近日,国家生猪技术创新中心养殖环境与工程研究院在猪舍空气PM2.5的组分分析与潜在源对比方面的研究取得一定进展,结果表明育肥猪舍PM2.5主要来源于饲料和粪便,其中粪便对PM2.5浓度、细菌组分的影响极大,该结果为明确猪舍PM2.5主要产生源头和PM2.5的毒性危害提供参考依据,相关研究以“Characteristics of PM2.5 and its correlation with feed, manure, and NH3 in a pig-fattening house”为题,发表在期刊《toxics》。
颗粒物(PM)是集约化密闭猪舍中主要的环境污染物之一。人和动物长期暴露在高浓度的PM环境中,容易导致呼吸道疾病的发生,尤其是空气动力学当量直径≤2.5μm的颗粒物(PM2.5)因粒径小、比表面积大,容易富含大量的有毒有害物质,对人畜健康的影响极大。目前集约化猪场PM2.5的研究大部分集中在浓度变化分析阶段,但PM2.5的组分变化特征与舍内环境因子的互作关系,及主要产生污染源尚不明确,这不利于猪舍PM2.5对人、畜健康风险的有效评估。
团队从浓度监测、组分分析、潜在源对比三方面研究了育肥猪舍PM2.5的污染特征。监测结果表明育肥猪舍内PM2.5浓度受猪只活动影响较大(P<0.05),PM2.5的水溶性离子含量显示育肥猪舍内存在由氨等气体交互反应产生二次颗粒的现象,但占比较低(不足15%)。舍内样本间元素组成的主成分分析(PCA)表明PM2.5主要潜在产生源有饲料和粪便。经过SEM-EDS分析发现在育肥猪舍PM2.5中常见由粪便可以产生以C、O为主要元素的破碎、粗糙、有棱角颗粒。此外,16S与ITS测序显示舍内PM2.5中细菌组分含量极高,并且与粪便的细菌组成高度同源。该研究结果为明确猪舍PM2.5主要产生源头和PM2.5的毒性危害提供了理论基础支撑,对优化生猪健康养殖环境调控技术具有重要意义。
图1 猪舍PM2.5 (A)与粪便颗粒 (B) 的形貌及元素对比
图2 PM2.5、饲料、粪便、尘土中元素组成占比
图3 猪舍PM2.5中细菌种间进化树