随着畜牧业集约化程度的提高，高密度饲养使得畜舍内空气污染问题突出。畜禽舍内的主要空气污染物是颗粒物(particulate matter, PM)和有害气体，它们不仅对舍内工作人员的健康和动物的福利、生产性能产生不利影响[1-2]，还会通过排风系统扩散到舍外造成大气环境污染。因此，探究畜禽舍中PM的来源及其与有害气体的空间分布和时间变化特点以及影响因素对于调控家畜生产过程中舍内空气污染物的产生具有重要意义。畜牧生产过程可产生大量PM，已成为大气环境中细颗粒物PM2.5(空气动力学直径≤2.5 μm)和PM10(空气动力学直径≤10 μm)的重要来源之一[3-4]。由于来源的差异，畜禽舍PM的组成成分与大气不尽相同，畜禽舍内的PM含有较高浓度的有机成分，主要由饲料、粪便、动物羽毛、皮屑等产生[5-6]。Cambra-López等[4]指出，皮肤和饲料颗粒中碳(C)、氧(O)和硅(Si)元素的百分比含量较高。Lovanh等[7]检测发现，肉鸡舍中的悬浮颗粒物含有较高质量浓度的NH4+、SO42-、PO43-和NO3-等多原子离子。这些PM可通过呼吸进入呼吸道，不仅能引起肺炎等呼吸系统疾病[8]，还能增加胸膜炎发病率[9]，特别是PM2.5粒径小，可以通过呼吸道渗入肺泡，进入血液循环系统，对机体造成损伤[10]。氨气(NH3)是畜禽舍内主要的气体污染物之一，具有刺激性气味，主要来自于微生物对粪便中含氮有机物的发酵分解[11]，能够对呼吸系统、眼睛、鼻窦、皮肤等产生损害作用[12-13]。Beker等[14]和Miles等[15]研究发现，鸡舍内NH3水平超过25 ppm可引起鸡的日增重、采食量和饲料转化率下降，死亡率升高。畜禽舍中的二氧化碳(CO2)主要来自动物的呼吸和粪便释放[16]，当CO2浓度过高时，可导致家禽缺氧，引起家禽食欲低下和生产性能降低[17]。畜禽舍内CO2的排放浓度有时用于评估畜禽舍中的通风率[18]。通风是舍内环境的重要影响因素，它在很大程度上决定了PM的形成、浓度和排放，甚至空间分布，同时影响舍内温湿度和鸡的体感温度[19-20]，适当地通风有利于降低舍内有害气体浓度。畜禽舍内相对湿度也是影响舍内环境和动物健康的重要因素。相对湿度太低，PM浓度往往更高，且易引起鸡体脱水、呼吸道疾病等，而湿度太高时，空气中氨的浓度也相对较高[20]。目前，尽管有较多关于大气PM2.5来源及成分分析的研究报道，但对鸡舍PM2.5的相关研究却很少，特别是关于鸡舍PM2.5微观形态的研究几乎处于空白。
本研究拟通过监测冬季肉种鸡舍内PM、NH3和CO2浓度变化，检测PM2.5的化学成分和电镜观察，初步分析冬季封闭式肉种鸡舍颗粒粉尘和有害气体的分布特点及鸡舍PM2.5的可能来源，为肉种鸡舍内PM与有害气体的控制提供理论依据。
1 材料与方法 1.1 鸡舍基本情况试验在江苏省常州市某肉种鸡场进行，监测鸡舍长60 m、宽14.8 m、檐高3.5 m、脊高4 m，呈东西走向(图 1)。鸡舍西侧墙面有宽1.4 m、高1.9 m的大门，有2个湿帘，宽6 m、高1.95 m。南侧墙壁有13扇窗户，窗宽1.46 m、高0.85 m，北侧墙壁有12扇相同规格的窗户，饲养期间处于关闭状态，主要用于采光。鸡舍东面墙有4台大风机(青岛大牧人，型号：50)，1台小风机(青岛大牧人，型号：36)。鸡舍采用阶梯式笼养方式饲养，乳头式饮水器提供饮水。舍内共有4个A型大架，呈四列五走道，每列鸡笼总长52 m、高1.7 m，分为3层，每层32组鸡笼，每组含有4个单体鸡笼。每列鸡笼下方配有传送带，鸡笼东边有宽0.44 m的横向传送带，以传送带传送方式清粪。每个走道18个光照用LED灯(规格型号：AC 220 V/50 Hz 5 W 6 500 K)，间隔3.1 m、灯高2.2 m。试验期间鸡舍内饲养57~58周龄优矮鸡，平均母鸡数5 626只，公鸡数118只。
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1.门；2.二道门；3.湿帘；4.鸡架；5.大风机；6.小风机；7.检测点；8.饲料间；9.办公间 1.Door; 2.The second door; 3.Wet-curtain; 4.Chicken frame; 5.Large fan; 6.Small fan; 7.Measuring point; 8.Feed room; 9.Office room 图 1 监测鸡舍平面图和监测位置分布(长度单位为cm) Figure 1 Floor plan of the chicken house with measuring points marked (Unit of length is cm) |
