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氨气对猪场的危害以及调控措施
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时间：2019/6/12 7:40:00
作者：
编辑：guoq
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随着畜牧生产规模化、集约化程度的不断提高，畜禽及其废弃物所产生的氨气日趋增多，一个年产10万头猪的猪场，每小时向大气排放的氨气159kg，它不但影响了人类正常的生产和生活，而且危害畜禽的健康，降低生产性能。早在20年以前，国外就有大量的文献从不同方面、不同层次研究了这一问题并提出了相应的解决方法和措施。现今，我国也越来越重视畜牧生产中的氨气污染，生物环保和动物福利等问题，有些国家甚至还对舍内氨气的含量进行法律规定。在我国大力提倡建设“两型社会”的今天，如何减少污染，节约资源是当前关注的重点。因此，本文结合国内外相关文献和实践经验，总结出畜舍里氨气的产生、危害及如何减少氨产生和排放的有效措施，给当前畜牧生产提供参考。
1 .氨气的产生
畜舍内的氨气来源主要分为两种：一种胃肠道内的氨，来源于粪尿、肠胃消化物等，尿氮主要是以尿素形式存在，很容易被脲酶水解，催化生成氨气和二氧化碳。粪氮主要是以有机物形式存在，不容易分解，但也是氨气形成过程中氮的一个来源。另一种是舍内环境氨，是通过堆积的粪尿、饲料残渣和垫草等有机物腐败分解而产生的。在垫料潮湿、酸碱度适宜和温度高、粪便多而有相当空气的情况下，氨气产生更快。畜禽舍中氨气的含量取决于舍内温度、饲养密度、通风情况、地面结构、饲养管理水平、粪污清除等。由于氨是高度溶于水的，所以在高湿空气中氨的浓度相对较高。据Balins测定50～80kg猪每天排放粪尿6kg，含氮16～37g，其中约60%是尿素或胺盐等易转化为NH3的物质。
2. 氨气的危害
氨气的水溶解度很高，20℃时1L的水可溶解700L的氨，是一种强烈刺激性气体，对黏膜产生刺激从而易引发各种炎症。氨对动物造成影响的程度与其浓度和动物种类有关，一般来说，反刍动物对氨的耐受比单胃动物强，猪又比鸡强。
2.1 对猪生长性能的影响
氨能引起黏膜细胞快速生长和代谢，这就会造成氧和能量的需要增高，同时氨的解毒过程是一个高度耗能的过程，因此动物用于生长和生产的能量就相应减少，从而影响动物的生长性能。据报道氨气对畜禽产生影响的起始浓度是25μg/kg，而100μg/kg的氨气浓度对生长性能的影响非常明显。戴四发等对一栋密闭式种猪舍部分有害气体对猪生长性能实验研究表明，50μg/kgNH3水平，小猪的生长效率减少12%；100和150μg/kg水平，生长效率减少30%。曹进等研究表明，日增重随着猪舍内的NH3浓度的升高而下降，料重比则随着猪舍内的NH3浓度的升高而升高，同时还可诱发其它的疾病。
2.2 降低机体抵抗力
猪舍内的氨气通过呼吸道吸入后，经肺泡进入血液，与血红蛋白结合，使血红素变为正铁血红素，降低血红蛋白的携氧能力、血液碱储和血红素的氧化性能，从而出现贫血和组织缺氧，降低机体对疾病的抵抗力。王米等表明，当氨浓度达到10～15μg/kg时，会明显降低动物对感染的抵抗力。
2.3 诱发疾病
