論豬舍中氨氣的危害

蔣載陽 江書忠 曹 霞 燕富永 肖淑華

（湖南九鼎科技集團動物營養(yǎng)研究院，湖南長沙 410007）

1 氨氣的產(chǎn)生

近年來，人們生活水平的不斷提高加速了畜牧業(yè)的發(fā)展，但隨之而來的畜禽糞尿排泄量也逐年增加，嚴重影響人們的生活環(huán)境。其中，畜禽糞尿中的含氮物質(zhì)經(jīng)微生物發(fā)酵產(chǎn)生的氨氣，不僅影響畜禽健康，誘發(fā)各種疾病，也對環(huán)境造成污染，給居民生活帶來極大影響。當前規(guī)模豬場中，造成豬舍內(nèi)氨氣濃度上升的主要原因有以下3方面。

1.1 飼養(yǎng)密度不斷擴大

在人民生活水平日益增長的今天，傳統(tǒng)的養(yǎng)豬模式已經(jīng)遠遠不能滿足人們對肉、蛋、奶等動物性產(chǎn)品的需求。為滿足廣大消費者的需求，我國畜牧業(yè)迅速向規(guī)模化、集約化養(yǎng)殖方向發(fā)展。然而隨之而來的環(huán)境污染引起了人們的高度重視。據(jù)第一次全國農(nóng)業(yè)污染源普查結(jié)果顯示，畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞便產(chǎn)量達2.43億噸/年，尿液產(chǎn)生量達1.63億噸/年[1]。80%以上氨氣排放量來自畜禽養(yǎng)殖和化肥的施用，我國氨氣排放總量居全球首位，且隨著養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴大，氨氣排放量還有持續(xù)上升的趨勢。

1.2 飼料營養(yǎng)水平過剩

隨著育種技術(shù)的不斷發(fā)展，母豬窩產(chǎn)仔數(shù)有了較大提高。養(yǎng)殖企業(yè)為提高母豬的泌乳量，提高活仔數(shù)，往往在哺乳料中添加較高水平的蛋白質(zhì)飼料。研究表明，豬只能利用飼料中30%～55%的氮，其余大部分以糞尿形式排出，這樣不僅造成了蛋白質(zhì)資源的極大浪費，也造成豬舍內(nèi)氨氣濃度極大增加。有研究發(fā)現(xiàn)，飼料蛋白質(zhì)水平下降1%，可減少10%～13%的氨氣排放[2]。

1.3 通風(fēng)狀況

在室外低溫環(huán)境下，為防止仔豬腹瀉，養(yǎng)豬戶一般采用封閉式管理，來維持豬舍內(nèi)溫度恒定。但隨著飼養(yǎng)密度的增加，豬舍內(nèi)溫度不斷上升。溫度是影響氨氣產(chǎn)生的又一因素，當豬舍內(nèi)達到一定溫度，可增加糞尿中脲酶的活性，促進氨氣的產(chǎn)生[3,4]。在高溫時段對豬舍內(nèi)的氨氣濃度檢測發(fā)現(xiàn)，氨氣排放量占全天氨排放量的33%[5]。養(yǎng)豬戶為保持豬舍溫度，防止仔豬腹瀉，一般不沖欄，大量糞尿長時間堆積，經(jīng)微生物作用，糞堆內(nèi)溫度升高，在14～28天時糞堆內(nèi)溫度達60℃以上，氨氣排放量最大[6]。因此，改善豬舍內(nèi)通風(fēng)狀況，可減少氨氣的排放。

2 氨氣的危害

2.1 對豬的危害

2.1.1影響生長性能

濃度較低的氨氣不會對豬產(chǎn)生不良影響，但是豬長期處于低濃度的氨氣環(huán)境中，會影響豬平均日采食量和飼料的消化率，還會導(dǎo)致豬對疾病的抵抗能力下降，進而影響豬的生長性能。陽艷林等[7]報道，豬舍內(nèi)氨氣濃度達到25 mg/m3時，體重20 kg的仔豬生長速度下降5%；當氨氣濃度上升到50 mg/m3時，仔豬的生長速度下降12%；氨氣濃度為100～150 mg/m3時，仔豬的生長速度下降30%。曹進等[8]研究豬舍內(nèi)環(huán)境條件對豬生產(chǎn)性能的影響時發(fā)現(xiàn)，隨著豬舍內(nèi)環(huán)境中氨氣濃度的升高，豬的日增重將下降，料重比隨氨氣濃度的升高而增加，同時較高的氨氣濃度還將誘發(fā)其他疾病的發(fā)生。

