《家畜环境卫生学》第四章气体水土壤环境.ppt

2020 2 6 1 第一节空气中的有害气体 微粒和微生物一 大气的基本组成 了解 二 大气污染的原因 了解 三 大气中的有害气体 了解 四 畜舍和畜牧场的有害气体 掌握 五 空气中的微粒和微生物 了解 第四章空气 水和土壤环境 2020 2 6 2 第二节水环境一 水的作用 了解 二 水的分布 了解 三 水体的污染 了解 四 饮用水水源水质卫生评价 掌握 第四章空气 水和土壤环境 2020 2 6 3 第三节土壤环境 自学 一 土壤的作用 了解 二 土壤的卫生学性状 了解 三 地质化学环境与家畜疾病 了解 第四章空气 水和土壤环境 2020 2 6 4 第四章空气 水和土壤环境 一 大气的基本组成1 大气的结构地球表面包围着一层很厚的空气 通常称为大气 厚度大约1000公里 整个大气分为对流层 平流层 电离层三层 第一节空气中的有害气体 微粒和微生物 2020 2 6 5 2 大气的成分 1 恒定组分氮 78 09 氧 20 94 及惰性气体等 2 可变组分二氧化碳 水蒸气 臭氧等 含量随季节 气象要素和人们的生产活动而变化 对地球环境质量的影响很明显 如平流层中的臭氧层 二氧化碳可引起 温室效应 2020 2 6 6 IncomingsunlightwarmsthesurfaceoftheEarthandisradiatedbacktoatmosphere Greenhousegasesabsorbsomeofthisheat trappingitintheatmosphere GREENHOUSEEFFECT 2020 2 6 7 二 大气污染的原因 自然界的 森林火灾 地震 火山爆发 各种矿藏产生微粒 硫化氢 硫氧化物 异常气体 人为的 排放有毒有害气体 烟雾 氟化物 SO2 CO 氮氧化合物 甲烷 放射性物质等 畜牧生产 氨 粪臭素 硫化氢 甲烷 吲哚 2020 2 6 8 切尔诺贝利 Chernobyl 2020 2 6 9 2020 2 6 10 伦敦烟雾事件 伦敦1952年2月5日到8日 雾大无风 家庭和工厂排出的烟尘经久不散 大气中SO2含量3 8毫克 立方米 烟尘4 5毫克 居民普遍呼吸困难 咳嗽 喉痛 呕吐和发烧 4天内死亡约4000人 2020 2 6 11 三 大气中主要的有害气体1 氟化物 1 来源工业生产是大气中氟化物的主要来源 如磷肥厂和铝厂 主要排放SiF4和HF 一座年产4 5万吨钙镁磷肥高炉 每小时排含氟废气35000m3 含氟1 5g m3 排氟量50kg h以上 2020 2 6 12 2 危害含氟的空气和微粒从呼吸道吸入后 对呼吸道黏膜有强烈的刺激作用 含氟微粒可经消化道吸收 进入血液循环 大约有75 的氟可与血浆蛋白结合 蓄积在牙齿 骨骼及内脏中 氟在家畜体内可影响钙 磷代谢 与钙形成CaF2 引起血钙减少 血钙的减少抑制肾小管对磷的吸收 使磷排出 2020 2 6 13 氟化钙影响牙齿的钙化 使牙齿钙化不全 釉质受损 发生牙齿变形 氟中毒能损害中枢神经系统 内分泌系统以及心 肝 肾等 还可使机体的细胞免疫功能受抑制 氟化物对外周T 淋巴细胞的影响 2020 2 6 14 2020 2 6 15 如包钢附近的乡 村 自1968年来因大气中氟污染每年使大群家畜发生氟中毒 羊的发病率达100 死亡率达60 1975年在乌拉特前旗有适龄母畜35 8万头 因氟中毒使20 7万头母畜空怀或流产 只有15 1万头产仔 存活10 4万头 繁殖成活率不到30 4 卫生标准我国大气卫生标准规定 空气中氟的最高允许浓度为0 02mg m3 日平均为0 007mg m3 2020 2 6 16 2 