讲授状态家畜环境卫生学.ppt

家畜环境卫生学主讲齐德生晏向华,关于本科程的几点说明1.本学科的名称问题专家之间存有争议。2.本科程的学时分配变更本科程是畜牧基础学科和预防兽医学的一个重要分支，也是环境科学的一个组成部分，一直受到各院校的重视。3.对课程学习的总体要求（1）基础理论和基础知识方面了解环境与家畜机体的相互关系；掌握主要环境因素对家畜健康及生产性能的影响、卫生要求和卫生措施；了解畜牧场规划与环境管理的为生要求与措施。（2）基本机能方面掌握气象指标的观测方法，掌握常用气象仪器的使用和畜舍卫生平价方法；掌握空气及饮水中主要有害成分测定方法。,4.实验内容实验一、气象因素的测定实验二、空气中氨含量的测定实验三、土壤水溶性氟含量的测定实验四、水中砷含量的测定实验五、畜舍环境综合评价5.主要参考书（1）牲畜环境原理【美】N.L.埃斯梅，中国农业机械出版社，1983，新版（2）环境卫生学人民为生出版社，1987，新版（3）家畜气候学黄昌澍，1992，江苏科技出版社,（4）家畜环境卫生学，安立龙主编，高等教育出版社，2019（5）家畜环境卫生学，刘凤华主编，中国农业科学技术出版社，2019（6）杂志及网站中国畜牧学杂志；家畜生态；畜牧兽医学报；畜牧与兽医；动物科学与动物医学；中国畜牧信息网,本课程课堂讲授计划,第一章绪论（1学时）第二章家畜与环境（2学时）第三章气象因素与家畜健康）（5学时）第四章空气卫生（2学时）第五章畜舍卫生（6学时）第六章水体与饮水卫生（2学时）第七章畜牧场规划与管理卫生（2学时）共20学时。,第一章绪论,第一节家畜环境卫生学研究的对象、任务和内容第二节家畜环境卫生学在现代畜牧生产中的作用第三节家畜环境卫生学的研究方法,第一节家畜环境卫生学研究的对象、任务和内容一、研究对象家畜环境卫生学的研究对象是以家畜为中心的环境。,环境Envir-oment,自然环境,生产的群体关系（生产的群体环境）,原生环境,次生环境,二、家畜环境卫生学的任务研究家畜机体与外界环境之间的相互作用规律，制定卫生要求与卫生标准，提出利用、保护和改造外界环境的措施，达到提高畜牧生产力和畜产品质的目的。三、家畜环境卫生学的内容1、空气环境卫生环境；温热环境2、水环境饮水要求，水质卫生评价、饮水卫生措施。3、畜舍环境卫生措施4、畜牧场环境规划与管理,第二节家畜环境卫生学在现代畜牧生产中的作用一、概述家畜环境卫生学是理论和实践结合比较紧密的一门课程。环境中存在动物有利因素和不利因素，要研究它们的作用规律，充分利用有利因素，避免和防止不利因素产生。二、在畜牧生产中的作用,饲料,动物,畜产品,三、在预防兽医学中的作用不适宜的环境使动物抵抗力下降，有些环境因素本身就具有致病作用，如高温中暑等。四、现代畜牧业面临的新的环境问题1、现代集约化生产方式造成畜产废弃物过分集中，造成畜产公害（Publicnuisanceinanimalproducing）的危险性增加。2、动物饲养密度大，生产效率高，适应调节机制脆弱，对环境状况提出更高的要求。3、动物福利问题总之，环境科学已经与动物营养学、遗传育种学、动物疫病预防科学一起构成维护畜牧业健康发展的基础。,第三节家畜环境卫生学的研究方法一、卫生调查通过卫生调查，分析判断各种环境条件下畜禽健康状况及生产力水平的变化，揭示出其内在联系。该方法简单，不需要特殊的仪器设备，容易在基层实施，但不够科学。,二、动物试验研究在试验条件下，模拟某种环境因素，观察它对动物的急性与慢性影响，阐明作用机理，探索预防措施。三、统计学方法对环境调查和动物试验结果需要进行统计分析才能得出正确结论，但它本身不是一种独立的科学研究方法。,对柜内进行加热，并记录柜内温度,测定记录动物不同部位皮肤温度,气温与动物皮温关系试验,本章思考题,1家畜环境卫生学与专业其它课程之间的关系2家畜环境卫生学的有关理论和技术在现代畜牧生产中的作用，3如何开展家畜环境卫生学研究4对动物福利问题态度5畜产公害产生的原因及应对措施,第二章家畜与环境,第一节家畜环境与生态平衡第二节环境污染对家畜的影响第三节环境应激,第一节家畜环境与生态平衡一、家畜与环境的辨证关系动物是地球物质发展历史的产物，与周围环境是不可分割的对立统一体。其统一性表现为:（1）通过新陈代谢实现动物与环境的物质统一。（2）机体的各种结构和功能也是在长期的种属发生历史过程中与环境相互作用与制约而发展起来的。其对立性表现为:（1）环境影响着机体健康（2）动物活动亦反过来影响环境质量。,根据畜禽与环境之间的辨证关系，在畜牧生产管理中应当注意以下几点：（1）动物对环境是有适应能力的。（2）动物对环境的适应能力是有限的。（3）环境有承受动物影响的能力，但这种能力也是有限的。,二、生态系统与生态平衡1、基本概念生态系统（ECOSYSTEM）生物群落和其生存环境所构成的系统。