畜禽舍内氨气减排措施的研究进展

白兆鹏，朱海生，高云峰

（1.黑龙江省兽药饲料监察所，哈尔滨 150069；2.西南大学荣昌校区动物科学系，重庆 402460）

随着畜牧业规模养殖的发展，畜禽生产的氨气排放已成为主要的空气污染问题之一，欧洲环境署对28个欧洲国家的调查发现，92%的氨气排放来自农业生产活动，其中80%来自畜禽废弃物[1]。在亚洲的一些国家，畜禽生产排放的氨气约占人类活动造成氨气排放总量的30%。氨气不仅影响人畜健康，而且大气中的氨气沉降后，会造成土壤和水体的酸化以及生态系统的富营养化[2－4]。因此，减少畜禽生产过程的氨气排放对保护人畜健康和生态环境具有重要意义。

针对目前畜禽生产过程中的氨气排放问题，科研人员通过大量试验研究畜禽生产过程中氨气的减排与控制技术，为氨气的减排提供了参考依据。但目前对氨气的研究主要集中在氨气浓度对畜禽健康及生产力的影响上，而针对于氨气对环境的影响研究相对较少。本文就目前畜禽生产过程中氨气排放控制措施的研究现状作一综述，为中国开展氨气减排措施的制定提供参考。

1 日粮调控

粪便中氮主要来自畜禽日粮中未消化的氮，通过调整日粮蛋白和氨基酸含量，降低畜禽氮的排泄量，氨气的排放因此而减少[5]。研究表明，降低猪日粮的粗蛋白和补充氨基酸可以减少粪便中氮排泄的28%～79%[6]。Panetta等将猪日粮粗蛋白含量从17%降低到14.5%，氨气的排放率从2.46降低到1.05 mg·min－1[7]。Connell等人的研究也得到相似的结果，猪日粮粗蛋白从16%增加到22%，粪浆氨气排放也随之增加[8]。还有研究表明，在日粮中添加沸石、益生菌、植物油和酶制剂也可以降低猪粪和牛粪中氨气的排放[9－12]。廖新娣等的研究表明，在生长猪日粮中添加活菌剂0.05%，连续使用10 d后，尿中总氮和氨氮降低25%和38%，舍内氨含量降低了40.28%～56.46%[13]。此外，通过日粮调控可以降低尿液的pH，氨气的排放也随之降低。研究表明，在牛日粮中添加负离子盐类和较高水平的可发酵碳水化合物可使牛尿液的pH＜6.0[14－15]。在猪日粮中添加有机酸或者钙和磷盐类可以降低尿液的pH，降低了猪粪便中的氨气排放[16]。

2 减少粪便中挥发性氮

通常情况下，粪便中氨气的排放主要受NH3和NH4+浓度的影响，因此，通过降低挥发性氨的浓度可以减少氨气的排放，通过粪尿分离、尿酶抑制剂的应用、降低pH和非挥发性氨的生物转化等方法都可以减少氨气的排放。

2.1 通过粪尿分离技术减少氨气排放

家畜尿液中氮主要是以尿素形式存在，而粪中氮主要是有机氮。在排泄后的几天内，尿素会被脲酶分解为NH4+。脲酶存在于粪中，而不是在尿液中。粪尿分离避免了粪中脲酶与尿液中尿素的接触，因此降低了氨气的排放。有研究发现，使用传送带将猪粪尿分离，可以减少氨气排放达47%～49%。此外，不同地面配置也可以有效地实现粪尿分离，如使用漏缝地板、将地面设置一定坡度等方法。Braam等将牛舍地面设置3%的坡度来分离粪尿，氨气的排放降低了21%[17]。冯伟等试验结果表明，从自然界中筛选高效除臭菌株，降低氨气浓度，可达到治理恶臭、改善空气质量的目的[18]。

2.2 脲酶抑制剂

当粪与尿混合后，粪便中的脲酶会迅速把尿素或尿酸水解为NH4+－N，而脲酶抑制剂会阻断水解，从而减少粪便中氨气的排放。有试验表明，在猪和牛粪浆中添加脲酶抑制剂环己磷酰三胺和苯基磷酰二胺有效的抑制了尿素的水解。Parker等的研究发现，使用脲酶抑制剂N－丁基硫代磷酰三胺抑制尿素的水解，氨气排放降低了49%～69%[19]。脲酶抑制剂在实验室条件下已显示出抑制氨气排放的作用，但缺乏生产实践结果。

2.3 降低粪便pH

粪便中氨气的排放主要受温度和pH的影响，当温度恒定时，pH决定了粪便中NH4+和NH3的平衡。较低的pH会减少粪便中NH3含量，因此降低了氨气排放。当粪便的pH达到7～10，氨气排放量达到最大，当pH约为4.5时，几乎没有氨气排放。有研究发现，在每升牛粪浆中添加盐酸240 mg，氨气排放降低了90%。除了使用盐酸，还有一些研究通过使用硫酸、磷酸、硫酸铝钾等试剂酸化畜禽粪便，对减少氨气排放都起到了显著效果。

2.4 添加沸石

沸石是一种阳离子交换材料，对NH4+有较高的亲合力。Protejoie等发现，在猪粪便贮存和田间利用过程中使用沸石可以降低氨气排放71%[20]。有研究人员评估了沸石对降低家禽粪便氨气排放的影响，研究结果表明，使用5%沸石可使氨气排放降低81%，且沸石对降低液体粪便氨气排放更有效。

3 清粪频率

畜禽舍内的粪便是氨气的主要来源。粪便在舍内存在的时间越长，氨气排放的越多，及时清除舍内粪便对于减少舍内氨气排放至关重要。研究发现，相比8周清粪间隔，2～3 d清粪间隔可以减少舍内氨气排放达46%。增加冲洗频率和用水量可以进一步减少氨气的排放。但是，增加冲洗频率和冲洗水量会加大后期污水处理的难度和费用，应综合考虑减少氨气排放和冲洗水用量之间的关系。

4 地面类型

不同地面类型对舍内氨气排放有一定影响。Kavolelis对漏缝地板、实心地面和使用垫草的猪舍氨气排放进行了研究，结果表明，实心地面、漏缝地板和使用垫草猪舍氨气排放系数分别为6.94、7.71和3.08 g·d－1·头－1[21]。Philippe等也对漏缝地板和使用垫草的育肥猪舍氨气排放进行了研究，结果表明，漏缝地板猪舍氨气排放系数为 6.2 g·d－1·头－1，而使用垫草猪舍氨气排放系数为 13.1 g·d－1·头－1[22]。汪开英等对不同地面结构的育肥猪舍氨气排放系数进行了测定，结果表明，半缝隙地面猪舍、实心地面猪舍、生物发酵床猪舍内氨气排放系数分别为9.47、11.23 和 4.27 g·d－1·头－1[23]。

5 小 结

目前，如何有效减少和控制舍内氨气排放已成为相关研究人员关注的问题，科研工作者从营养调控、粪便管理以及畜舍地面类型等方面对氨气排放进行了研究，为氨气减排制度的制定提供了参考。我国对畜舍氨气排放的研究相对较少，因此，应该针对实际饲养情况，参考国外相关研究结果，对我国畜禽饲养过程中氨气排放做进一步研究，为氨气减排措施的制定提供依据。

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