規模化豬場不同飼養管理模式豬舍空氣主要污染物研究

陳劍波，韓文儒，程曉亮，武守艷，楊麗華，董春光，邱建東，韓一超

（1.山西省農業科學院畜牧獸醫研究所，山西 太原 030032；2.太原市動物衛生監督所，太原 030027）

隨著生豬養殖業集約化與規模化快速發展，特別是大群體、高密度生豬養殖的日益增加，環境對養豬生產水平的制約作用日益顯著，環境控制水平已成為養豬現代化的重要標志。特別是在氣候寒冷的冬春季節，為了提高豬舍的保溫效果，豬舍密閉性增加，通風量減少，有害氣體、粉塵濃度顯著升高[1]。豬舍內環境質量變化成為誘發豬群發病特別是呼吸道疾病的重要因素，甚至威脅飼養人員的健康[2]。

豬舍通風是解決環境問題的關鍵因素，通風方式包括自然通風與機械通風。自然通風受諸多因素，特別是氣候與天氣條件的制約，不能保證封閉式豬舍經常充分的換氣[3]。因此，在保證舍內溫度穩定的前提下，機械通風在規模豬場現代化封閉豬舍中得到普遍應用。此外，豬場日常衛生管理制度也是影響舍內環境的重要因素。糞尿分解是氨氣和硫化氫等有害氣體的主要來源，家畜糞尿必須立即清除，防止舍內積存和腐敗分解。因此，規模化豬場應該建立合理的衛生管理制度并嚴格執行[4]。

本研究選擇兩個不同通風方式及衛生管理水平的豬場，在冬季對不同豬場豬舍內的空氣質量進行監測，包括有害氣體（氨氣、硫化氫、二氧化碳）、粉塵等，旨在研究不同通風方式、衛生管理水平條件下豬舍空氣質量的差異，以期為下一步建立的豬群健康養殖模式中空氣質量預警技術提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗于2018年1月8—12日在山西介休市進行。研究選擇兩個通風方式及衛生管理條件均不同的豬場，分別為乙豬場與甲豬場，并在冬季開展對豬場哺乳母豬舍、保育舍、肥育舍環境空氣質量監測。此外，兩個豬場豬只品種相同，飼料配方、免疫程序相近。

1.2 豬場衛生管理水平及通風方式

甲豬場與乙豬場規模相近，兩個豬場母豬舍、保育舍和肥育舍均為傳統半封閉式豬舍，但通風方式和衛生管理水平差異較大。乙豬場為風扇機械通風配合人工開窗通風模式，該豬場管理水平較高，衛生條件較好，通風條件優良，雖然飼養密度較甲豬場略偏高，但空氣質量總體上仍優于甲豬場。甲豬場沒有安裝風扇，僅依靠人工開窗方式通風，晚上基本為封閉狀態；而且該豬場管理水平低下，糞污不能及時清理，工人經常不按時或忘記開窗通風，造成豬舍內氣味較濃。

1.3 有害氣體、懸浮顆粒物樣品的采集

根據豬舍結構的差別，選擇4～9個檢測位點，檢測點距地面高度為0.8 m。每天取4個不同時間段開展二氧化碳（CO2）、氨氣（NH3）、硫化氫（H2S）及懸浮顆粒物（TSP）樣品的采集與濃度的監測，連續監測5 d。采樣同時記錄豬舍內溫度、濕度等氣象條件。

1.4 測定方法

CO2濃度通過美國Agilent科技股份有限公司生產的7890A型氣象色譜儀進行監測；NH3濃度使用華瑞科學儀器（上海）有限公司生產的FGM-1191型氨氣檢測儀開展監測；H2S濃度使用河南福潤德電子設備有限公司生產的FN30100型便攜式氣體探測器開展監測；懸浮顆粒物濃度使用北京聚道合盛科技有限公司生產的LD-5型激光粉塵儀開展進行實時監測。

1.5 數據處理

檢測結果以平均值±標準差表示。數據統計分析采用Excel和SPSS 16.0軟件，以P＜0.05作為差異顯著性判斷標準。豬舍空氣中氨氣（NH3）、二氧化碳（CO2）、硫化氫（H2S）、懸浮顆粒物（TSP）濃度采用成對雙樣本均值t檢驗進行不同豬場間差異比較。