,生态系统,生产者（有机生产者）,消费者（有机消费者）,分解者（有机分解者）,无机界,2、了解生态系统与生态平衡的意义（1）食物链（Foodchain）与生物放大作用某些重金属元素及难降解的化学物质，经过食物链后，在高位营养级生物体内的浓度逐步提高，这种作用称为生物放大作用。通过生物放大作用和食物链，有害物质最终会影响人类健康。,食物链与生物放大示意图,（2）生态农业粮食生产总量-人民口粮剩余粮食根据剩余粮食、农副产品及秸秆多少，合理规划当地畜牧业发展规模。,第二节环境污染对家畜的影响一、环境污染的来源1、生产性污染工业生产中形成的“废水、废气、废渣”。农业生产中农药（杀菌剂、杀虫剂、除草剂、植物生长调节剂等）的广泛长期应用，造成农作物、畜产品及野生动物中农药残留（residue),空气、水、土壤也可能受到不同程度的污染。如DDT、六六六可长期在动物体内存在。,2、生活性污染垃圾、污水和粪尿（“生活三废”）。生活三废除产生恶臭，使环境质量恶化、水体“富营养化”（Eutrophication）外，还会造成某些疾病的传播和流行。3、其它污染交通运输工具产生的废气和噪声；通讯设备产生的微波和其他电磁辐射波等；医用、能源开发及军事等领域放射性核素的应用；自然灾害如火山爆发、森林大火等释放的大量烟尘、废气等都可以使环境受到污染。,二、化学污染物在环境中的迁移地球是一个整体，进入环境中的污染物可通过空气、水的流动等及食物链扩散开来，最终影响整个人类。,通过空气扩散,通过河流扩散,通过植物吸收富集,三、环境的自净作用1、概念少量污染物一时性进入环境后，经过各种自然因素作用而稀释、分解，环境可逐步恢复到原来的平衡状态，环境的这种功能称为环境的自净作用（selfpurification)。2、自净作用的方式（1）物理作用（2）化学作用（3）生物学作用,3、了解环境自净作用的意义（1）环境自净作用是环境的一个重要功能，我们可充分利用环境的自净作用处置畜产废弃物；（2）环境的自净能力有限，有些重金属和性质稳定的有机氯农药及多氯联苯等可长时间存在与环境，并可在环境中迁移，因此，应切实作好环境保护工作。,四、环境污染对畜禽健康的危害1、特异性损害a.急性作用毒物量较高时造成机体急性（17天）及亚急性中毒，引起动物死亡。,b.慢性作用毒物量较低，作用时间较长时，引起动物慢性中毒；有些毒物具有“三致”（致畸、致癌、致突变）作用；有些毒物能影响动物免疫功能（引起变态反应；免疫抑制）；有些毒物具有激素样作用（环境激素），干扰动物内分泌功能。,2、非特异性损伤无特异症状，主要表现为一般发病率增高，整体抵抗力和生产能力下降等。这种作用可能与上述动物免疫抑制有关或有其它方面的机制。如高温时机体大量出汗，水盐代谢障碍，人和动物胃肠道疾病的发病率增高等。,五、环境污染对畜产品质的影响通过食物链造成畜产品质不良，不能食用。例如1975年的日本蛋品出口事件。2019年河北等地的兔肉出口事件等。,第三节环境应激一、基本概念应激（stress），坎农（W.B.Cannon)首先将其用于生理学，表示可以破坏机体内环境稳定的各种刺激，后来H.Selye将这一术语用于医学，表示作用于机体的各种环境刺激所引起的机体非特异性应答反应的总和。在畜牧兽医界公认的概念是：机体对各种不良刺激所作出的非特异性应答。寒冷打颤（特异性应答）肾上腺皮质激素炎热出汗（特异性应答）,可见，不良刺激引起机体的特异性反应和非特异性反应（应激）同时发生，但又有区别。环境中凡能引起机体呈现“紧张状态”（应激）的环境刺激称为应激因子或应激源（stressor)。应激因子种类很多，如气象因素突变、噪声、拥挤、转群、运输、惊吓、外伤、预防注射、断喙、去势、换料等都会使动物出现应激状态。,二、应激发生发展的三个阶段根据机体在应激发生过程中的主要变化，可将应激发生发展过程分为三个阶段。1、警戒阶段（alarmreaction)动物受到不良刺激的初始反应阶段。包括休克相和反休克相。休克相表现为体温下降，血压降低，神经抑制、肌紧张度降低，酸血症，胃溃疡等；反休克相表现为体温升高，血压上升，血糖升高，碱血症，肾上腺皮质增生肥大、分泌加强，胸腺、脾脏、腔上囊萎缩等，机体进入代偿阶段。,2、代偿阶段（stageofadaptation)机体各器官机能调整，适应了环境的变化，机体机能状态与环境之间建立了新的平衡。3、衰竭阶段（stageofexhaustion）若应激因子过强或作用时间过长，或机体抵抗力较弱，在代偿适应阶段代偿能力可能耗尽，而出现适应机能减弱失效，机体又出现类似于警戒阶段的症状，终因代偿失败而发展为各式各样的应激综合症。应激发展的过程不在应激反应本身，而主要取决于造成应激的不良刺激的特征。,三、机体对应激的反应（生理性和心理性）1、生理性（1）神经系统主要是植物性神经系统的反应。应激因子刺激首先使交感神经系统兴奋；同时使肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类物质，加强代谢过程。血流量重新分布，支气管扩张，瞳孔扩大，血中淋巴细胞增多。机体进入适应阶段或外界刺激消失后，交感神经紧张性下降，副交感神经功能恢复。