北京市部分畜禽场环境质量监测及评价
2016-07-03直俊强王全红郭海涛
石 奥,直俊强,王全红,郭海涛
(北京市畜牧业环境监测站,北京102200)
北京市部分畜禽场环境质量监测及评价
石 奥,直俊强,王全红,郭海涛
(北京市畜牧业环境监测站,北京102200)
为北京市畜禽健康养殖环境预警、畜禽产品质量安全相关政策的制定提供参考,于2015年对北京市通州、房山、大兴、延庆、昌平、密云、怀柔、顺义和平谷9个区(县)36个畜禽场舍区环境和畜禽饮用水质量进行测定,采用单项污染指标和综合污染指标结合的方法进行评价。结果表明:影响畜禽场舍区环境质量的主要单项污染指标是温度、照度、恶臭和细菌总数,影响畜禽饮用水质量的主要单项污染指标是细菌总数、总大肠菌群和硝酸盐;通过综合污染指标评价,有33.3%的畜禽场舍区环境和19.4%的畜禽饮用水质量不合格。
畜禽场;舍区;畜禽饮用水;评价;北京
近年来,随着生活水平的不断提高,人们对畜禽产品的需求量逐年上升,促进了养殖业的长足发展,畜禽生产已由传统的农户散养向规模化工厂化转变[1]。2015年,北京市共有规模化畜禽养殖场2 000余家,存栏猪16.56万头、禽212.84万只、奶牛12.42万头、肉牛5.1万头,在保障首都畜产品供给和农民增收方面发挥了重要作用。但规模化畜禽场养殖由于规模大、密度高、粪污产生量大,易产生环境问题,若控制不好将对畜禽生产性能及产品的安全性造成不良影响,甚至影响养殖人员的健康。如舍内环境不利可导致畜禽生产性能下降10%~20%,严重影响畜禽的健康和生产力[2]。此外,随着国内外对动物福利的关注度提高,动物福利将成为新的技术门槛,舍内环境问题也会影响到畜禽养殖业可持续发展和畜禽产品的出口。
畜禽生长过程中满足饮水需求量及保证饮用水质量可有效减少畜禽腹泻拉稀、肾肿等水源性疾病的发生,促进畜禽健康生长;对于水溶性的畜禽用药,好的水质才能保证药效,避免影响防治效果;此外,畜禽饮用水也是北京市畜禽场产地环境无公害认证的必检项目。因此,保障畜禽养殖舍区环境质量、饮用水质量对于维护畜禽产品质量和安全具有重要意义。为此,笔者于2015年对北京市36家规模化畜禽场舍区环境质量和饮用水质状况进行监测,根据NY/T 388-1999畜禽场环境质量标准、NY/T 5027-2008无公害食品畜禽饮用水水质的要求,参照NY/T 5295-2015无公害食品产地环境评价准则的规定,运用单项污染指标法和综合污染指标法对畜禽场舍区环境质量和饮用水质量进行评价,以期为畜禽健康养殖环境预警、畜禽产品质量安全相关政策的制定提供基础数据。
1 材料与方法
1.1 监测点
监测点分布于通州、房山、大兴、延庆、昌平、密云、怀柔、顺义和平谷9个区(县),每个区(县)4个。其中,鸡场11个、牛场9个、猪场14个、鸭场1个和羊场1个。
1.2 监测指标
畜禽场舍区环境指标包括温度、湿度、照度、噪声和风速等生态环境指标以及总悬浮颗粒物、细菌总数、CO2、NH3、H2S和恶臭等空气环境指标。畜禽饮用水指标包括色度、浑浊度、臭和味、总硬度、pH、溶解性总固体和硫酸盐一般指标,总大肠菌群和细菌总数卫生学指标,铅、镉、汞、砷、氰化物、六价铬、氟化物和硝酸盐毒理学指标。
1.3 样品采集
舍区物理环境:参照北京市地方标准DB11T 423-2007畜禽产地环境质量评价准则规定的方法执行。空气环境:在舍区内部设置2~3个采样点,参照NY/T 388-1999畜禽场环境质量标准规定的方法执行。畜禽饮用水:若有集水池或水箱时应在此处设置采样点,若水源为自来水或具有抽水设备的井水时在取水处设置采样点,采集瞬时水样参照GB/T 5750.2-2006生活饮用水标准检验方法水样的采集与保存。通州、房山和大兴3个区(县)为2015年6月采集,其余6个区(县)为2015年12月采集。
1.4 检测方法
舍区物理环境指标检测参照GB/T 18204.1-2013公共场所卫生检验方法。舍区空气环境指标H2S参照文献[3],NH3参照HJ 534-2009中华人民共和国国家环境保护标准,细菌总数参照GB/T 18204.3-2013,其余指标参照NY/T 388-1999畜禽场环境质量标准要求检测。畜禽饮用水指标参照NY/T 5027-2008要求检测。
1.5 评价方法
参照NY/T 5295-2015无公害农产品产地环境评价准则,采用单项污染指标与综合污染指标相结合的方法进行评价。
式中,Pi为环境中污染物i的单项污染指数,P为饮用水综合污染指数,I为舍区环境综合污染指数,Ci为环境中污染物i的实测值,Si为污染物i的评价标准,(Ci/Si)max为单项污染指标最大值,(Ci/Si)avr为单项污染指标平均值。Pi≤1,表示未超标,判定为合格,不再进行综合污染指标评价;Pi>1,表示超标,进行综合污染指标评价;P或I≤1,判定为合格;P或I>1,判定为不合格。
