空间电场对畜禽舍空气微生物净化作用的监测 | 标签：
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monitoring on decontamination of space electric field on livestock barn atmosphere
基金项目：国家自然科学基金资助项目（30471270）
刘滨疆
一、监测目的
在采用高密度养殖方式的全封闭畜禽舍内，带有各类病原微生物的尘埃呈悬浮状态，长时间存在于空气中，并以气溶胶方式扩散、传播，是群发疫病发生的主要原因。欲降低畜禽舍内疫病的发生率，对舍内空气质量应给予足够重视。目前空气灭菌消毒方法较多，但在带畜带禽状态下以及大空间空气静态净化方面尚无好的净化方法。为探讨带畜带禽状态下空气微生物的清洁方法，我们对空间电场静态净化空气的能力进行了测试，目的是评价空间电场净化空气微生物的能力。
二、试验方法
（一）试验点
选择正常养殖状态的全封闭保育舍（A）雏鸡舍（B）笼养蛋鸡舍（C）做实验点。
A舍面积130㎡、高床培育、三列两道，相对湿度66％，温度28℃。上空间电极网络由3DDF－600型畜禽舍空气电净化防病防疫系统供电，电极线布设在走道上方。三床粪道空间电极网络采用三套3DDF－600型畜禽舍空气电净化防病防疫系统供电。四套系统均由一台时间控制器控制，并以自动间歇循环工作方式产生空间电场，即空间电场每产生25min停歇45min。
B舍面积27.82㎡，网上养殖，两列一道，舍温30℃，湿度48％。上空间电极网络由3DDF－300型畜禽舍空气电净化防病防疫系统间歇供电，电极线布设在走道上方。粪道空间电极网络采用连续工作的两套3DDF－60型畜禽舍空气电净化防病防疫系统供电。
C舍面积450㎡，三列四道，舍温19℃，湿度49％，天窗自然通风。上空间电极网络由两套3DDF－300型畜禽舍空气电净化防病防疫系统间歇供电，电极线布设在每条走道上方。每列粪道空间电极网络均采用一套3DDF－300型畜禽舍空气电净化防病防疫系统供电。五套系统由一台时间控制器控制，并以自动间歇循环工作方式产生空间电场，即空间电场每产生25min停歇45min。
（二）测试方法
测试期间均在动物安静的昏暗条件下且空间电场工作结束前进行。
1.空气含菌量测定采用JWL-Ⅱ型空气微生物监测仪，采样时间1min，气流量25L/min,普通营养琼脂培养37℃，48h计数，空气含菌量以cfu/m3表示。
2.空气尘埃粒子计数采用Y09-Ⅰ型尘埃粒子计数器，采样时间1min，间隙12s，计数≥5µm档粒子总累计数，单位为粒/L。
3.空间电场发生系统工作前测量结果为本底，工作后15min距电极线下方同水平30㎝、100㎝、200㎝点进行尘测、菌测，各取三个测量数，连续6d取均值。
三、结果
测试结果，空间电场发生系统工作前后尘测、菌测及本底与50㎝点、100㎝点、200㎝点t检验，见表1、表2、表3。
表1 A舍测试结果
表2 B舍测试结果
表3 C舍测试结果
各地50㎝点、100㎝点、200㎝点菌测结果方差分析，3点之间差异无显著意义。空间电场停歇15min后菌测与本底50㎝点、100㎝点、200㎝点菌测t检验，见表4。
表4 停歇15mun后A、B、C舍菌测与各点t检验
空气尘埃粒子计数与空气含菌量相关分析，见表5。
表5 空气含菌量与空气尘埃粒子相关表
四、讨论
本测试以畜禽舍空气含菌量、空气尘埃粒子计数为观察指标，评价了空间电场洁净空气的作用，根据换气能力、动物活动状态、舍面积、养殖设施、测量尘粒直径范围及时间、不断有新污染等因素进行分析。50㎝点为单极性带电粒子、静电除尘综合作用为主，而100㎝点、200㎝点因养殖设施的屏蔽作用则以单极性带电粒子（负离子）作用为主。单极性带电粒子可与空气中的尘埃细菌、病毒、真菌等结合，并在静电场的作用下，使之从空气中脱除，故有净化空气的作用。