,（2）内分泌系统a、肾上腺髓质激素应激时肾上腺髓质分泌增加。该反应主要发生在应激过程的警戒阶段，1911年，cannon把这时儿茶酚胺对各器官系统的作用称为应急反应（emergencyreaction）。b、肾上腺皮质激素刺激下丘脑促肾上腺皮质激素释放激素（CRF）垂体前叶促肾上腺皮质激素（ACTH）肾上腺糖皮质激素（GC）分泌c、其它激素生长素、胰高血糖素、促甲状腺激素分泌增多，性激素分泌减少。总的情况来看，促进分解代谢的激素分泌增加，促进合成代谢的激素分泌减少。,2、心理反应（1）动物的情绪（feeling）情绪是动物机体对客观事物的一种内心体验或感受，是机体对客观事物（现实）与其需要之间关系的反映。（2）应激状态下的情绪和行为反应环境应激的出现总是伴随着某种情绪体验，特别是与那些消极的负性情绪状态如愤怒、痛苦、忧虑、恐惧、抑郁、绝望、焦虑等联系在一起。情绪变化强弱对动物抵抗环境应激有重要意义。,四、应激对家畜健康的影响1、应激与免疫应激GC分泌增加（1）抑制体液免疫和细胞免疫。（2）抑制蛋白质合成，增强异化作用，使抗体产生受到抑制，循环抗体浓度下降。2、应激与疾病（1）消化性溃疡胃和十二指肠的出血性溃疡是警戒阶段重要特征之一。（2）传染性疾病动物抵抗力降低，对传染性疾病的易感性增加。（3）应激综合症有些疾病找不到特异性病原和病因，不少情况下是由于各种各样的不良饲养管理方式成为应激因子而使动物发生。,五、应激对家畜生产力的影响1、应激与动物生产性能应激下动物分解代谢加强，合成代谢减弱，消化吸收减弱，影响动物生产生长；激素分泌紊乱，影响动物生殖机能。2、应激与肉品品质产生PSE（palesoftexudative)肉和DFD（dryfirmdark）肉。,六、环境应激的预防1、改善环境条件防止过热过冷、噪声和光照过强；改善环境卫生，防止各种环境污染；保证饮水充足，日粮营养丰富；注意合适的饲养密度；对待动物友善。,2、使用药物（1）维生素日粮中添加100300mg/kgVitC可使动物抗应激能力增强。VitE和B族维生素也有抗应激作用。（2）使用镇静剂氯丙嗪12mg/kg.bwim预防运输应激。注意，镇静剂使用有限制。（3）中草药添加剂刺五加等（4）其它有机酸、抗生素等,3、选育抗应激品种养猪业应用氟烷检测（halothanetest）检出SSP（stresssusceptibleporcine，应激敏感猪）加以淘汰，并培育抗应激品种。,本章思考题,1在畜牧生产中，食物链及生物放大作用与人类健康的关系。2畜牧场环境污染的来源与危害。3有关适应的基本理论对畜牧业生产有何指导意义4应激的危害及畜牧生产中常见的环境因素5预防应激的措施,第三章气象因素与家畜健康,第一节概述第二节太阳辐射第三节空气温度第四节空气湿度第五节气流与气压第六节气象因素对家畜影响的综合评价,第一节概述一、什么是气象因（要）素在大气中不断进行着各种物理过程，如增热和冷却，蒸发和凝结等，这些物理过程我们经常用综合的定性和定量因子表示，这些因子即称为气象要素（METEOROLOGICFACTORS）。气象要素中主要有太阳辐射、空气温度、气湿、气压、气流、云量、云状、降水量等。,二、气象因素对家畜的影响1、直接影响（主要）通过影响机体的热调节而直接影响家畜健康和生产力。2、间接影响（次要）通过影响饲用植物的生长、化学组成和季节性供应，以及寄生虫和其它疾病的发生和传播而间接影响动物的健康和生产性能。,第二节太阳辐射一、太阳辐射的概念和一般作用1、太阳辐射(solarradiation)的概念太阳在核聚变过程中产生巨大的能量，这种能量以电磁波的形式向宇宙放射，即太阳辐射，其本质是一种电磁波。,大气层,地球,云,太阳,太阳高度角,太阳辐射经过大气层到达地面后（1）约有18被大气和云层所吸收；（2）约有7被各种气体分子和悬浮的微粒散射；（3）约有27被云层反射。因此，仅约48的太阳辐射能到达地面，其中30为直射，18为散射。太阳辐射被减弱的程度除与大气的状态有关外，还与太阳高度角（h）有关,2、太阳辐射的一般作用光波长不同，光量子的能量不同，可引起不同的生物学效应。1）光的长波部分（如红光或红外线）产生了光热效应；2）光的短波部分（特别是紫外线）引起光化学反应；3）光量子能量更强时，产生光电离效应。另外，可见光可被视觉感受，可通过眼下丘脑垂体系统影响整个机体生理状况，因此，可通过改变可见光的强弱、光照长短、光色调节畜禽代谢，实现人工控制。,太阳辐射,眼睛,神经中枢,组织（皮肤、浅层组织）,光热效应光化学效应光电离效应,全身反应,太阳辐射作用于机体时，其效应除与波本身性质有关外，还与机体对波的吸收情况有关。,230290,330,330520,5201200,1200以上,表皮,真皮,皮下组织,波长，nm,中长波紫外线,长波紫外线及可见兰紫色光,可见光及短波红外线,长波红外线,二、紫外线的生物学作用根据紫外线的生物学作用，将紫外线分为三段：长波紫外线320400nm：生物学作用较弱；中波紫外线275320nm：生物学作用强；短波紫外线275nm以下：作用强烈对细胞有巨大杀伤力。