氨气是公认的应激源，是动物圈舍内最有害的气体之一。氨的水溶液呈碱性，对黏膜有刺激性，严重时可发生碱灼伤，故可引起眼睛流泪、灼痛，角膜和结膜发炎，视觉障碍。氨气进入呼吸道可引起咳嗽、气管炎和支气管炎、肺水肿、出血、呼吸困难、窒息等症状，甚至坏死，造成呼吸机能紊乱。此外氨溶解到呼吸道黏膜的粘液中，使粘液的pH值向碱性转化，纤毛丧失活动功能，增加由空气传播疾病的易感性。
进研究表明，当猪舍中氨达15μg/kg时，试验猪只开始出现呼吸道疾病，35μg/kg时出现萎缩性鼻炎，并且随着NH3浓度升高两者发病率都急剧上升，验证了国外的研究报道。提出氨浓度超过50μg/kg时，可引起呼吸道粘膜受伤，猪萎缩性鼻炎等流行性的疾病的暴发与猪舍中NH3的浓度呈现正相关。文利新等研究发现，冬季，猪舍氨气等大量有害气体大量积聚，会加速高热病（高致病性禽流感）的发生，保育猪的死亡率会更高。
2.4 影响疫苗的免疫效果
许多经滴鼻、点眼和喷雾等途径进行免疫接种的疫苗都是首先侵入呼吸道上皮细胞，刺激机体产生免疫应答。当氨气浓度过高时能够损坏该类细胞的作用。此外，畜舍内高浓度氨气还能增加疫苗接种反应，出现呼吸道症状。
2.5 对自然环境的危害
氨是氮氢化合物，在大气中与酸性物质反应形成硫酸铵、硝酸铵、氯化铵等。在荷兰，这些盐类物质的沉积已经被确认为导致土壤酸化的主要原因，因为氨经过硝化菌的作用后会释放两个H，进入土壤。过量流失的氮会进一步造成表面水和土壤的超营养化，超营养作用会影响生态系统多样性，其中最敏感的是水生生态系统，直接的表现就是水生物种下降。同样，一些敏感的植物，如针叶树、西红柿、黄瓜和果树等，会因过度施用氨沉积的肥料而遭破坏。
2.6 氨对人体健康的影响
氨对于养殖人员的影响很大，对于一些人来说，就算4μg/kg的浓度也会引起眼睛受刺激，25μg/kg则会刺激软组织。养殖人员由于长期暴露于有氨气的环境里，健康会受到不良影响。25μg/kg通常是每天8h工作在氨气环境中的养殖工人的职业极限浓度，而短期暴露15min的极限浓度是35μg/kg，人处于300μg/kg氨浓度下就会有生命危险，超过2500μg/kg则可能致死。工作在空气质量差的畜舍的养殖工人，会出现咳嗽、痰多、哮喘、鼻炎、胸闷、眼睛发痒、疲劳、头疼和发热等症状。
3. 氨气的防治措施
3.1 加强猪舍环境管理
3.1.1 合理选址和科学设计
猪场应选择在地势高燥、地形开阔、排水方便、通风良好，周围无居民区、无化工厂、屠宰场和矿区的等污染较多地方。猪舍的设计应合理，做到彻底及时排出粪便、垫料和污水等废弃物，通风换气良好，尽量减少舍内有害气体产生。
3.1.2 加强日常管理，切断氨源
猪舍应应及时彻底的清理粪尿、污水等废弃物，保证舍内清洁。同时还应全面检查、冲洗和消毒的饮水系统，保证水流通畅，无滴水、漏水现象，保持干燥。在冬春季节到来之前，应提早做好保温取暖工作，条件较好养殖户的可采用暖风炉进行取暖，垫草要经常更换，防止有害气体超标。
3.1.3 保持适当的饲养密度
在冬春季节，农村养殖户为了节省空间，保持舍温，增加养殖数量，经常通过加大饲养密度来实现。由于饲养密度过高，造成氨气的产生随着温度升高而剧增，危害动物健康。因此，实际生产中，养殖户在加大养殖规模时，应兼顾舍内的环境卫生。
3.1.4 建立合理的通风换气制度
合理的通风换气，可及时彻底排出舍内产生的有害气体。一般，通风换气应选择在天气晴朗，气温较高的中午进行。
