规模化猪场舍区空气污染及预警

陈剑波，武守艳，杨丽华，董春光，韩一超

（山西省农业科学院畜牧兽医研究所，山西太原030032）

随着养猪业的快速发展，传统的散养模式已逐渐被现代化规模养殖所取代，变粗放养殖为精细饲养，要求营养均衡、饲养环境良好，把握和重视群体卫生防疫及合理的免疫时机和方法，注重健康养殖，树立养重于防、防重于治的养殖新理念，努力提高养猪业的经济效益，为广大消费者提供绿色、安全、健康的肉食产品。规模化养猪由于其饲养环境的密闭性、饲喂的精细化和生活空间的固定化，舍区空气环境几乎伴随猪一生的成长过程，对其生长、发育和生产力以及各类疫病的发生、发展必然会产生直接而重要的影响。

本研究通过对山西省部分规模化猪场舍区小气候环境中空气污染物与猪群发病状况进行监测，对其中主要有毒有害物质（NH3，CO2，TSP）与猪病发生的相关性进行动态分析，并对主要污染物的安全阈值进行初步探索，由此制定预警级别，为规模化猪场的环境调控和猪病防制提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验点选择

于2012年12月至2013年12月选择代表性规模化猪场5个，每个猪场按母猪、仔猪、育肥猪3种类型，分别选择2栋存栏90%以上的猪舍进行试验监测。

1.2 监测仪器及其使用

1.2.1 氨气（NH3） 使用河南福润德电子设备有限公司生产的FN30100型便携式气体探测器和华瑞科学仪器（上海）有限公司生产的FGM-1191型氨气检测仪进行实时监测，并读数记录。

1.2.2 二氧化碳（CO2） 使用美国Agilent科技股份有限公司生产的7890A型气象色谱仪，对采样点现场采集的气体进行二氧化碳定量分析。

1.2.3 总颗粒悬浮物（TSP） 使用北京聚道合盛科技有限公司生产的LD-5型激光粉尘仪进行实时监测，并读数记录。

1.3 监测方案

1.3.1 监测布点 每栋待测猪舍内，按网格布点法对舍区进行网状布点监测。即每栋猪舍以进门入口为视角，纵向分左、中、右，横向分上、中、下的平行交叉点为采样点。边线距墙体30～50 cm，高度为80 cm。

1.3.2 监测项目 对猪舍空气主要污染物氨气（NH3）、二氧化碳（CO2）以及总颗粒悬浮物（TSP）进行监测[1]。

1.3.3 监测方法 每月上、中、下旬各监测3～5 d，分别于 7：00，11：00，15：00，20：00，24：00 进行监测或采样；同时对猪群发病情况（凡出现发病症状者均在统计之列，如精神萎靡、体温升高、食欲不振、皮炎、腹泻、气喘咳嗽、流涕喷嚏、呼吸困难等）进行监测统计[2]。

1.4 数据统计

按母猪、仔猪、育肥猪3个类型，对各猪场不同类型猪舍监测点不同时间采集的数据进行平均，用Excel和SPSS生物统计软件对其平均值进行统计分析[3]。

2 结果与分析

2.1 母猪舍试验监测分析

母猪舍发病率与二氧化碳、氨气和总悬浮颗粒物浓度之间的相关性分析结果列于表1，2。

通过对5个规模化猪场符合监测要求的10个试验母猪舍的实时监测，试验数据经SPSS生物统计软件进行统计分析，结果表明，发病率与二氧化碳和氨气显著相关（P＜0.05），与总悬浮颗粒物极显著相关（P＜0.01）（表 2）。

表1 母猪舍呼吸道发病率与氨气、二氧化碳和总悬浮颗粒物浓度统计

表2 母猪舍呼吸道发病率与氨气、二氧化碳和总悬浮颗粒物浓度之间的相关性统计

母猪舍空气环境特点首先是存栏数量少，单位空间大，降低了有害气体的产生而加大了有害气体的消解；其次母猪栏采用限位饲养、仔猪补料使用颗粒饲料等，有效减少了浮尘的产生。因此，母猪舍空气中主要污染物指标普遍不高，舍区二氧化碳（CO2）平均值为 2 809.70 mg/m3，多低于 3 000 mg/m3；氨气（NH3）平均值为 11.1 mg/m3，多在 10 mg/m3左右；总悬浮颗粒物（TSP）平均值为1.92 mg/m3，多在2.0 mg/m3以下（表 1、图 1）。只有第 1，6试验猪舍发病率为8.4%和7.3%，其空气有害物质明显高于其他猪舍，其余猪舍不发病或发病率很低。

2.2 仔猪舍试验监测分析

仔猪舍发病率与二氧化碳、氨气和总悬浮颗粒物浓度之间的相关性分析结果列于表3，4。将试验仔猪舍的实时监测数据经SPSS生物统计软件进行统计分析，结果表明，发病率与二氧化碳、氨气及总悬浮颗粒物均呈极显著相关（P＜0.01）。

表3 仔猪舍呼吸道发病率与氨气、二氧化碳和总悬浮颗粒物浓度统计

表4 仔猪舍呼吸道发病率与氨气、二氧化碳和总悬浮颗粒物浓度之间的相关性统计

仔猪舍空气环境中监测对象（NH3，CO2，TSP）指标值均较高（图2），特别是二氧化碳监测值较高，平均值达 4 275.1 mg/m3，最高达 7 845 mg/m3；氨气平均值为 22.62 mg/m3，最高达 57.4 mg/m3；TSP（总悬浮颗粒物）平均值为3.3mg/m3，最高达10.3 mg/m3；平均发病率为12.28%，最高为43.6%（表3、图2）。