紫外线照射机体后，对机体可产生有益作用和有害作用。,1、对机体的有益作用（1）杀菌作用250165nm作用最强使细胞蛋白质凝固，细胞死亡（2）抗佝偻病作用280320nm作用最强使动物皮肤中维生素D元（7脱氢胆固醇）转化为维生素D3，使植物中麦角固醇转化为维生素D2。,（3）对皮肤的红斑作用紫外线照射皮肤，210h后照射部位出现红斑。红斑轻者1012h消退，重者可持续数日。（4）色素沉着作用紫外线解除黑色素细胞中硫氢化合物对酪氨酸酶的抑制作用，使酪氨酸衍生物共聚成黑色素蛋白。（5）兴奋呼吸中枢，增强机体抵抗力使呼吸变深变慢，有利于氧的吸收和二氧化碳的排出；增加白细胞数量，增强其吞噬能力。,2、有害作用(1)光照性皮炎；(2)光照性眼炎；(3)皮肤癌。,三、红外线的生物学作用7601500nm短波红外线150012000nm长波红外线红外线光量子能量小，主要引起光热效应，所以又称为热线或热射线。,保育伞示意图,过分的红外线照射对机体产生不良影响（1）引起机体过热症；（2）波长6001000nm的红外线能穿过动物颅骨，引起日射病，此时机体体温不一定升高；（3）使眼晶状体及眼内液温度升高，蛋白凝固，水晶体发生浑浊，引起白内障。,四、可见光的生物学作用可见光对畜禽的影响与光照强度、光照周期、光的波长有关。1、光照强度的影响光照强度的大小用Lx（勒克司）表示。鸡对可见光十分敏感，一般认为产蛋鸡以5.820Lx较为适宜，肉鸡以5Lx左右较为适宜。光照过强，动物会兴奋不安，神经质，出现啄癖。家畜在肥育期间，为减少动物不必要的活动，宜采用弱光照。肥育猪以4050Lx为宜。种猪舍以60100为好。,2、光照周期的影响（1）对繁殖性能的影响光照周期性变化起着信号作用，动物按这种信号全面调节其生理活动，其中之一就是季节性的性活动。马、驴、猫、鸟类等在每年日照逐渐延长时发情配种，称为长日照动物；绵羊、山羊、鹿等在秋冬日照缩短时发情配种，通常称为短日照动物。,鸡光照低于10h，鸡不能正常产蛋，光照低于8h，鸡产蛋停止，光照高于17h，对鸡生产亦无益，生产中一般采用8D:16L的光照制度。猪和牛在人类长期饲养驯化下，季节性性活动已不明显，成为全年可繁殖的动物。,（2）对生长肥育、产乳和产毛的影响生长肥育：一般认为，肥育畜光照应适当短一些，以减少活动，利于肥育，种畜可适当延长，以利于活动，增强体质。产奶量：一般春季较高，这可能还与气温变化有关。,产毛：秋季光照时数日渐缩短时，动物皮毛逐渐成熟致密，所以，冬季皮毛质量较好。现代集约化鸡场对蛋鸡采取的强制换羽措施,3、波长的影响主要是光色的影响。一般认为，蓝绿光有利于动物生长，红橙光有利于产蛋。红光还可减少鸡啄癖发生。,第三节空气温度一、空气温度的概念空气温度（airtemperature），即空气的冷热程度，主要用摄氏温标和华氏温标表示。摄氏温标：水冰点作为0度，沸点作为100度。华氏温标：水冰点作为32度，沸点作为212度，其间180等分。华氏度32+1.8摄氏度,温热环境主要指温度、气湿和气流，气温是三者中最重要的，气流和气湿都是通过影响热平衡调节影响机体健康。气温的变化来源于太阳辐射，即太阳辐射使地表升温，发出二次长波辐射，使近地表空气温度升高，而太阳辐射对空气的直接加热作用则非常有限，每小时仅能使空气温度升高0.0150.02度。,在一天内，气温最高值（下午2点左右）和最低值（日出前后）之差，称为“气温日较差”（dailytemperaturerange）；在一年内，最热月（7月）与最冷月（1月）平均气温之差称为“气温年较差”（annualtemperaturerange）。“气温日较差”和“气温年较差”与地理位置、纬度等有关，了解各地的差异对搞好畜舍建设和畜舍温热环境管理有意义。,二、机体与环境之间的热量交换机体的产热和散热必须经常处于动态平衡即热平和衡才能维持正常的生理功能。,机体体热平衡,热的去路1、辐射散热2、传导散热显热发散3、对流散热4、蒸发散热潜热发散5、其它粪尿,热的来源1、基础代谢产热293W0.75（kj/d）2、消耗饲料产热3、肌肉活动产热4、生产过程产热,三、家畜代谢稳定区（zoneofthermoneutrality）动物依靠物理性调节便能维持体温正常的外界环境温度，称为家畜代谢稳定区。,对成年动物来说，一般牛：1015oC奶牛：515oC猪：1823oC鸡：1324oC肉鸡：1823oC羊：1020oC在等热区内，动物生产性能和健康水平最好，当气温超过动物等热区（高于上限临界温度或低于下限临界温度）时，动物就会产生热应激或冷应激，生产性能和健康都会受到不良影响。