規(guī)模化豬場(chǎng)舍區(qū)空氣污染及預(yù)警

陳劍波，武守艷，楊麗華，董春光，韓一超

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，山西太原030032）

隨著養(yǎng)豬業(yè)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的散養(yǎng)模式已逐漸被現(xiàn)代化規(guī)模養(yǎng)殖所取代，變粗放養(yǎng)殖為精細(xì)飼養(yǎng)，要求營(yíng)養(yǎng)均衡、飼養(yǎng)環(huán)境良好，把握和重視群體衛(wèi)生防疫及合理的免疫時(shí)機(jī)和方法，注重健康養(yǎng)殖，樹立養(yǎng)重于防、防重于治的養(yǎng)殖新理念，努力提高養(yǎng)豬業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，為廣大消費(fèi)者提供綠色、安全、健康的肉食產(chǎn)品。規(guī)模化養(yǎng)豬由于其飼養(yǎng)環(huán)境的密閉性、飼喂的精細(xì)化和生活空間的固定化，舍區(qū)空氣環(huán)境幾乎伴隨豬一生的成長(zhǎng)過(guò)程，對(duì)其生長(zhǎng)、發(fā)育和生產(chǎn)力以及各類疫病的發(fā)生、發(fā)展必然會(huì)產(chǎn)生直接而重要的影響。

本研究通過(guò)對(duì)山西省部分規(guī)模化豬場(chǎng)舍區(qū)小氣候環(huán)境中空氣污染物與豬群發(fā)病狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)其中主要有毒有害物質(zhì)（NH3，CO2，TSP）與豬病發(fā)生的相關(guān)性進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，并對(duì)主要污染物的安全閾值進(jìn)行初步探索，由此制定預(yù)警級(jí)別，為規(guī)模化豬場(chǎng)的環(huán)境調(diào)控和豬病防制提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)點(diǎn)選擇

于2012年12月至2013年12月選擇代表性規(guī)模化豬場(chǎng)5個(gè)，每個(gè)豬場(chǎng)按母豬、仔豬、育肥豬3種類型，分別選擇2棟存欄90%以上的豬舍進(jìn)行試驗(yàn)監(jiān)測(cè)。

1.2 監(jiān)測(cè)儀器及其使用

1.2.1 氨氣（NH3） 使用河南福潤(rùn)德電子設(shè)備有限公司生產(chǎn)的FN30100型便攜式氣體探測(cè)器和華瑞科學(xué)儀器（上海）有限公司生產(chǎn)的FGM-1191型氨氣檢測(cè)儀進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并讀數(shù)記錄。

1.2.2 二氧化碳（CO2） 使用美國(guó)Agilent科技股份有限公司生產(chǎn)的7890A型氣象色譜儀，對(duì)采樣點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)采集的氣體進(jìn)行二氧化碳定量分析。

1.2.3 總顆粒懸浮物（TSP） 使用北京聚道合盛科技有限公司生產(chǎn)的LD-5型激光粉塵儀進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并讀數(shù)記錄。

1.3 監(jiān)測(cè)方案

1.3.1 監(jiān)測(cè)布點(diǎn) 每棟待測(cè)豬舍內(nèi)，按網(wǎng)格布點(diǎn)法對(duì)舍區(qū)進(jìn)行網(wǎng)狀布點(diǎn)監(jiān)測(cè)。即每棟豬舍以進(jìn)門入口為視角，縱向分左、中、右，橫向分上、中、下的平行交叉點(diǎn)為采樣點(diǎn)。邊線距墻體30～50 cm，高度為80 cm。

1.3.2 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目 對(duì)豬舍空氣主要污染物氨氣（NH3）、二氧化碳（CO2）以及總顆粒懸浮物（TSP）進(jìn)行監(jiān)測(cè)[1]。

1.3.3 監(jiān)測(cè)方法 每月上、中、下旬各監(jiān)測(cè)3～5 d，分別于 7：00，11：00，15：00，20：00，24：00 進(jìn)行監(jiān)測(cè)或采樣；同時(shí)對(duì)豬群發(fā)病情況（凡出現(xiàn)發(fā)病癥狀者均在統(tǒng)計(jì)之列，如精神萎靡、體溫升高、食欲不振、皮炎、腹瀉、氣喘咳嗽、流涕噴嚏、呼吸困難等）進(jìn)行監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)[2]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

按母豬、仔豬、育肥豬3個(gè)類型，對(duì)各豬場(chǎng)不同類型豬舍監(jiān)測(cè)點(diǎn)不同時(shí)間采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行平均，用Excel和SPSS生物統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)其平均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析[3]。

