猪舍通风与氨气浓度控制对于养猪效益至关重要。高湿、高氨环境会降低猪的生长性能、引发疾病,还可能造成繁殖障碍。本文将从氨气的危害、来源、控制措施及猪舍通风要点等方面进行详细阐述,以帮助猪场打造舒适、健康的猪舍环境



一、氨气的性质与多重危害



猪舍内的氨气(NH)是一种具有强烈刺激性臭味的无色碱性气体,其比重小于空气,易溶于水生成氢氧化铵,对生物体组织具有腐蚀性。在封闭或通风不良的猪舍环境中,氨气浓度极易积累到危险水平,对动物健康、生产性能及环境质量构成三重威胁。

1,健康损害机制  

1)呼吸道损伤:氨气溶解于呼吸道黏膜水分后形成强碱性物质,直接导致黏膜充血、水肿甚至坏死。研究显示,当浓度超过25ppm时,猪只气管纤毛清除功能下降40%,使得肺炎支原体等病原更易定植。长期暴露于50-75ppm氨气环境中的仔猪,其肺部细菌清除能力显著减弱,关节炎和脓肿发生率提高30% 

2)血液中毒:经肺泡进入血液循环的氨气与血红蛋白结合,形成高铁血红蛋白,降低血液携氧能力达15%以上,导致组织缺氧。临床表现为黏膜发绀、代偿性心率加快。 

3)免疫抑制:持续暴露于10-15ppm氨气环境下,猪只淋巴细胞活性降低,对猪瘟、圆环病毒等疫苗的抗体应答减弱,炭疽杆菌、大肠杆菌的感染进程加快。

2,生产性能下降  

高氨环境对猪群生产指标造成全面负面影响: 

1)繁殖障碍:后备母猪持续不发情比例增加20%,受胎率下降8%-12%

2)生长抑制:育肥猪在50ppm氨气环境下,日增重减少12%,料肉比恶化0.3点,相当于每头猪出栏成本增加40元。 

3)行为异常:临床观察发现,氨气浓度超过30ppm时,猪只咬尾、空嚼等刻板行为频率显著上升,自残发生率提高。

3,环境污染问题  

未被有效控制的氨气最终排放至大气,与二氧化硫、氮氧化物反应形成PM2.5,是雾霾的重要前体物。据统计,1个万头猪场年排放氨气达15吨,相当于300辆家用轿车年均氮氧化物排放量。粪尿中的氮素经硝化作用进入地下水,单头育肥猪排泄总氮量超过7kg,导致水体富营养化风险提高3倍。

表:氨气浓度对猪健康的影响标准

浓度阈值

人体感知症状

猪健康影响

生产性能影响

8 mg/m³ (10ppm)

不易察觉

免疫应答减弱

无显著影响

20 mg/m³ (26ppm)

轻微刺激感

呼吸道黏膜充血

增重减缓5%-8%

38 mg/m³ (50ppm)

流泪、鼻塞

纤毛功能受损

料肉比上升0.2

76 mg/m³ (100ppm)

涕泪显著增多

肺水肿、角膜溃疡

日增重下降12%

我国无公害养殖标准GB18407.3明确规定,猪舍氨气浓度应低于20mg/m³(约26ppm),而欧盟国家则要求控制在10ppm以下。然而冬季监测数据显示,我国北方密闭猪舍早间氨气峰值普遍超过50ppm,亟需系统性解决方案。

二、氨气的产生机制与影响因素



1,双重来源途径

1)环境分解源:占氨气总量的60%-70%,主要由粪便、饲料残渣、垫草中的含氮有机物经微生物分解产生。其中尿氮以尿素形式存在,在脲酶催化下水解为氨气和二氧化碳,该过程在25℃以上时速率提高2倍。 

2)胃肠道代谢源:占30%-40%,来源于胃肠消化物及膀胱尿液。饲料中未被吸收的蛋白质经肠道菌群分解产生内源性氨,通过肠壁扩散至舍内。

2,关键影响因素

1)饲养密度:育肥猪占地面积低于1/头时,氨气浓度较1.5/头增加60%以上。保育猪推荐0.5/头,育肥猪需1-1.5/头。 

2)温湿度:温度25℃、湿度80%环境下,脲酶活性较15℃时提高3倍,氨气释放速率加快。冬季为保温减少通风导致湿度常超70%,形成恶性循环。

3)粪污滞留时间:粪便暴露超过12小时后,尿素分解率达90%,及时清理可使氨气产生减少50% 

4pH值:当粪尿pH值从9.0降至6.5时,氨气挥发量减少80%。添加苯甲酸钙可使尿液pH降低2.2个单位。 

5)饲料组成:粗蛋白水平18%的日粮较16%日粮使尿氮排泄增加35%,其中可溶性尿素占比高达60%,更易转化为氨气。


三、通风管理核心策略



通风是降低氨气浓度的物理基础,需平衡保温、除湿与空气质量三重要求,尤其在高寒地区冬季。

1,通风方式选择

1)自然通风

利用热压差(温差)和风压差实现空气交换,适合开放式/半开放式猪舍。在上午10点至下午4点气温较高时段,开启背风侧窗户进行定向换气,风速控制在0.3-1m/s。优点在于零能耗,但受气候限制大,换气量波动高达40%