,四、气温对家畜健康的影响1、高温时热调节（1）加速外周血液循环增加皮温与气温之差，增加皮肤渗透蒸发量（2）提高蒸发散热量出汗、皮肤渗透、呼吸（3）减少产热量采食量下降，生产力降低，不愿活动，甲状腺素分泌减少,2、低温时的热调节（1）减少散热量皮肤血管收缩，外周血流量减少，皮温下降；呼吸变深变慢；被毛逆立；打堆等（2）增加产热量气温低于临界温度时，动物肌肉颤抖，新陈代谢加强，甲状腺素分泌增加,物质氧化分解,能量,ADP+Pi,ATP,甲状腺素,热,氧化磷酸化及解偶联示意图,3、气温对家畜健康的影响（1）高温的危害热射病：气温升高，机体散热困难，体热蓄积，体温升高，体内氧化加强，动物昏迷死亡。胃肠道疾患：高温时，内脏器官血流量减少，动能受到抑制，消化液分泌减少，抵抗力下降。,（2）低温危害外界温度过低，造成冷应激，白细胞吞噬能力下降，抗体形成减少，抗病能力降低。局部防护不当，可造成冻伤，促进感冒性疾病的发生.初生仔畜禽，热调节机能不完善，体内脂肪和糖原储备少，代偿能力差，对冷刺激非常敏感，一定要注意防寒保暖。,五、气温对畜禽生产性能的影响1、对繁殖的影响主要是高温的影响。公畜：运动减少、营养物质摄入减少，整体机能降低；睾丸温度升高，精子数减少，畸形率上升。母畜：除整体机能降低外，内脏血流减少，激素分泌失常。,2、对生长增重的影响低温环境：动物摄食量增加，甲状腺素分泌增加，胃肠运动加快，饲料利用率低；高温环境：动物摄食量下降，甲状腺素分泌减少，胃肠蠕动弱，血液循环减少，营养物质吸收减少，不利于动物生产。,3、对产乳的影响一般来说，低于5oC或高于22oC产奶量会下降。4、对产蛋的影响高温：产蛋率下降，蛋形变小，蛋壳变薄；低温：产蛋率下降，蛋形，蛋壳基本不变。一般，产蛋鸡的适宜温度为1323oC，低于7oC或高于29oC对产蛋率有不良影响。5、其它高温影响蛋、奶的成分。,第四节空气湿度一、空气湿度(airhumidity)的表示指标反映空气含水量高低，即空气潮湿程度的指标，简称气湿（airhumidity），通常用以下几个指标表示其大小：1、水汽压(watervaporpressure)大气中水分本身所产生的分压。PV=nRT2、绝对湿度（absolutehumidity）单位体积空气中所含的水的质量，用g/m3表示,3、相对湿度（relativehumidity，RH）相对湿度实际水汽压/同温度下饱和水汽压100反映空气水汽的饱和程度，与机体蒸发散热密切相关，是生产和科学研究中应用最多的一个指标。4、饱和差（saturationdeficiency）（hPa）5、露点（dewpointtemperature）（oC）,绝对湿度的日变化和年变化，一般与气温的日变化和年变化一致。相对湿度的日变化与气温的日变化相反，年变化一般应与气温年变化相反，但我国大部分地区属季风气候，夏季有来自海洋的潮湿空气，冬季有来自大陆的干燥空气，所以，最大值出现在夏季，最小值出现在冬季。,二、空气湿度对家畜健康的影响1、气湿对动物热调节的影响（1）气湿对高温环境下蒸发散热的影响,非蒸发散热,辐射传导对流,蒸发散热,有效性的条件:体温高于环境温度,He=KAeVn(Ps-Pa)He：蒸发散热量K：蒸发常数，与蒸发面的几何形状有关Ae：机体有效蒸发面积V：气流速度；n风速指数，牛约为0.5Ps：畜体蒸发面水汽压Pa：空气水汽压高温环境中，动物非蒸发散热能力减弱，蒸发散热活动加强，而高湿使He减少，动物感到更加炎热。,（2）对低温环境下非蒸发散热的影响高湿空气导热性和热容量都比干燥空气大，潮湿空气的导热性和热容量可分别达干燥空气的10和2倍，且善于吸收畜体的长波辐射，使动物散热量明显增加，使动物感到更加寒冷。可见，高湿不利于动物的热调节，使动物热时感到更热，冷时感到更冷。,2、气湿对动物健康的影响（1）高湿A、高温环境下（a）有利于病原性真菌、细菌和寄生虫的存活、发育；（b）易患疥癣、湿疹病；（c）不利于饲料储藏；（d）不利于机体散热，易患中暑性疾病。B、低温环境下（a）家畜易患各种呼吸道疾病、神经痛、风湿病、关节炎等；（b）不利于保温，动物抵抗力降低。另外，高湿虽利于灰尘下沉，使空气较为干净，但不利于空气中灰尘和有害气体扩散、自净。,（2）低湿湿度过低对动物健康也是不利的。相对湿度低于40时，动物呼吸道疾病发病率显著增加。湿度过低还会造成家禽羽毛生长不良。低湿更有利于某些致病菌（如金黄色葡萄球菌、鸡白痢沙门氏菌等）和病毒存活。三、气湿对家畜生产性能的影响气湿主要与气温结合起来，通过影响机体热调节而影响动物生长、肥育、繁殖、产蛋及产奶等。,第五节气流与气压一、气流的一般概念气流（airvelocity）是矢量，既有大小，又有方向。气流大小：用m/s表示。气流方向：对某一地区的风向在卫生上一般用风向频率图描述，从中我们可以了解某一地区的主导风向。,N,W,E,S,主导风向,某一地区冬季风向频率图,二、气流对家畜的影响1、对机体蒸发散热的影响高温时，增加风速可显著提高蒸发散热量，低温或适温时，增加风速会使皮温及皮肤水汽压降低，蒸发散热减少。2、对非蒸发散热的影响主要影响对流散热，而与辐射散热无关。