一般血液中也會有氨的存在，即內(nèi)源氨。內(nèi)源氨主要是由腸道中的微生物分解食糜中的含氨化合物產(chǎn)生的。腸道中所產(chǎn)生的氨氣，通過腸黏膜上皮細胞的吸收進入血液循環(huán)，使血氨升高。血氨在機體中需要先與氨基酸結(jié)合，再通過血液運輸?shù)礁闻K，在肝臟中經(jīng)過一系列反應(yīng)，最終生成尿素。血氨的排出需要消耗大量的能量以及谷氨酸和精氨酸，進而影響豬的生長發(fā)育。可見高的血氨濃度會增加豬只肝腎解毒負荷，影響肝腎的正常功能。血氨高耗能的解毒過程對于腦組織影響最嚴重，腦組織耗能遠高于肌肉組織，對于能量也最敏感，因此血氨濃度稍有上升，豬會出現(xiàn)煩燥不安、精神萎靡、食欲下降或厭食的現(xiàn)象；長時間的高血氨濃度，能致使豬只昏迷、流涎，嚴重的會導(dǎo)致豬只猝死。

2.1.2 影響生產(chǎn)性能

豬舍內(nèi)的氨氣會影響后備母豬的發(fā)情。公豬口中的白沫含有一種性激素（由唾液腺分泌），它的氣味可以促使后備母豬發(fā)情，有報道指出這種激素的傳播距離不到1 m，若豬舍內(nèi)氨氣濃度過高，會影響后備母豬的嗅覺，再加上氨氣本身具有刺激性氣味，影響后備母豬對公豬身上氣味的敏感性，從而影響母豬發(fā)情，延遲后備母豬達到性成熟的時間。有資料表明：氨氣濃度達到30 mg/m3會導(dǎo)致200日齡內(nèi)發(fā)情的小母豬數(shù)量下降30%左右[9]。

血氨濃度過高還會導(dǎo)致母豬子宮中氨含量增加，從而破壞子宮的酸性環(huán)境，影響精子活力、胚胎著床和生長，從而降低母豬的受孕率。高濃度的血氨還會降低血氧濃度，進而影響胚胎的發(fā)育，尤其是初產(chǎn)母豬、老母豬以及體質(zhì)偏差的母豬在生產(chǎn)時，由于產(chǎn)程較長，導(dǎo)致后面未出生的仔豬因長時間缺氧導(dǎo)致死亡，由此可見高的血氨濃度會增加死胎率。

2.1.3 引發(fā)疾病

氨氣由呼吸道吸入后，經(jīng)肺泡進入血液，與血紅蛋白結(jié)合，使亞鐵血紅素變?yōu)檎F血紅素，降低血紅蛋白的攜氧能力、血液堿儲和血紅素的氧化性能，從而出現(xiàn)貧血和組織缺氧，降低機體對疾病的抵抗力，大大增加豬的發(fā)病率和死亡率。白紅杰[10]通過對豬舍內(nèi)有害氣體濃度與豬發(fā)病率關(guān)系的分析發(fā)現(xiàn)，有害氣體濃度高的豬舍，豬群的發(fā)病率和死亡率（尤其呼吸道疾病的發(fā)病率）顯著增加。

據(jù)報道，當畜舍內(nèi)氨氣濃度為10～15 mg/m3時，會導(dǎo)致家畜對病原微生物的抵抗能力下降（特別是大腸桿菌、肺炎球菌），易感染發(fā)病，進而使家畜生產(chǎn)性能下降。彭煥偉等[11]研究表明，當舍內(nèi)氨氣濃度為15 mg/m3，家畜對疾病的抵抗力顯著下降。

2.2 對飼養(yǎng)工人的影響

氨呈堿性，對皮膚有腐蝕和刺激作用，可使皮膚組織蛋白變性，使脂肪皂化，破壞細胞膜結(jié)構(gòu)。氨的溶解度極高，可溶于動物或人體上呼吸道和眼結(jié)膜上，減弱人體對疾病的抵抗力。1%NH3溶液的pH值為11.7，可使黏膜發(fā)炎充血，甚至失明[12]。氨通常以氣體形式被吸入體內(nèi)，進入肺泡內(nèi)的氨，少部分被二氧化碳中和，余下的被吸收至血液，與血紅蛋白結(jié)合，破壞血紅蛋白輸送養(yǎng)分的能力，引起組織缺氧。少量的氨可經(jīng)肝腎解毒后，隨汗液、尿或呼吸排出體外。當機體長時間處于高濃度氨氣環(huán)境時，除了有黏膜被腐蝕的危害外，還會因為機體解毒效率有限從而引起氨氣中毒，使中樞神經(jīng)麻痹，造成中毒性肝病，心臟損傷，嚴重時甚至?xí)ㄟ^三叉神經(jīng)末梢的反射作用而引起心臟停搏和呼吸停止。