鸡舍每天4:30-20:30开灯16 h，饲养员每天05:00-5:30喂料1次并检查鸡群，分别在09:30-10:00和14:00-14:30各捡蛋1次，14:30-16:30进行人工输精。由于冬季舍外温度低，为保证舍内温度适宜，将西面墙的湿帘用塑料膜和彩条布覆盖。每天09:00-17:00，饲养员根据当天天气和气温调节舍内通风，鸡舍前部温度高于14 ℃时，通过掀起彩条布增大湿帘暴露面积提高鸡舍内通风量；鸡舍前部温度低于13 ℃时，通过增大挡板遮挡风机面积减少舍内通风。鸡舍内每2 d通过传送带清粪1次，试验期间清粪时间分别为19和21日07:00以及23和25日05:00。
1.3 仪器与设备鸡舍内颗粒物采集使用BTPM-HS1环境空气颗粒物采样器(丹东百特仪器有限公司)，采样流量为16.67 L·min-1，每天采样时间16 h，采样滤膜为直径47 mm的石英滤膜(Whatman公司)，采样前在马弗炉中经450 ℃高温处理2 h，采样前后分别在干燥器中干燥24 h并称重，-20 ℃保存，用于后期成分分析和电镜观察。离子成分分析采用ICS-90离子色谱分析仪(美国戴安公司)，元素采用ICP-MS 7500元素分析仪(安捷伦科技有限公司)，EC、OC采用DRI 2001A ECOC分析仪(Atmoslytic公司)，电镜观察采用S4800扫描电子显微镜(日本日立公司)。颗粒物浓度监测采用PC-6A型粉尘浓度监测报警仪，购自江苏省激光研究所有限公司，测量范围为0.001~10.000 mg·m-3，相对误差≤10%。NH3和CO2浓度监测采用JK40-IV型便携式多功能监测仪，购自深圳市吉顺安科技有限公司，监测范围分别为0~100 ppm，0~5 000 ppm，最大允许误差均为＜±3% (F.S)。温度和相对湿度使用购自中国上海美得时仪器仪表科技有限公司的TH101C型温湿度表，测量误差分别为≤±1 ℃和≤±5% RH。风速和光照分别采用DFA-3型微风测量仪(鞍山市铁东光学仪表厂)和LX-101型照度计(台湾路昌电子有限公司)测定。
1.4 监测方法监测在2016年12月19日-2016年12月26日进行，每天监测时间为05:00-21:00，每2 h时监测1次鸡舍内的温度、相对湿度、风速、光照、PM2.5、PM10、TSP、NH3和CO2浓度。监测点分布在舍内7个位置和舍外1个位置(图 1)，其中监测点前、中、后、南和北高度均为1.2 m，监测点上、下高度分别为1.6和0.7 m，舍外监测点距鸡舍门6.8 m，高度1.2 m。颗粒物采样器固定于试验鸡舍中间位置，采样器进气口高1.7 m。试验过程中详细记录鸡舍内的饲养管理流程。
1.5 数据统计与分析将试验原始数据用Excel进行初步整理，再使用GraphPad Prism 5.0进行统计分析。用单因素ANOVA统计分析差异显著性，P < 0.05表示差异显著，试验数据以“平均值±标准误(Mean±SEM)”表示。鸡舍平面图由AutoCAD2016软件绘制。
2 结果 2.1 鸡舍温度、相对湿度、风速和光照分析 2.1.1 鸡舍不同位置的温度、相对湿度、风速和光照对比如表 1所示，在监测鸡舍中，前部距离大门和通风口最近，温度显著低于其他位置(P < 0.05)，而风速最高，南、北两侧靠近采光窗，光照强度最强，后部最弱。
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表 1 鸡舍内不同位置的温度、相对湿度、风速和光照对比 Table 1 Comparison of temperature, relative humidity, airflow speed and illumination at different positions in the layer house |
由图 2A可见，随白天舍外温度的升高，鸡舍内温度也呈逐渐上升趋势，13:00时达到最高值(15.72±0.22) ℃，相对湿度在15:00时达到最低值(62.65±1.82)%。图 2B显示，09:00时光照强度迅速升高，13:00时达到最高值(112.84±9.14)lx，随后逐渐降低，21:00时鸡舍内关灯，光照强度降到最低值2 lx，风速变化趋势与光照强度基本一致，白天逐渐升高，13:00时达到最高值(0.210±0.011)m·s-1。