Hc=CAcVn(Tb-Tair)Hc：对流散热量C：对流系数Ac：可对流散热的体表面积Vn:气流速度，n风速指数，牛约为0.5Tb：体表温度Tair：空气温度,3、对产热量的影响适温或高温时不影响产热量，低温时使产热量增加。4、对生产力的影响气流通过影响机体的热调节而影响动物生产力，影响的大小和性质与空气温度和湿度有关。在夏季尽量增大气流速度，以利于动物散热；冬季为利于畜舍及动物体保温，应尽可能减少气流速度，但不能为零，以0.10.2m/s较为合适，但最好不超过0.25m/s。,三、气压概述1、气压的概念包围地球表面的空气，因地球引力作用以其本身重量对地球表面产生的压力称为大气压(atmosphericpressure)。以北纬45度海平面上温度为0度时的气压定为标准大气压。2、气压的单位气压的国际标准单位是hPa（百帕）。过去曾使用过bar（巴）、mb（毫巴）、mmHg（毫米高汞柱），它们之间有一下关系：1bar=1000mb,1mb=0.7501mmHg=100Pa=1hPa,3、气压的变化同一地区气压变化不大，但气压的垂直分布有重大差异，随海拔高度增加，气压及气体分压逐渐减小，如海平面上氧分压151.1mmHg，而5000m高空时氧分压降为81mmHg。,四、气压对家畜的影响1、同一地区，气压变化不大，除鱼、关节炎患者、精神病患者等外，一般对动物影响不大。2、气压对机体的影响主要是气压垂直分布的重大差异造成的。高山病(高原反应）的发生主要由于低氧分压造成的缺氧症所致，亦与低气压、温度下降、紫外线过强及二氧化碳分压降低有关。,3、了解气压对动物的影响在引种工作中的意义（1）动物种属不同，对低气压的适应能力不同，如山羊、绵羊、马等对低气压适应能力强，而猪较差。（2）幼年动物对低气压的适应能力较强，老年动物较差，因此，从幼龄动物开始引种较合适。（3）引种工作采取“循序渐进、逐步过渡”的方法较好。,动物高原引种工作示意图,动物中转站,第六节气象因素对家畜影响的综合评价,一、气象因素的综合评价指标1、有效温度（effectivetemperature，ET）根据气温、气湿、气流三个主要气象因素的相互制约作用，以人的裸体感觉产生相同的温热感觉为基础，以相对湿度为100、风速为0时的温度为标准制定的。根据干球温度和湿球温对动物体温调节（直肠温度变化）的相对重要性，分别乘以不同系数后相加，所得温度值亦称有效温度。人：ET=0.15Td+0.85Tw牛：ET=0.35Td+0.65Tw猪：ET=0.65Td+0.35Tw鸡：ET=0.75Td+0.25TwTd为干球温度；Tw为湿球温度，oC,在不同湿度和风速下穿着正常的人的有效温度(oC),2、温湿指标（数）（temperature-humidityindex,缩写为THI）是将温度和湿度综合起来评价炎热程度的指标。THI的计算公式有多种，与研究者的研究方法等有关。奶牛的THI常用下式计算：THI=0.55Td+0.2Tdp+17.5Td：干球温度，oFTdp：露点温度，oF,THI小于69时，产奶量不受影响；76以下时，产奶量初期下降，但可逐步适应；76以上时，产奶量明显下降。因此，奶牛环境的THI不宜大于75，否则应采取相应的降温措施。用于鸡的THI计算公式一般用：THI=0.4*（Td+Tw）+15Td：干球温度，oF；Tw：湿球温度，oF。鸡的THI应在75以下，当THI等于或大于75时应采取降温措施。,3、风冷指数（wind-chillindex)将气温和风速综合起来评价寒冷程度的指标。用风冷却力（H）表示，主要用以估计人裸体对流散热量。oC33-H/92.324如，在-15oC，风速6.71m/s时，H1423kcal/m2.h,相当于无风时冷却温度33-1423/22.06=-31.5oC,与有效温度相似，这两种调节下有相同的冷感觉。,4、湿卡他冷却力（Hw）将气温、气湿、气流、太阳辐射四因素综合起来评价炎热程度的指标。HwF/TF：卡他系数，mcal/cm2；T：时间，s。对牛来说Hw小于10时产奶量下降，1213产奶量可不变1415时动物感到最舒服。,38oC,35oC,二、家畜耐热耐寒力的评价1、概念家畜的耐热耐寒力是指家畜在不适宜的环境温度（热负荷）下保持体热平衡和生产力的能力。2、耐热性的估测指标由于体温是衡量动物热平衡的最好指标，因此，许多耐热性研究多以体温测量为中心。,（1）耐热系数（heattolerancecoefficient,HTC）法由A.O.罗德（Rhoad）1944年提出，主要适用于牛。试验在夏季炎热时，将牛放在露天、无风的围栏中，或在荫蔽下气温为29.4-35度的环境中，每天10时和15时各测量体温一次，重复3天，取其平均数，然后按下式计算耐热系数。,HTC100-10*（BT-101）100：动物保持体温的全部能力10：炎热时体温升高因子，即人为的把体温升高的幅度扩大10倍，以便与比较BT：试验时所测牛的体温,oF101：正常牛等热区平均体温，oF耐热系数越大，表示动物耐热性越强，如安格斯牛为59，娟姗牛为79，说明娟姗牛较安格斯牛耐热。