2 結果與分析

2.1 不同豬場豬舍內CO2濃度變化趨勢

本調查對哺乳母豬舍9個檢測點的檢測結果取平均值，并分析不同時間段CO2濃度變化趨勢。結果表明，甲豬場和乙豬場哺乳母豬舍CO2濃度高峰均在晚上20：00，下午15：00濃度最低，其中乙豬場豬舍不同時間段濃度變化顯著，且在晚上20：00明顯高于甲豬場，但在下午15：00略低于甲豬場（圖1）。雖然乙公司哺乳母豬舍養殖密度高于甲公司，但白天時間段通風效果明顯，CO2濃度明顯下降。

圖1 不同豬場哺乳母豬舍CO2濃度檢測結果

本調查對保育舍7個檢測點的檢測結果取平均值，并分析不同時間段CO2濃度變化趨勢。結果表明，乙豬場保育舍CO2濃度變化趨勢與哺乳母豬舍相同，在下午16：00濃度最低，晚上21：00濃度最高，且在白天11：00和16：00濃度值均顯著低于甲豬場（P＜0.05）；甲豬場保育舍CO2濃度變化趨勢同乙豬場相反，在白天11：00濃度值最高，表明其開窗通風制度落實不到位（圖2）。

圖2 不同豬場保育舍CO2濃度檢測結果

本調查對肥育舍4個檢測點的檢測結果取平均值，并分析不同時間段CO2濃度變化趨勢。結果表明，乙豬場肥育舍CO2濃度變化趨勢與保育舍相同，表明該豬場的通風制度落實到位，通風效果顯著，并且在11：30和16：30的CO2濃度顯著低于甲豬場（P＜0.05）；甲豬場豬舍內CO2濃度在白天較晚上偏高，表明該豬場肥育舍白天未進行人工開窗通風或通風力度較小，而白天豬群較晚上活躍，所以造成濃度曲線變化趨勢同正常通風時相反（圖3）。

圖3 不同豬場肥育舍CO2濃度檢測結果

2.2 不同豬場豬舍內NH3濃度變化趨勢

本調查對哺乳母豬舍9個檢測點的檢測結果取平均值，并分析不同時間段NH3濃度變化趨勢。結果表明，甲豬場和乙豬場的哺乳母豬舍NH3濃度高峰均在晚上20：00，在下午15：00濃度值最低，變化趨勢一致（圖4）。其中乙豬場哺乳母豬舍不同時間段NH3濃度值均極顯著低于甲豬場（P＜0.01）。

圖4 不同豬場哺乳母豬舍NH3濃度檢測結果

本調查對保育舍7個檢測點的檢測結果取平均值，并分析不同時間段NH3濃度變化趨勢。結果表明，乙豬場保育舍NH3濃度變化趨勢與哺乳母豬舍相似，在下午16：00濃度最低，但早上7：00濃度最高，且各個時間段均顯著低于甲豬場（P＜0.05）；甲豬場保育舍NH3濃度變化趨勢與該豬場CO2濃度變化趨勢不同，在下午16：00濃度值最低，早上7：00濃度值最高（圖5）。

圖5 不同豬場保育舍NH3濃度檢測結果

本調查對肥育舍4個檢測點的檢測結果取平均值，并分析不同時間段NH3濃度變化趨勢。結果表明，乙豬場肥育舍NH3濃度變化趨勢與CO2一致，在下午 16：30 濃度最低，且在 11：30 與 16：30 濃度值均顯著低于甲公司（P＜0.05）；甲豬場肥育舍NH3濃度變化趨勢同CO2相似，白天濃度高于晚上濃度，表明該豬場肥育舍白天未進行人工開窗通風或通風力度較小，而白天豬群較晚上活躍，所以造成濃度曲線變化趨勢同正常通風時相反（圖6）。

圖6 不同豬場肥育舍NH3濃度檢測結果

2.3 不同豬場豬舍內H2S濃度變化趨勢

本調查對哺乳母豬舍、保育舍、肥育舍開展H2S濃度監測，但兩個豬場不同豬舍均未檢測到H2S。表明豬舍內H2S濃度值偏低，且氣體探測器靈敏度不高，氣體濃度值達不到探測器的檢測下限。

