空气环境

,第四章 空 气 环 境,家畜环境卫生学,第一节 空气中有害气体,一、空气(干燥)的基本组成主要成分：氮气78.09%，氧气20.95%，氩气0.93%，二氧化碳0.03%。空气在标准状态下，其中氮、氧、氩、氖、氦、氪、氙等组分是不变的，称为恒定组分。另有一部分组分，如：二氧化碳、水蒸气、臭氧，随季节、气象的变化而变化，称为可变组分，或不定组分。,二、大气中的污染物,大气中的污染物分为自然来源和人为来源两大类。自然来源主要是火山爆发、森林火灾、地震和各种天然矿藏可产生大量的污染物质，如：微粒、硫化氢、硫氧化物和各种盐类。人为来源主要是工农业生产过程和人类生活排放的有毒有害气体和烟尘，如氟化物、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、氧化铁微粒、氧化钙微粒、砷、汞、氯化物、各种农药的气体。特别是化工厂和生活垃圾焚烧，是造成大气污染的主要来源，燃烧产物：CO2、SO2、NO2、水蒸气、灰分等。,三、大气有害物质对家畜的影响,1.氟化物（HF）（1）理化特点 氟是淡黄色有刺激性臭味的气体，在自然界中非常活跃，常温下与空气中许多成分相互作用，在潮湿的空气中可形成HF等。（2）来源 我国沿海一带大部属于人为的富氟区，主要是由工矿区排放的氟化物污染所造成。,(3).危害含氟的空气和微粒从呼吸道吸入动物体后，对呼吸道粘膜发生强烈的刺激作用。经口腔摄入的含氟微粒，可经消化道吸收，迅速进入血液循环，可与血浆蛋白结合。进入动物体内的氟，主要蓄积于牙齿和骨骼中。,氟在家畜体内可影响钙、磷代谢，过量的氟可与钙结合为氟化钙(CaF2)沉积于骨骼中，并引起血钙减少，溶血细胞增加，促使骨质溶解，骨骼变形,发生氟骨症。氟化钙影响牙齿的钙化，使牙冠钙化不全，釉质受损，发生牙齿变形,出现氟斑牙。,(4)卫生学要求 我国大气环境质量标准规定:空气中氟的最高容许浓度一次量为0.02mg/m3。日平均为0.007mg/m3。,2.二氧化硫 （SO2） (1) 性质 二氧化硫为无色有刺激性气体，易溶于水，形成亚硫酸。二氧化硫能被氧化生成三氧化硫。遇水形成硫酸,发生二次污染。,(2) 来源,硫氧化物主要来源是燃烧含硫的煤和石油而产生的气体。在冶炼厂、硫酸厂等生产过程中，可排放大量的硫氧化物气体。可燃性硫在燃烧过程中，大部分生成二氧化硫，其中约有5%的二氧化硫在空气中被氧化生成三氧化硫，这些气体遇水生成硫酸，降落为酸雨，污染水源，土壤。对植物危害甚大，家畜饮用酸水或采食此种酸污染的饲料后，直接受害，发生酸中毒。,我国酸雨主要分布在西南、中南、华东地区，由北向南逐渐增加，西南地区最为严重，中南次之，华东再次之。以河流来说，集中在长江流域以南。,SO2是无色具有恶臭的刺激性气体，当吸入浓度为5mg/m3时，鼻腔和呼吸道粘膜都会出现刺激感，发生呼吸不畅。二氧化硫对于各种家畜均可引起伤害，甚至致死。二氧化硫浓度为0.010.1 mg/m3时，就能刺激眼结膜，影响视觉，缩短视程；还能刺激鼻咽等粘膜。在潮湿空气中，二氧化硫形成亚硫酸，使毒害作用加强。,（3）对家畜的危害,我国大气质量标准规定:居民区空气中SO2任何一次浓度不得超过0.15 mg/m，日平均浓度不得超过0.05mg/m。