畜禽舍微生物气溶胶主要来源于动物活动产生的尘埃，通过对多种动物养殖场的微生物调查，微生物主要吸附在直径4～20µm的尘埃物质上，这些微生物主要来自飞沫、便沫、干燥的唾液和鼻腔粘液以及粪便、皮肤鳞屑、毛屑以及饲养员的衣服。外界粉尘和湿气，特别是下雾、霾前后、微生物气溶胶会随气流的运动大量潜入畜禽舍。在测量过程中，尘测为直接读数，当有动物惊醒或打喷嚏或有人活动时，计数出现明显波动。C舍测量时，蛋鸡较为安静，地面湿度较高，菌测结果与尘测结果优劣相符。A舍测量时仔猪多有喷嚏、便尿，地面潮湿，菌测结果与尘测结果优劣相符程度次之。B舍测量时雏鸡多有跑动，地面干燥，菌测结果与尘测结果优劣相符程度较差。尘测与菌测相关分析呈负相关，说明了畜禽舍内尘埃粒子并不都附着微生物，也不是同样粒径大小的尘埃会附着同样多的微生物。B舍菌测结果P0.05，是因地面干燥，人走动时有扬尘产生造成的，空气中微生物含量的下降可能与电极线电晕放电产生的高能带电粒子、臭氧的直接杀灭和抑制有关。
由表4给出的结果可以看到，空间电场消失15min后的菌测结果与空间电场存在时的菌测结果的t检验具有显著意义，说明了空间电场对空气微生物的净化作用在其消失后具有驰豫特点，这与高能带电粒子和臭氧的衰变有关。
从表1、2、3、4还可以看出，距上空电极线愈远，即愈接近地面，尘测计数愈大，菌测计数也呈增大的趋势，这一趋势说明了养殖设施对空间电场具有显著的屏蔽作用，同时也说明了养殖设施是带电粒子的吸附体。虽然粪道内装设了电极线，但由于高床、鸡笼的金属结构包被着电极线，粪道内的空间电场无法辐射到外边的走道上方，因此，地面附近和笼、床底边的地方，尘、菌含量要高于其他地方。对于采用网上养殖或笼养方式的空间电场畜禽舍，这一尘菌分布趋势并不会对动物产生危害，动物呼吸空气的位置约在电极线下方的0.5～1.5m水平区域，而在这一区域的空气质量是良好的。
五、结论
本文以空气含菌量计数和空气尘埃粒子计数为观察对象，证明空间电场具有很强的洁净空气能力。通过对本底及空间电场存在期间上空电极线线下50、100、200㎝点测量结果的统计学处理，各点之间方差分析无显著意义，对照组、本底与各点之间空气含菌计数，空气尘埃粒子计数均有显著意义（P
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基金项目：国家自然科学基金资助项目（30471270）
刘滨疆
一、监测目的
在采用高密度养殖方式的全封闭畜禽舍内，带有各类病原微生物的尘埃呈悬浮状态，长时间存在于空气中，并以气溶胶方式扩散、传播，是群发疫病发生的主要原因。欲降低畜禽舍内疫病的发生率，对舍内空气质量应给予足够重视。目前空气灭菌消毒方法较多，但在带畜带禽状态下以及大空间空气静态净化方面尚无好的净化方法。为探讨带畜带禽状态下空气微生物的清洁方法，我们对空间电场静态净化空气的能力进行了测试，目的是评价空间电场净化空气微生物的能力。
二、试验方法
（一）试验点
选择正常养殖状态的全封闭保育舍（A）雏鸡舍（B）笼养蛋鸡舍（C）做实验点。
A舍面积130㎡、高床培育、三列两道，相对湿度66％，温度28℃。上空间电极网络由3DDF－600型畜禽舍空气电净化防病防疫系统供电，电极线布设在走道上方。三床粪道空间电极网络采用三套3DDF－600型畜禽舍空气电净化防病防疫系统供电。四套系统均由一台时间控制器控制，并以自动间歇循环工作方式产生空间电场，即空间电场每产生25min停歇45min。
B舍面积27.82㎡，网上养殖，两列一道，舍温30℃，湿度48％。上空间电极网络由3DDF－300型畜禽舍空气电净化防病防疫系统间歇供电，电极线布设在走道上方。粪道空间电极网络采用连续工作的两套3DDF－60型畜禽舍空气电净化防病防疫系统供电。
C舍面积450㎡，三列四道，舍温19℃，湿度49％，天窗自然通风。上空间电极网络由两套3DDF－300型畜禽舍空气电净化防病防疫系统间歇供电，电极线布设在每条走道上方。每列粪道空间电极网络均采用一套3DDF－300型畜禽舍空气电净化防病防疫系统供电。五套系统由一台时间控制器控制，并以自动间歇循环工作方式产生空间电场，即空间电场每产生25min停歇45min。
