规模猪场舍区空气污染及防制措施

罗会琴，董新星，王孝义，兰国湘，李俄然，李明丽，*

(1. 云南农业大学动物科学技术学院，云南 昆明 650201；2. 云南省宾川县畜禽良种推广站)

近年来，随着养猪业规模化、集约化的快速发展，猪舍内环境日趋恶化，导致养猪场空气污染，不仅影响猪群的正常生长，猪只发病率增加、生产性能下降，同时使人类生存环境不断恶化，威胁着人们的身心健康，引起养殖场周围居民的强烈不满与抗议，投诉案件屡屡发生，已受到人们的广泛关注。有学者研究报道，育肥猪平均每头排放107.18～424.42 mg/h的氨气，一个年出栏万头的猪场，平均每天氮的排放量为105 kg，其中大部分以氨气的形式排放到大气中。据统计，年出栏10.8万头的猪场每小时向大气排放14.5 kg硫化氢、l5亿个菌体、25.9 kg粉尘，污染半径可达4.5～5.0 km。因此如何控制猪场产生的污染，使各阶段猪群的生产性能达到最佳就显得十分必要及重要。论文综述了猪场污染的来源及其综合防制措施，以期为猪场环境污染的控制提供一定的参考。

1 猪场污染的来源及其化学组成

猪场空气污染物主要来自猪的呼吸、粪尿、垫草、饲料等的积存发酵、猪皮肤的分泌物和外激素、舍内空气交换不畅等。此外，猪若患有消化道疾病或饲料未消化完全，也可能从消化道排出一些。猪的粪尿在腐败分解的过程中，蛋白质、氨基酸因细菌活动而进行的脱羧和脱氨作用对恶臭物的产生影响最大。此外，猪舍空气中的还可能产生有机微粒和微生物，猪场臭气产生与有机微粒的关系密切、有机微粒是微生物的极好载体，并能吸附大量的挥发性臭气(如不饱和醛、粪臭素)。同时，微生物分解有机质也会产生臭气。许多研究者对猪场中猪粪发酵产生的恶臭成分进行了鉴定，发现猪粪恶臭成分大约有230余种，其中对猪只危害最大的恶臭物质主要是氨气(NH3)、硫化氢(H2S)和挥发性脂肪酸(VFA)。尽管臭气的种类很多，但从其组成上通常可分为挥发性含氮化合物、挥发性硫化合物、挥发性脂肪酸和芳香族化合物等四类，见表1。它的产量因日粮组成、清粪方式、粪便和污水的处理、空气尘埃含量、畜舍换气量等不同而不同。

2 猪场空气污染的控制

猪场的空气污染，主要来源于猪舍内自身排放的有害气体，其次是来源于周围工业生产排放的废弃物，因此需要从场址选择与猪舍设计、饲养工艺、日粮配制和饲养管理等多方面入手，进行综合控制。

2.1 合理选择场址和设计猪舍

合理选择猪场场址是防止工业有害气体污染和解决猪场有害气体对环境污染的关键。猪场的场址应选择城市郊区、郊县，远离工业区、人口密集区，尤其是医院、动物产品加工厂、垃圾场等污染源。

在建造猪场时，要正确设置猪场内的建筑，猪场内要建硬质的有一定坡度的水泥路面，大型猪场的生产区最好设有喷雾降尘除尘系统，有充足的供水和通畅的排水系统。合理设计猪舍，在猪舍内设计除粪装置，窗口使用卷帘装置，合理组织猪舍的通风换气，以及时排出猪舍内的污浊空气，防止舍内潮湿，保持舍内干燥。同时，防止猪的饮水系统漏水，把猪场的污水和雨水收集输送系统分离开，以减少猪场污染物的总排放量。在日常生产管理中，要对猪只进行定点排粪尿的调教，平时要及时清除猪舍内的粪便污物，减少猪舍内的粉尘及微生物，并尽量做到粪、尿(水)分离。