2)机械通风

1)负压纵向通风:最推荐模式,排风机安装于污道侧山墙,进风口在净道侧,形成单向气流通道。优点包括:  

 – 风速均匀(2.5-3m/s),无死角  

 – 能耗仅为横向通风的60%  

 – 结合湿帘降温效率提升50%  

 – 需注意进风口设遮光罩,防止光线应激  

2)正压通风:风机强制送风,出风口调节使舍内保持微正压。空气通过全长穿孔送风管均匀分布,避免冷风直吹猪体,但投资成本较高。

3)混合通风

在保温要求严格的产房/保育舍,采用智能控制箱集成: 

基础通风:0.1m³/h/kg体重的连续小风机运行(如250头育肥舍配φ50cm风机1台)  

间歇高峰:每2小时启动φ100cm大风机3-5分钟  

温度补偿:通风时暖气同步工作,确保温差≤3℃

2,季节通风方案

1)冬季通风要点

时间选择:优先在1000-1600气温回升时段通风,每次持续20-30分钟 

换气参数:育肥猪维持最小通风量0.375m³/h/kg体重,100kg猪每小时需37.5m³新风 

气流组织:进风口设在屋顶,避免冷风直吹猪群;风速≤0.2m/s,防止贼风 

湿度控制:通风后相对湿度应≤65%,过高时启用除湿模式

2)夏季强化方案

纵向风速:育肥舍≥1.5m/s,促进体感降温  

湿帘应用:厚度15cm蜂窝纸,过帘风速1.0-1.5m/s,降温效率≥80%  

氨气监控:安装NH传感器,浓度超20ppm自动加大风机转速

表:不同猪舍通风系统性能对比

通风类型

适用猪舍

氨气控制效率

能耗指数

投资成本

自然通风

育肥舍、后备舍

40%-60%

0

负压纵向通风

全阶段封闭舍

70%-85%

1.0(基准)

猪舍氨气危害与通风控制综合解决方案

正压通风

分娩舍、保育舍

65%-75%

1.2

混合通风

寒冷地区种猪舍

80%-90%

1.5

四、饲养管理与环境控制



1,粪便管理技术

1)干清粪工艺:采用铲车每日2次定时清理(早饲后、晚饲前),粪道坡度3%利于尿液分离。对比水冲粪,氨气减排达50% 

2)漏缝地板优化:保育舍缝隙宽1.2cm,育肥舍2.0cm,下方设30°斜坡导尿槽,减少粪尿混合。 

3)发酵床应用:垫料层(锯末+稻壳)厚度80cm,添加芽孢杆菌制剂,使表面氨气浓度稳定在10ppm以下。

2,消毒与湿度平衡

1)烟熏消毒法:每周使用烟熏消毒散(含三氯异氰尿酸)熏蒸,既避免喷雾增湿,又可氧化氨气为氮气。发病期频率增至3/周。 

2)过氧化物喷雾:0.5%过氧乙酸溶液每100㎡喷洒200ml,释放的活性氧将HSNH氧化为无害物质,兼具杀菌除臭功能。

3,环境参数控制

1)密度标准:保育猪0.5/头,育肥猪1-1.5/头,种母猪2.5/头。密度降低20%,氨气浓度可下降35% 

2)温湿度调控:保育舍温度28-30℃,育肥舍18-22℃;相对湿度维持55%-65%,超过70%时启动除湿机。


五、饲料营养调控技术



1,低蛋白氨基酸平衡技术

1)理想蛋白质模式:基于可消化氨基酸需求,粗蛋白水平每降低1%,粪尿氨排放减少12%。育肥猪后期粗蛋白从16%降至14%,氮排泄下降25%,每吨饲料成本降低150元。 

2)合成氨基酸添加:在14%粗蛋白日粮中添加赖氨酸(0.15%)、蛋氨酸(0.04%)、苏氨酸(0.08%)和色氨酸(0.02%),生产性能无差异,但尿氮比例从50%降至35%