二氧化硫 1 性质无色有刺激性气体 比重1 434 易溶于水 在水中形成亚硫酸 在潮湿 日光及空气微粒的催化下可氧化成三氧化硫 三氧化硫具有很强的吸湿性极易产生硫酸雾或硫酸雨 酸雨 指pH 5 5的降水 能使水质酸化 导致湖泊的水生动植物受害 2020 2 6 17 ACIDRAININTHEWORLD 2020 2 6 18 2020 2 6 19 2 危害二氧化硫对家畜的主要危害在于其具有的强烈刺激性和腐蚀作用 主要作用于上呼吸道和眼结膜 在其上形成亚硫酸 造成局部炎症 牛对二氧化硫的反应最为敏感 浓度在30 100mg L时 表现呼吸困难 口吐白沫 体温上升 尸体解剖时呈现严重的支气管炎 肺水肿等 马和羊有较强的抵抗力 同种家畜中一般幼小家畜较为敏感 3 卫生标准我国大气卫生标准规定 二氧化硫的最高允许浓度为0 5g m3 日平均浓度为0 15g m3 2020 2 6 20 3 氮氧化物 1 来源NO N2O NO2 NO3 N2O3 N2O4和N2O5等的总称 常用NOx表示 造成大气污染的NOx主要是NO和NO2 氮氧化物主要来源于煤 石油及汽车燃料的燃烧和硝酸 氮肥 油类 染料等生产过程 以及交通车辆排放的尾气 主要成分为一氧化氮 其毒性并不大 但进入大气后氧化为二氧化氮 毒性提高4倍 2020 2 6 21 2 危害NO2难溶于水 对眼结膜的呼吸道粘膜的刺激性小 但较易进入肺泡和细支气管等呼吸道深部组织 并在其中转化为亚硝酸和硝酸 对肺组织有刺激和腐蚀作用 亚硝酸进入血液后还可引起高铁血红蛋白症和血管扩张 出现紫绀和呼吸困难 2020 2 6 22 四 畜舍和畜牧场的有害气体1 来源畜舍内空气的化学成分与大气不同 尤其是封闭式样畜舍 空间小 封闭 主要来自家畜呼吸 生产过程和有机物分解等时候产生了有害气体 恶臭物质 NH3 H2S 甲基硫醇 吲哚等几种 其它有害气体 CO2 挥发性脂肪酸等 2020 2 6 23 2 产生特点 1 由于畜牧生产是一个连续过程 其废弃物产生多 如粪便 万头猪场每年至少产生粪便1 26万吨 污水 万头猪场日产污水80 300m3 垫料 Litter 及畜禽尸体等 2 与天气 空气温湿度有关天气晴朗 供氧较多 分解彻底 阴天 潮湿 供氧不足 有机物分解不彻底 产生NH3 H2S等 2020 2 6 24 2020 2 6 25 2020 2 6 26 3 几种主要有害气体 1 NH3a 性质无色有刺激性臭味的气体 分子量17 03 对空气比重0 596 标准状态下 1mgNH3为1 316ml 极易溶于水呈碱性 形成NH4OH 氨水 0 可溶9 07g L水 20 可溶899g L水 2020 2 6 27 b 来源舍外大气中不含NH3 主要来自粪便尿 垫草 饲料等含N有机物分解产生 畜舍中的含量与通风 清洁程度 饲养密度及饲养管理水平等有关 一般6 35ppm 多者达150ppm 因氨主要产于地面 因此畜舍下部氨的浓度要高于上部 2020 2 6 28 C 对畜禽的作用首先 氨可被溶解于呼吸道和眼结膜上 产生碱性刺激 1 NH3溶液的pH值11 7 使粘膜发炎充血水肿 分泌物增多 重者造成眼灼伤 组织坏死 引起坏死性支气管炎 肺水肿充血 眼失明 其次 由肺泡进入血液 与血红蛋白结合 破坏其输氧能力 引起组织缺氧 2020 2 6 29 第三 使抵抗力和免疫力降低家畜在低浓度氨的长期作用下 机体的抵抗力明显减弱 许多传染病病原菌 如结核杆菌 肺炎球菌 大肠杆菌等对家畜的感染过程极易出现 如5mg L的氨的长期作用 会使鸡的健康受到影响 20mg L时 可引起角膜炎 结膜炎 新城疫发病率大大提高 2020 2 6 30 第四 降低生产力 