养猪场臭气的测定和控制技术

核心提示：目前，美国人越来越关注如何控制畜禽生产中的异味问题，以改善养殖场周围的环境条件。养猪场产生的臭味，遭到了周边乃至市民的强烈抵制。目前，美国最大的生猪生产州爱荷华州尤其关注养猪场的气味问题。

农场中通常的气味水平被认为不会对动物或人员造成危害（假设通风良好）。同样，这种气味对养殖场周边环境中的人畜也没有生理危害。然而，有不少报道显示，当管理措施不力时，屋外环境中的动物和工作人员会患病甚至死亡。

在异味控制方面，新产品、新生产技术不断涌现。确定农业生产，尤其是畜牧生产中最有可能盈利的方式、时间和地点是一项真正的挑战。事实上，新产品和技术最终必须证明它们在农场/饲养场的有效性，结果，无论是成功还是挫折，都由农场/饲养场人员和产品/技术开发台共享。减少或防止异味以及减少人类和动物接触异味的技术比在异味发生后控制异味的技术更成功。

气味的产生和识别

Deibel（1996）证明畜禽粪便中产生的臭味是厌氧菌发酵的产物。他指出，储存的家禽粪便中的臭味物质包括挥发性脂肪酸，例如丁酸。 Miner和Hazen（1969）指出并鉴定出猪粪排放的气体中含有浓度很低但气味显着的胺类气味物质。

此后，学者们在牲畜粪便中鉴定出160多种具有特殊气味的物质，它们均产生生化反应的中间产物或最终产物(0, Neil and Phillips, 1999)，包括各种挥发性有机酸、醇类、醛类、固定气体、碳酞、酯类、胺类、硫化物、硫醇类、含氮杂环类等均有检测。

粪便气味是许多单一气味物质复杂相互作用的产物。仅凭一种或几种主要成分很难准确描述气味的质和量。然而，根据一些学者的报告，几种主要粪便气味物质的存在和依赖性可以指示气味的总体质量和数量（Burnett 和Dondeo，1969；Hashimoto，1992；Barth 等，1974）。

畜舍内及周围的悬浮颗粒物与畜舍的气味密切相关。日等。 (1965)发现猪舍的异味与舍内灰尘有关。 Eby 和Willson (1969) 报告说，去除空气中的灰尘会显着减少禽舍中的气味，但氨气味仍然存在。哈蒙德等人。 (1979)认为猪舍异味很大程度上与舍内空气中的悬浮颗粒物有关。他们的结论是，肥育舍和粪池的异味很大程度上是由颗粒物携带的悬浮颗粒引起的。

气味不太可能仅由灰尘或悬浮颗粒携带。然而，气味分子，如胺类和许多含氮杂环化合物，通常带正电，而灰尘颗粒通常带负电，因此两者之间存在很强的亲和力，因此两者很可能会共扩散。

另一个与生产有关的气味问题：天气与气味传播和控制之间的关系。 Nordsted 和Taiganides（1971 年）调查了粪便管理中减轻气味的气象方法的有效性，尤其是当粪便散布在地面上时。在常规施肥过程中考虑风速和风向可能是一种有价值的做法。既要考虑白天的风速和风向，也要考虑夜间的风速和风向。夜间空气逐渐变冷，因此向下吹，与白天的风向相反，使风向反转，导致气味无法在居民区扩散聚集。

气味测量

在这方面，畜禽养殖业和立法部门都没有做太多，因为目前缺乏实用的气味检测技术，无论是定性的还是定量的。气味检测和测量通常依赖于湿化学、气相色谱和嗅探。 Sweeten (1995) 回顾了气味测量方法。在他的文章中，他列出了目前用于特定气味的仪器测量方法和感官感知方法。

湿化学方法在气味测量中的灵敏度和特异性较低。畜牧业生产中的恶臭物质浓度往往很低，通常需要浓缩。还开发了分离技术来识别粪便中常见的有气味物质。早些时候，默克尔等人。 (1969) 以及Miner 和Hazen (1969) 在爱荷华州的猪舍中发现了有气味的物质。 Travis 和Elliott (1977) 发现吲哚和甲基吲哚（粪臭素）与典型的猪舍气味无关，但似乎与其他不易识别的物质有关。 Hutchisn 和Viets (1969) 和EIliott 等人。 (1971) 发现了与肉牛育肥栏气味相关的特定气味物质。 Barth 和Polkowski (1974) 在牛粪中发现了恶臭物质。

气相色谱法是目前鉴定畜禽粪便中有气味物质最可靠的方法。当恶臭物质浓度过低时，可采用浓缩技术。几种检测技术提高了该方法的选择性和灵敏度：热导率、火焰电离、电子捕获、火焰光度电导率和电解电导率等（Elliott 等人，1978 年）。然而，许多有气味物质的反应性使其难以处理。

尽管气相色谱法在识别有气味的物质方面非常有用。但不能反映气味的气味特征。从这个角度来看，气相包光谱通常伴随着嗅觉评估。 Burnett (1969) 和White 等人。 (1971)成功配合嗅觉评价鉴别畜禽粪便气味。所有气味检测和测量方法都有局限性，没有一种方法是快速、简单、低成本和可重复的（Elliott，1978）。

Sweeten (1995) 报道电子嗅觉计最近被用于量化气味，这些所谓的ldq

　　感官法则利用人鼻来测知有无臭气以及臭气的质和量。人鼻感知某些臭气物质时的灵敏度可1000倍于其它分析方法（Elliott等，1978）。然而， 如果臭气物质缺少特异性时，其能力就有限了。此外，人鼻还非常具有“个性”，因为它对臭气的每一个反应都是特定的人及其经验之间一系列复杂的相互作用的结果（Moulton,1965）。另外，人鼻的能力还受到别的一些因素的影响：适应性、疲劳、 奥气物质的浓度、温度、该人有无疾病,化学反应、年龄、性别、有无吸烟的习惯、 气味刺激性的强弱以及不确定性（Barth，1973）。