畜禽舍內氨氣減排措施的研究進展

白兆鵬，朱海生，高云峰

（1.黑龍江省獸藥飼料監察所，哈爾濱 150069；2.西南大學榮昌校區動物科學系，重慶 402460）

隨著畜牧業規模養殖的發展，畜禽生產的氨氣排放已成為主要的空氣污染問題之一，歐洲環境署對28個歐洲國家的調查發現，92%的氨氣排放來自農業生產活動，其中80%來自畜禽廢棄物[1]。在亞洲的一些國家，畜禽生產排放的氨氣約占人類活動造成氨氣排放總量的30%。氨氣不僅影響人畜健康，而且大氣中的氨氣沉降后，會造成土壤和水體的酸化以及生態系統的富營養化[2－4]。因此，減少畜禽生產過程的氨氣排放對保護人畜健康和生態環境具有重要意義。

針對目前畜禽生產過程中的氨氣排放問題，科研人員通過大量試驗研究畜禽生產過程中氨氣的減排與控制技術，為氨氣的減排提供了參考依據。但目前對氨氣的研究主要集中在氨氣濃度對畜禽健康及生產力的影響上，而針對于氨氣對環境的影響研究相對較少。本文就目前畜禽生產過程中氨氣排放控制措施的研究現狀作一綜述，為中國開展氨氣減排措施的制定提供參考。

1 日糧調控

糞便中氮主要來自畜禽日糧中未消化的氮，通過調整日糧蛋白和氨基酸含量，降低畜禽氮的排泄量，氨氣的排放因此而減少[5]。研究表明，降低豬日糧的粗蛋白和補充氨基酸可以減少糞便中氮排泄的28%～79%[6]。Panetta等將豬日糧粗蛋白含量從17%降低到14.5%，氨氣的排放率從2.46降低到1.05 mg·min－1[7]。Connell等人的研究也得到相似的結果，豬日糧粗蛋白從16%增加到22%，糞漿氨氣排放也隨之增加[8]。還有研究表明，在日糧中添加沸石、益生菌、植物油和酶制劑也可以降低豬糞和牛糞中氨氣的排放[9－12]。廖新娣等的研究表明，在生長豬日糧中添加活菌劑0.05%，連續使用10 d后，尿中總氮和氨氮降低25%和38%，舍內氨含量降低了40.28%～56.46%[13]。此外，通過日糧調控可以降低尿液的pH，氨氣的排放也隨之降低。研究表明，在牛日糧中添加負離子鹽類和較高水平的可發酵碳水化合物可使牛尿液的pH＜6.0[14－15]。在豬日糧中添加有機酸或者鈣和磷鹽類可以降低尿液的pH，降低了豬糞便中的氨氣排放[16]。

2 減少糞便中揮發性氮

通常情況下，糞便中氨氣的排放主要受NH3和NH4+濃度的影響，因此，通過降低揮發性氨的濃度可以減少氨氣的排放，通過糞尿分離、尿酶抑制劑的應用、降低pH和非揮發性氨的生物轉化等方法都可以減少氨氣的排放。

2.1 通過糞尿分離技術減少氨氣排放

家畜尿液中氮主要是以尿素形式存在，而糞中氮主要是有機氮。在排泄后的幾天內，尿素會被脲酶分解為NH4+。脲酶存在于糞中，而不是在尿液中。糞尿分離避免了糞中脲酶與尿液中尿素的接觸，因此降低了氨氣的排放。有研究發現，使用傳送帶將豬糞尿分離，可以減少氨氣排放達47%～49%。此外，不同地面配置也可以有效地實現糞尿分離，如使用漏縫地板、將地面設置一定坡度等方法。Braam等將牛舍地面設置3%的坡度來分離糞尿，氨氣的排放降低了21%[17]。馮偉等試驗結果表明，從自然界中篩選高效除臭菌株，降低氨氣濃度，可達到治理惡臭、改善空氣質量的目的[18]。

2.2 脲酶抑制劑

當糞與尿混合后，糞便中的脲酶會迅速把尿素或尿酸水解為NH4+－N，而脲酶抑制劑會阻斷水解，從而減少糞便中氨氣的排放。有試驗表明，在豬和牛糞漿中添加脲酶抑制劑環己磷酰三胺和苯基磷酰二胺有效的抑制了尿素的水解。Parker等的研究發現，使用脲酶抑制劑N－丁基硫代磷酰三胺抑制尿素的水解，氨氣排放降低了49%～69%[19]。脲酶抑制劑在實驗室條件下已顯示出抑制氨氣排放的作用，但缺乏生產實踐結果。

2.3 降低糞便pH

糞便中氨氣的排放主要受溫度和pH的影響，當溫度恒定時，pH決定了糞便中NH4+和NH3的平衡。較低的pH會減少糞便中NH3含量，因此降低了氨氣排放。當糞便的pH達到7～10，氨氣排放量達到最大，當pH約為4.5時，幾乎沒有氨氣排放。有研究發現，在每升牛糞漿中添加鹽酸240 mg，氨氣排放降低了90%。除了使用鹽酸，還有一些研究通過使用硫酸、磷酸、硫酸鋁鉀等試劑酸化畜禽糞便，對減少氨氣排放都起到了顯著效果。

2.4 添加沸石

沸石是一種陽離子交換材料，對NH4+有較高的親合力。Protejoie等發現，在豬糞便貯存和田間利用過程中使用沸石可以降低氨氣排放71%[20]。有研究人員評估了沸石對降低家禽糞便氨氣排放的影響，研究結果表明，使用5%沸石可使氨氣排放降低81%，且沸石對降低液體糞便氨氣排放更有效。

3 清糞頻率

畜禽舍內的糞便是氨氣的主要來源。糞便在舍內存在的時間越長，氨氣排放的越多，及時清除舍內糞便對于減少舍內氨氣排放至關重要。研究發現，相比8周清糞間隔，2～3 d清糞間隔可以減少舍內氨氣排放達46%。增加沖洗頻率和用水量可以進一步減少氨氣的排放。但是，增加沖洗頻率和沖洗水量會加大后期污水處理的難度和費用，應綜合考慮減少氨氣排放和沖洗水用量之間的關系。

4 地面類型

不同地面類型對舍內氨氣排放有一定影響。Kavolelis對漏縫地板、實心地面和使用墊草的豬舍氨氣排放進行了研究，結果表明，實心地面、漏縫地板和使用墊草豬舍氨氣排放系數分別為6.94、7.71和3.08 g·d－1·頭－1[21]。Philippe等也對漏縫地板和使用墊草的育肥豬舍氨氣排放進行了研究，結果表明，漏縫地板豬舍氨氣排放系數為 6.2 g·d－1·頭－1，而使用墊草豬舍氨氣排放系數為 13.1 g·d－1·頭－1[22]。汪開英等對不同地面結構的育肥豬舍氨氣排放系數進行了測定，結果表明，半縫隙地面豬舍、實心地面豬舍、生物發酵床豬舍內氨氣排放系數分別為9.47、11.23 和 4.27 g·d－1·頭－1[23]。

5 小 結

目前，如何有效減少和控制舍內氨氣排放已成為相關研究人員關注的問題，科研工作者從營養調控、糞便管理以及畜舍地面類型等方面對氨氣排放進行了研究，為氨氣減排制度的制定提供了參考。我國對畜舍氨氣排放的研究相對較少，因此，應該針對實際飼養情況，參考國外相關研究結果，對我國畜禽飼養過程中氨氣排放做進一步研究，為氨氣減排措施的制定提供依據。

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