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NH3对猪只的影响及检测控制技术的研究
日期:2019-01-15 12:37  点击:320
 本文针对猪舍内NH3对生猪生长的影响和检测、控制技术的研究现状进行了综述,并提出了NH3监测技术的发展前景,以期为开展猪舍内有害气体排放提供参考。
1概述
猪舍内空气的质量对生猪生存、生长、生产都有着直接或间接的影响,是构成生猪养殖环境的重要组成部分。适宜的环境状态会使生猪的生理健康得到保障,增高繁殖成活率,提高饲料转化率,猪只增重快、生产成本低。影响猪舍空气质量的气体主要包括:氨气(NH3)、硫化氢(H2S)、二氧化碳(CO2)和一氧化碳(CO)。当猪舍内这四种有害气体浓度超标时,不仅会导致猪体免疫力下降、影响猪只生产性能[5-6],还会对饲养人员的健康构成威胁,严重时还会导致猪只和饲养人员中毒甚至导致死亡。其中,氨气对猪只的影响最为严重。
氨气为无色、易挥发、易溶于水、有强烈刺激性气味的气体。主要来源于猪的粪便、尿液和饲料中有机氮的发酵及分解。它的浓度会随着温度的升高而升高、随着高度的增高而减小。在距离地面0.2米处浓度最大,易附着于地面、墙壁或猪的粘膜上。氨气对猪只的机能影响较大,有研究表明氨气会引起猪只的粘膜充血、水肿、支气管炎、肺炎、肺水肿、麻痹中枢神经、中毒性肝病及心肌损伤等等 [7-8]。《规模猪场环境参数及环境管理》(GB/T17824.3-2008)中要求保育猪舍、哺乳猪舍氨气含量不超过20 mg/m3,要求其他阶段猪舍氨气含量不超过25 mg/m3[9-10]。
2 NH3检测技术
国内外对猪舍中有害气体NH3的检测进行了很多研究。国内外检测方法主要有纳氏-分光光度法、滴定法、电极法、离子色谱法、气体检测管法、光学分析法法、传感器分析法等。
2.1纳氏试剂-分光光度法
纳氏比色法是经典方法,被认为国家标准。原理是用稀硫酸吸收环境中的氨气,然后与纳氏试剂反应生成黄棕色的络合物,此络合物的色度与氨的含量成正比,在420nm波长处进行测定。张西雷等用纳氏比色管分光光度法测定禽畜舍内的氨气含量,采用可见光分光光度法测定畜禽舍氨气含量,并与检气管比长度法、纳氏试剂比色法进行对照,结果基本一致,本法具有简便、快速、准确、重现性好等优点,可作为目前家畜环境中氨气含量测定的最好方法。也有研究人员采用纳氏比色法和分光光度法分析并测定了养殖场的氨气浓度。此种方法容易受到硫化物和有机物的干扰,另外配置纳什试剂时会用到二氯化汞,剧毒物质,所以应避免使用此种方法。
2.2滴定法
此方法主要是利用强酸制弱酸的性质。Curtis等和Verstogen等曾采用标准滴定法测定禽畜舍内氨气的浓度,此方法会随着温度的变化,造成吸收过程中氨气的挥发,此法灵敏度较差,而且很容易受干扰。
2.3氨气敏电极法
氨气敏电极是一种复合电极,用稀硫酸吸收环境中的氨气,PH玻璃电极可测得吸收液中氢离子浓度的变化,在恒定的离子强度下测得的电动势与水样中氨氮浓度的对数呈线性关系,由此测得电位值,确定吸收液中氨的含量。此方法对操作人员和设备的要求较高,但是精确度较高。
2.4离子色谱法
离子色谱法以稀硫酸作为吸收液采集空气中的氨气,使氨转化为铵离子,以铵离子的保留时间定性,采用峰高或面积定量,结果表明铵离子在1-100mg/L范围内具有良好的线性,方法精密度高。杨洪彪也曾采用离子色谱法测定空气中的氨浓度,取得了较好的实验结果。
2.5气体检测管法
气体检测法有比长度检测管法和比色式气体检测管法。
比长度检测管法:采集相同体积空气时,比长度气体检测管显色长度与氨气浓度呈线性关系。比长度检测管法又可以分为溴酚兰法和硝酸亚汞法。戴天有等应用此方法测定氨气浓度,检测管显色界面清晰,准确度较好,采样方便。
比色式气体检测管法:吸收液吸收空气中的氨,与试剂反应生成特地颜色的化合物,该化合物的颜色强度与空气中氨气含量成正比关系,与氨含量比色板比较来确定氨气含量。又可以分为纳氏试剂法靛酚蓝法。郑春生等将2种方法做了比较,发现靛酚蓝法显色时间较长不适合快速测定,且显色试剂不稳定,而纳氏法稳定且显色迅速。贾红霞等在甘油作用下,以硫酸钡为载体吸附甲基百里酚蓝指示剂,并用无水乙醇洗涤制得氨气检测管。赵学峰等[25]在畜禽舍氨气快速检测技术的研究中,吸入猪舍内的NH3,在2~3min内即可测得实时数据。R.W.Melse等[26]采用气体探测管对养殖舍内的CO2等其他气体进行了检测,并根据结果对有害气体的减排做了相关研究。目前,气体探测管法在规模化生猪养殖猪舍内应用较多。
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