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图 2 鸡舍内温度、相对湿度、风速和光照在05:00-21:00的变化 Figure 2 Variation of temperature, relative humidity, airflow speed and illumination at daytime from 05:00 to 21:00 in the chicken house |
图 3A显示，不同粒径的PM浓度在鸡舍中的分布均为中、后部显著高于前部(P < 0.05)，上部的PM10和TSP浓度显著高于下部(P < 0.05)，而PM2.5在鸡舍的不同高度未表现出显著差异(图 3B)。不同粒径的PM浓度在鸡舍南、北两侧及中部均无显著差异(图 3C)。
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不同字母表示差异显著(P < 0.05)。下图同 Different letters indicate the significant difference (P < 0.05). The same as below 图 3 颗粒物浓度在鸡舍不同位置的对比 Figure 3 Comparison of particulate matter concentrations at different positions in the chicken house |
PM浓度在早上05:00喂料时最高(图 4)，之后呈逐渐降低趋势，15:00和19:00时TSP稍有上升，21:00时不同粒径PM浓度均降至最低。
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图 4 鸡舍内颗粒物浓度在05:00-21:00的变化 Figure 4 Variation of particulate matter concentrations at daytime from 05:00 to 21:00 in the chicken house |
与PM浓度的不同位置对比(图 3)不同，图 5显示，PM2.5/PM10、PM2.5/TSP和PM10/TSP在前、中、后位置没有显著性差异，而在鸡舍上部显著低于下部(P < 0.05)，南部显著高于北部(P < 0.05)，即相对于鸡舍上部和北部，下部和南部的细颗粒物所占比例较高。
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图 5 颗粒物浓度比值在鸡舍不同位置的对比 Figure 5 Comparison of particulate matter concentrations ratio at different positions in the chicken house |
一天中不同时间的PM浓度比值如图 6所示，PM2.5/PM10、PM2.5/TSP和PM10/TSP的比值范围分别为0.40~0.62、0.15~0.33和0.38~0.52，其中21:00时PM浓度比值高于其他时间段，即21:00鸡群处于安静状态时，细颗粒浓度所占比例升高。
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图 6 鸡舍内颗粒物浓度比值在05:00-21:00的变化 Figure 6 Variation of particulate matter concentrations ratio at daytime from 05:00 to 21:00 in the chicken house |
试验鸡舍中总体颗粒物比值的百分频率如图 7所示，PM2.5/TSP比值在0~0.3范围内达到88.89%，而PM2.5/PM10比值在0.3~0.6范围内达到88.89%，PM10/TSP比值在0.3~0.6范围内达到96.43%。
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图 7 鸡舍内颗粒物浓度比值频率分布 Figure 7 Percentage frequency distribution of particulate matter concentrations ratio in the chicken house |
图 8显示，试验鸡舍外不同粒径PM浓度均极显著低于舍内(P < 0.001)。
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***. P < 0.001 图 8 鸡舍内外不同粒径颗粒物浓度对比 Figure 8 Comparison of different size particulate matter concentrations inside and outside the chicken house |