2.2 推行干清粪工艺

与其他清粪工艺相比，采用干清粪工艺不仅可以有效减少猪场的用水量和污水量，而且还可以保持猪舍内清洁无臭，污水易于净化处理；猪粪的养分损失少，肥料价值高。据调查，一个年出栏1万头猪的规模化猪场，每日排污量：水冲清粪方式为150～200 m3/d；水泡清粪方式为100～120 m3/d；人工干清粪方式为50～60 m3/d，可见，采用人工干清粪方式的排污量明显减少。

2.3 科学配制日粮

猪采食饲料后，饲料在消化道内(尤其后段肠道)消化的过程中，因微生物腐败分解而产生臭气；同时，未完全消化吸收的养分在体外也会被微生物降解而产生恶臭。产生的粪污越多，臭气就越多。提高日粮的消化率，减少粪便中干物质(特别是蛋白质)的排出量，既可减少肠道臭气的产生，又可减少粪便排出后臭气的产生，这是减少猪场恶臭来源的有效措施。Otto等的试验表明，在维持猪正常生长速度的情况下，降低日粮中粗蛋白的含量，并补充必需氨基酸，可以减少育肥猪粪尿中氮和氨的排出量，同时还可以减少挥发性脂肪酸和乙酸、丙酸、异丁醇和异戊醇酸的浓度。有研究表明，当日粮粗蛋白降低至10 g/kg体重时，氨态氮在排泄物中的含量会降低9%。因此，在生产实际中，通过科学配制猪的日粮，对提高饲料的利用率，降低饲料成本和减少猪场恶臭气体的产生具有重要的意义。此外，采用液态料饲喂生长猪及育成猪，饲料的适口性好，消化利用率高，无粉尘，而且可减少猪的呼吸道疾病，并降低成本，猪的生长速度快。

2.4 合理使用饲料添加剂

在猪的日粮中添加酶制剂、酸制剂、有效微生物(effective microorganisms，EM)制剂、丝兰属植物提取物等，除可以提高猪只的生产性能外，对控制恶臭也具有一定的作用。

2.4.1 酶制剂 在猪的日粮中添加酶制剂可以补充机体内源酶的不足，激活内源酶的分泌，可提高蛋白质和碳水化合物的利用率，从而减少粪便中恶臭气体的排放。张克英和陈代文在仔猪低能饲粮(DE为12.8 MJ/kg)中添加植酸酶，使仔猪的日增重、蛋白质生物学效价、钙和磷的消化利用率分别提高了10.6%、11.6%、4.3%和19.6%。任建波等的消化实验证明，在断奶仔猪日粮中添加0.1%的消化酶，可使粗蛋白消化率提高3.3%。

2.4.2 酸制剂 大多数研究表明，在仔猪日粮中添加有机酸可提高仔猪对蛋白质的消化和吸收，提高氮在机体内的存留，从而减少仔猪腹泻及腹泻带来的恶臭。汪莉等报道，在仔猪日粮中添加0.15%的溢多酶和1%的柠檬酸，可以提高粗蛋白消化率6.49%，舍内氨气含量降低了17.6%。

2.4.3 微生态制剂 微生态制剂是从动植物体中分离出能促进猪体内微生态平衡的有益菌或其发酵产物。仔猪摄入后可增加消化道内有益微生物的数量，调节体内的微生物生态平衡，防止仔猪下痢，促进生长发育，提高猪的饲料转化率，减少肠道内氨、吲哚等恶臭物质的产生，同时氨气、硫化氢又能被有益菌作为营养利用，从而改善猪舍环境。朱万宝和常志州用益生菌剂，按0.5%的剂量添加到50日龄断奶仔猪日粮(粗蛋白含量为19%，总消化能为12.14 MJ/kg)中，结果试验组舍内NH4+-N的含量比对照组降低了19.4%～33.3%，硫化氢的含量降低了17.4%～28.5%。