,(4) 卫生学要求,3.氮氧化合物（NOx）,(1) 性质 大气中的氮氧化合物包括一氧化二氮(NO)、一氧化氮(NO)、三氧化二氮(N2O3)、二氧化氮(NO2)和五氧化二氮(N2O5)等。空气中氮氧化合物最多的是二氧化氮和一氧化氮。一氧化氮为无色气体，遇氧则生成二氧化氮。,(2) 来源,空气中的氮氧化物一个最主要的来源是各种燃料燃烧产生的废气，在工农业生产过程中，如氮肥厂、硝酸制造厂、染料工厂等排放出大量的一氧化氮，与空气中的氧结合，生成二氧化氮。,污染大气的氮氧化物主要是指NO和NO2， 氮氧化合物难溶于水，对家畜眼结膜和上部呼吸道粘膜刺激作用较小，但它易于被吸入呼吸道深部。,(3) 氮氧化合物对家畜的危害,(4) 卫生学要求,我国大气质量标准规定，空气中二氧化氮的最高容许浓度为0.15mg/m3(一次监测浓度)。,第二节 畜舍中有害气体及其对家畜的影响,一、畜舍中有害气体的来源和种类畜舍外空气环境一般比较稳定，但由于畜禽的呼吸、排泄、生产中有机物分解等的影响而使畜舍内空气的成分和数量变化较大，有害气体的浓度也较大。畜舍内外有害气体的差异首先表现为舍内NH3与H2S含量大幅度增加，其次为CO2、H2O、CO、CH4、粪臭素和吲哚等含量增加，空气中O2含量下降。,对于封闭式畜舍，如果通风不良、卫生管理差、畜禽饲养密集，这些有害气体浓度增大，对畜禽生产危害极大，甚至造成慢性中毒或急性中毒。,二、畜舍主要有害气体对家畜的危害,（一）氨（NH3）1.性质 NH3是无色、带有刺激性臭味的气体，NH3极易溶于水。0C时，1升水可以溶解907克NH3。在标准状态下，每升NH3的重量为0.771g，每毫克NH3的容积为1.316ml。,2.来 源,在畜舍内，氨主要由含氮有机物(如粪、尿、饲料、垫草等)分解产生。其含量的多少，取决于家畜的密度、畜舍地面的结构、舍内通风换气情况和舍内管理水平等。氨的比重较小，在温暖的畜舍内一般上部空气氨浓度较高，同时由于氨发生在地面和家畜的周围，因此在空气潮湿的畜舍内地面空气氨含量较高。畜舍内NH3的浓度与畜舍的潮湿程度、封闭状况和通风性能有关，封闭程度高又通风不良时，由于水汽不易逸散，NH3的浓度升高。,在畜舍中，氨常被溶解或吸附在潮湿的地面、墙壁和家畜的呼吸道粘膜上。氨能刺激呼吸道粘膜，引起粘膜充血、喉间水肿。氨被动物吸入呼吸系统后，可引起上呼吸道粘膜充血、支气管炎，严重者引起肺水肿、肺出血等。,3对家畜的危害,家畜在低浓度氨的作用下，体质变弱，对某些疾病产生敏感，采食量、日增重、生产力都下降。这种症状称为“氨的半中毒”或“慢性中毒”。如氨的浓度较高，则可使对家畜出现明显的病理反应和症状，这种症状称为“氨中毒”。,在畜牧业生产中，氨中毒易被人发现，而慢性中毒往往不易觉察，却给生产造成了巨大的损失。在寒冷地区，冬季为了保暖，常紧闭门、窗(尤其在夜间)，由于通风换气不良，舍内的氨易大量滞留，饲养人员在舍内工作，高浓度的氨刺激眼结膜，产生灼伤和流泪，并引起咳嗽，严重者可导致眼结膜炎、支气管炎和肺炎等。,4卫生学要求,畜舍中氨的最高容许浓度为20 mg/m.鸡对氨特别敏感，鸡舍中氨最高容许浓度为15 mg/m。