（二）测试方法
测试期间均在动物安静的昏暗条件下且空间电场工作结束前进行。
1.空气含菌量测定采用JWL-Ⅱ型空气微生物监测仪，采样时间1min，气流量25L/min,普通营养琼脂培养37℃，48h计数，空气含菌量以cfu/m3表示。
2.空气尘埃粒子计数采用Y09-Ⅰ型尘埃粒子计数器，采样时间1min，间隙12s，计数≥5µm档粒子总累计数，单位为粒/L。
3.空间电场发生系统工作前测量结果为本底，工作后15min距电极线下方同水平30㎝、100㎝、200㎝点进行尘测、菌测，各取三个测量数，连续6d取均值。
三、结果
测试结果，空间电场发生系统工作前后尘测、菌测及本底与50㎝点、100㎝点、200㎝点t检验，见表1、表2、表3。
表1 A舍测试结果
表2 B舍测试结果
表3 C舍测试结果
各地50㎝点、100㎝点、200㎝点菌测结果方差分析，3点之间差异无显著意义。空间电场停歇15min后菌测与本底50㎝点、100㎝点、200㎝点菌测t检验，见表4。
表4 停歇15mun后A、B、C舍菌测与各点t检验
空气尘埃粒子计数与空气含菌量相关分析，见表5。
表5 空气含菌量与空气尘埃粒子相关表
四、讨论
本测试以畜禽舍空气含菌量、空气尘埃粒子计数为观察指标，评价了空间电场洁净空气的作用，根据换气能力、动物活动状态、舍面积、养殖设施、测量尘粒直径范围及时间、不断有新污染等因素进行分析。50㎝点为单极性带电粒子、静电除尘综合作用为主，而100㎝点、200㎝点因养殖设施的屏蔽作用则以单极性带电粒子（负离子）作用为主。单极性带电粒子可与空气中的尘埃细菌、病毒、真菌等结合，并在静电场的作用下，使之从空气中脱除，故有净化空气的作用。
畜禽舍微生物气溶胶主要来源于动物活动产生的尘埃，通过对多种动物养殖场的微生物调查，微生物主要吸附在直径4～20µm的尘埃物质上，这些微生物主要来自飞沫、便沫、干燥的唾液和鼻腔粘液以及粪便、皮肤鳞屑、毛屑以及饲养员的衣服。外界粉尘和湿气，特别是下雾、霾前后、微生物气溶胶会随气流的运动大量潜入畜禽舍。在测量过程中，尘测为直接读数，当有动物惊醒或打喷嚏或有人活动时，计数出现明显波动。C舍测量时，蛋鸡较为安静，地面湿度较高，菌测结果与尘测结果优劣相符。A舍测量时仔猪多有喷嚏、便尿，地面潮湿，菌测结果与尘测结果优劣相符程度次之。B舍测量时雏鸡多有跑动，地面干燥，菌测结果与尘测结果优劣相符程度较差。尘测与菌测相关分析呈负相关，说明了畜禽舍内尘埃粒子并不都附着微生物，也不是同样粒径大小的尘埃会附着同样多的微生物。B舍菌测结果P0.05，是因地面干燥，人走动时有扬尘产生造成的，空气中微生物含量的下降可能与电极线电晕放电产生的高能带电粒子、臭氧的直接杀灭和抑制有关。
由表4给出的结果可以看到，空间电场消失15min后的菌测结果与空间电场存在时的菌测结果的t检验具有显著意义，说明了空间电场对空气微生物的净化作用在其消失后具有驰豫特点，这与高能带电粒子和臭氧的衰变有关。
从表1、2、3、4还可以看出，距上空电极线愈远，即愈接近地面，尘测计数愈大，菌测计数也呈增大的趋势，这一趋势说明了养殖设施对空间电场具有显著的屏蔽作用，同时也说明了养殖设施是带电粒子的吸附体。虽然粪道内装设了电极线，但由于高床、鸡笼的金属结构包被着电极线，粪道内的空间电场无法辐射到外边的走道上方，因此，地面附近和笼、床底边的地方，尘、菌含量要高于其他地方。对于采用网上养殖或笼养方式的空间电场畜禽舍，这一尘菌分布趋势并不会对动物产生危害，动物呼吸空气的位置约在电极线下方的0.5～1.5m水平区域，而在这一区域的空气质量是良好的。
五、结论
本文以空气含菌量计数和空气尘埃粒子计数为观察对象，证明空间电场具有很强的洁净空气能力。通过对本底及空间电场存在期间上空电极线线下50、100、200㎝点测量结果的统计学处理，各点之间方差分析无显著意义，对照组、本底与各点之间空气含菌计数，空气尘埃粒子计数均有显著意义（P