2.4.4 植物提取物 植物提取物主要是从树木、花草等植物中提取具有两种活性成分(含铁糖蛋白)，一种可以与氨气结合，另一种则与硫化氢、吲哚、有毒有害气体结合，具有控制恶臭的作用，同时与肠内的微生物具有协同效应，有利于营养物质的吸收，抑制尿酵素的分解，使氨气的含量减少。丝兰属和樟科植物是目前研究较多的两种植物。可将丝兰属植物提取物直接添加到猪饲料中或将其放入垫料、粪坑或化粪池中，能有效地减少氨气的散发。有实验表明，在仔猪基础日粮中分别添加350 mg/kg的樟科植物提取物和12 mg/kg 丝兰属植物提取物均能减少仔猪粪便中有害气体的释放，改善猪舍环境。Tabak等报道，樟科植物提取物通过抑制胃肠道幽门螺杆菌产生的脲酶活性而降低氨气释放。

2.5 加强猪场的卫生管理

在猪群的日常饲养管理中，要及时清除猪舍内的粪尿和污水，保持猪舍内的清洁卫生。保持盛粪床或沟内良好的排水和通风，使排出的粪便及时干燥，可大大减少猪舍内氨和硫化氢等有害气体的产生。通风不仅可以使粪便保持干燥，还可及时将猪舍内的有害气体排出舍外，使猪舍内保持良好的空气环境。同时，要做好猪场粪便的处理，建造位置恰当、容积适宜的专用粪房或粪池，及时对粪便进行高温快速干燥，或进行堆肥处理，或使用除臭剂等，切实做好猪场粪便的处理。

2.5.1 高温快速干燥粪便 使粪尿迅速分离和干燥，可以有效减少臭气的产生。在生产中，可以采用煤、重油或电产生的热能对猪场粪便进行人工干燥。粪便的干燥处理需采用干燥机，国内使用的干燥机大多为回转式滚筒，在短时间内(约数十秒钟)温度达到500～550℃，使猪粪中的水分降低从而控制臭气产生。

2.5.2 堆肥处理 将猪场粪便进行堆肥处理(composting treatment)，是处理猪场粪污的一条重要途径，不仅可以控制猪场的环境污染，还能促进猪场粪污的资源化利用。可以在猪场建堆肥棚及堆肥槽(坑)，堆肥棚要注意防雨水，可考虑前、后面敞开式，侧面全部遮蔽，地面为水泥结构，设置通气孔，墙距约3 m，墙高1.7 m，长度视需要而定。粪便收集好后，注意控制适当水分，定时注入空气，把堆积粪便的温度控制在30～60℃；并每周翻动1～2次，以降低臭气，加速发酵。整个过程约需6～8周，而后直接用于农田或制作有机肥。

2.5.3 采取适当措施降低粪尿的pH值 粪尿及其潴留液的pH值与腐败微生物的活动和有害气体的溶解有关，故可影响有害气体的产生和释放。腐败微生物活动的适宜pH值为7.0～8.0，与排泄物的pH值大致相同，因此鲜粪可迅速腐败释放有害气体。而用于猪粪除臭的放线菌最适pH值为9.0，与堆肥的pH值接近，故高温堆肥不利于腐败菌的活动，臭气的产生较少。NH3与H2S都是易溶于水的物质，溶于水后两者酸碱性刚好相反。研究表明，当pH>9.5时，H2S的溶解度提高，释放量减少；NH3在pH=7.0～10.0时大量释放，pH<7.0时释放量大大减少，pH<4.5时，NH3几乎不释放。

2.5.4 应用除臭剂 除臭主要包括物理除臭(physical deodorization)、化学除臭(chemical deodorization)和生物除臭(biological deodorization)三种方法。物理除臭剂主要指一些表面积比较大、孔隙多、吸附能力强的物质。常用的有活性炭、沸石、泥炭、锯木屑等。化学除臭剂常用的有高锰酸钾、过氧化氢等，其通过氧化臭气成分为少臭或无臭物质，从而达到除臭的效果；生物除臭剂主要是指活菌制剂，其作用是通过生化过程脱臭，通常复合菌的除臭效果较单一菌好。有人在猪粪中添加10%的淀粉芽孢杆菌，甲烷、硫化氢和一氧化氮的排放量显著减少。

3 结语

综上所述，猪场空气污染来自多方面，为了保护和改善猪舍环境质量，应从养猪生产的各个环节着手抓起，采取综合防治措施，在养殖的产前、产中、产后生产全过程中减少污染的产生，这样才能使养猪业清洁生产，从而保证食品安全，确保人类健康。

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