肉种鸡舍中PM2.5主要成分含量如表 2所示，总碳(TC)含量最高，占PM2.5总质量的30.52%，其中有机碳(OC)为TC的主要部分，占PM2.5总质量的23.63%。此外，鸡舍中PM2.5还含有较高浓度的NO3-、SO42-、NH4+、Cl-、Ca2+等离子，平均浓度分别为27.03、14.43、12.64、4.80和3.07 μg·m-3，但K、Fe、Ca等金属元素浓度不高。
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表 2 鸡舍中PM2.5主要成分含量 Table 2 Component contents of PM2.5 in the chicken house |
由表 3可见，鸡舍PM2.5中的水溶性离子间，Na+与K+、Cl-均表现出显著正相关(P < 0.05)，Mg2+与Cl-极显著相关(P < 0.01)，NO3-与SO42-也存在显著相关关系(P < 0.05)。
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表 3 鸡舍中PM2.5水溶性离子间的Pearson相关系数 Table 3 Pearson correlation coefficients among water soluble ions of PM2.5 in the chicken house |
图 9显示，肉种鸡舍中采集到的PM2.5形态各不相同，它们可能有不同的来源，含不同的成分。图 9A为2 000倍电镜下PM2.5形态，图 9B、C均为20 000倍电镜下PM2.5形态，图 9D、E为30 000倍，图 9F为50 000倍。可见鸡舍中采样16 h时颗粒物密度较大(图 9A)，图 9B、D表面圆润光滑，呈胶状，而图 9C、E表面干燥，且图 9E表面粗糙，凹凸不平；图 9F不同于其他形态，呈现链状。
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A.颗粒物(2 000×)；B.其他颗粒(20 000×)；C.矿物颗粒(20 000×)；D.其他颗粒(30 000×)；E.矿物颗粒(30 000×)；F.烟尘颗粒(50 000×) A. Particles (2 000×); B. Other particles (20 000×); C. Mineral particles (20 000×); D. Other particles (30 000×); E. Mineral particles (30 000×); F. Smoke dust (50 000×) 图 9 鸡舍内PM2.5的微观形貌 Figure 9 Microscopic morphology of PM2.5 in the chicken house |
图 10中，A~E为鸡舍中PM2.5的微观形貌，a~e为与之对应的能谱化学组成图，反映各颗粒物中的化学成分。表 4为图 10a~e中颗粒物化学成分质量百分比的量化，表 5为图 10a~e中颗粒物化学成分原子数百分比的量化。其中C、O和Si元素含量最高，部分颗粒物中含有少量Ca、Na、Cl、K、Zn和P元素。
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A~E.试验鸡舍中PM2.5的微观形貌；a~e.试验鸡舍中PM2.5的能谱化学组成图 A-E. Microscopic morphology of PM2.5 in the chicken house; a-e. Energy spectrum diagram of PM2.5 in the chicken house 图 10 鸡舍中PM2.5的显微形貌和能谱化学组成图 Figure 10 Microscopic morphology and energy spectrum diagram of PM2.5 in the chicken house |
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表 4 颗粒物化学成分质量百分比 Table 4 Mass percentage of particulate matter chemical composition |
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表 5 颗粒物化学成分原子数百分比 Table 5 Atomic percentage of particulate matter chemical composition |