3.2 利用保健养猪技术，优化饲料配方，改善营养水平，减少氨的排放量
保健养猪指采取各种技术措施对亚健康状态的猪机体进行调控，促进其向健康方向演化，阻止其向疾病方向发展。其原则是“扶下祛邪”。所谓治标不如治本，要想从根本上解决猪舍的氨气污染，首先要从猪本身抓起。
扶正就是保持或增强猪自身的抗病能力，又称之为主动保健。主要措施包括：一、应用免疫注射方法增强猪体的特异性抗病力；二、应用营养与免疫调控的方法以及其它技术手段提高机体的非特异性抗病能力。营养供给不足或不平衡均会影响猪体的特异性和非特异性抗病能力，营养调控也是提高机体抗病能力的重要保健措施。
祛邪就是减少或消除各种致病因素，又称之为被动保健。减少或消除各种致病因素常用的措施包括：⑴搞好环境卫生。卫生条件好，可以减少60%～70%的致病因素，也就可以大幅减少氨的聚积。⑵消毒。避免氨气污染下各种有害病、细菌等的侵袭。⑶驱虫。猪舍氨气浓度高，是各种虫类滋生和繁衍的充分条件。⑷在饲料中添加各种降氨除臭物质。⑸提供好的“风水”和饲养管理。风是指猪舍选址适当，通风向阳，可以减少氨的产生；水是指给猪群提供充足清洁的饮水，也可间接减少氨的排放。⑹合理的饲料配方。具体如下：
3.2.1 添加合成的氨基酸，降低粗蛋白质的水平
依据“理想蛋白质模式”配制的日粮，即日粮的氨基酸水平与动物的氨基酸水平相适应，可提高消化率，特别是提高饲料蛋白，氨基酸的利用率，可减少舍内氨气的产生。据报道，通过理想模型计算出的日粮粗蛋白的水平每低出1%，粪尿氨气的释放量就下降10%～12.5%。利用氨基酸平衡营养技术，在基础日粮中适量添加合成氨基酸，相应降低粗蛋白水平，既可节省蛋白质饲料资源，又可减少畜禽排泄物中氮排泄量。试验表明，在日粮氨基酸平衡性较好的条件下，日粮蛋白质降低2个百分点对动物的生产性能无明显影响，而氮排泄量却能下降了20%。Aarnink等进行模拟预测，当每千克日粮的粗蛋白降低10g时，排泄物的氨氮相应降低9%，此预测已被证实。Stutton等研究发现日粮的粗蛋白水平从18%降到10%，然后添加合成氨基酸，排泄物中的氨氮及总氮分别降低40%和42%。
3.2.2 增加日粮中非淀粉多糖含量
研究发现，增加日粮中非淀粉多糖（NSP）含量，可减少尿氮排泄量，增加粪氮排泄量。由于尿氮转化为氨的速度明显高于粪氮，因而增加日粮中非淀粉多糖将有利于减少氨的产生与散发量。邓建国等人对畜禽做了此项研究，结果表明，复杂的碳水化合物如β-葡聚糖和一些非淀粉多糖等能影响内源氮的排出。
3.2.3 日粮中添加化学及生物除臭剂
目前，除臭应用效果较好的添加剂有沸石、膨润土等硅酸盐类。沸石是通过表面三维多孔通道来吸附气体分子以及水分子，减少畜舍内氨及其它有害气体的产生，同时还可降低畜舍内空气及粪便的湿度，达到除臭的目的。在生长猪日粮中加入5%的沸石，能提高猪的生长性能，并使氨气的排放量下降21%。除沸石外，膨润土、海泡石等硅酸盐类均具有吸附性而作为舍内除臭剂。史清河添加膨润土结合粪尿中的氨，从而减少氨气的散发量。同时也有研究者向饲粮中添加120mg/kg的除臭灵，结果明显降低了试验第5～7周猪舍中氨的浓度，提高了猪的日增重9.4%。
植物提取物能够消除胃肠道内聚积的臭味成分，达到消除臭气的目的，而被广泛的关注。1978年美国把红兰提取物用于养猪业，在猪饲料中添加65g/T丝兰提取物，饲养600头仔猪和生长猪60d，猪舍的氨气挥发量减少了26%。在粗蛋白含量16%和14%的猪饲粮中添加丝兰提取物，猪舍氨气挥发量分别减少48.8%、33.50%。