,（二）硫化氢(H2S),1性质 硫化氢是一种无色、易挥发的恶臭气体，即臭鸡蛋味，易溶于水。在0时，1体积的水可溶解4.65体积的硫化氢。分子量为34.09，比重为1.19。在标准状态下，1L的硫化氢重量为1.526 g，每毫克硫化氢的容积为0.6497 ml。,大气中，硫化氢来自石油化工石、炼焦厂、化学纤维厂和造纸厂等排放废气。硫化氢通过燃烧容易变成二氧化硫。在畜舍中，硫化氢主要是由含硫有机物分解而来。当家畜采食富含蛋白质的饲料而消化不良时，可由肠道排出大量的硫化氢。一般在鸡舍和奶牛舍中，由于供给的饲料蛋白质成分较高，舍内空气中硫化氢的含量亦较高。,2. 来 源,3. 硫化氢对家畜的危害,硫化氢主要是刺激动物呼吸系统及其它系统粘膜，易溶于动物粘膜中的水分，与粘液中的钠离子结合生成硫化钠.对粘膜产生刺激作用，引起眼结膜炎，表现流泪，角膜混浊，畏光等症状；硫化氢还引起鼻炎、气管炎、咽喉灼伤甚至肺水肿。动物经常吸入低浓度的硫化氢，可出现植物性神经紊乱，偶尔发生多发性神经炎。,所以，长期处在低浓度硫化氢的环境中的家畜体质变弱，抗病力下降，易发生肠胃病、心脏衰弱等。高浓度的硫化氢可直接抑制呼吸中枢，引起动物窒息和死亡。,畜舍空气中硫化氢含量最高不得超过15.6 mg/m ,雏禽舍低于3.0 mg/m 。,4.卫生标准,（三） 一氧化碳(CO),1.性质 一氧化碳为无色、无味、无臭的气体，分子量为28.01，比重0.967.在标准状态下，1 L一氧化碳重1.25 mg，每毫克一氧化碳的容积0.8 ml，比空气略轻。,2.来源,大气中的一氧化碳主要来自含碳燃料的不完全燃烧。随着工业的发展，各种工厂、矿场排放的一氧化碳日益增加.各种机动车辆排放的尾气也是一氧化碳的来源之一.若汽车排放的一氧化碳超过1%，就会对空气造成严重的污染。,畜舍空气中一般不含有一氧化碳.冬季在封闭式畜舍内生火炉取暖时，如空气流通差，煤炭燃烧不完全，则可能产生一氧化碳。特别是在夜间，门窗关闭，通风不良，此时一氧化碳浓度可达到中毒的程度。人们吸烟时散发的烟气也含有一氧碳，吸一支烟可放出100 ml的一氧化碳。,3.一氧化碳对家畜的危害,一氧化碳对血液和神经系统具有毒害作用。一氧化碳随空气吸入体内后，通过肺泡进入血液循环系统，与血红蛋白和肌红蛋白进行可逆性结合。,一氧化碳与血红蛋白的结合力要比氧和血红蛋白的结合力大200300倍，形成相对稳定的碳氧基血红蛋白(COHb)。这种COHb不易解离，不仅减少了血细胞的携氧功能，而且还能抑制和减缓氧合血红蛋白的解离与氧的释放，造成机体急性缺氧.,4.卫生学要求,我国卫生标准规定:空气一氧化碳的日平均量最高容许浓度为1mg/m3；一次最高容许浓度为3mg/m3。,（四）二氧化碳(CO2),1.性质 二氧化碳为无色、无臭、略带酸味的气体。分子量为44.01，在标准状态下1L重量为1.98g。每毫克容积0.509ml。,2.来源,大气中二氧化碳的含量为0.03%(0.020.04%)，而在畜舍空气中二氧化碳含量可大大增加。畜舍中二氧化碳主要来源于家畜呼吸.畜舍空气中的二氧化碳含量往往要比大气中高出许多倍。冬季在换气良好的猪舍内，二氧化碳为1178.8 3535.2 mg/m3，而换气不良的猪舍二氧化碳可达7856 mg/m3以上。,3.