,（2）耐热力指数（indexofheattolerance,IHT）1975年前苏联学者拉乌申巴赫提出，不仅适用于牛，也适用于羊和猪。试验采用适宜温度下试验动物自身体温，而不用平均体温。以高于30度的白天的体温作为T2，而以同天清晨的体温为T1，按下式计算IHT。,IHT100-20*【（T2-T1）+K*（40-t）】T2：30度以上热负荷下的体温，oCT1：动物等热区条件下的体温，oCK：体温对气温的回归系数，牛：0.06；羊：0.05；猪：0.07t：30度以上热负荷下的环境温度，oC,本章思考题,1影响等热区和临界温度的因素有哪些2太阳辐射对动物的有益作用和有害作用，实际生产中如何做到趋利避害3太阳高度角与太阳辐射的关系4气温对动物的影响5气湿对动物的影响6气流对动物的影响7为什么要对温热环境因素进行综合评价，其对畜牧生产有何指导意义,第四章空气卫生,第一节大气污染及其危害第二节畜舍内的有害气体第三节空气中的微粒与微生物第四节空气电离与噪声,第一节大气污染及其危害一、大气污染的来源1、自然污染（源）由于自然原因如火山爆发、森林大火等造成的污染。2、人为污染（源）人为污染源可分为固定污染源（如烟囱、工业排气管）和流动污染源（如汽车、火车、飞机、轮船等）两种。工业企业、交通运输业及生活炉灶所用燃料的燃烧过程释放的废气是大气污染的主要来源。,一次污染物(PRIMARYPOLLUTANT)直接从各种污染源排入空气中的各种气体、蒸气和尘粒，称为一次污染物，如SO2、H2S、CO、NO、HF、NH3等。二次污染物(SECONDARYPOLLUTANT)各种一次污染物在大气中相互作用，或与大气的正常组分发生化学反应，以及在太阳紫外线照射下引起光化学反应而产生与一次污染物理化性质完全不同的新的大气污染物，称为二次污染物，毒性一般比一次污染物大，如SO3、硫酸雾、硝酸雾、丙烯醛，臭氧等。,二、常见的大气污染物及其危害1、二氧化硫一切含硫的燃料在燃烧过程中都产生二氧化硫。1952年12月发生的伦敦烟雾事件是由二氧化硫和烟尘污染引起的。二氧化硫是“伦敦型烟雾”的主要成分。二氧化硫为刺激性气体，在阳光照射或亚铁、锰、镁等催化下易被氧化为三氧化硫，能吸收大气中的水形成硫酸雾，刺激性更强。空气中二氧化硫在0.31.0ppm时可由嗅觉感知；3ppm可有明显臭气味；510ppm可引起慢性呼吸道炎症；20ppm时可引起结膜炎、急性支气管炎，极高浓度时可致声门水肿、肺水肿和呼吸道麻痹。,二氧化硫排入大气后，在局部大气中富集，在水凝结过程中溶于水而形成亚硫酸，并经催化作用形成硫酸，使雨水酸度增加，称为酸雨（acidrain）。酸雨可致水质酸化，破坏湖泊生态系统；破坏土壤结构，影响作物生长；腐蚀建筑物。我国卫生标准规定，二氧化硫最高允许浓度为0.5mg/m3（一次监测），日平均浓度为0.15mg/m3。,2氮氧化物和碳氢化物氮氧化物主要来源于各种燃料在高温下的燃烧过程，温度越高，氮氧化物生成量越大，其中以工业炉窑和汽车排放最多。氮氧化物在水中溶解性较小，对上呼吸道损伤较轻，但能造成深部呼吸道危害。NO2为0.120.22ppm时即可被嗅出；5ppm时吸入10min可引起呼吸道阻力增加；60150ppm可刺激鼻咽部，引起咳嗽，624h潜伏期后胸部紧缩、呼吸迫促，可致肺水肿。碳氢化物来源于石油、煤或其它有机溶剂的不全燃烧，是十分常见的污染物。,氮氧化物+碳氢化物紫外线O3、醛类、过氧酰基硝酸酯光化学烟雾(PHOTOCHEMICALSMOG)，能刺激眼、呼吸道粘膜和皮肤，影响视力。主要发生在交通繁忙的城市、污染物不易扩散的气象条件及强烈的紫外线照射下，以每年511月份多发。这种污染事件最早出现在美国洛杉矶，所以又称为洛杉矶型烟雾。,3CO主要来源于汽车发动机、炼钢炉、炼焦炉、采暖锅炉、民用炉灶等，是排放量最大的大气污染物，据估计，全球每年人为排放CO总量约34亿ton,其中一半以上来自汽车废气。大气对流层CO本地浓度为0.12ppm，而目前大城市大气中CO平均浓度为110ppm。国家标准规定，CO日平均最高允许浓度为1mg/m3；一次最高允许浓度为3mg/m3。,4飘尘(SUSPENDINGPARTICULATE)空气中直径小于10um且能长期漂浮在空气中的微细尘粒，称为飘尘。飘尘经呼吸道吸气进入机体，或沉积在肺泡，或被吸收到血液及淋巴液。直径大于10um，容易沉降的微粒称为降尘(FALLINGDUST)。飘尘和降尘统称空气微粒。,空气微粒的危害：a、成为有害物质及病原微生物的载体；b、本身的化学毒害作用；c、致敏作用；d、机械刺激作用。,有害气体、微粒,肺,气管,鼻腔,有害气体及微粒进入呼吸系统示意图,5氟化物,空气氟,直接通过呼吸道被动物吸收,被牧草等吸附吸收，动物采食受污染的牧草等,羟基磷灰石变成氟磷灰石；干扰牙釉质细胞的生成与排列；干扰钙的吸收及出现低血钙等，造成动物慢性氟中毒,硬组织损伤,软组织损伤,氟斑牙：,氟骨症：,胶原纤维肿胀断裂，肾、脑组织损伤等,6畜牧场恶臭畜牧场粪便、污水产生的NH3、H2S、吲哚、蚊蝇孳生等造成的环境质量恶化问题已引起广大畜牧科技工作者的重视，是畜牧生产中亟待解决的问题。