图 11显示，鸡舍前部有害气体浓度显著低于中、后部(P < 0.05，图 11A、11D)，而在鸡舍的不同高度，NH3与CO2呈现出不同趋势，下部NH3浓度显著高于上部(P < 0.05，图 11B)，下部CO2浓度显著低于中部(P < 0.05，图 11E)，中、南部CO2浓度显著低于北部(P < 0.05，图 11F)。
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图 11 有害气体浓度在鸡舍不同位置的对比 Figure 11 Comparison of noxious gas concentrations at different positions in the chicken house |
NH3与CO2在一天中的变化趋势并不相同(图 12)，NH3在13:00时浓度最低，21:00时浓度最高，而CO2在05:00时浓度最高，随着白天通风的增加逐渐下降，15:00达到最低浓度值，为了控制温度降低通风后，CO2浓度又出现小幅度回升，直到关灯后再一次下降。
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图 12 鸡舍内有害气体浓度在05:00-21:00的变化 Figure 12 Variation of noxious gas concentrations at daytime from 05:00 to 21:00 in the chicken house |
由表 6可见，温度与PM2.5浓度显著相关(P < 0.01)，与PM10和TSP相关性却不显著，而风速正好相反，与PM2.5浓度相关性不显著，与PM10和TSP显著负相关(P < 0.01)。相对湿度与颗粒物浓度存在显著负相关关系(P < 0.001)，CO2与颗粒物浓度和NH3浓度则表现出显著正相关关系(P < 0.001)。
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表 6 鸡舍内环境参数间的Pearson相关系数 Table 6 Pearson correlation coefficients among microclimatic variables in the chicken house |
由表 7可见，舍内的风速和CO2浓度受舍外影响并不大，而舍内外温度、相对湿度、光照和颗粒物浓度、NH3浓度表现出显著地相关性。
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表 7 鸡舍内外环境参数间的Pearson相关系数 Table 7 Pearson correlation coefficients of microclimatic variables inside and outside the chicken house |
遗传和环境是影响蛋鸡生产性能的主要因素，而后者的影响相对更大，养殖环境包括环境温度、相对湿度、气流速度和光照强度等[21]。Dawkins等[22]研究认为，相对于饲养密度，养殖环境条件对鸡福利的影响更大。本试验在冬季进行，鸡舍内不同位置的平均温度、相对湿度、风速和光照分别为13.44~16.24 ℃、60.42%~70.28%、0.159~0.198 m·s-1、35.61~75.24 lx，不同时间的各因素范围分别为14.18~15.72 ℃、62.65%~67.82%、0.155~0.210 m·s-1和2.00~112.84 lx；其中温度和照度均符合中华人民共和国农业行业标准，而相对湿度未达到相应的标准[23]，也有研究认为，相对湿度对动物健康的影响因温度的不同而不同，且低湿更利于缓和畜禽的高温或低温应激[24]。吴鹏威等[25]监测发现，石家庄半开放式鸡舍在寒冷季节的舍内温度为8.9~12.5 ℃，相对湿度为54.3%~67.0%，均低于本试验鸡舍，这与试验鸡舍的地理位置和鸡舍结构有很大关系，本试验鸡舍位置相对偏南，且封闭式鸡舍较半开放式鸡舍保温御寒效果更好。因试验鸡舍有采光窗，白天舍内光照受外界影响较大，与王强等[26]的研究一致。
监测鸡舍的前部温度显著低于其他位置，相对湿度也是最低，而风速是最高的。这是因为江苏地区气候特点为冬季寒冷干燥，冷空气从舍外进入舍内，导致了离进风口近的前部温度和相对湿度偏低，这可能是本试验中温度与相对湿度呈正相关关系的原因，而这一结果与其他舍中的研究结果不一致[27-28]。鸡群活动产生热量，呼吸产生水蒸气[25]，使鸡舍中部的温度和相对湿度较高，南、北两侧靠近采光窗，光照强度最强。9:00时饲养员根据天气情况适当通风改善舍内空气质量，温度稍有下降，之后随舍外光照增强、温度升高，舍内光照强度和温度也逐渐上升，同时在13:00时达到最高值，随后呈逐渐降低趋势，这与温度和光照强度呈正相关的结果一致。