二氧化碳对家畜的危害,二氧化碳本身无毒性，它的危害主要是造成动物缺氧，引起慢性毒害。家畜长期在缺氧的环境中，表现为精神萎靡，食欲减退，体质下降，生产力降低，对疾病的抵抗力减弱，特别易感结核病等传染病。,4.卫生学要求,畜舍空气中二氧化碳应不高于2947 mg/m3 , 0.3。,畜舍空气中CO2含量很少达到有害的程度，只有当密闭式的大型畜舍通风设备失灵的不到及时维修时，才可能引起CO2中毒。因此， CO2的卫生学意义在于它的含量表明了畜舍通风状况和空气污染程度。当CO2含量增加时，其他有害气体的含量也可能增加。因此，CO2浓度通常被作为监测空气污染程度的可靠指标。,5.二氧化碳含量的卫生学意义,（五）恶臭物质（Mephitis）,1.性质和来源 恶臭物质是指刺激人的嗅觉，使人产生厌恶感，并对任何动物产生有害作用的一类物质。畜牧场的恶臭来自粪便、污水、垫料、饲料、家畜尸体的腐败分解产物。家畜的新鲜粪便、消化道排出的气体、皮脂腺和汗腺的分泌物等也会散发出不同畜禽特有的难闻气味。,2.恶臭物质对家畜的危害,恶臭低浓度短时间一般对家畜不会产生危害；高浓度恶臭时往往会导致对家畜健康损害的急性症状，所有的恶臭物质都会影响人畜的生理机能。家畜突然暴露在恶臭环境中，会反射性引起吸气抑制 ，呼吸减少变深，轻则刺激发生炎症；重则引起神经麻痹窒息死亡。经常受恶臭刺激，会使内分泌紊乱，恶臭还可引发高血压、头痛、头晕等。有些恶臭物质还能进入土壤，污染饮水和饲料，进而影响人畜食欲，引起呕吐、恶心、腹泻等。,3.恶臭的评定,对恶臭的评定主要根据恶臭对人嗅觉的刺激程度来衡量： 级别 强 度 说 明 0 无 无任何异味 1 微弱 一般人难于觉察，敏感者能感觉 2 弱 一般人刚能察觉 3 明显 能明显觉察 4 强 有显著臭味 5 很强 有强烈恶臭味,三、减少畜舍中有害气体的措施,1.科学进行畜舍建筑设计 畜舍的建筑合理与否直接影响舍内环境卫生状况，因而在建筑畜舍时就应精心设计，做到及时排除粪污、通风、保温、隔热、防潮，以利于有害气体的排出。采用粪和尿、水分离的干清粪工艺和相应的清粪排污设施，确保畜舍粪尿和污水及时排出，以减少有害气体和水汽产生。,当畜舍中湿度太大时，一方面有机物易腐败变质产生有害气体，另一方面有害气体溶于水汽不易排除。为了保证有害气体的排出，必须对畜舍的地基、地下墙体、外墙里脚、地面设防潮层，通过减小畜舍潮湿来排出有害气体。在寒冷季节，隔热不好的畜舍舍内温度低，当低于露点温度时，水汽容易凝结于墙壁与屋顶上，溶解有害气体，因而对于屋顶，墙壁都要进行保温和隔热设计。,2. 日常管理,（1）及时清理粪尿、污水。避免在粪尿在畜舍内分解产生有害气体；训练家畜定点排泄，或者到舍外排泄，从而有效地减少畜舍内有害气体的产生。（2）注意畜舍防潮。畜舍的防潮、保暖和尽量减少冲圈等饲养管理用水是减少有害气体的重要措施。,（3）勤换垫料与垫草 对于规模较小的农户养殖场，在舍内地面尤其是在畜床上应辅以垫料，减少有害气体。垫料可吸收一定量的有害气体，其吸收能力与垫料的种类和数量有关。 在小型猪舍内可用干土垫圈，以吸收粪尿和有害气体。,（4）适当降低饲养密度 在规模化集约化畜牧场，冬季畜舍密闭，通风不良，换气量小，畜舍饲养密度过大产生有害气体量超过正常换气量，易导致空气污浊，适当降低饲养密度可以减少畜舍有害气体。