施正香 ，李保明 ，齊 飛 ，李 浩，趙學(xué)東

（1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部設(shè)施農(nóng)業(yè)工程重點(diǎn)實驗室，北京 100083；2.北京市畜禽健康養(yǎng)殖環(huán)境工程技術(shù)研究中心，北京 100083）

1 引言

1.1 養(yǎng)殖場建設(shè)與管理的關(guān)注重點(diǎn)

對于養(yǎng)殖生產(chǎn)而言，人們最關(guān)心的問題不外乎是做好疾病控制、糞污和臭氣治理以及尋求良好的方式盡可能減少抗生素的使用，這是現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)要守住的生物安全、環(huán)保安全和食品安全的三個底線。這是因為，疾病控制在很大程度上可降低豬的死亡率，但無法保證一定能養(yǎng)好豬。糞污臭氣則會是影響豬場能不能生存的問題，一旦解決不好，很容易造成環(huán)保糾紛，甚至于違法行為。近年來，為減少豬肉產(chǎn)品中的抗生素殘留，采用無抗飼料已形成了養(yǎng)豬人的共識，但無抗飼料能否保障豬只的健康和生產(chǎn)性能，又引起了人們的擔(dān)憂。長久以來，國內(nèi)養(yǎng)豬的疾病預(yù)防主要靠用藥，其用藥成本甚至于較國外高出幾倍到幾十倍，無抗時代如何從工程建設(shè)上幫助豬場減少用藥，來維持豬群健康，也將是今后研究的重要方向。

1.2 養(yǎng)殖健康環(huán)境理念的認(rèn)識誤區(qū)

目前，人們從工程上理解養(yǎng)殖的健康環(huán)境時，存在著一定的誤區(qū)。人們對環(huán)境污染治理、豬舍小氣候環(huán)境較為重視，但對舍內(nèi)環(huán)境如何更精準(zhǔn)地控制、怎樣避免舍間交叉污染認(rèn)識模糊。在建場和選址與布局時，諸如對“背風(fēng)向陽”、“地塊方正”等的理解片面。背風(fēng)意味著選址位置的通風(fēng)不好，不利于舍內(nèi)通風(fēng)的調(diào)控；而地塊方正有可能不易做到凈污分區(qū)。近年來大型豬場都采用批次化生產(chǎn)，是按單元、舍，還是按場區(qū)實施“全進(jìn)全出”，對最終清洗消毒效果影響是不同的。只有將這些認(rèn)識誤區(qū)理解到位，才能更好地進(jìn)行工程防控。

1.3 強(qiáng)化工程視角下生物安全的必要性

現(xiàn)代養(yǎng)豬業(yè)屬高投入、高風(fēng)險行業(yè)，尤其是現(xiàn)在興起的樓房養(yǎng)豬，單位建設(shè)造價可達(dá)1200～1510元/m2。除建筑投資外，未來推廣的自動化豬場，甚至無人值守豬場，也會不斷增加豬場的設(shè)備投資，一旦出現(xiàn)疫情，損失慘重，直接關(guān)乎民生。隨著豬場規(guī)?；?、集約化程度的快速提高，交叉感染、疫病難控、環(huán)境污染等問題也逐漸突出。應(yīng)該通過工程技術(shù)和裝備來進(jìn)一步提升環(huán)境的作用，加強(qiáng)舍內(nèi)環(huán)境、場區(qū)環(huán)境和場外環(huán)境的優(yōu)化布局和設(shè)計，減輕運(yùn)行管理中的疫病防控壓力，從而為健康養(yǎng)殖保駕護(hù)航。

2 養(yǎng)殖場生物安全工程防控的理念

2.1 工程防控的概念

工程防控是指通過工程隔離、合理分區(qū)、有效的消毒手段等，阻止其他動物進(jìn)入場區(qū)，防止交叉感染，創(chuàng)造有利于防疫和凈化場區(qū)環(huán)境衛(wèi)生的工程技術(shù)。為確保養(yǎng)殖場的生物安全，需要切斷病原體和易感動物之間的傳播途徑，而工程防控體系的建設(shè)，將有助于這個過程的實現(xiàn)。

