食蟹猴飼養環境氨氣及飲水中重金屬含量的分析

陸彩玲，陸繼培，黃家平，郭松超，蔡海青，李習藝，唐 深

(1.廣西醫科大學公共衛生學院，南寧 530021； 2.廣西雄森靈長類實驗動物養殖開發有限公司，廣西 玉林 5073063；3.廣西醫科大學基礎醫學院，南寧 530021)

食蟹猴是目前用量最大的靈長類實驗動物，隸屬獼猴屬，體型小、性情溫和，適于溫熱地區飼養繁殖，在我國西南地區及其他東南亞國家有較廣泛馴養。由于靈長類動物與人類的遺傳背景非常接近，因此，被廣泛的應用于藥理、毒理、疾病機理等諸多生命相關學科的研究。食蟹猴的體型、生活習性等不同決定了其飼養環境與鼠、兔等小型實驗動物存在諸多的差異。提高實驗動物飼養環境質量，保障動物福利，是國際實驗動物飼養管理與使用的共識。我國也對各種實驗動飼養環境及設施制定了詳細的國家標準[1]，充分體現了保護動物福利，規范實驗動物質量的主旨。

《實驗動物環境及設施》對實驗動物飼養所需的空氣、飲水、籠具等作了較全面的規范。根據該標準，氨氣作為飼養環境的動態監督指標，并且含量不得超過14 mg/m3。氨氣含量受飼養密度、設施(如墊料、植被等)、通風、氣溫、氣壓等復雜因素的影響。長期高濃度氨氣暴露除了給飼養員、實驗動物帶來不愉悅的感受外，還刺激呼吸道，引起實驗動物及毗鄰區域居民患病[2-4]。此外，《實驗動物環境及設施》還規定了不同級別實驗動物對飲用水的要求。廣西多地富含鉛、錳、鎘等重金屬元素。長期飲用重金屬超標的水可能導致全身多臟器,尤其是神經系統的損傷[5]。目前少有關于靈長類飼養環境中氨氣、飲水重金屬含量的報道。了解食蟹猴飼養基地猴舍氨氣濃度及飲水中重金屬含量，有助于為改善、制定飼養環境質量安全控制技術提供依據。

1 材料和方法

1.1 食蟹猴場基本情況

廣西境內某食蟹猴養殖基地，遠離生產及生活區，地型平坦開闊，綠色植物覆蓋率達80%以上，以灌木、草叢養為主。該猴場80%為食蟹猴，依猴群生產定位不同，分種群、商品群及檢疫群，檢疫群猴子均采取籠養方式而種群、商品群分別有圈養和籠養兩種養殖方式。圈養猴舍以2～3 m高的圍墻將猴群單獨隔離而成，圍墻內側有30～50 cm寬的飄檐，或舍內建有小涼亭，供猴群遮陽避雨。圈養猴舍地面或采用水泥硬化，或植草覆蓋。猴舍籠養的猴群按照飼養密度標準，飼養在架空的鐵籠具中。籠具放置、大小等符合國家相關標準。每日向猴群投放2次飼料，以玉米為主，并適量補充當季水果等青飼料。猴場主要抽吸地下水經沉淀后供猴群飲用、沖洗猴舍。鐵管、PVC管用于蓄水池與猴舍終端供水連接。污水經地表裸露的水槽匯入猴場附近溝渠。

1.2 儀器設備

大型氣泡吸收管(北京玻璃儀器廠)；空氣采樣器(流量范圍0～2 L/min)(北京勞動保護科學研究所，QC-2B型)；具塞10 mL比色管(天津玻璃儀器廠)；722分光光度計(上海蒲光顯微鏡儀器有限公司，722型)；電感耦合等離子體質譜儀(美國Thermal, JY-70PⅡ型)。

1.3 實驗方法

1.3.1 猴舍氨氣采集及濃度檢測

將猴群劃分5組，即種群圈養，種群籠養，商品圈養，商品籠養及檢疫群，采用隨機抽樣抽取一定籠/圈數的猴群，同時在遠離猴舍的生活區設立大氣環境對照。每一猴舍內設立氣體4～5個采集點(約50～70 m2，隨猴舍面積不同，酌情增減采集點)，一日三次(分別設在6∶00 am，1∶00 pm，6∶00 pm)，每次采集30 min，連續3 d。采集的猴舍空氣標本用于氨濃度的分析。納氏試劑分光光度法檢測檢測猴舍空氣中氨氣濃度。試驗原理、檢測方法、計算等詳細過程參照GB14925-2010[1]并稍作修改。

1.3.2 猴群飲用水質量檢測

根據上述抽樣分組方法、供水特點，設置5個不同的檢測點：地下水出水口、蓄水池、猴舍終端(鐵管及PVC管連接供水各選一個)、污水池，每個觀測點取6份標本，另在生活區取一份生活飲用水對照。采用電感耦合等離子體質譜法檢測水樣中砷、鎘、鉛、錳、銅、鐵、鋅等7種重金屬含量。試驗原理、檢測方法、計算等詳細過程參照GB/T5750.6-2006[6]并稍作修改。

1.4 統計學方法

2 結果

2.1 空氣中氨氣含量

2.1.1 不同群猴舍空氣中氨含量分析

重復測量方差分析不同群猴舍空氣中氨含量的結果如表1所示。不同猴舍氨氣含量mg/m3依次為：檢疫群(0.59±0.03)mg/m3>種群(0.34±0.03)mg/m3>商品群(0.27±0.04)mg/m3，檢疫群含量與種群及商品群均存在顯著差異，種群與商品群之間無差異