若实测值小于评价标准时,采用公式(1)计算;实测值大于评价标准时,采用公式(2)计算;实测值在评价标准区间内采用公式(1)计算(其中Si为区间最大值),小(大)于区间最小(大)值时采用公式(2)计算〔其中Si为区间最小(大)值〕;实测值为未检出时以检出限的1/2计;实测温度值、照度值<1时,以1计。综合污染指数计算原则同上。
2 结果与分析
2.1 舍区环境质量
2.1.1 指标值
1)温度。畜禽生长需要一个最适宜的温度范围[4],在此范围内畜禽的饲料利用率和生产力最高,抗病能力较强。北京属于温带季风气候,夏季高温多雨,冬季寒冷干燥。6月、12月环境温度分别处于一年中的较高和较低时段,舍区温度控制不好容易发生超标现象。从表1看出,温度超标的有21个畜禽舍,其中,鸡舍2个、鸭舍1个、牛舍9个、猪舍8个和羊舍1个。北京市全封闭型鸡舍和猪舍一般采用机械通风降温,且多数鸡舍还有水帘,半封闭型牛舍一般只有喷雾/淋浴设施。水帘是一种较好的降温方式,所以鸡舍的降温效果较好,有2个鸡舍温度不达标是因为启动水帘的频次较少导致。猪舍大部分只靠机械通风,降温效果有限,加之适宜温度区间较窄,因此多数猪舍温度不达标。牛舍缺乏足够的降温措施,加之适宜温度区间较窄,因此所有牛舍的温度都不达标。在冬季,鸡舍和猪舍的保温较好,均达标;牛舍缺乏保温措施,温度都不达标。由于半封闭型牛舍在较为极端的环境下,很难保证舍区温度保持在10~15℃,高产奶牛的最适宜温度范围在-5~15℃[5];奶牛不耐高温,高温下其基础代谢水平明显下降[6],产奶量降低。调查发现,奶牛在环境温度27℃以上时,产奶量明显下降,因此建议北京地区奶牛舍温度以-5~27℃为宜。
2)照度。光照是一切生物生存不可缺少的条件[7],对动物机体的生理过程,尤其是生殖过程产生重要影响。从表1看出,照度不达标的有10个畜禽舍,其中,鸡舍7个和猪舍3个。虽然鸡舍和猪舍配备了照明设备,但在封闭型的鸡舍和猪舍一般自然光不足,照明设备强度明显不足或未及时开启照明设备导致照度偏低。牛舍为半封闭型,无光照不足的问题。
3)恶臭。其主要来源于畜禽粪尿[8],恶臭刺激嗅觉神经与三叉神经,影响人畜的呼吸机能。恶臭气味令人生倦,且伴随着病原微生物、悬浮颗粒、寄生虫卵、氨气、硫化氢等有毒有害成分,威胁人畜的身心健康。从表1看出,有2个鸡舍恶臭超标,且都发生在12月份。究其原因主要是舍内粪便没有及时清除,同时为了保持鸡舍温度适宜,降低通风强度和频次导致。
表1 北京部分畜禽场舍区环境质量的监测情况Table1 Monitoring status of living area environment quality in some Beijing livestock farms
表2 北京部分畜禽场动物饮用水质量的监测情况Table 2 Monitoring status of livestock drinking water in some Beijing livestock farms
4)细菌总数。畜禽舍空气中细菌总数与舍内的通风及清粪方式有关,通常空气中的大部分微生物由于营养缺乏和阳光辐射在短时间内死亡,但若与水汽、尘埃等载体结合,在空气中形成微生物气溶胶悬浮物[9],抵抗不良因素的能力就会增强,病原微生物可以通过空气传播很远的距离,甚至通过舍内外气体交换进行传播,给动物健康造成威胁。从表1看出,细菌总数超标的有6个畜禽舍,其中,鸡舍1个和猪舍5个,且均发生在12月份。原因是舍内粪便没有及时清除,同时为了保持舍温适宜,降低通风强度和频次导致。
2.1.2 污染评价 通过单项污染指标评价,影响鸡舍环境质量的主要是温度、照度、恶臭、细菌总数,其中,照度、恶臭的影响最大;影响牛舍的主要是温度;影响猪舍的主要是温度、照度、细菌总数,其中照度、温度的影响最大。通过综合污染指标评价,36个畜禽场舍区环境质量不合格的有12个,占33.3%,其中,鸡场5个、牛场4个和猪场3个。
2.2 畜禽饮用水质量
参照单项污染指标法,硝酸盐超标的有2个畜禽舍,其中,猪舍和牛舍各1个;总大肠菌群超标的有11个,其中,牛舍4个、猪舍2个和鸡舍5个;细菌总数超标的有13个,其中,牛舍5个、猪舍2个和鸡场6个;总大肠菌群和细菌总数同时超标的有9个,其中,牛舍4个和鸡舍5个(表2)。通过综合污染指标评价,36个畜禽场饮用水质量不合格的有7个,占比19.4%,其中鸡场3个、牛场2个和猪场2个。
硝酸盐为毒理学指标,畜禽饮用水中硝酸盐过高会对机体产生毒害作用,引起高铁血红蛋白症。硝酸盐超标的畜禽场均发生在怀柔,为自备井水,可能与当地的地质结构有关,需要进一步分析。卫生学指标通常反应的是饮用水被人畜粪便及其他物质污染的程度。本次监测的北京畜禽饮用水有自备井30个和自来水6个,其中,发生总大肠菌群超标的有9个为自备井、2个为自来水,分别占各自总水源的30%和33.3%;发生细菌总数超标的有11个自备井、2个自来水,分别占各自总水源的36.7%和33.3%,表明发生卫生指标超标现象与水源关系不大。调查发现,许多畜禽场舍区附近或舍区内有蓄水池,特别是牛场和鸡场,有些牛场的蓄水池还有加热装置以便于牛的冬季饮水,饮用水贮存时间不一而又没有及时清洗蓄水池,容易受到污染而滋生细菌,可能是造成总大肠菌群和细菌总数超标的原因。
