家畜环境卫生学之温热环境

家畜环境卫生学家畜环境卫生学第三节第三节 空气湿度空气湿度第三节第三节 空气湿度空气湿度 一、空气湿度的概念一、空气湿度的概念 通常空气都会有一定的气态水通常空气都会有一定的气态水水汽，形水汽，形成了空气湿度成了空气湿度.这些水汽来自水面、植物和潮这些水汽来自水面、植物和潮湿土壤等水分的蒸发。湿土壤等水分的蒸发。表示空气含有水汽多少表示空气含有水汽多少 的物理量称空气湿度的物理量称空气湿度（humidity）。）。湿度的表示方法通常有以下指标：湿度的表示方法通常有以下指标：1、水汽压、水汽压、饱和湿度、饱和湿度：空气中实有水汽所产生的压力，叫着水汽压，用压空气中实有水汽所产生的压力，叫着水汽压，用压力单位力单位“帕帕”表示。表示。当空气中水汽达到最大值时，成为当空气中水汽达到最大值时，成为“饱和空气饱和空气”,此此时的湿度称为时的湿度称为“饱和湿度饱和湿度”，这时的水汽压称为，这时的水汽压称为“饱和水汽压饱和水汽压”。饱和湿度与空气温度有关，温度越高，饱和湿度越饱和湿度与空气温度有关，温度越高，饱和湿度越大，即能容纳的水汽量越多。大，即能容纳的水汽量越多。概念概念2.绝对湿度绝对湿度(absolute humidity)单位体积空气中所含水汽的质量，单单位体积空气中所含水汽的质量，单位为克位为克/立方米。立方米。绝对湿度直接表示空气中水汽的绝对绝对湿度直接表示空气中水汽的绝对含量，即指空气中实际含有的水汽量。含量，即指空气中实际含有的水汽量。概念概念3、相对湿度、相对湿度(relative humidity;RH)空气中实际含有水汽量与该温度下空气中可空气中实际含有水汽量与该温度下空气中可容纳的最大水汽含量之比。容纳的最大水汽含量之比。它表示空气潮湿的程度，以百分率表示，是它表示空气潮湿的程度，以百分率表示，是表示空气湿度最常用的指标。表示空气湿度最常用的指标。相对湿度相对湿度=绝对湿度绝对湿度/饱和湿度饱和湿度100%概念概念4、饱和差：、饱和差：在一定温度下饱和湿度（饱和水汽压）和绝对在一定温度下饱和湿度（饱和水汽压）和绝对湿度（实际水汽压）之差。湿度（实际水汽压）之差。饱和差愈大，表示空气愈干燥。饱和差愈大，表示空气愈干燥。饱和差饱和差=饱和湿度绝对湿度饱和湿度绝对湿度概念概念5、露点：、露点：空气中实有水汽量不变，且压力一定时，当空气中实有水汽量不变，且压力一定时，当气温下降到使水汽达到饱和状态时，该温度气温下降到使水汽达到饱和状态时，该温度称为称为露点露点。水汽含量越高，露点越高。水汽含量越高，露点越高。概念概念空气湿度也有日变化和年变化的现象，绝对湿度因空气湿度也有日变化和年变化的现象，绝对湿度因气温影响地面的蒸发，基本上受气温的支配，所以气温影响地面的蒸发，基本上受气温的支配，所以在一日和一年中，温度最高的时候，绝对湿度最高。在一日和一年中，温度最高的时候，绝对湿度最高。而相对湿度则与气温的日变化和年变化相反，在一而相对湿度则与气温的日变化和年变化相反，在一天中温度最低的时候，相对湿度最高，在清晨日出天中温度最低的时候，相对湿度最高，在清晨日出前往往达到饱和而凝结为露，霜和雾。前往往达到饱和而凝结为露，霜和雾。在我国相对湿度的年变化又受季风的影响，最高值在我国相对湿度的年变化又受季风的影响，最高值出现于降水最多的夏季，最低值在冬季。出现于降水最多的夏季，最低值在冬季。概念概念二、畜舍中的气湿二、畜舍中的气湿来源：来源：在畜舍中由于家畜皮肤和呼吸道，以及潮湿在畜舍中由于家畜皮肤和呼吸道，以及潮湿地面、粪尿、污湿垫料等蒸发，故在大多数地面、粪尿、污湿垫料等蒸发，故在大多数情况下，舍内空气的绝对湿度总是大于舍外。情况下，舍内空气的绝对湿度总是大于舍外。