200ppmNH3 能使猪增重降低17 饲料利用率下降18 氨浓度对鸡生产性能的影响 2020 2 6 31 d 标准我国劳动卫生标准中规定氨的最高允许浓度是40ppm 畜舍 26ppm 禽舍 20ppm 人的感觉 10ppm不察觉 20 30ppm感觉喉有刺激 50ppm流泪 鼻塞 70ppm眼强烈刺激 咳嗽 100ppm眼泪 鼻涕增多 2020 2 6 32 2 H2Sa 性质和来源无色 易挥发 有臭蛋味的气体 分子量34 09 对空气比重1 19 标准状态下 1mgH2S 0 6497ml 易挥发 易溶于水 来源于含硫有机物分解 粪尿 垫草 饲料等含硫有机物的厌氧分解 其次是由消化道排出 畜舍含量一般不超过10ppm 高时可超过此数 2020 2 6 33 硫化氢对金属有较强的腐蚀作用 尤其是在潮湿的条件下 金属器具及设施表面常因腐蚀而变色 可以此判断空气中硫化氢的存在 如空气中硫化氢含量增加时 鸡舍内的铜制器具和电线因生成硫化铜而变成黑色 镀锌的笼具表面有白色硫化锌沉淀 白色油漆表面变成棕色甚至黑色 2020 2 6 34 b 危害主要危害是刺激粘膜 可与粘膜中的钠离子结合生成硫化钠 产生化学刺激与腐蚀作用 引起眼结膜炎 表现流泪 畏光等 同时引起鼻炎 气管炎 咽喉灼伤 以致肺水肿 在血液中的硫化氢能和氧化型细胞色素氧化酶中三价铁结合 使酶失去活性 影响细胞的氧化过程 引起组织缺氧 2020 2 6 35 3 其它有害气体a 一氧化碳 CO 主要来源 含碳燃料的不完全燃烧 主要危害 可与血红蛋白结合 减少了血细胞的携氧功能 还能抑制氧合血红蛋白的解离与释放 造成机体急性缺氧 中枢神经系统 呼吸系统 循环系统均出现病变 2020 2 6 36 b 二氧化碳 CO2 主要来源 家畜的呼吸 如1头体重100kg的育肥猪 每小时可呼出CO243L 一头体重为600kg 日产奶30kg的奶牛 每小时可呼出200L 1000只母鸡每小时可排出1700L 换气良好的畜舍 舍内CO2含量也会比大气高出50 换气不良则要高出10倍以上 2020 2 6 37 危害 本身无毒 主要可引起缺氧 若长期缺氧 可引起机体生产力下降 体质变弱 对疾病的抵抗力变弱 猪在CO2浓度为2 时 无明显症状 4 时呼吸变深变快 10 出现昏迷 20 出现死亡 主要卫生学意义 表明了畜舍通风状况和空气的污浊程度 常用作监测空气污染的可靠性指标 2020 2 6 38 五 空气中的微粒和微生物 了解 1 空气中的微粒 1 分类包括空气中的固态或液态的微粒 可分为尘 粒径大于1 m的固态微粒 烟 粒径小于1 m的固态微粒 和雾 液态微粒 三种 10 m称为降尘 空气中停留4 9小时 10 m称为飘尘 空气中停留19 98天 单位 粒数 cm3或粒 m3或g m3 尘 2020 2 6 39 2 对畜禽的影响a引起皮炎或灰尘性眼结膜炎 b堵塞汗腺 皮脂腺 引起皮肤干裂 影响散热功能 c可进入呼吸道 降尘 10 m 被鼻腔阻留 飘尘 10 m 可进入肺深部 其中粒径 5 m可以到达支气管 5 m可到达细支缺管和肺泡 2020 2 6 40 2 空气中的微生物 1 特点数量相对较少 主要受环境条件影响 如湿度低 营养物质少及紫外线照射等 主要附着在尘埃和液滴上 是微生物供氧及庇护所 同时也为传染源 刮风时微生物增多 降雨 雪时减少 其数量有上百 上千或上万个 m3 可因天气而异 2020 2 6 41 2 防治措施a合理选址 远离病源 b执行严格的消毒措施 c改善饲养管理措施 减少灰尘产生 d合理组织通风换气 e其它措施 如全进全出制 防护网或墙等 2020 2 6 42 第一节空气中的有害气体 微粒和微生物一 