3 结论与建议
3.1 结论
监测选取的36个畜禽场距离村庄、集镇均超过500m,受外界的影响较小。监测发现,影响北京部分畜禽场舍区环境质量的因素主要有温度、照度、恶臭和细菌总数,通过综合污染指数评价,有33.3%的畜禽场舍区环境质量不合格。参照NY/T 388-1999畜禽场环境质量标准虽然只是行业推荐标准而非强制性标准,但依此判定的畜禽场舍区环境质量不佳的状况应引起重视,无论从保证动物生产性能的发挥还是动物福利的角度,都应加大改善畜禽场舍区环境质量的力度。影响畜禽饮用水质量的因素主要有细菌总数、总大肠菌群、硝酸盐,通过综合污染指数评价,有19.4%的畜禽饮用水不合格,应引起注意。
3.2 建议
针对监测中出现的问题,应加强畜禽舍环境监控系统的建设,通过监测舍内的环境因子(温度、湿度、NH3、CO2等),并根据环境因子的反馈结果控制水帘、机械通风等环境调控设备,以达到自动控制环境因子的目的,从而实时保证舍内环境质量;牛舍可通过安装喷雾冷风机显著降低舍内温度[10],以改善牛舍环境;加强宣传教育,使畜禽场经营者充分认识到照度对畜禽养殖的重要性,增加畜禽舍照明设备以及开启照明设备的时间和频次,改善畜禽养殖环境;通过及时清理舍内的粪尿、加强通风、喷雾消毒等措施改善舍区环境质量,降低恶臭及细菌总数;可用超滤膜(可有效去除水中微生物,且成本低)净化畜禽饮用水;水中硝酸盐由于处理成本较高,建议自备井硝酸盐偏高的畜禽场改用自来水作为饮用水源。
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(责任编辑:冯 卫)
Quality Monitoring and Assessments of Living Area Environment in Some Beijing Livestock Farms
SHI Ao,ZHI Junqiang,WANG Quanhong,GUO Haitao
(Bejing Monitoring Station for Animal Husbandry Environment,Beijing102200,China)
To provide references for policy formulation related to living area environment early warning and the quality safety of animal products,the qualities of living area environment and livestock drinking waters for 36livestock farms in 9districts of Beijing,including Tongzhou,Fangshan,Daxing,Yanqing,Changping,Miyun,Huairou and Pinggu,were investigated in 2015.The qualities were assessed by single pollution index and comprehensive pollution index methods.Results:The major single pollution indexes for influencing living area environment for livestock farms were temperature,illumination intensity,odor and total number of bacteria.The major single pollution indexes for influencing livestock drinking waters were total number of bacteria,total coliform group and nitrate.33.3%living area environment for livestock farms and 19.4%livestock drinking waters were unqualified by comprehensive pollution index method.
livestock farm;living area for livestock;livestock drinking water;assessment;Beijing
S811
A
1001-3601(2016)08-0342-0068-04
2016-03-24;2016-06-07修回
北京市农委基金项目“2015年北京市畜禽养殖场环境质量常规监测”(PXM2015 036240 000001)
石 奥(1975-),男,工程师,硕士,从事畜禽养殖产地环境研究。E-mail:1554274918@qq.com