育肥羊舍噴灑微生物除臭劑對氨氣的去除效果研究

車大璐，谷曉揚，盧冬梅，單春花，趙娟娟，王 超，陳曉勇，趙 娜，高玉紅*

(1.河北農(nóng)業(yè)大學 動物科技學院，河北 保定 071001；2. 保定市動物檢疫隊，河北 保定 071001)

畜禽場惡臭來源廣泛，成分較為復(fù)雜，對畜禽的危害也較大，惡臭物質(zhì)主要來源于畜禽糞尿分解的NH3[1]。研究發(fā)現(xiàn)，豬糞中蛋白質(zhì)有機物在微生物分解下產(chǎn)生臭氣，這些臭氣主要是由氨氣(NH3)組成，NH3對空氣造成的污染已成為全球養(yǎng)殖業(yè)中主要的環(huán)境問題之一[2-3]。人和動物長期生活在高濃度NH3的環(huán)境中，容易導(dǎo)致呼吸道疾病的發(fā)生，如慢性咳嗽、慢性支氣管炎、過敏反應(yīng)和哮喘病等[4]。目前，關(guān)于畜禽舍NH3濃度的研究多集中于豬[5-7]和雞[8-9]，羊舍NH3的相關(guān)研究較少[10]。

育肥羊舍和密閉式羊舍氨味很濃，臭氣很重，尤其是育肥羊舍。多年來育肥羊普遍采用精多粗少的催肥式育肥模式，導(dǎo)致大量未消化的營養(yǎng)物質(zhì)通過糞尿排出體外，尤其是含氮物質(zhì)，糞便惡臭嚴重[2]。河北省保定市唐縣作為全國羊產(chǎn)業(yè)短期集中育肥的代表性區(qū)域，年出欄育肥羊600～700 萬只，已經(jīng)形成了比較完整的肉羊產(chǎn)業(yè)鏈，成為唐縣農(nóng)民養(yǎng)殖致富的主要途徑之一。但高密度的養(yǎng)殖場/戶和高密度的羊飼養(yǎng)環(huán)境，再加上出欄清圈的傳統(tǒng)糞污管理方式，導(dǎo)致糞污惡臭對全縣環(huán)境造成了面源污染，嚴重影響到了周邊居民的正常生活。為此，本試驗通過對唐縣育肥羊舍噴灑微生物除臭菌劑，探討該菌劑的除氨效果，以期為羊場的臭氣環(huán)境治理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 微生物除臭劑

采用“清內(nèi)詳DOD”植物液作為本試驗的除臭菌劑。該菌劑采用生物萃取技術(shù)而制成，經(jīng)過高壓噴霧設(shè)備霧化后的分子形成霧狀顆粒以吸附空氣中的惡臭分子，惡臭分子與植物萃取液中的有效成分發(fā)生反應(yīng)后，形成無臭物質(zhì)。

1.2 育肥羊舍選擇

選取河北省保定市唐縣某規(guī)?；恃驁鲋?個具有代表性的敞棚育肥羊舍，每棟羊舍存欄育肥后期羊約750只，羊舍長65 m，跨度33.3 m，檐高3.0 m。羊舍長軸為東西走向，屋頂為單層彩鋼形成的單坡式結(jié)構(gòu)。每棟舍設(shè)置5個圈欄，單列排布，圈欄長度13.0 m，寬6.1 m，羊舍地面為土地面。

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗羊舍飼喂和管理方式完全一致。采用機械拌料、人工撒料的方式，日飼喂2次，自由飲水，自由采食；清糞方式為人工清糞，育肥結(jié)束后統(tǒng)一清糞；舍內(nèi)通風方式為自然通風。

1.4 試驗設(shè)計

選擇2棟羊舍噴灑除臭劑(噴灑舍)，其中1棟每天噴灑1次，8:30進行噴灑，另一棟每天噴灑2次，分別在上午8:30和下午16:30。另設(shè)1棟羊舍不噴灑除臭劑(對照舍)。噴灑時采用高壓噴霧方式，將菌劑以霧滴的形式噴于羊舍空氣中。噴灑前后對所有試驗舍進行的持續(xù)性檢測，檢測的時間點分別為8:30(噴灑前)、10:30、12:30、14:30、16:30和18:30。NH3的采樣位點布置采用均勻布點、多位點采樣的方法，分別從垂直和水平空間上進行空氣樣品的采集，采樣的垂直高度設(shè)為舍地面上0.2 m(地面)、0.8 m(羊高)和1.8 m(人高)，水平方向上每棟平均設(shè)為3點。羊舍垂直和水平采樣點布置見圖1。

圖1 采樣點布置

1.5 NH3測定方法

NH3測定方法采用納氏比色法。空氣樣品采集采用大氣采樣儀(TQC-1500Z)，采氣流量為2 L/m3，采集2 min ，分析各時間點和各垂直空間的NH3值及不同噴灑舍的NH3降低效率。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

采用Excel 補充2007進行數(shù)據(jù)的初步整理，然后用SPSS19.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行單因素方差分析，多重比較采用Duncan 方法。試驗結(jié)果用平均值±標準誤來表示，以P<0.05為差異顯著，P<0.01為差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 噴灑除臭劑后不同時間點的NH3濃度變化