2,纤维与除臭剂应用

1)非淀粉多糖(NSP):添加甜菜粕(5%-8%)或大豆皮(10%),使粪氮比例提高15%,尿氮降低20%。因粪氮分解速率仅为尿氮的1/3,整体氨气挥发减少15% 

2)矿物吸附剂:沸石粉(3%-5%添加量)通过三维孔道吸附氨分子,使猪舍氨浓度下降21%;膨润土添加2%可降低粪便湿度10%

3,酶制剂与酸制剂

1)复合酶系统:木聚糖酶(0.1%+植酸酶(500FTU/kg)组合,使氮利用率提高34%,磷排放减少30% 

2)酸化剂方案:苯甲酸钙(0.8kg/t)或硫酸钙(1.5kg/t)添加,使尿液pH降至5.8-6.2,氨气挥发抑制率达60%

表:饲料添加剂对氨气减排的效果与经济性

添加剂类型

推荐添加量

氨气减排率

成本(元/吨饲料)

投资回报率

合成氨基酸(Lys+Met+Thr

1.5-2kg

18%-22%

增加80-100

01:01.8

沸石粉

30-50kg

20%-25%

增加60-75

01:01.2

木聚糖酶

100g

12%-15%

增加20

01:02.5

苯甲酸钙

0.8kg

25%-30%

增加32

01:01.5


六、新型氨气控制技术应用



1,化学洗涤技术(酸洗塔)

1)磷酸吸附系统:排风通过含5%-10%磷酸的填料层,氨气生成磷酸铵[(NH4)2HPO4]固化回收。处理效率达90%1m³洗涤器可处理2000m³/h废气,产物作为优质氮磷肥料。 

2)智能旁路设计:当通风量超过设计值时,自动分流部分气体(峰值50%分流),使洗涤器体积减少50%而氨逃逸仅增加10%-20%。能耗降低35%

2,生物过滤技术

1)复合菌剂应用:乳酸杆菌(0.25%+枯草芽孢杆菌(0.15%)组合添加,肠道氨产量减少20%;喷洒于垫料可使表面氨浓度降低40% 

2)堆肥发酵回收:粪便添加秸秆(C/N=25)进行槽式发酵,温度55℃维持7天,总氮损失率从40%降至15%,保留更多氮素养分。

3,智能控制系统

基于物联网的环境联动平台: 

1)实时监测:舍内布置NHCO、温湿度传感器,数据每5分钟更新  

2)智能决策:氨气超阈值时自动启动风机;湿度超70%时开启除湿模式 

3)能源优化:利用谷电时段(2300-700)预通风储能,降低运行成本30%


七、构建综合防控体系



1,分阶段防控重点

1)保育阶段:温度>氨气控制,采用地暖+局部保温箱,通风前预热新风至25℃以上

2)育肥阶段:通风量保证3.75m³/h/kg体重,结合每日2次清粪 

3)种猪阶段:妊娠舍增设空气质量报警器,浓度超30ppm自动启动应急通风

2,多技术集成方案

成功牧场实践表明,六项措施协同实施可实现氨气持续达标: 

饲料调控:14%粗蛋白+合成氨基酸日粮 → 源头减氮25% 

清粪管理:每日干清粪2+漏缝地板 → 暴露时间缩短50% 

环境控制:湿度65%以下+密度1.5/ → 微生物活性抑制 

通风保障:纵向通风系统+最小换气量 → 即时氨气稀释 

末端处理:10%酸洗塔或生物过滤 → 逃逸氨捕集90% 

监测调整:物联网传感器+智能控制平台 → 动态优化参数

案例启示:河北某万头猪场改造后数据  

>实施前:冬季氨气峰值78ppm,呼吸道发病率35%,日增重680g  

>改造措施:负压通风+酸洗塔+低蛋白饲料  

>实施后:氨气稳定在15ppm以下,发病率降至8%,日增重提升至810g  

>经济效益:药物费减少6.8/头,增重收益增加52/头,设备投资回收期1.8

结语

猪舍氨气控制需从源头减排(饲料)、过程阻断(管理)、末端处理(通风/洗涤) 三个维度协同发力。

在寒冷季节,通过低蛋白日粮降低氮排泄、智能通风系统平衡保温换气、酸洗塔捕获逃逸氨气,形成闭环控制。

现代猪场应建立“氨气-湿度-温度”三位一体的物联网监控平台,以数据驱动决策,最终实现动物福利、生产效益与环境可持续性的统一。

未来技术方向将聚焦于高效固氮微生物菌剂开发、低能耗膜分离氨气回收等创新领域,推动养猪业向更绿色、智能的方向发展


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