由于仔猪幼小，抗寒能力差，抗病力弱，对环境温度要求高，尤其在北方寒冷季节更是如此，往往为追求保温而减少了猪舍的通风，加大了猪群饲养密度，使得猪群呼吸代谢率增加，形成了二氧化碳的累积性增高[4]；其次，仔猪胆小敏感，应急性强，加之冬季气候干燥和饲喂干粉料，极易因惊吓乱窜扑腾产生过量粉尘[5]；另外，由于仔猪栏位高、密度大，很容易造成粪尿蓄积，为猪舍内氨气的产生提供了来源[6]。由图2可知，除第2试验猪舍无发病外，其他均发病，其中，第7试验猪舍发病率最高，相应的空气污染物监测值也高。第9，10试验猪舍虽然二氧化碳值较高，但由于氨气特别是TSP较低，发病率相应降低，说明TSP和氨气对仔猪呼吸道疾病的影响比二氧化碳更大；没有发病症状的第2试验猪舍监测值均较低，二氧化碳值为2 561 mg/m3，氨气低于 6.7 mg/m3，TSP 为 1.22 mg/m3左右[7]。

2.3 育肥猪舍试验监测分析

育肥猪舍发病率与二氧化碳、氨气和总悬浮颗粒物浓度之间的相关性分析结果列于表5，6。

表5 育肥猪舍呼吸道发病率与氨气、二氧化碳和总悬浮颗粒物浓度统计

表6 育肥猪舍呼吸道发病率与氨气、二氧化碳和总悬浮颗粒物浓度之间的相关性统计

由表6可知，发病率与二氧化碳浓度间显著相 关（P＜0.05），与氨气和总悬浮颗粒物浓度间均极显著相关（P＜0.01）。

育肥猪舍区氨气平均值为21.57 mg/m3，最高为48.5 mg/m3；二氧化碳平均值为 5 003.2 mg/m3，最高为6 623 mg/m3；总悬浮颗粒物平均值为2.93 mg/m3，最高为3.63 mg/m3；平均发病率为12.76%，最高为27.5%（表 5、图 3）。

试验监测显示，育肥猪舍区空气主要污染物平均值和发病率在不同试验猪舍间差异较小，但均比较高。这主要是由于猪在生长育肥阶段饲养管理因素影响相对较小，而猪群代谢旺盛，排泄量大，造成粪尿蓄积分解，释放大量有害气体[8]。从图3可以看出，近1/2的猪舍发病率大于15%；第9试验猪舍无发病，是由于猪舍内空气主要污染物浓度值均低于平均值；发病率最高的是第5试验猪舍，其监测对象浓度值均显著高于平均值。

2.4 猪场舍区空气污染预警级别分析

试验通过对母猪、仔猪和育肥猪三类猪舍空气主要污染物监测显示，当舍区空气环境中，氨气平均值为10 mg/m3，TSP平均值为2 mg/m3，二氧化碳为3 000 mg/m3[9]时，猪群基本无疾病发生；当猪舍主要污染物浓度值区间氨气在10～20 mg/m3之间、TSP在2～3 mg/m3之间、二氧化碳在3 000～5 000 mg/m3之间时，猪群则会出现发病情况，发病率多在10%以下；当监测对象浓度值区间氨气在20～60 mg/m3之间、TSP在3～6 mg/m3之间、二氧化碳在5 000～10 000 mg/m3之间时，猪群发病率则多为10%～35%，甚至更高。据此可以初步制定出一个规模化猪场舍区空气主要污染物的预警级别，为规模化猪场疫病防制工作提供参考（表7）。

表7 规模化猪场舍区空气污染预警级别

3 结论

试验监测结果表明，规模化猪场舍区空气污染物主要来自舍内环境，并与猪群发病率特别是呼吸道发病率呈正相关。在猪舍诸多污染物中，浮尘——TSP（总悬浮颗粒物）、氨气和二氧化碳是猪病发生的主要原因，而氨气和TSP相对二氧化碳危害更大。同时，通过对不同猪舍内主要空气污染物的浓度与猪发病率进行深入研究，初步制定出山西规模化猪场舍区空气污染预警级别，但需要说明的是，猪舍内空气中主要污染物同时出现时，要比单一有害气体对猪群疫病发生的危害大得多，这是否与有害气体间存在协同作用和浮尘中微生物气溶胶有关，还需要进一步研究，也是在规模化猪场空气环境预警工作中需要注意的问题。

本研究对规模化猪场舍区空气环境提出的预警级别还处于初步试验阶段，由于监测手段和试验范围相当有限，数据不一定十分准确，仅供参考。

［1］柴同杰，侯彦平.畜禽舍空气污染的种类和成分以及对环境的作用[J].山东畜牧兽医，1999（3）：21-23.

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［3］王宗尉，魏萍.猪舍小气候因素与环境菌量多元线性回归分析[J].现代畜牧兽医，2009（5）：59-61.

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［7］阎宏，赵保全，蒋发斌.封闭式断奶仔猪舍空气环境状况评价[J].家畜生态，2002（2）：18-29.

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