由圖2可見，各時間點NH3濃度值為不同水平采樣點和垂直空間采樣點的均值。噴灑前(8:30)3棟羊舍NH3濃度基本相同(P>0.05)，平均5.2 mg/m3。噴灑除臭劑后，3棟舍各時間點的NH3濃度不一致。噴灑2 h(10:30)和4 h(12:30)后，1次/d的噴灑舍濃度低于對照舍，NH3降低效率分別為10.6%和41.5%，而2次/d的噴灑舍濃度除了12:30略低于對照舍外，其他時間點濃度與對照組比較均沒有差異(P>0.05)，甚至在16:30后增加了NH3濃度。從2種不同噴灑次數(shù)的NH3濃度比較，各時間點1次/d的噴灑舍均顯著低于2次/d的噴灑舍(14:30 除外)。此外，從全天連續(xù)10 h的NH3濃度來看，無論是對照舍還是噴灑舍，晚上(18:30)濃度遠遠高于其他時間，最高可達15.6 mg/m3(2次/d噴灑舍)。

2.2 噴撒除臭劑后不同垂直空間NH3濃度變化

由圖3可見，各垂直高度處的NH3濃度值為不同時間點濃度值和不同水平空間濃度值的均值。從各垂直高度空間的NH3濃度來看，各高度處不同舍濃度未表現(xiàn)出顯著性差異(P>0.05)。

圖2 羊舍噴撒除臭劑后不同時間點NH3濃度的變化

2.3 噴撒除臭劑后NH3平均濃度及其降低效率

羊舍噴撒除臭劑后NH3平均濃度圖4所示。由圖4可知，1次/d噴灑舍的NH3平均濃度(不同時間點、不同垂直和水平檢測點的均值)最低，為5.2 mg/m3，其他兩舍的濃度分別為6.2(對照舍)和6.5 mg/m3(2次/d)。

圖4 羊舍噴撒除臭劑后NH3平均濃度

3 討 論

羊舍NH3濃度直接影響羊的生長和健康[11]，舍內(nèi)垂直空間和不同時間的NH3濃度也不同。沈丹等[8]對雞舍垂直空間和不同時間段NH3濃度的檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，雞舍垂直空間的NH3濃度為0.79～1.29 mg/m3，不同時間段NH3濃度為0.91～1.06 mg/m3，該結(jié)果偏低于本研究結(jié)果。本研究中羊舍0.2～1.8 m垂直空間的NH3濃度為4.1～7.6 mg/m3，不同時間段NH3濃度為5.0～10.8 mg/m3，該結(jié)果也高于陳家宏等[10]對關(guān)于南方夏季羊舍NH3濃度檢測值，這可能是由于各試驗中不同的清糞方法和飼喂方式所引起[12]。本研究中唐縣育肥羊舍飼養(yǎng)密度大，飼料精多粗少，而且往往在育肥結(jié)束后一次性清圈，羊舍地面積聚大量未發(fā)酵的糞尿，地面濕度較大。一般而言[13]，NH3極易溶于水，所以育肥羊舍NH3的濃度較高，接近于韓國育肥豬舍內(nèi)NH3濃度，但低于德國育肥豬舍的NH3濃度。本研究中育肥羊舍每天噴灑一次除臭劑后，舍內(nèi)的NH3濃度有降低趨勢，降低平均效率為5.2%，但每天噴灑兩次除臭劑舍內(nèi)NH3濃度卻沒有降低，甚至在16:30以后，每天噴灑兩次除臭劑反而激發(fā)了NH3的釋放，16:30和18:30舍內(nèi)NH3濃度達到對照舍的1.8倍和1倍，這可能是由于除臭劑噴灑次數(shù)的增加提高了地面和空氣的相對濕度，導(dǎo)致空氣中NH3濃度上升。

此外，舍內(nèi)NH3濃度在一天中不同時間點變化較大，白天氣溫高且相對濕度低，而夜間氣溫低相對濕度高，NH3濃度往往隨濕度的增加而升高。沈丹等[8]研究認為，NH3濃度在13:00時最低，21:00時最高。本研究中所測的3棟羊舍每個時間點NH3濃度不同，其中18:30的NH3濃度最高，12:30濃度最低，原因是18:30時育肥羊采食剛剛結(jié)束，糞便排放速率增加，再加上晚上氣溫低，圈舍濕度較大，導(dǎo)致NH3濃度增加。從羊舍NH3的垂直空間分布上分析，噴灑除臭劑后羊舍不同垂直空間NH3濃度不同，表現(xiàn)為隨著高度的增加NH3濃度降低的趨勢，這和雞舍NH3濃度的規(guī)律相一致[8]。

雖然本研究中噴灑除臭劑沒有達到預(yù)期效果，每天噴灑一次僅除去5.2%的NH3，但是若根據(jù)羊糞的成分及其降解情況調(diào)整微生物除臭菌劑的濃度和種類，有可能會更好地起到除臭效果。當然，要想從源頭除臭，需改善羊舍結(jié)構(gòu)和飼養(yǎng)管理方式，調(diào)整飼料配方，增加粗料比例，才能徹底改善羊舍的養(yǎng)殖環(huán)境。

4 結(jié) 論

本研究結(jié)果表明，通過對羊舍不同垂直空間和不同時間點NH3濃度的檢測，每天噴灑一次除臭劑除氨效果明顯好于噴灑兩次的效果，噴灑一次的平均去除率為5.2%。