,（5）建立合理的通风换气制度 采用科学的方法合理组织通风换气方式，保证气流均匀不留死角，可及时排出畜舍有害气体。（6）在粪便中加入化学试剂减少有害气体产生 比如氨的消除可采用过磷酸钙中和，生成铵盐。,（7） 采用微生物活菌制剂降解有害物质 在畜舍内和粪便中投放EM菌剂等有益微生物复合制剂，能有效地降解NH3、H2S等有害气体。,（8）合理配合日粮和使用添加剂以减少有害气体的排放量 采用理想蛋白质体系，适当降低日粮中粗蛋白质含量，添加必要的必需氨基酸，提高日粮蛋白质的利用率，可以尽量减少粪便中氮、磷、硫的含量，减少粪便和肠道臭气的排放量。,例如：在日粮中添加非营养性添加剂如膨润土和沸石粉，可吸附粪尿中的有害气体，在生长猪日粮中添加2%海泡石，可使粪尿中氨含量减少6%。在幼畜日粮中添加酶制剂，可有效提高饲料消化利用率，降低粪尿中有害气体的产生量。,第三节 畜舍和畜牧场空气中的微粒,一、畜舍和畜牧场空气中微粒的种类畜牧场内空气微粒的种类和数量随自然环境、季节特点、土壤性质和植被等因素而变化.畜舍内的空气微粒的种类和数量因动物种类、饲养密度、饲料类型、饲养管理方式、畜舍内湿度不同而存在差异。,畜舍和畜牧场空气中的微粒分为无机微粒和有机微粒两大类。无机微粒主要是扬起的干燥粉尘。有机微粒很复杂，有外界产生的孢子、花粉、植物碎片、腐殖质，有粪粒、饲料粉尘、被毛的细屑、皮屑、喷嚏飞沫等。畜舍和畜牧场空气微粒主要以有机微粒为主。,微粒按直径分，可分为尘、烟、雾三种：尘：粒径大于1um固态粒子，称之为尘。其中粒径110um的长期飘在空中，称之为飘尘；粒径大于10um的因重力作用能迅速降落地面，称之为降尘。烟：粒径小于1um的固态粒子，称之为烟。雾：粒径小于10um的液态粒子，称之为雾。,评价空气中微粒的卫生学指标：1.总悬浮颗粒物（TSP）：粒径为0.1100um的粒子总量，是评价大气质量的常用指标。2.可吸入颗粒物（IP）:粒径小于10um粒子的总量。这类颗粒物可以被人畜吸入呼吸道，与人畜健康关系更为密切，更能反映出大气质量与人畜健康的关系。,空气中微粒的含量可用密度法和重量法来度量。密度法是指单位体积空气中的微粒数，一般用每立方米所含微粒个数表示（个/m3）；重量法是指单位体积空气中所含微粒的毫克数，一般用mg/m3表示。据统计，畜舍空气中微粒一般在103106粒m3之间，在翻动垫草或干饲草时，数量可以增加数十倍。,畜舍中的微粒，一部分由畜牧生产过程产生，另一部分由外界气流带入。畜禽的走动、管理人员清扫畜床和地面、翻动或更换垫草垫料、分发干草和粉料、刷拭畜体等，都可使舍内微粒大量增加。在封闭式畜舍内，病菌可通过微粒传播，使疾病迅速蔓延。,二、 畜舍内微粒的来源,三、微粒对动物生产与健康的影响,1.微粒对畜禽健康的直接危害 微粒降落在家畜体表上，可与皮脂腺和汗腺分泌物、细毛、皮屑、微生物混合在一起，粘结在皮肤上，引起皮肤骚痒和发炎。同时堵塞皮脂腺和汗腺出口，使分泌受阻，从而导致皮肤干燥脆弱，易于损伤和破裂。,微粒还可堵塞皮脂腺和汗腺出口，使汗腺分泌受阻，不但影响了畜体蒸发散热和体热调节，而且导致皮肤干燥，易于损伤和破裂。