2.2 如何防控病原體？

對養(yǎng)殖場而言，首先要找到病原體的來源，其次要尋求有效的防控措施，最后才能將病原消滅、抑制，使其不擴(kuò)散，這是防控病原體的基本思路。從工程角度認(rèn)為，病原體的傳播途徑主要包括：（1）各種通道，包括人員通道、車輛通道、物流運(yùn)輸通道；（2）各種動物，如鳥類、老鼠、蚊蟲等，它們可能會攜帶病原進(jìn)行擴(kuò)散傳播；（3）粉塵等顆粒物，粉塵是病原傳播疾病的良好載體，空氣中的細(xì)小顆粒（如PM2.5）會長期在空氣中漂浮，只要粉塵攜帶有病原，就會隨風(fēng)擴(kuò)散到各個地方；（4）糞尿和污水，未經(jīng)及時處理，則會在地面上流淌，增大傳播擴(kuò)散的范圍。上述這些傳播途徑可通過有效的工程手段加以防控。

2.3 如何保護(hù)易感動物？

現(xiàn)代養(yǎng)豬更注重高產(chǎn)高效，動物生存空間受到限制，活動嚴(yán)重不足，在一定程度上阻礙了自身抵抗力和免疫力的提升，豬只感染病原的可能性大大增加。這也是很多豬場用藥越來越多，而豬病越來越難以徹底消除的一個重要原因。對動物來說，最易感染病原的地方是呼吸道和腸道，通俗的說法是“病從口入”，與此相關(guān)的有呼吸的空氣、飲水和飼料。如果空氣中粉塵濃度高、有害氣體多，很易損傷呼吸道黏膜，而感染疾病。由于現(xiàn)代養(yǎng)豬生產(chǎn)的飼養(yǎng)密度大，一旦有豬只患病，則很易產(chǎn)生交叉感染。此外，很多養(yǎng)殖場水質(zhì)衛(wèi)生質(zhì)量堪憂，特別是水線衛(wèi)生問題突出?？刂撇粷嶏嬎乐癸暳现忻咕舅氐扔泻ξ镔|(zhì)，都是防止易感動物引發(fā)疾病的關(guān)鍵要素。

3 養(yǎng)殖場工程防控的主要內(nèi)容

養(yǎng)殖場工程防控體系包含以下內(nèi)容：（1）場區(qū)和場外隔離，如設(shè)置圍墻、隔離林帶，明確場區(qū)和場外的道路關(guān)系，保持符合《中華人民共和國動物衛(wèi)生防疫法》等相關(guān)法律法規(guī)要求的各種距離要求?？茖W(xué)規(guī)劃和管理場區(qū)出入口以及參觀、銷售、飼料轉(zhuǎn)運(yùn)等與外界聯(lián)系頻繁的設(shè)施，以阻斷場外病原進(jìn)入場區(qū)。（2）場區(qū)內(nèi)部隔離，對于場區(qū)內(nèi)各功能區(qū)之間，應(yīng)有明確的間距要求，受用地制約不能達(dá)到要求時，應(yīng)盡可能利用隔離林帶加以區(qū)分，場區(qū)整體一定要做到凈污分區(qū)，相鄰豬舍之間的間距應(yīng)考慮風(fēng)向、通風(fēng)方式造成的污濁空氣流入問題。（3）場內(nèi)與工程防控相關(guān)的設(shè)施配備，如人員通道和更衣、淋浴、洗衣房等；場內(nèi)車輛行走路線和分區(qū)、分舍管理；容易產(chǎn)生污染的場所如糞污處理設(shè)施、病死豬處理設(shè)施，必須設(shè)在常年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向或側(cè)風(fēng)向處，并嚴(yán)禁形成污水倒流。對于獸醫(yī)室，應(yīng)配置在場內(nèi)污區(qū)，不應(yīng)放在生活管理區(qū)等。

3.1 場區(qū)規(guī)劃布局要求

場區(qū)布局方式（圖1）一般上風(fēng)向是生活管理區(qū)域，下風(fēng)向是糞污和隔離區(qū)，通常情況下按照場區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向進(jìn)行合理布局。

場區(qū)規(guī)劃布局的目的首先是保證空氣質(zhì)量不會對生活區(qū)及生產(chǎn)區(qū)產(chǎn)生影響，其次是污水不會往干凈的方向流，做到凈污區(qū)分，因此建場時需要考慮主導(dǎo)風(fēng)向和地形坡向的問題。如果不只一個主導(dǎo)風(fēng)向的話，比如中國大陸基本上夏天盛行東南風(fēng)，冬天盛行西北風(fēng)，在選擇風(fēng)向的時候，就需要考慮選擇東南風(fēng)還是西北風(fēng)，特別是動物處理區(qū)，選擇的位置不能對場區(qū)有影響，因此唯一的方法是將其選在側(cè)面，如果在最初建場時沒有考慮到這方面的影響，那么場區(qū)的環(huán)境衛(wèi)生將很難做好。