3.2 冬季封闭式鸡舍内颗粒物的分布特点及PM2.5成分分析 3.2.1 颗粒物浓度本试验监测得到鸡舍中不同位置的PM2.5浓度为52.83~69.88 μg·m-3，PM10浓度范围为106.23~153.50 μg·m-3，TSP浓度范围为243.83~390.43 μg·m-3，均远低于中华人民共和国农业行业标准和其他蛋鸡舍。Nimmermark等[29]监测笼养蛋鸡舍中TSP浓度为2.3 mg·m-3，Li等[30]用不同方法监测蛋鸡舍中PM2.5浓度为125和185 μg·m-3，PM10浓度为902和968 μg·m-3。这些结果的差异与测量仪器、监测时间、鸡的品种、日龄、测量时间、鸡舍构造等都有关系，且本试验选择肉种鸡舍作为试验对象，在日常管理、环境控制上比一般蛋鸡舍要求更高。
鸡舍前部的不同粒径PM浓度均显著低于中、后部，这是因为经风机负压送风，舍外低PM浓度的空气进入鸡舍，将前部PM带到鸡舍中部和后部。在鸡舍上部的PM10和TSP浓度显著高于下部，这与杨选将等[31]监测结果一致，与鸡舍内部构造和气流方向有关。试验鸡舍每天只在05:00喂料1次，因间隔时间长，喂料时鸡群易出现躁动、抢食等行为，导致PM浓度升高，在21:00时，鸡群处于安静状态，各粒径PM浓度显著下降。本试验监测结果与Costa等[32]研究结果一致，PM浓度与动物活动有直接联系，喂料时PM10浓度达到最大。
低的PM浓度比值表示细颗粒(PM2.5)所占比例低[33]。与PM浓度的对比结果和变化趋势不同，PM浓度比值在鸡舍前、中、后位置没有显著差异。鸡舍上部的PM2.5/PM10、PM2.5/TSP和PM10/TSP均显著低于下部，表明在鸡舍上部PM2.5和PM10的相对含量较少。相对于北部，南部的PM2.5和PM10含量相对更多，这可能与光照有关，鸡舍南侧为向阳侧，碳氢化合物和氮氧化合物等一次污染物在太阳紫外线照射下发生光化学反应生成二次气溶胶[34]，宋宇等[35]研究也表明，日照时间长，气温高及光化学反应活跃，是细颗粒物的重要来源。这与本次监测的结果光照和PM2.5、PM10显著相关但与TSP相关性不显著一致。但与南、北两侧的光照没有显著差异相悖，是因为鸡舍外的南边种着常绿乔木，遮挡了部分阳光，但投射进鸡舍的紫外光可能仍比北边强一些。虽然21:00时PM浓度显著下降了，但比值却显著升高，即此时PM2.5和PM10所占比例上升，表明鸡群安静时，TSP沉降较快，而PM2.5和PM10粒径较小，具有长时间悬浮的特点[36]。Li等[30]和Takai等[37]监测的蛋鸡舍中PM2.5/PM10值分别为0.14和0.11，均小于本试验结果。Bonifacio等[33]在开放式牛舍中测得PM2.5/PM10在0~0.3的百分频率为45%~59%，PM10/TSP在0~0.4占到77%，在该牛舍中，PM主要为粗颗粒(PM10和TSP)，相较于开放式牛舍，本试验鸡舍中PM2.5和PM10为主要PM。试验鸡舍内PM浓度极显著高于舍外，表明鸡舍是重要的PM贡献源，与Kaasik和Maasikmets[27]的研究结果一致。
3.2.2 PM2.5成分本次监测的肉种鸡舍内PM2.5的主要成分为OC，质量浓度为39.66 μg·m-3，达到PM2.5质量的23.63%，OC和EC质量浓度均远高于叶招莲等[38]于2016年10-11月在常州地区检测的大气PM2.5中OC和EC的质量浓度。这些结果表明，鸡舍内PM2.5的OC和EC，除了大气来源外，还存在其他来源。鸡舍内PM2.5的能谱化学组成图也显示鸡舍内PM2.5中C和O含量最高，其次还有Si、Ca等元素，有的颗粒中还含有Na、Cl、K、Zn、P等元素，与Cambra-López等[4]报道的结果一致。畜舍PM中有机物含量较高，皮肤、羽毛、粪尿、饲料等都是畜禽舍中PM的重要来源，且化学成分相似，粪中P含量相对更高，皮肤和饲料中含有高百分比的C、O和少量的Si、P、Ca，极少量Cl、Na等[4, 39]。结合本试验PM2.5能谱图和成分分析结果初步判断，监测的肉种鸡舍中PM2.5主要来源于饲料、粪尿、羽毛和皮肤。