2.1.2 不同飼養方式猴舍空氣中氨含量分析

重復測量方差分析不同飼養方式猴舍空氣中氨含量的結果如表2所示。不同飼養方式猴舍氨氣含量以檢疫籠養(0.59±0.03)mg/m3為最高，依次為：種群籠養(0.48±0.02)mg/m3>商品群圈養(0.30±0.02)mg/m3>商品群籠養(0.25±0.01)mg/m3>種群圈養(0.22±0.02)mg/m3。檢疫群籠養、種群籠養明顯較種群圈養及商品群籠養方式猴舍氨氣濃度高，商品群籠養與圈養間氨氣濃度無差異。

2.1.3 不同猴群舍內不同時點空氣中氨含量的分析

重復測量方差分析不同群猴舍在一天三個時點氨含量的結果如表3所示。不同猴群舍內不同時間之間氨氣濃度有顯著差異；不同猴群猴舍與時間之間存在交互效應。不同分群猴舍中均以早上氨氣含量最高，晚上次之，清掃沖洗后含量最低。

2.1.4 不同飼養方式猴舍內各時點空氣中氨含量的分析

重復測量方差分析不同飼養方式猴舍一天三個時點氨含量的結果如表4所示。不同飼養方式猴舍內各時點氨氣濃度有顯著差異；不同飼養方式猴舍與時間之間存在交互效應。各飼養方式猴舍氨氣含量均以早上氨氣濃度為最高。

2.2 飲水中重金屬含量

經檢測并與生活飲用水含量標準(GB 5749-2006)比較，除鐵管引流的猴舍終端(C點)水中鐵、污水池(E)中鋅含量超標外，其他金屬含量均低于國家生活飲用水金屬含量標準(GB 5749-2006)。

表1 不同群猴舍空氣中氨含量分析(mg/m3)

注：與檢疫群相比，*P< 0.05。

Note.Compared with the quarantine inspection flock，*P< 0.05.

表2 不同飼養方式猴舍空氣中氨含量分析(mg/m3)

注：與檢疫群相比，*P< 0.05。

Note.Compared with the quarantine inspection flock，*P< 0.05.

表3 不同猴群舍內各時點空氣中氨含量的分析(mg/m3)

表4 不同飼養方式猴舍內各時點空氣中氨含量的分析(mg/m3)

表5 不同采水點飲水金屬含量(mg/L)

注：限值參考生活飲用水衛生標準(GB5749-2006)。

Note.Standards refereed to Chinese Drinking Water health Standard (GB5749-2006).

3 討論

目前國內養殖企業，食蟹猴飼養多樣，有開放式放養于自然環境中、有半開放式的圈養及封閉式的籠養。環境中的氨氣、重金屬含量對實驗動物福利有重要影響[7]。動物飼養不同飼養方式動物吃喝拉撒睡產生的排泄物、廢棄物對生活活動空間的污染程度大相徑庭，是氨氣的重要來源。飲用水源多樣，有采用自來水、地下水，地表水等，質量不易控制，缺乏監測。因此，有必要對食蟹猴的飼養環境空氣質量及飲用水質量進行有效的檢測，為采用新的技術對空氣、飲水質量進行控制，減少食蟹猴患病幾率，提高實驗動物質量提供實踐依據。

氨氣是動物飼養衛生標準的動態指標，我國相關標準規定動物籠舍中最高濃度限量為<14 mg/m3(GB14925-2010)。氨氣濃度超標引起大鼠支氣管細胞組成改變，從而對研究造成干擾[8]。有文獻報道改善通氣能調節恒河猴飼養環境中包括小顆粒物質、總有機碳、CO2等指示空氣質量的參數，但并未提及對氨氣濃度的影響[9]。本調研基地猴舍中的氨氣濃度顯著低于國家標準，其分布存在如下特點：檢疫猴群飼養猴舍中的氨氣濃度顯著高于商品區與種群；圈養方式更有利于降低飼養環境中氨氣濃度；各種猴群及飼養方式下，早上未清掃沖洗前氨氣濃度最高，沖洗后最低。

飲水質量也是影響實驗結果與實驗動物福利的一個重要因素。《動物福利法規》及《實驗動物關懷與適用指南》[10]規定必須給實驗動物提供清潔的飲用水。廣西多地富含礦產資源，重金屬的環境污染相對普遍并可能對特定的實驗結果有潛在影響。有研究表明，飲水方式暴露導致重金屬更易在實驗動物各臟器蓄積[11]。本食蟹猴飼養基地提供給基礎級食蟹猴的飲用水汲自地下，經PVC管道引流到蓄水池沉淀后再由金屬管、PVC分別引流到各個猴舍終端。本調研在整個猴場供水系統選擇了5個不同取水點，6個批次的水樣，外加1個生活區飲用水的樣本，共計31個標本。檢測結果表明，砷、鎘、鉛、錳、銅五種金屬的含量均低于生活飲用水中重金屬的許可值(GB 5749-2006)。鐵質供水管連接的猴舍終端飲水鐵含量超標，推測可能與使用鐵管、鐵管銹蝕有關。有文獻支持實驗動物供水系統所用管材含有的鋅、銅、鉻、錳、鉛等重金屬會滲到飲用水中，以不銹鋼材質滲出金屬種類多、數量大，飲水酸化加速金屬溶出[12]。

基于本研究的調研結果，對靈長類飼養基地在飼養管理過程中提出如下安全控制措施建議：相對于籠養，圍欄圈養能有效降低環境中氨氣濃度；及時的清掃、沖洗也是降低籠養猴舍氨氣濃度的有效手段；檢疫群猴舍內由于飼養密度大，通風有限，在條件許可情況下，可以適當降低飼養密度或者采用負壓抽風的方式加強通風，降低氨氣濃度。飲用水的供給引流應盡量減少使用金屬水管。上述的安全控制技術方法有助于營造更健康、安全的動物飼養環境，減少動物疫病。

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