2 結(jié)果與分析

2.1 母豬舍試驗(yàn)監(jiān)測(cè)分析

母豬舍發(fā)病率與二氧化碳、氨氣和總懸浮顆粒物濃度之間的相關(guān)性分析結(jié)果列于表1，2。

通過(guò)對(duì)5個(gè)規(guī)模化豬場(chǎng)符合監(jiān)測(cè)要求的10個(gè)試驗(yàn)?zāi)肛i舍的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)SPSS生物統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明，發(fā)病率與二氧化碳和氨氣顯著相關(guān)（P＜0.05），與總懸浮顆粒物極顯著相關(guān)（P＜0.01）（表 2）。

表1 母豬舍呼吸道發(fā)病率與氨氣、二氧化碳和總懸浮顆粒物濃度統(tǒng)計(jì)

表2 母豬舍呼吸道發(fā)病率與氨氣、二氧化碳和總懸浮顆粒物濃度之間的相關(guān)性統(tǒng)計(jì)

母豬舍空氣環(huán)境特點(diǎn)首先是存欄數(shù)量少，單位空間大，降低了有害氣體的產(chǎn)生而加大了有害氣體的消解；其次母豬欄采用限位飼養(yǎng)、仔豬補(bǔ)料使用顆粒飼料等，有效減少了浮塵的產(chǎn)生。因此，母豬舍空氣中主要污染物指標(biāo)普遍不高，舍區(qū)二氧化碳（CO2）平均值為 2 809.70 mg/m3，多低于 3 000 mg/m3；氨氣（NH3）平均值為 11.1 mg/m3，多在 10 mg/m3左右；總懸浮顆粒物（TSP）平均值為1.92 mg/m3，多在2.0 mg/m3以下（表 1、圖 1）。只有第 1，6試驗(yàn)豬舍發(fā)病率為8.4%和7.3%，其空氣有害物質(zhì)明顯高于其他豬舍，其余豬舍不發(fā)病或發(fā)病率很低。

2.2 仔豬舍試驗(yàn)監(jiān)測(cè)分析

仔豬舍發(fā)病率與二氧化碳、氨氣和總懸浮顆粒物濃度之間的相關(guān)性分析結(jié)果列于表3，4。將試驗(yàn)仔豬舍的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)SPSS生物統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明，發(fā)病率與二氧化碳、氨氣及總懸浮顆粒物均呈極顯著相關(guān)（P＜0.01）。

表3 仔豬舍呼吸道發(fā)病率與氨氣、二氧化碳和總懸浮顆粒物濃度統(tǒng)計(jì)

表4 仔豬舍呼吸道發(fā)病率與氨氣、二氧化碳和總懸浮顆粒物濃度之間的相關(guān)性統(tǒng)計(jì)

仔豬舍空氣環(huán)境中監(jiān)測(cè)對(duì)象（NH3，CO2，TSP）指標(biāo)值均較高（圖2），特別是二氧化碳監(jiān)測(cè)值較高，平均值達(dá) 4 275.1 mg/m3，最高達(dá) 7 845 mg/m3；氨氣平均值為 22.62 mg/m3，最高達(dá) 57.4 mg/m3；TSP（總懸浮顆粒物）平均值為3.3mg/m3，最高達(dá)10.3 mg/m3；平均發(fā)病率為12.28%，最高為43.6%（表3、圖2）。

由于仔豬幼小，抗寒能力差，抗病力弱，對(duì)環(huán)境溫度要求高，尤其在北方寒冷季節(jié)更是如此，往往為追求保溫而減少了豬舍的通風(fēng)，加大了豬群飼養(yǎng)密度，使得豬群呼吸代謝率增加，形成了二氧化碳的累積性增高[4]；其次，仔豬膽小敏感，應(yīng)急性強(qiáng)，加之冬季氣候干燥和飼喂干粉料，極易因驚嚇亂竄撲騰產(chǎn)生過(guò)量粉塵[5]；另外，由于仔豬欄位高、密度大，很容易造成糞尿蓄積，為豬舍內(nèi)氨氣的產(chǎn)生提供了來(lái)源[6]。由圖2可知，除第2試驗(yàn)豬舍無(wú)發(fā)病外，其他均發(fā)病，其中，第7試驗(yàn)豬舍發(fā)病率最高，相應(yīng)的空氣污染物監(jiān)測(cè)值也高。第9，10試驗(yàn)豬舍雖然二氧化碳值較高，但由于氨氣特別是TSP較低，發(fā)病率相應(yīng)降低，說(shuō)明TSP和氨氣對(duì)仔豬呼吸道疾病的影響比二氧化碳更大；沒有發(fā)病癥狀的第2試驗(yàn)豬舍監(jiān)測(cè)值均較低，二氧化碳值為2 561 mg/m3，氨氣低于 6.7 mg/m3，TSP 為 1.22 mg/m3左右[7]。