,三、大气污染的预防（1）全面规划，合理布局。城镇建设实行功能分区，合理安排工业区；（2）改革生产工艺，综合利用，变废为宝。（3）植树造林，大力开展绿化工作。树木花草除吸收二氧化碳，产生氧气外，还能不同程度的吸收、吸附飘尘和部分有害气体，如榆树、臭椿、柳可吸收二氧化硫，梧桐、橡树可吸收氟化氢和氯气，青杨、桑树可吸收铅尘等。,第二节畜舍内的有害气体一、畜舍内常见的有害气体及其危害1、氨畜舍内的氨是各种含氮有机物（粪尿、饲料、垫草等）的分解产物。氨对机体的危害：1、直接刺激眼结膜和呼吸道粘膜引起炎症反应；2、是降低粘膜的防御能力，降低机体抵抗力，造成免疫功能低下。氨还可与血红蛋白结合，形成氨化血红蛋白，影响血液运氧功能。,各种动物对氨都较敏感，而以鸡格外敏感。长期处于5ppm浓度的环境中，鸡的健康会受到不良影响，20ppm的浓度则会引起鸡角膜结膜炎，并使鸡新城疫发病率大大提高。为保证动物健康和生产性能。一般来说，畜舍中氨的含量不应超过26ppm(20mg/m3)，鸡舍不应超过20ppm(15mg/m3)。,2、硫化氢硫化氢遇到动物粘膜上的粘液可很快溶解，并与其中的钠离子结合形成硫化钠，硫化钠具有刺激性和腐蚀性。经常吸入还会造成植物性神经功能紊乱。低浓度长期吸附造成动物体质变弱，抗病力下降，高浓度时可使动物呼吸中枢麻痹，造成窒息死亡。畜舍空气中硫化氢含量不应超过6.6ppm。,3、CO空气中一般不含CO，但在北方冬季采用燃煤取暖时，如通风不良，排气不畅，可使空气中CO达到对动物危害的程度。,4、二氧化碳二氧化碳毒性较低，人们肺泡内二氧化碳浓度经常在4左右，空气中二氧化碳含量升高到5以上时人们才会开始出现胸闷等不适感觉。含量大1以上时动物才会出现呼吸加快等呼吸反应，但畜舍空气中二氧化碳含量可间接反映空气的污浊程度，为了动物健康，畜舍空气中二氧化碳含量不应超过0.15。大气中二氧化碳含量约为0.03，可据此计算封闭式畜舍的通风换气量。,二、消除舍内有害气体的措施1、及时清除舍内粪尿；2、畜舍地面应有一定坡度，平坦且不透水；3、防潮；4、合理通风换气。,氨,水珠,坡度：牛不应大于3,第三节空气中的微粒与微生物一、空气中的微粒1来源主要由饲养管理工作引起，如打扫畜床，分发草料等。2微粒数量的表示方法可用重量法或密度法表示，前者表示每立方米空气中微粒的毫克数，后者表示每立方米空气中微粒的个数。测定过程中一般用重量法表示。,3粒径分布微粒的直径一般为11000um，其中以10100um者最多。粒径大于10um的微粒一般被阻留在鼻腔内，大于5um的微粒度滞留在支气管以上呼吸道，小于5um的多滞留在细支气管和肺泡。,4降尘的测定可采用集尘缸法,1.5m,集尘缸,蒸馏水,灰尘自然沉降量（g/d.m2）（w1-w2）/（d*s）w1：样品加蒸发皿的重量，gw2：蒸发们皿的重量，gd天数，天s：集尘：采样缸口面积，m2集尘缸吊高1.5m。微粒的危害同大气微粒的危害，是多方面的，另外，畜舍中过多尘埃还会影响畜产品质，因此，生产管理中应尽可能减少微粒的产生，必要时采取除尘措施。灰尘自然沉降量应不大于0.17g/d.m2,二、空气中的微生物1危害当舍内通风不良，饲养密度过大，有大量微粒和微滴存在时，空气中可有较多的微生物，甚至有病原微生物。空气微生物越多，反映空气越污浊，含致病微生物的可能性越大.2空气微生物的测定方法可采用落菌法,空气微生物数（个/m3）50000N/（A*t）N：培养后培养皿菌落数，个A：培养皿口面积，cm2t：培养皿暴露时间，min一般认为，畜舍内空气中微生物含量不应大于2.5万个/米3；禽舍空气中不应大于7万个/米3。,第四节空气电离与噪声一、空气电离1概念组成空气的各种分子或原子在受到宇宙线、紫外线或放射线的作用下，失去外层电子成为正离子，游离的电子附在另一中性质点（气体分子）上成为负离子，这种过程称为空气电离或空气离子化。,2空气中正负离子对动物的影响负离子对人体的作用是有益的，在一定浓度下，负离子起镇痛、镇静、催眠、止痒、利尿、降血压、增进食欲、改善肺换气功能、刺激造血等。正离子相反，可致失眠、头痛、心烦、情绪萎靡、疲倦等。因此，可以用空气中正负离子的比值评价空气质量。空气中正负离子的比值称为空气离子的单极性系数（用q表示）。一般低层大气中q1.2左右，无森林的秃山上，q5.3左右，海边q0.81.0。,二、噪声（noise）1、基本概念所有使人心烦或动物不安的声音都称为噪声，用分贝（dB）表示。畜舍内噪声的主要来源有：（1）外界传入，如交通工具、雷鸣等；（2）舍内机械运转，如风机、除粪机、上料机等；（3）家畜自身活动，采食、鸣叫等。,2、噪声对机体的影响（1）对机体的一般影响A、听觉损害（特异性损害）长时