3.2.4 添加酶制剂或酸制剂，提高氮的利用率
酶制剂和酸制剂的添加用以提高养分的消化率已经得到了广泛证实。饲用酶制剂种类较多，一般来说可以分为两大类：消化酶和非消化酶。消化酶的作用底物和作用方式相似于动物消化道正常分泌的消化酶，主要包括淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等，非消化酶制剂主要包括植酸酶、纤维素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、果胶酶等。在生产上通常根据日粮特点，将这些酶制剂选择性地复合使用。
张克英等研究表明，仔猪饲料中添加500IU/kg植酸酶，能够明显提高仔猪生产性能，提高了色氨酸的回肠消化率，改善磷和蛋白质的利用率。在仔猪饲料中添加0.1%的木聚糖酶，饲料干物质和氮利用率提高21%和34%。
王米等在仔猪米中添加1%柠檬酸，干物质和粗蛋白消化率提高2.28%和6.1%。在玉米-豆粕型断奶仔猪日粮中添加0.5%的乳酸，使日粮氮和干物质消化率分别提高36.6%和9.8%。
3.2.5 抑制脲酶和尿酸酶的活性
通过使用脲酶抑制剂和尿酸酶抑制剂、添加益生素或抗生素抑制产生酶的微生物的活性或是饲喂含脲酶抗体的高免卵黄粉等免疫途径，来减少氨的产生，提高动物的生产性能。
3.2.6 通过日粮的组分调整肠道pH值
由于氨的散发受粪尿中pH值的影响，在其它条件相同时，pH值越低，氨散发量越少，因而可通过改变饲粮组分以降低猪粪尿的pH值，从而减少氨的散发量。通过添加合成氨基酸来降低饲粮蛋白水平以及向猪饲粮中添加NSP，对氨散发量的减少作用与猪排泄物pH值降低有关。当以硫酸钙、氯化钙或苯甲酸钙分别代替猪饲粮中以碳酸钙添加的3或6g钙时，尿的pH值分别减少1.3与2.2，堆放粪的pH值也有相似变化。据报道，猪日粮中甜菜糖浆青贮料每增加5%，粪便pH值就下降0.4～0.5，氨排放量大约降低15%。存在于猪大肠中的茶多酚能增加嗜酸菌的数目，猪日粮中添加0.07%的儿茶素，能降低pH值，减少粪便中腐败化合物的浓度。
3.3 其它方法
用某些化学物质处理粪便和垫料对降低氨气含量很实用，该类物质能吸收粪便和垫料中的氨，如H2O2、高锰酸钾、硫酸铜、苯甲酸、乙酸等均具有抑臭作用。用4%硫酸铜或2%苯甲酸来处理垫料，均能有效控制或降低氨气浓度。
用微生物发酵法也可有效地降低畜舍内氨气的浓度。据报道，饲料中添加0.25%的嗜乳酸杆菌、枯草杆菌和类链球菌混合物能使鸡群达到最佳生产性能，添加量达到0.5%能有效降低粪便中氨。
4. 小结与展望
随着畜禽养殖业的高速发展，畜禽舍有害气体——氨气严重影响动物机体的健康和生产性能，已成为默认的事实，氨气对畜舍周边环境污染问题也变得越来越突出。如何才能更好的控制畜舍内的有害气体已成为国内广大畜禽养殖工作者和研究人员的重视。对于一个合理的氨气控制方案来说，利用保健养猪技术，从日常管理、饲料配合、体内代谢调控等综合考虑，从源头控制氨气的产生，来减少疾病的发生，使生产者获得更大的经济效益。植物提取物除臭剂具有添加量少、资源丰富、性能稳定等优点，必将成为未来研究的热点。
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