地形坡向同樣也是一個關(guān)鍵問題，因為風(fēng)向是難以改變的，但地形坡向可以變動。如果兩者之間統(tǒng)一，布局時就比較容易，但一旦發(fā)生矛盾，通常情況下首先考慮更改地形。雖然在改進(jìn)地形的過程中會增加工程投入，但地形順暢后，場區(qū)的排污難度就會減小。

除此之外，不同區(qū)域間要設(shè)計隔離帶加以分割。目前在很多建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)中，要求區(qū)域之間保持一定距離，來保證場區(qū)之間和區(qū)域之間不會產(chǎn)生大的影響。其中一個較好的例子是山東民和肉種雞場（圖2），設(shè)計之初就注意到了風(fēng)向?qū)鰠^(qū)建設(shè)的影響，整個場區(qū)的分區(qū)明確，場區(qū)自身的衛(wèi)生防控就能夠做得比較好，該場從20世紀(jì)90年代建場到現(xiàn)在，未發(fā)生過較大疫情，最根本就是嚴(yán)格貫徹了工程防控的設(shè)計理念，從開始的設(shè)計就比較到位。

對于生產(chǎn)區(qū)來說，凈污分區(qū)最好采用單列布置，其次采用雙列布置（圖3）。多列布置容易造成場區(qū)污濁空氣滯留。因此，在地塊不合適單列或雙列布置時，應(yīng)盡可能選擇多個生產(chǎn)小區(qū)布局方式。圖4是某豬場雙列布置的一個案例。該場也是按照凈污分區(qū)的理念設(shè)計的，即將中間（進(jìn)風(fēng)口）作為凈道，兩側(cè)（排風(fēng)口）作為污道。但在污道側(cè)，建有為每棟豬舍配置的工作間，用于住人和放置飼料添加劑、藥物和工具等物品?？梢灶A(yù)見，豬舍中排出的污濁空氣會大量進(jìn)入到工作間，從而造成很大的交叉感染風(fēng)險。因此，凈污分區(qū)不只是一個概念，設(shè)計時必須全盤考慮。

豬場的道路設(shè)置和雨污分流也是關(guān)鍵問題。要做到凈污分區(qū)，就要凈污分道，凈污道不能交叉，要分別使用，比如在豬群轉(zhuǎn)群的時候要走污道，不能走凈道。場外的道路不能進(jìn)入場內(nèi)，否則場外的車輛等會擾亂場區(qū)內(nèi)的生物安全。場區(qū)里物流頻繁的地方，比如運(yùn)輸飼料車輛、選豬臺等，與外界聯(lián)系密切，像這些流動性較大的設(shè)施、場所要建在靠近場外、便于活動的地方，不能放在深入生產(chǎn)區(qū)的位置。同時雨污分流也十分重要，因為污水處理需要成本，一旦雨水進(jìn)入，污水量增加，處理成本就會增加，所以為防止雨水進(jìn)入污水當(dāng)中，一方面需要分開收集，另一方面污水的系統(tǒng)要采用暗管或暗溝的設(shè)置方式，避免雨水的進(jìn)入，同時避免污水中的各種病原釋放到空氣中。

3.2 隔離間距要求

《中華人民共和國畜牧法》和《中華人民共和國動物衛(wèi)生防疫法》中都有明確規(guī)定，需要養(yǎng)殖場有明確場界隔離間距要求。養(yǎng)殖場需要按緩沖區(qū)、場區(qū)、畜舍實施三級防疫隔離。在用地可以滿足要求的前提下，豬場內(nèi)生活區(qū)與輔助生產(chǎn)區(qū)之間，輔助生產(chǎn)區(qū)與生產(chǎn)區(qū)之間保持不小于30 m的隔離間距，生產(chǎn)區(qū)與糞污處理區(qū)之間應(yīng)大于50 m；引種用隔離舍應(yīng)與病豬舍分開建設(shè)，與生產(chǎn)區(qū)間距最好在200 m以上；場區(qū)內(nèi)尸體解剖室、病死畜處理等設(shè)施設(shè)在下風(fēng)向；無法滿足時，一定要設(shè)置圍墻、防疫溝、種植樹木等加以隔離。為了保證豬場的長期安全，對豬舍棟間距等都有嚴(yán)格的要求。對于自然通風(fēng)豬舍，防疫棟間距應(yīng)該達(dá)到5倍檐高；若采用機(jī)械縱向通風(fēng)，間距以不小于3倍檐高為宜。