2.3 育肥豬舍試驗(yàn)監(jiān)測(cè)分析

育肥豬舍發(fā)病率與二氧化碳、氨氣和總懸浮顆粒物濃度之間的相關(guān)性分析結(jié)果列于表5，6。

表5 育肥豬舍呼吸道發(fā)病率與氨氣、二氧化碳和總懸浮顆粒物濃度統(tǒng)計(jì)

表6 育肥豬舍呼吸道發(fā)病率與氨氣、二氧化碳和總懸浮顆粒物濃度之間的相關(guān)性統(tǒng)計(jì)

由表6可知，發(fā)病率與二氧化碳濃度間顯著相 關(guān)（P＜0.05），與氨氣和總懸浮顆粒物濃度間均極顯著相關(guān)（P＜0.01）。

育肥豬舍區(qū)氨氣平均值為21.57 mg/m3，最高為48.5 mg/m3；二氧化碳平均值為 5 003.2 mg/m3，最高為6 623 mg/m3；總懸浮顆粒物平均值為2.93 mg/m3，最高為3.63 mg/m3；平均發(fā)病率為12.76%，最高為27.5%（表 5、圖 3）。

試驗(yàn)監(jiān)測(cè)顯示，育肥豬舍區(qū)空氣主要污染物平均值和發(fā)病率在不同試驗(yàn)豬舍間差異較小，但均比較高。這主要是由于豬在生長(zhǎng)育肥階段飼養(yǎng)管理因素影響相對(duì)較小，而豬群代謝旺盛，排泄量大，造成糞尿蓄積分解，釋放大量有害氣體[8]。從圖3可以看出，近1/2的豬舍發(fā)病率大于15%；第9試驗(yàn)豬舍無(wú)發(fā)病，是由于豬舍內(nèi)空氣主要污染物濃度值均低于平均值；發(fā)病率最高的是第5試驗(yàn)豬舍，其監(jiān)測(cè)對(duì)象濃度值均顯著高于平均值。

2.4 豬場(chǎng)舍區(qū)空氣污染預(yù)警級(jí)別分析

試驗(yàn)通過(guò)對(duì)母豬、仔豬和育肥豬三類豬舍空氣主要污染物監(jiān)測(cè)顯示，當(dāng)舍區(qū)空氣環(huán)境中，氨氣平均值為10 mg/m3，TSP平均值為2 mg/m3，二氧化碳為3 000 mg/m3[9]時(shí)，豬群基本無(wú)疾病發(fā)生；當(dāng)豬舍主要污染物濃度值區(qū)間氨氣在10～20 mg/m3之間、TSP在2～3 mg/m3之間、二氧化碳在3 000～5 000 mg/m3之間時(shí)，豬群則會(huì)出現(xiàn)發(fā)病情況，發(fā)病率多在10%以下；當(dāng)監(jiān)測(cè)對(duì)象濃度值區(qū)間氨氣在20～60 mg/m3之間、TSP在3～6 mg/m3之間、二氧化碳在5 000～10 000 mg/m3之間時(shí)，豬群發(fā)病率則多為10%～35%，甚至更高。據(jù)此可以初步制定出一個(gè)規(guī)模化豬場(chǎng)舍區(qū)空氣主要污染物的預(yù)警級(jí)別，為規(guī)模化豬場(chǎng)疫病防制工作提供參考（表7）。

表7 規(guī)模化豬場(chǎng)舍區(qū)空氣污染預(yù)警級(jí)別

3 結(jié)論

試驗(yàn)監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，規(guī)模化豬場(chǎng)舍區(qū)空氣污染物主要來(lái)自舍內(nèi)環(huán)境，并與豬群發(fā)病率特別是呼吸道發(fā)病率呈正相關(guān)。在豬舍諸多污染物中，浮塵——TSP（總懸浮顆粒物）、氨氣和二氧化碳是豬病發(fā)生的主要原因，而氨氣和TSP相對(duì)二氧化碳危害更大。同時(shí)，通過(guò)對(duì)不同豬舍內(nèi)主要空氣污染物的濃度與豬發(fā)病率進(jìn)行深入研究，初步制定出山西規(guī)模化豬場(chǎng)舍區(qū)空氣污染預(yù)警級(jí)別，但需要說(shuō)明的是，豬舍內(nèi)空氣中主要污染物同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，要比單一有害氣體對(duì)豬群疫病發(fā)生的危害大得多，這是否與有害氣體間存在協(xié)同作用和浮塵中微生物氣溶膠有關(guān)，還需要進(jìn)一步研究，也是在規(guī)模化豬場(chǎng)空氣環(huán)境預(yù)警工作中需要注意的問(wèn)題。

本研究對(duì)規(guī)模化豬場(chǎng)舍區(qū)空氣環(huán)境提出的預(yù)警級(jí)別還處于初步試驗(yàn)階段，由于監(jiān)測(cè)手段和試驗(yàn)范圍相當(dāng)有限，數(shù)據(jù)不一定十分準(zhǔn)確，僅供參考。

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