在寒冷的季節(jié)（冬季或早春），豬舍門窗緊閉，通風(fēng)差，糞尿產(chǎn)生的氨氣排放不出，豬舍內(nèi)的氨氣濃度普遍較高。飼養(yǎng)員在豬舍中工作時，如果氨氣濃度達到3.04 mg/m3，就能感覺到氨氣的存在；人每天8小時工作環(huán)境中氨氣的極限濃度是19 mg/m3，如果氨氣濃度到達19 mg/m3，會刺激人的眼睛、皮膚等軟組織。若環(huán)境中的氨氣濃度達26.6 mg/m3，人在其中工作不得超過15分鐘，否則會引起人的頭暈甚至窒息。豬舍內(nèi)的氨氣濃度過高，還會影響?zhàn)B殖人員的情緒波動，對豬場生產(chǎn)不利[13]。

豬場排放的惡臭氣體會對200～500 m半徑范圍內(nèi)的區(qū)域產(chǎn)生污染，若氨氣長時間高濃度存在，會導(dǎo)致人發(fā)生頭痛、惡心等癥狀。在炎熱的夏季，高溫會促進豬舍內(nèi)堆放的糞尿產(chǎn)生更多的氨氣，雖然風(fēng)機抽走了豬舍中的氨氣，但是這些氨氣并沒有直接消失，而是分散在豬舍200～500 m半徑范圍內(nèi)，豬場的生活區(qū)和辦公區(qū)都在此范圍內(nèi)。有人在監(jiān)測氨氣對人健康的影響時發(fā)現(xiàn)，人在氨氣濃度為3～13 mg/m3的環(huán)境中工作8小時，與不接觸氨氣的健康人比較，尿液和血液中尿素和氨含量均有增加，血液中尿素增加顯著，增加的尿素和氨是人吸入氨氣后再通過肝腎解毒而來的。飼養(yǎng)員長期處于有氨氣的環(huán)境中，會出現(xiàn)哮喘、咳嗽、痰多、咽喉痛、聲音嘶啞、鼻炎、胸悶、眼睛發(fā)干發(fā)癢、頭痛、頭暈乏力等癥狀，造成人的免疫能力下降，甚至?xí)鹇院粑兰膊14]。

2.3 對環(huán)境的影響

受市場和國家政策的影響，規(guī)模化豬場越來越多，養(yǎng)豬業(yè)在滿足人們?nèi)猱a(chǎn)品需求的同時，也產(chǎn)生了糞尿等方面的污染。糞尿中的氨主要來源于飼料中未被消化吸收的粗蛋白[15]，可以說飼料中過量的粗蛋白是造成畜牧業(yè)環(huán)境污染的主要原因。氨氣具有強烈的刺激性氣味，影響周邊空氣質(zhì)量，并與空氣中的酸性物質(zhì)形成銨鹽，進入土壤，經(jīng)硝化細菌作用導(dǎo)致土壤板結(jié)；氨氣滲入地表水、地下水和飲用水中，使水體“富營養(yǎng)化”并產(chǎn)生臭氣，同時也會破壞水體生態(tài)平衡，更影響周邊居民的飲水健康。

此外，氨氣與大氣中的SO2、氮氧化合物發(fā)生反應(yīng)，生成硝酸銨、硫酸銨等二次顆粒物，成為產(chǎn)生PM2.5的主要來源之一[16]。氨在PM2.5中以銨鹽形式存在，一方面增加PM2.5的質(zhì)量濃度，加劇霧霾，降低可見度；另一方面對人的呼吸道、局部黏膜產(chǎn)生不可逆的損害。PM2.5中的氨以粒子形態(tài)在空氣中傳輸，其傳輸距離能有數(shù)百甚至上千千米，對區(qū)域污染起著推波助瀾的作用[13]。

3 環(huán)保的重要性

畜禽養(yǎng)殖帶來的環(huán)境污染問題越來越被公眾和政府所關(guān)注，《規(guī)模豬場環(huán)境參數(shù)及環(huán)境管理》（GB/T17824.3—2008）規(guī)定，種公豬舍、母豬（空懷、妊娠）舍、育肥豬舍氨氣濃度上限為25 mg/m3，哺乳母豬舍、保育豬舍氨氣濃度上限為20 mg/m3[17]。2014年以來我國相繼出臺的環(huán)保政策，給廣大養(yǎng)殖戶帶來了巨大壓力。2016年12月，國務(wù)院印發(fā)《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》，要求2017年底前，各地區(qū)依法關(guān)閉或搬遷禁養(yǎng)區(qū)內(nèi)的畜禽養(yǎng)殖場（小區(qū)）和養(yǎng)殖專業(yè)戶。2018年1月1日《中華人民共和國環(huán)境保護稅法》正式實施，將以前的排污費取消，改為“環(huán)保稅”。為此，養(yǎng)殖戶面臨的環(huán)保壓力重大。豬場氣體凈化是未來趨勢，走在趨勢前端才能更有競爭力。