人的嗅覺對臭氣非常敏感，豬場環(huán)境污染糾紛很多是由臭氣引起的。生態(tài)環(huán)境部曾于1993年制定了《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 14554-93），2018年對其進(jìn)行修訂。標(biāo)準(zhǔn)中對緩沖區(qū)（即周界）、場區(qū)（即生產(chǎn)車間或排氣口端）的NH3、H2S等氣體都有明確的規(guī)定。盡管這個標(biāo)準(zhǔn)主要針對工業(yè)企業(yè)，但鑒于養(yǎng)殖場臭氣問題比較突出，今后一定會成為監(jiān)控對象，必須全力做好豬舍排出空氣以及豬場糞污處理系統(tǒng)的臭氣治理。目前，已有很多成熟技術(shù)可用來控制豬舍、堆肥車間的排出空氣除臭凈化，如美國的水洗—酸洗—生物過濾三級凈化技術(shù)，荷蘭的酸洗空氣過濾技術(shù)、美國的堆肥過濾和氨回收技術(shù)等等，均能獲得良好的臭氣減控效果。近年來，我國一些豬場也開始重視臭氣治理，特別是當(dāng)前新建的樓房養(yǎng)豬系統(tǒng)，均采用了排出空氣集中處理系統(tǒng)（圖5）。如果臭氣問題解決得好，那么因臭氣而設(shè)定的隔離間距要求理論上是可以減小的。

3.3 場區(qū)消毒設(shè)施要求

場區(qū)消毒設(shè)施主要涉及車輛和人員的消毒通道、消毒池。車輛消毒通道需要配置高壓沖洗消毒設(shè)備。為保證車輛清洗消毒效果，消毒通道的長度應(yīng)在30～50 m，進(jìn)出口設(shè)置1∶8～1∶10的坡度，底部設(shè)排水孔。采用靜止消毒方式的通道，長度可適當(dāng)減小，重點(diǎn)在車輛的底部和側(cè)面的清洗與消毒，尤其要注意冬天防凍，防止結(jié)冰后難以清洗。加載紫外線消毒裝置的通道，兩端最好配自動感應(yīng)門。對于敞開式車輛消毒池，其長度和坡度以及與地面之間的連接同消毒通道的要求，其寬度應(yīng)與大門同寬；其中能保證車輪淹沒的有效池底長不小于4 m、池深不小于0.3 m；池底應(yīng)耐壓、堅硬，防滲漏。人員消毒通道或消毒室應(yīng)配置紫外線照射裝置、消毒池、消毒濕槽或高壓噴霧消毒設(shè)施，并可設(shè)置隔欄通道，以保證人員可停留足夠的時間。

3.4 舍內(nèi)工程防控要求

每個豬舍入口應(yīng)有專門的消毒更衣間，以阻斷外部病原帶入；需要配備施藥、飲水免疫、噴霧消毒等設(shè)備。舍內(nèi)地面、屋面、墻體的處理應(yīng)有利于清洗和消毒，并具有很好的耐腐蝕性。水泥漏縫地板可能會產(chǎn)生病原隨水滲入內(nèi)部問題，不易徹底消毒。相比較而言，碳素鋼漏縫地板，可利用火焰消毒處理，能夠較徹底地消除病原。對于安裝設(shè)備的基礎(chǔ)、腳墊等應(yīng)牢固、填實、便于清洗，不留清理死角。

環(huán)境應(yīng)激是百病之源。由于我國冬冷夏熱、春秋換季氣候多變，科學(xué)的豬舍環(huán)境設(shè)計和合理的環(huán)境調(diào)控技術(shù)應(yīng)用，可有效降低冷熱應(yīng)激危害。在環(huán)境控制中，首先，要保證溫度的穩(wěn)定性和均勻性，短時間內(nèi)的溫度驟降應(yīng)控制在5 ℃以內(nèi)；其次，關(guān)注過高或過低溫度下高濕的不良影響；為防止風(fēng)速過高造成豬的體表不適感，即使在夏季，豬體周圍的風(fēng)速也不宜超過1.0 m/s。

豬舍空氣質(zhì)量的好壞，與清糞方式十分密切。刮板清糞基本上為日產(chǎn)日清，糞尿在舍內(nèi)的滯留時間只要不超過12 h，氨氣的排放有限。但若超過12 h，氨氣的產(chǎn)生量會快速增加。水泡糞豬舍因糞尿滯留期一般在1周以上，會有大量的氨氣等釋放進(jìn)入舍內(nèi)。為降低有害氣體的影響，需要選擇更加合理的通風(fēng)做法。已有的研究表明，只需將總通風(fēng)量的10%分配至地溝通風(fēng)中，就可使豬舍的NH3濃度降低60%～70%，能顯著改善舍內(nèi)的空氣質(zhì)量。