此外，颗粒物中还含有较高浓度的NO3-、SO42-、NH4+、Cl-、Ca2+等离子。在畜禽舍中，作为颗粒物形成的前体气体NH3、氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO2)和挥发性有机混合物(VOCs)会在气体-颗粒物转换过程中形成NO3-、SO42-和NH4+等次级无机颗粒[4]。Lammel等[40]检测畜舍PM的成分发现，有较高浓度的NH4+、NO3-、OC和Ca，与本试验结果相似。但本试验样品中阴阳离子不平衡，阴离子浓度是阳离子浓度的2.57倍，说明有浓度较高的阳离子没有检测。水溶性离子的相关性结果显示，NO3-与SO42-间存在强的相关性，二者可能有相同的污染来源，NO3-和SO42-也是大气颗粒物中主要的阴离子，主要来源于煤炭、汽油和柴油等的燃烧[41]，监测鸡舍所在的养殖场生活垃圾主要通过燃烧处理，这成为舍内NO3-和SO42-的来源之一。Na+与K+，Na+与Cl-，Mg2+与Cl-之间存在显著的相关关系，这与Li等[42]的研究结果一致。鸡粪、皮肤和饲料是它们的共同来源，鸡粪中富含Na、K等多种矿物质元素，Na+、K+和Cl-通常作为添加剂添加到饲料中，来自饲料、皮肤和粪便的大多数颗粒中都有大量的Na、Cl、Mg、K、Ca等元素[43]。
扫描电镜图清晰地展现了鸡舍内PM2.5的微观形态。相较于Cambra-López等[4]在兔舍的颗粒物扫描电镜图，肉种鸡舍中颗粒物浓度高很多。本试验中部分颗粒表面圆润光滑，呈胶状(图 9B、9D)，该颗粒中含有较多水分，与鸡舍中湿度大的环境相符。结合成分分析结果和陈航宇、赵承美等[44-45]对大气颗粒物微观形态的分析，本试验中，部分颗粒为形状比较规则的矿物颗粒(图 9C)，一般是经过化学反应行成的二次颗粒，主要是硫酸盐和硝酸盐类，可能是气体与颗粒物发生反应过程中产生的。还有一些是表面粗糙、形状不规则的矿物颗粒(图 9E)，主要来自于地面扬尘，部分来源于饲料和粪便。图 9F中颗粒物为链状，赵承美等[45]指出，链状颗粒物主要为烟尘集合体，可能是来自于养殖场燃烧生活垃圾所产生的烟尘。
3.3 冬季封闭式鸡舍内有害气体分布特点在监测鸡舍中，NH3在不同位置范围为0.79~1.29 mg·m-3，在不同时间的平均浓度为0.91~1.06 mg·m-3，与陈峰和何玉书[46]监测结果相近，但Costa等[47]、Koerkamp等[48]在蛋鸡舍的监测结果均高于本试验结果，这是因为饲养员管理、监测仪器的使用、鸡的品种日龄等多种因素对NH3浓度均有影响。鸡舍前部NH3浓度显著低于中、后部，因为外界的空气进入鸡舍稀释了NH3浓度[27]，清粪的传送带位于每列鸡架的底部，故鸡舍下部NH3浓度显著高于上部。白天NH3浓度随风速的增加而下降，13:00后逐渐上升，可能是因为此时采食几乎结束，粪便排放速率增加。05:00时NH3浓度低于21:00，是因为蛋鸡在关灯后进入休息状态，新陈代谢减慢[49]。
CO2主要来自动物呼吸，也有少量来源于粪便分解[50]。监测鸡舍不同位置CO2浓度为1 886.70~2 527.62 mg·m-3，不同时间的平均浓度为1 993.64~3 037.28 mg·m-3，均高于杨选将等[31]监测的结果。试验鸡舍前部的CO2浓度显著低于中、后部，与PM和NH3结果相似，中部显著高于下部，北部显著高于南部，是因为在高度上，下部风速最高，这与风机的高度有关，而北侧的风速也低于中部和南侧，鸡舍大门在南侧，饲养员进出开门时舍外寒风由此进入，这也是南侧温度略低于北侧的原因之一。为了保温，夜晚通风达到最低，CO2在舍内积累，在早上浓度达到最高，白天随通风增加在15:00时降到最低，下午鸡群排粪增加、通风减少，15:00后稍有上升趋势，21:00鸡群安静后，CO2再次下降。
4 结论 4.1各环境参数在鸡舍中的不同位置存在差异，鸡舍前部(进风口)空气质量相对鸡舍中部和后部(出风口)较好。
4.2鸡舍内饲养员的活动(输精)和鸡群的活动(采食)均会引起颗粒物浓度的上升，而通风能够适当地降低颗粒物和有害气体浓度。
4.3试验鸡舍内不同粒径颗粒物(PM2.5、PM10、TSP)浓度均极显著高于舍外。
4.4肉种鸡鸡舍内PM2.5中OC含量最高，成分分析及电镜扫描结果显示，鸡舍PM2.5主要来源于肉鸡皮肤、饲料、粪便、地面扬尘和舍外大气等。
4.5温度与细颗粒(PM2.5)正相关性较强，而风速与粗颗粒(PM10、TSP)负相关性较强，相对湿度与各粒径颗粒物浓度均有强负相关性。
4.6在封闭式试验鸡舍中，通风主要根据舍内温度改变而改变，所以舍外风速对舍内影响不大，但舍内温度、相对湿度、光照和PM、NH3浓度显著地受到舍外影响。
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