大气的基本组成 了解 二 大气污染的原因 了解 三 大气中的有害气体 了解 四 畜舍和畜牧场的有害气体 掌握 五 空气中的微粒和微生物 了解 第四章空气 水和土壤环境 环境污染 2020 2 6 43 温室效应 病虫害增加气候反常海平面上升土地沙漠化缺氧 1972年斯德哥尔摩人类环境宣言 温室效应 病虫害增加气候反常海平面上升土地沙漠化缺氧 2020 2 6 44 第二节水环境一 水的作用 了解 二 水的分布 了解 三 水体的污染 了解 四 饮用水水源水质卫生评价 掌握 第四章空气 水和土壤环境 2020 2 6 45 3月22日 2020 2 6 46 第二节水环境一 水的作用1 生物机体的必要组成 约占动物体重的2 3 2 参与机体的绝大部分生理过程 如消化 吸收 运输 排泄及体热调节等 3 家畜的营养成分之一 可提供部分微量元素 4 清洗畜舍 占畜牧生产用水的主要部分 不同类型水体在地球上的分布地球约3 4面积被水覆盖 其中海洋约占地球总面积的70 8 海洋体积约占总水体积的97 以上 陆地水仅占水总体积的2 8 包括河流 冰川 湖泊 池塘水 地下水 而这2 8 中 有3 4以固态存在于冰川中 2020 2 6 47 二 水的分布 2020 2 6 48 我国水资源紧缺和使用现状 循环利用率比发达国家低50 人均水资源 世界同比的1 4我国大中等城市2 3缺水100多座城巿废水排放超标82 75 的湖泊富营养化我国东部 南部地区水资源相对比较丰富 而西部 北部地区水资源比较缺乏 广东水质性缺水缺水 水量 分布不均 水质型 污染 2020 2 6 49 三 水体的污染1 水体主要污染物质 1 污染物质 生活污水及某些工业用水所排放的有机污染物质和某些无机物 2 植物营养物质 N P K S等导致藻类大量繁殖 水体富营养化等 赤潮 1972年8月17 21日本 1999年我国南海 香港海域 2020 2 6 50 I 畜产污水 含有机物多 含病原微生物和寄生虫卵 通过人 畜粪便可能污染水体的病原微生物和寄生虫卵有多种 2020 2 6 51 水华 赤潮 水体富营养化 2020 2 6 52 检测结果 水中的病原菌 霍乱弧菌 大肠杆菌 沙门氏菌和志贺氏菌 鱼体表 鳃 肠道内细菌 大肠菌群最多 其次是沙门氏菌和志贺氏菌 塘虱体表 体内检出霍乱弧菌的几率比罗非鱼高 2020 2 6 53 镉米事件 II 重金属污染 从环境污染方面来讲 最引起关注的是汞 铜 锌 铅 镉 铬 砷 类金属 发生在1931年日本富山县神通川流域 患者神经痛 骨痛 骨骼软化萎缩 并多处骨折 发生在日本的 痛痛病 血铅超标 可致免疫力低下 学习困难 注意力不集中 智商水平下降或体格生长迟缓等症状 2020 2 6 57 III 农药 一般使用时 粘附在作物上只约10 其余90 则通过各种途径扩散到土壤 大气及水体 长期积存于水体 土壤和生物内 互相吸收转移 2020 2 6 58 IV 其他有机污染物及放射性污染物质等 主要来源于工业生产 如电镀 治炼等 二恶英事件 主要症状有隧道视野 运动失调震颤 语言障碍等 水俣病 2020 2 6 59 矿山开采与冶炼 尾矿 尾砂 酸性矿山废水 矿山开采污染农田 韶关大宝山铅锌矿区 横石河流域调查样品超标情况 癌症分布年份特征 21人 646 10万人 广东大宝山矿区中山大学2010年研究显示 21个水稻品种镉和铅超标率分别达100 和71 2020 2 6 64 2 水污染对畜禽的危害 1 引起介水性传染病流行水体如果受到病原微生物的污染 则可能通过饮水 饲料或接触的方式导致介水传染病的流行 如炭疽 布氏杆菌病 钩端螺旋体病 结核 口蹄疫 猪瘟 猪丹毒 禽霍乱等 