對于夏季采用濕簾降溫技術(shù)的豬舍，應(yīng)重視濕簾污染問題。濕簾使用一段時間后，會沉積大量的灰塵、水垢和微生物。而濕簾往往是豬舍的進(jìn)氣端，濕簾被污染后，進(jìn)入舍內(nèi)的空氣也會隨之被污染。因此，需要定期對濕簾進(jìn)行消毒。

此外，老鼠和蚊蠅是攜帶病原和接觸傳播的重要途徑，利用工程措施，對這些生物媒介實施隔離防控?？稍谪i舍周圍設(shè)置寬80～100 cm、深30～50 cm的碎石隔離帶，就有效防止老鼠進(jìn)入豬舍。對于豬舍的進(jìn)風(fēng)口、落地窗等開放部位，增設(shè)隔網(wǎng)以阻止鳥進(jìn)舍。

4 新養(yǎng)豬業(yè)態(tài)下的幾點(diǎn)思考

4.1 關(guān)于洗消中心

受非洲豬瘟的影響，養(yǎng)豬行業(yè)空前重視洗消中心建設(shè)，但是否要設(shè)在3 km建洗消中心、洗消中心是否一定要建烘干房，都應(yīng)辯證思考。對于通過接觸傳播的病原，洗消中心設(shè)在3 km外也許是有效的，但若是空氣傳播，3 km外依然是沒有用的。車輛烘干不但會帶來很大的能耗，也會造成火災(zāi)、影響車輛使用壽命等問題。如果洗消中心能做到徹底地消毒，同時強(qiáng)化場區(qū)的環(huán)境衛(wèi)生，那么即使沒有烘干處理也能達(dá)到洗消效果。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)設(shè)施養(yǎng)殖團(tuán)隊曾進(jìn)行了高壓清洗+微酸性電解水聯(lián)合應(yīng)用試驗研究，結(jié)果表明良好的洗消工藝和消毒制劑同樣能獲得理想的殺菌效果。

4.2 關(guān)于樓房養(yǎng)豬

在樓房養(yǎng)豬熱潮下，有幾個問題值得思考。第一是樓房的通風(fēng)應(yīng)如何控制，怎么做能夠保證豬舍的適宜通風(fēng)。第二對糞污處理方式應(yīng)該如何選擇，如果采用水泡糞，后端處理應(yīng)如何實現(xiàn)。第三是否考慮全進(jìn)全出。全進(jìn)全出可切斷病源的垂直傳播，一些樓房養(yǎng)豬按照生產(chǎn)線上下層布局，就難以做到全進(jìn)全出。第四是樓房養(yǎng)豬的主體建筑與民用建筑和大廠房不同，豬的飼養(yǎng)密度大，舍內(nèi)配置的設(shè)備多，腐蝕性強(qiáng)，對樓房基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)、滲漏處理等都提出了更高的要求。這些都應(yīng)該仔細(xì)思考，不能盲從。

4.3 關(guān)于消毒劑選用

實際生產(chǎn)中常用的化學(xué)消毒劑多達(dá)三十余種，大部分消毒劑的殺菌效果僅為85%左右，且普遍會產(chǎn)生耐藥性，需要選擇多種消毒劑交替使用，導(dǎo)致用量不斷加大。此外，大量的消毒劑進(jìn)入糞污處理系統(tǒng)后，會對后續(xù)的好氧或厭氧發(fā)酵產(chǎn)生不良影響，同時會進(jìn)入到土壤或水體中，對環(huán)境造成危害。因此，優(yōu)先選擇無耐藥性、綠色環(huán)保的消毒劑是必要的。

4.4 關(guān)于病死豬處置

病死豬處理應(yīng)嚴(yán)格按照《病害動物和病害動物產(chǎn)品生物安全處理規(guī)程》（GB l6548）規(guī)定進(jìn)行處置。很多豬場在病死豬處理上存在比較大的漏洞，尤其是死豬轉(zhuǎn)運(yùn)方面，如豬死后擱置在豬舍時間過長，轉(zhuǎn)運(yùn)時往往沒有封裝，直接扔在車上拉走。由于豬死后病原的增殖速度很快，會造成極大的疾病擴(kuò)散風(fēng)險。因此，死豬存放和運(yùn)輸一定要注意密封，提高轉(zhuǎn)運(yùn)安全性。