(一)圈舍气体分层理论的原因分析
相对分子质量不同的任何气体分子都是处于永恒的运动过程中的,这就导致各种气体因扩散而混合在一起,从而不会分层。所谓“分层”,是指在一定条件下的暂时现象,圈舍气体为什么能做到分层,具体原因主要有:
1. 小气候 圈舍内的气体就像一个“瓶子”、一个“罐子”,形成了独有的气候环境,如“水桶式”发酵床,因无地窗、正常窗户高且小、无风扇、地势低、水泥砖墙隔板,空气流动性非常差,所以具备了形成分层的环境条件。
2. 分子量不同 圈舍内产生最多、危害最大的有害气体主要有二氧化碳、氨、硫化氢、一氧化碳等恶臭物质,他们的分子量分别为:44、17、34、28,明显不一样,所以比重,密度自然不一样,因此在空气中扩散的速度、所处的阶层也就不一样。
(二)各种气体产生原理原因
圈舍内能产生这么多的气体并存在分层现象,很明显有谁在为这些气体的“生成”做贡献,那么究竟有哪些原因呢?
1. 劣质发酵床菌种 发酵床的核心技术就是菌种的功能,如劣质的发酵床菌种在使用中肯定会出现很多问题,如发酵慢带来的是更多更久的圈舍空气问题,尤其严重的是“不发酵”,用户认为“能发酵”,等他发酵清理粪尿,结果等来的是圈舍源源不断的产生废气,空气污染严重。
2. 结构弊端 畜禽的粪尿、污水、垫料、饲料残渣、畜禽的呼吸气体、畜禽皮肤分泌物等的产生,与养殖舍的通风状况和空气中的悬浮物密切相关。圈舍周围使用水泥砖墙隔板,发酵床在地势低洼的环境下采用地下式,大大抑制了气体的流动。所以,普通的圈舍都要做好通风,使用发酵床的圈舍更加需要严格的通风环境,如金宝贝“四窗齐全”,要求有天窗、地窗、常规窗户、引风机窗。
3. 硫化氢(H2S) 硫化氢是一种带有恶臭的无色有害气体,易挥发在地势低洼的环境下采用地下式发酵床,使气体形成了一个“洼地”,更有利于气体的藏身与扩散慢。
4. 维护管理不到位 没有根据发酵床的维护管理要求进行维护,不利于发酵床菌种工作的环境将产生更多、更臭、更有害的气体。
5. 管理观念误区 凭自己感觉行事,在圈舍没闻到气体就认为没气体存在,其实人能感觉的高度一般是 1.6 米左右,而猪生活在床面 0 ~ 50 厘米高度,这一层聚集着大量的气体,如硫化氢、二氧化碳等分子量比空气大的气体,这些气体存在的时间与浓度严重威胁着动物的健康,时时刻刻影响着猪的生长发育。
( 三 ) 分层中的各种气体的危害
在猪舍内,产生最多、危害最大的有害气体主要有:二氧化碳、氨、硫化氢、一氧化碳、恶臭物质等。
1. 二氧化碳(CO2) 二氧化碳是无色、无臭、没有毒性、略带酸味的气体。舍内二氧化碳浓度过高,意味着氧气含量相对不足,就会使猪只出现慢性缺氧,临床表现为精神萎靡、食欲下降、生产力下降,体质衰弱,易感染慢性传染病。据试验报道,猪在含 4% 二氧化碳的空气中呼吸紧迫,10% 时出现昏迷。畜舍空气中的二氧化碳的卫生学意义表明猪舍通风状况和空气的污浊程度。当二氧化碳含量增加时,其他有害气体含量也可能增多。因此,二氧化碳浓度通常被作为监测空气污染程度的可靠指标。猪舍空气中二氧化碳的浓度不应超过 0.15% (1500 微升 / 升 ),如果超过,便要采取一系列措施来降低空气中有害气体的浓度。
2.氨(NH3) 无色有刺激性的气体,比空气轻,极易溶于水,有毒。主要来自鲜粪及有机物的厌氧分解,常被溶解或吸附在潮湿的地面、墙壁和猪只的黏膜上。刺激猪只外黏膜,引起黏膜充血、喉头水肿、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,吸入肺部的氨,可通过肺泡上皮组织进入血液,并与血红蛋白结合,置换氧基,破坏血液运氧功能,从而出现贫血和组织缺氧。如果短期内吸入少量的氨,可被吸收并转变成尿素排出体外。而高浓度的氨,可直接刺激机体组织,使组织溶解、坏死,还能引起中枢神经系统麻痹、中毒性肝病、心肌损伤等。少量吸入氨,不易发生上述症状,但会降低机体体质,降低采食量和日增重。猪对其的敏感性次于鸡,但高于牛,幼猪更敏感。有试验报道,饲养在 50 微升 / 升的空气中幼猪增重率下降 12%。畜舍内的氨含量不得超过 26 微升 / 升。氨气浓度达到 10 ~ 15 微升/升时,会明显降低动物的抵抗力。20 千克的小猪在 25 微升/升氨气浓度中,生长效率降低 5%;50 微升/升氨气浓度中,生长效率降低 12%;100 ~ 150 微升/升氨气浓度中,生长效率降低 30%
3. 硫化氢(H2S) 硫化氢是一种带有恶臭的无色有害气体,易挥发且又易溶于水和醇类中,硫化氢产生自猪舍地面,且比重较大,比空气重,故愈接近地面,浓度愈大。猪舍中硫化氢的来源有两个。一是猪舍中含硫有机物质的分解,在鸡舍和孵化室中,当破蛋较多时,空气中的硫化氢可显著增多。二是由猪只肠道排出,尤其是在采食富含蛋白质的饲料而消化功能紊乱时能排出大量的硫化氢。硫化氢对眼和呼吸道黏膜可产生强烈的刺激作用。在眼部可引起结膜炎和角膜溃疡,在呼吸道可引起支气管炎,甚至造成中毒性肺炎和肺水肿。硫化氢的毒害作用主要是与细胞呼吸酶中的三价铁离子结合,抑制了这些酶的活性而造成缺氧。在低浓度的硫化氢长期作用下,家畜会出现自主神经功能紊乱或多发性神经炎,体质衰弱,体重减轻,抗病力下降,容易发生胃肠炎、心脏衰弱等,生产力大大降低。硫化氢在舍内空气中的含量不得超过 10 微升 / 升。高浓度硫化氢可使畜体呼吸中枢麻痹,窒息死亡。当硫化氢浓度达到 20 微升 / 升,会影响猪的食欲。猪舍内硫化氢浓度不应超过 10 微升/升。
4. 一氧化碳(CO) 一氧化碳是一种对血液和神经有害的毒物。一氧化碳主要来自燃料不完全燃烧所产生的废气中,一氧化碳对神经、血液系统具有毒害作用。一氧化碳随空气被吸入肺泡后,通过肺泡进入血液循环,与血红蛋白有巨大的亲和力,比氧与血红蛋白的亲和力大 200 ~ 300 倍。
5. 甲烷(CH4) 甲烷来自粪便的厌氧降解。本身对家畜无毒无害,但当空气中浓度达 5000 微升 / 升时,也会造成窒息头痛,并会遇火爆炸。
注:(原创技术作品,转载请注明出处)本文节选自《干撒式生态发酵床畜禽养殖新技术》 夏飚 编著
新华书店有售。