2020 2 6 65 2 引起急 慢性中毒有毒物质对机体的危害程度 取决于毒物性质 浓度和作用时间等因素的影响 如果水源受污染 水中含量较低的毒物通过饮用水可以长期作用于机体 往往导致慢性中毒 在日本水俣病地区有鸡 猪 狗 人等因甲基汞中毒而发病 2020 2 6 66 3 其它影响如恶化水的感官性状 使水产生异嗅 异味 颜色 泡沫 油层等 妨碍水体自净过程 使水体溶解氧减少 妨碍水中有机物的分解和氧化 引起介水性有害生物的生长繁殖 通过食物链危害畜体及人体的健康 2020 2 6 67 作为猪饲料引进的水葫芦在沿江一带疯长 上海2001年打捞水葫芦的费用超过6000万元 浙江年打捞费1000万元 全国年打捞成本达1亿元 2020 2 6 68 四 饮用水水源水质卫生评价1 物理学指标 1 水温地面水的温度随日照与气温的变化而变化 地下水的温度与地温有关 水的比热很大 水温不易发生剧烈变动 如果改变超过正常的变动范围 表明有污染的可能 在采水样进行水质检验时 必须记录水温 2020 2 6 69 2 色度清洁水水层浅时无色 深时呈浅兰色 水体呈现异色时必须分析原因 a 含腐殖质时呈棕色或棕黄色 b 大量藻类繁殖时呈绿色或黄绿色 c 深层地下水含大量低铁 汲出地面后氧化成高铁而呈现黄褐色 2020 2 6 70 正常水体异常水体 2020 2 6 71 3 浑浊度清洁的水应是透明的 浑浊度是表示水中所含悬浮物多少的指标 以1L蒸馏水中含有1mg二氧化硅为1个浑浊度单位 水的浑浊度可影响水的感官性状和净化消毒效果 我国 生活饮用水卫生标准 中规定浑浊度不超过5度 2020 2 6 72 4 臭清洁的水没有异臭 地面水中如有大量的藻类或原生动物时 可有水草臭或腥臭 生活污水可有不同程度的臭气 5 味清洁的水应适口而无味 水中溶解的各种盐类和杂质达到一定浓度时 可使水产生异味 如氯化物有咸味 硫酸钠或硫酸镁有苦味 铁盐有涩味 含大量腐殖质时有沼泽味 2020 2 6 73 2 化学性状 1 pH值天然水的pH值一般在7 2 8 6之间 工业废水和生活污水等污染水体时 pH值可能发生明显的改变 如水被有机质严重污染时 有机物被氧化而产生大量游离的二氧化碳 可使水的pH值大大降低 2020 2 6 74 2 总硬度水的硬度指溶于水中的钙 镁离子的总含量 其中经过煮沸生成沉淀而除去的碳酸盐硬度称为暂时硬度 煮沸后仍存在于水中的非碳酸盐硬度称为永久硬度 两者之和称为总硬度 水的硬度以 度 表示 即1L水中钙和镁离子的总含量相当于10mg的氧化钙时 称为硬度1度 2020 2 6 75 3 溶解氧 DissolvedOxygen DO 指溶解于水中的氧 水中溶解氧主要受水温的影响 即水温越低 溶解氧含量越高 有机物质污染水体时 溶解氧气急剧减少 因为有机物进行氧化分解消耗溶解氧 当溶解氧不断降低甚至接近于零时 有机物发生厌氧分解 使水发臭 天然水体中的溶解氧在常温下一般为5 10ml L 2020 2 6 76 4 化学耗氧量 ChemicalOxygenDemand COD 指用强氧化剂 高锰酸钾 重铬酸钾 氧化1L水中的有机物所消耗的氧量 以mg L表示 水中有机物含量越高 耗氧量也越多 因此COD可以作为水中有机物污染的一项间接指标 2020 2 6 77 5 生化需氧量 BiochemicalOxygenDemand BOD 水中有机物在微生物作用下进行生物氧化分解所消耗的溶解氧量称为生化需氧量 与温度有密切关系 常以20 培养5日 1L水中减少的溶解氧量 mg L 称为5日生化需氧量 BOD5 未受污染的天然水体 BOD5应在1 2mg L之间 2020 2 6 78 6 