NH3濃度變化趨勢。結果表明，乙豬場保育舍NH3濃度變化趨勢與哺乳母豬舍相似，在下午16：00濃度最低，但早上7：00濃度最高，且各個時間段均顯著低于甲豬場（P＜0.05）；甲豬場保育舍NH3濃度變化趨勢與該豬場CO2濃度變化趨勢不同，在下午16：00濃度值最低，早上7：00濃度值最高（圖5）。

圖5 不同豬場保育舍NH3濃度檢測結果

本調查對肥育舍4個檢測點的檢測結果取平均值，并分析不同時間段NH3濃度變化趨勢。結果表明，乙豬場肥育舍NH3濃度變化趨勢與CO2一致，在下午 16：30 濃度最低，且在 11：30 與 16：30 濃度值均顯著低于甲公司（P＜0.05）；甲豬場肥育舍NH3濃度變化趨勢同CO2相似，白天濃度高于晚上濃度，表明該豬場肥育舍白天未進行人工開窗通風或通風力度較小，而白天豬群較晚上活躍，所以造成濃度曲線變化趨勢同正常通風時相反（圖6）。

圖6 不同豬場肥育舍NH3濃度檢測結果

2.3 不同豬場豬舍內H2S濃度變化趨勢

本調查對哺乳母豬舍、保育舍、肥育舍開展H2S濃度監(jiān)測，但兩個豬場不同豬舍均未檢測到H2S。表明豬舍內H2S濃度值偏低，且氣體探測器靈敏度不高，氣體濃度值達不到探測器的檢測下限。

2.4 不同豬場豬舍內TSP濃度變化趨勢

本調查對哺乳母豬舍9個檢測點的檢測結果取平均值，并分析不同時間段TSP濃度變化趨勢。結果表明，乙豬場的哺乳母豬舍TSP曲線變化趨勢同CO2和NH3均不同，其濃度較高的時間分別在下午的 15：00 和上午的 10：00，早上 6：00 與晚上 20：00 TSP濃度均偏低（圖7）。這同豬群在白天進食與活動有關，豬舍懸浮大量顆粒物，特別是飼料粉塵，造成豬舍TSP濃度偏高，加大通風并不會明顯降低TSP濃度。

圖7 不同豬場哺乳母豬舍TSP濃度檢測結果

本調查對保育舍7個檢測點的檢測結果取平均值，并分析不同時間段TSP濃度變化趨勢。結果表明，保育舍TSP曲線變化趨勢同哺乳母豬舍相似，甲豬場保育舍TSP濃度峰值在下午16：00，乙豬場則在上午11：00，而且在下午16：00甲豬場TSP濃度顯著高于乙豬場（P＜0.05），見圖 8。

圖8 不同豬場保育舍TSP濃度檢測結果

本調查對肥育舍4個檢測點的檢測結果取平均值，并分析不同時間段TSP濃度變化趨勢。結果表明，肥育舍TSP曲線變化趨勢同哺乳母豬舍、保育舍均不同，下午16：00 TSP濃度最低，這可能同飼喂的時間有關。整體上，甲豬場肥育舍TSP濃度均極顯著高于乙豬場（P＜0.01），見圖 9。

圖9 不同豬場肥育舍TSP濃度檢測結果

2.5 不同豬場哺乳母豬舍、保育舍、肥育舍空氣質量比較

除了H2S濃度檢測結果均為0外，兩個豬場哺乳母豬舍內CO2和TSP濃度差異不顯著（P＞0.05），乙豬場NH3濃度極顯著低于甲豬場（P＜0.01）；兩個豬場保育豬舍內CO2與TSP濃度均差異不顯著，乙豬場NH3濃度顯著低于甲豬場（P＜0.05）；兩個豬場肥育舍內CO2濃度差異不顯著，乙豬場NH3濃度顯著低于甲豬場（P＜0.05），TSP濃度極顯著低于甲豬場（P＜0.01），詳見表 1。

表1 不同豬場豬舍有害氣體（NH3、CO2、H2S）、TSP濃度比較 mg/m3

3 討論

隨著豬場向規(guī)?；⒏呙芏蕊曫B(yǎng)方向轉變，豬舍環(huán)境控制成為影響?zhàn)B豬生產的關鍵因素。豬舍空氣質量的重要檢測指標包括氨氣、二氧化碳、硫化氫等有害氣體濃度以及舍內粉塵濃度等。氨氣主要由在豬舍內糞便分解產生，易溶于水，具有刺激性，可吸附于黏膜。同時經(jīng)呼吸道進入血液循環(huán)，引起呼吸中樞的反射性興奮，抑制豬群血氧水平[5]。當豬群長期生活在高濃度氨氣環(huán)境中，其體質會變弱，生產性能下降[4]，并誘發(fā)萎縮性鼻炎、肺炎等呼吸道疾病[6]。二氧化碳無色無味無毒，但高濃度的二氧化碳可導致空氣中的氧氣不足，造成豬群慢性缺氧，出現(xiàn)精神萎靡、食欲減退，生產力和抵抗力下降。二氧化碳的衛(wèi)生學意義主要在于它的含量表明了豬舍內空氣的污濁程度，當二氧化碳含量增加時，其它有害氣體含量也可能增高，因此，二氧化碳濃度被作為監(jiān)測舍內空氣質量的可靠指標[7]。豬舍內粉塵由飼料、豬的皮毛等產生。飼料結構影響豬舍空氣中的粉塵濃度，例如飼喂粉料的豬舍粉塵含量明顯大于飼喂顆粒飼料豬舍。豬舍內的粉塵濃度還受豬群的活動狀況影響。粉塵可以吸附于豬只皮膚表面，造成皮膚發(fā)癢或發(fā)炎。此外，病原微生物以塵埃作為載體，形成微生物氣溶膠，并隨呼吸道進入機體，從而利于疾病的傳播[8]。

4 結論

保證豬舍內溫度不明顯下降的前提下適當加強通風，并按時做好清糞等衛(wèi)生工作可以有效降低舍內空氣中NH3、CO2等有害氣體以及粉塵濃度，表明豬場的衛(wèi)生管理水平與豬舍的通風條件是影響豬舍環(huán)境空氣質量的關鍵因素。