尘埃微粒长期作用于眼睛，可使眼睛干燥发涩，引起角膜炎、结膜炎。尘埃微粒吸入呼吸道，还可引起尘肺病。,微粒在潮湿环境下可吸附水汽，也可吸附NH3、SO2、H2S等有害气体，这些吸附了有害气体的微粒进入呼吸道后，给呼吸道粘膜以更大的刺激，引起粘膜损伤。微粒体积越小，吸收有害气体后对呼吸系统的危害越大。,2.微粒可作为有害气体的载体侵入动物体内,3.微粒可作为病原微生物的载体 微生物多附着在空气微粒上运动与传播，畜舍中的微生物随尘埃等微粒的增多而增多。,4微粒对动物生产的影响 一方面，尘埃等微粒通过影响畜禽机体健康而影响畜禽优良生产性状的充分发挥。另一方面，微粒也可直接影响动物的产品。如在毛皮动物生产中，过分干燥的环境，加之尘埃的作用，会极大地降低毛绒品质与板皮质量。,四、消除或减少畜舍空气微粒的措施,1.畜牧场址选择。要远离产生微粒较多的工厂，如水泥厂、磷肥厂、面粉厂。2.畜牧场规划布局。饲料加工厂或饲料配制间要远离畜舍，并要有防尘设施。3.加强日常生产管理。清扫地面、分发饲料、翻动垫草要尽量减少微粒产生，禁止舍内刷拭畜体。,4.选择适当的饲料类型和喂料方法。尽量减少干粉料饲喂动物，改用颗粒饲料，或者拌湿饲喂。 5. 注意通风换气。及时排除舍内微粒及有害气体。6. 必要时进风口可安装滤尘器。对空气进行过滤，以减少微粒量。7.绿化。改善畜舍和畜牧场周围的地面环境。,第四节 畜舍空气中的微生物,一、畜舍空气中微生物的来源空气中微生物的主要来源，是人畜的各类生产活动其数量与微粒的多少直接有关，凡是能使空气中微粒增多的因素，都可能是微生物的数量增加。如：干扫地面、刷拭畜体、家畜的咳嗽、打喷嚏和争斗，都能产生大量的微生物。,畜舍内缺乏紫外线照射，温度和湿度又适宜于微生物繁衍，因而畜舍内的微生物无论从种类上还是数量上都比舍外多，并可在空气中长期存在。,（一）非病原微生物空气中常见的一些微生物是非病原微生物，如青贮饲料干渣碎屑飞粒中的乳酸菌、酵母菌，一些能分解纤维素的担子菌孢子、霉菌孢子等。,二、畜舍空气微生物种类及危害,尽管健康畜禽所在的畜舍空气中一般病原微生物很少。但在病畜的附近和兽医院周围空气，可能有大量的病原微生物。主要是因为病畜鸣叫、打喷嚏、咳嗽时喷出含有病原体的微细泡沫飞散到空气中，或者其带有病原体的分泌物和排泄物干燥后随尘埃进入空气中，病原微生物在空气中传播。,（二）病原微生物种类及其危害,1病原细菌 主要是葡萄球菌属、链球菌属 、结核杆菌 、巴氏杆菌 、霉形体病菌 、沙门氏杆菌 等2病毒 主要是口蹄疫病毒、猪瘟病毒 、猪流感病毒、鸡新城疫病毒 、,病原微生物种类:,带有病原微生物的飞沫和尘埃被易感动物接触后引发相应的疫病，如结核、肺炎、流行性感冒、口蹄疫、猪瘟、猪气喘病、鸡新城疫、鸡马立克氏病等都是通过气源传播。,1飞沫传播 家畜在打喷嚏、咳嗽、鸣叫时，从鼻腔、口腔内喷出大量的飞沫小滴，多种病原菌可存在于其中。如猪气喘病、猪流行性感冒、牛传染性胸膜肺炎等，含病原体的飞沫被健康畜禽吸入后，发生传染。,三、空气中微生物的传播途径,飞沫小滴的直径大小不一。直径较大的飞沫很快降落到地面。但从喷嚏和咳嗽出的飞沫小滴有90%以上的直径小于5m。这些飞沫可以长期浮游在空气中，从而引起各种病原菌的传播。,2飞沫滴核传播