2.4 不同豬場豬舍內TSP濃度變化趨勢

本調查對哺乳母豬舍9個檢測點的檢測結果取平均值，并分析不同時間段TSP濃度變化趨勢。結果表明，乙豬場的哺乳母豬舍TSP曲線變化趨勢同CO2和NH3均不同，其濃度較高的時間分別在下午的 15：00 和上午的 10：00，早上 6：00 與晚上 20：00 TSP濃度均偏低（圖7）。這同豬群在白天進食與活動有關，豬舍懸浮大量顆粒物，特別是飼料粉塵，造成豬舍TSP濃度偏高，加大通風并不會明顯降低TSP濃度。

圖7 不同豬場哺乳母豬舍TSP濃度檢測結果

本調查對保育舍7個檢測點的檢測結果取平均值，并分析不同時間段TSP濃度變化趨勢。結果表明，保育舍TSP曲線變化趨勢同哺乳母豬舍相似，甲豬場保育舍TSP濃度峰值在下午16：00，乙豬場則在上午11：00，而且在下午16：00甲豬場TSP濃度顯著高于乙豬場（P＜0.05），見圖 8。

圖8 不同豬場保育舍TSP濃度檢測結果

本調查對肥育舍4個檢測點的檢測結果取平均值，并分析不同時間段TSP濃度變化趨勢。結果表明，肥育舍TSP曲線變化趨勢同哺乳母豬舍、保育舍均不同，下午16：00 TSP濃度最低，這可能同飼喂的時間有關。整體上，甲豬場肥育舍TSP濃度均極顯著高于乙豬場（P＜0.01），見圖 9。

圖9 不同豬場肥育舍TSP濃度檢測結果

2.5 不同豬場哺乳母豬舍、保育舍、肥育舍空氣質量比較

除了H2S濃度檢測結果均為0外，兩個豬場哺乳母豬舍內CO2和TSP濃度差異不顯著（P＞0.05），乙豬場NH3濃度極顯著低于甲豬場（P＜0.01）；兩個豬場保育豬舍內CO2與TSP濃度均差異不顯著，乙豬場NH3濃度顯著低于甲豬場（P＜0.05）；兩個豬場肥育舍內CO2濃度差異不顯著，乙豬場NH3濃度顯著低于甲豬場（P＜0.05），TSP濃度極顯著低于甲豬場（P＜0.01），詳見表 1。

表1 不同豬場豬舍有害氣體（NH3、CO2、H2S）、TSP濃度比較 mg/m3

3 討論

隨著豬場向規模化、高密度飼養方向轉變，豬舍環境控制成為影響養豬生產的關鍵因素。豬舍空氣質量的重要檢測指標包括氨氣、二氧化碳、硫化氫等有害氣體濃度以及舍內粉塵濃度等。氨氣主要由在豬舍內糞便分解產生，易溶于水，具有刺激性，可吸附于黏膜。同時經呼吸道進入血液循環，引起呼吸中樞的反射性興奮，抑制豬群血氧水平[5]。當豬群長期生活在高濃度氨氣環境中，其體質會變弱，生產性能下降[4]，并誘發萎縮性鼻炎、肺炎等呼吸道疾病[6]。二氧化碳無色無味無毒，但高濃度的二氧化碳可導致空氣中的氧氣不足，造成豬群慢性缺氧，出現精神萎靡、食欲減退，生產力和抵抗力下降。二氧化碳的衛生學意義主要在于它的含量表明了豬舍內空氣的污濁程度，當二氧化碳含量增加時，其它有害氣體含量也可能增高，因此，二氧化碳濃度被作為監測舍內空氣質量的可靠指標[7]。豬舍內粉塵由飼料、豬的皮毛等產生。飼料結構影響豬舍空氣中的粉塵濃度，例如飼喂粉料的豬舍粉塵含量明顯大于飼喂顆粒飼料豬舍。豬舍內的粉塵濃度還受豬群的活動狀況影響。粉塵可以吸附于豬只皮膚表面，造成皮膚發癢或發炎。此外，病原微生物以塵埃作為載體，形成微生物氣溶膠，并隨呼吸道進入機體，從而利于疾病的傳播[8]。

4 結論

保證豬舍內溫度不明顯下降的前提下適當加強通風，并按時做好清糞等衛生工作可以有效降低舍內空氣中NH3、CO2等有害氣體以及粉塵濃度，表明豬場的衛生管理水平與豬舍的通風條件是影響豬舍環境空氣質量的關鍵因素。