三氮物质主要包括氨氮 ammonianitrogen NH3 N 亚硝酸盐氮 nitritenitrogen NO2 N 硝酸盐氮 nitratenitrogen NO3 N 氨是在无氧条件下的最终产物 有氧条件下 氨进一步被微生物转化为亚硝酸盐及硝酸盐 即无机化 2020 2 6 79 在此过程中 水体的微生物也逐渐消亡 因此 测定水中 三氮 有助于了解水体污染和自净情况 由于供氧条件不同 在不同阶段有不同产物 有氧 亚硝酸盐 158kcal热量 硝酸菌有氧状态硝酸盐 43 2kcal热量 无氧 完成 蛋白质物质蛋白胨氨基酸氨 2020 2 6 80 三种含氮化合物在水中出现的卫生学意义 2020 2 6 81 3 毒理学指标水中某些物质本身是毒物 当其含量超过一定限度时 就会直接危害机体 引起中毒 1 氟化物根据 生活饮用水卫生标准 规定含氟量不得超过2 0mg L 场址选择时应考虑 2 砷生活用水砷含量 0 04mg L 农田灌溉用水 0 05mg L 渔业用水 0 1mg L 2020 2 6 82 3 汞天然水中无汞 主要来源于工业废水 它可在生物体内蓄积 规定生活用水和农田灌溉用水中汞含量不超过0 001mg L 4 镉亦主要来自工业污染 可在人体骨骼中大量累积 可导致贫血和慢性中毒 饮用水要求 0 01mg L 2020 2 6 83 4 微生物学性状 1 细菌总数水中细菌总数越多 说明水体污染就越严重 但此细菌总数并不指水中所有细菌 且不能指出病原菌 因此常作为水被污染的参考指标 规定生活用水中细菌总数 100个 1mL水 2020 2 6 84 2 大肠菌群大肠菌群指数 1L水中所含有大肠菌群的数目 大肠菌群值 指含有一个大肠菌群的最小水量 大肠菌群在肠道内数量最多 生活条件与肠病原菌相似 检测技术简单 可作为水质卫生指标用以反唤水体受人畜粪便污染的情况 规定生活用水 3个 1L水 2020 2 6 85 针对如下题目择1进行课堂辩论 辩论形式 正反方各陈述10 15分钟 20分钟自由辩论时间 题目一 你如何看待广州 深圳 东莞等地禁止发展养猪业的规定 题目二 你如何看待应限制甚至禁止猪或禽与鱼结合的 基塘系统 题目三 在我国实行动物福利的可行性 题目四 在我国华南地区采用发酵床养猪的可行性 辩论结束后上交不少于1000字的讨论报告 作为课后作业2成绩 2020 2 6 86 第三节土壤环境 自学 一 土壤的作用1 是生物生存的主要环境 直接或间接影响生物的繁殖 生长 采食 休息 生产等活动 2 直接影响畜舍内部的温 湿条件和畜牧场的小气候 3 土壤中的化学元素可通过饲料 水和空气进入生物体内 影响动物机体的正常生理功能 2020 2 6 87 二 土壤的卫生学性状土壤颗粒按直径大小可分为石砾 粒径1 3mm 砂粒 1 0 01mm 粉粒 0 01 0 001 以及粘粒 0 001 四种 按各种粒径在土壤中所占比例 将土壤分为砂土 含70 以上的砂粒和粗粉粒及30 以下的粘粒 壤土 含20 左右的砂粒 其余为粉粒和粘粒 粘土 含粘粒70 以上 2020 2 6 88 1 物理学指标 1 土壤通气性指土壤中空气与大气中的空气相互交换的能力 土壤通气性的好坏常用通气孔隙 土壤细粒之间形成的土壤空隙 的数量来衡量 良好的土壤通气性对通气孔隙的要求一般在10 以上 以15 20 最好 这样可正常透入空气使土壤干燥 2020 2 6 89 2 土壤渗水性指土壤中从上往下渗透水的性质 与土粒大小有关 渗水性小的土壤测湿度增大 如粘土颗粒间孔隙小 渗水性弱 易于潮湿 它对地下水形成和贮积有决定性影响 2020 2 6 90 3 土壤吸湿性指土壤自空气中吸收水汽的能力 吸湿性与孔隙