在冬季，尤其是较寒冷的北方，畜舍封闭和在冬季，尤其是较寒冷的北方，畜舍封闭和通风不良，舍内水汽有通风不良，舍内水汽有75%左右来自畜体的左右来自畜体的蒸发，显著大于舍外；在门窗洞开、通风良蒸发，显著大于舍外；在门窗洞开、通风良好的夏季，舍内外湿度相差不大。好的夏季，舍内外湿度相差不大。分布：分布：水汽的密度较空气小，在封闭式畜舍的上部和水汽的密度较空气小，在封闭式畜舍的上部和下部的湿度均较高。下部的湿度均较高。在保温隔热不良的畜舍内一天中的温度变化较在保温隔热不良的畜舍内一天中的温度变化较大，如果空气潮湿，当气温下降，很容易达到大，如果空气潮湿，当气温下降，很容易达到露点而凝结为雾。露点而凝结为雾。有时虽然气温未降低到露点，但如地面、墙壁有时虽然气温未降低到露点，但如地面、墙壁和天棚的导热性能好，温度低达露点，即在畜和天棚的导热性能好，温度低达露点，即在畜舍的内表面凝结为水或霜，加大了畜舍的散热。舍的内表面凝结为水或霜，加大了畜舍的散热。家畜对湿度的要求：从动物的生理要求来说，从动物的生理要求来说，相对湿度以相对湿度以5070%比较比较适宜。适宜。各种畜舍潮度的最高限度：各种畜舍潮度的最高限度：成年牛舍为成年牛舍为85%，犊牛舍、分娩室、公牛舍犊牛舍、分娩室、公牛舍75%；马舍为马舍为80%；成年猪舍、后备猪舍为成年猪舍、后备猪舍为6575%，肥猪舍为肥猪舍为7580%；绵羊舍为绵羊舍为80%、产羔间、产羔间75%、鸡舍鸡舍70%。三、气湿对家畜的影响三、气湿对家畜的影响 (一一)对家畜热调节的影响对家畜热调节的影响 由于水汽具有下列三个物理特性，使空气由于水汽具有下列三个物理特性，使空气湿度对畜体的体热放散有重要影响。湿度对畜体的体热放散有重要影响。热容量热容量 水汽的热容量很大，水汽热容量几乎水汽的热容量很大，水汽热容量几乎是干空气的是干空气的2倍。因此气温低（水汽温度也低）倍。因此气温低（水汽温度也低），水汽可大量吸收畜体放散的热，高温下的水，水汽可大量吸收畜体放散的热，高温下的水汽吸收畜体放散的热也就少了。汽吸收畜体放散的热也就少了。导热性导热性 水汽的导热系数为干空气的水汽的导热系数为干空气的20多倍，多倍，低温下，水汽具有很强的导热能力。低温下，水汽具有很强的导热能力。对长波辐射的吸收率对长波辐射的吸收率 水汽能吸收大于水汽能吸收大于1毫毫微米波长的辐射。当气温低时，水汽大量吸微米波长的辐射。当气温低时，水汽大量吸收畜体发射的辐射热，气温高时，又向畜体收畜体发射的辐射热，气温高时，又向畜体发射长波辐射。发射长波辐射。1.气湿对蒸发散热的影响气湿对蒸发散热的影响在适宜温度条件下，气湿对热调节影响不大。在适宜温度条件下，气湿对热调节影响不大。当温度升高（接近当温度升高（接近30摄氏度），家畜主要依靠蒸摄氏度），家畜主要依靠蒸发散热，而蒸发散热受空气湿度的影响。发散热，而蒸发散热受空气湿度的影响。空气水汽量大，畜体蒸发面水汽压与空气水汽压空气水汽量大，畜体蒸发面水汽压与空气水汽压之差减小，这样使蒸发散热量减少。之差减小，这样使蒸发散热量减少。因此在高温高湿的环境中，畜体的散热更为困难，因此在高温高湿的环境中，畜体的散热更为困难，也就是说，高湿加剧了高温对畜体的影响。也就是说，高湿加剧了高温对畜体的影响。2.气湿对非蒸发散热的影响气湿对非蒸发散热的影响在低温时，家畜以非蒸发散热为主，散热方式以在低温时，家畜以非蒸发散热为主，散热方式以传导、辐射、对流三种方式，低温时，家畜应减传导、辐射、对流三种方式，低温时，家畜应减少非蒸发散热量以维持体温，在低温时，湿度大少非蒸发散热量以维持体温，在低温时，湿度大对家畜极为不利。对家畜极为不利。1.潮湿空气的导热性和容热量都比干燥空气大，潮湿空气的导热性和容热量都比干燥空气大，又善于吸收畜体的长波辐射热，所以在低温的情又善于吸收畜体的长波辐射热，所以在低温的情况下，使畜体的热量很易散失。况下，使畜体的热量很易散失。2.在高湿度时，家畜的被毛和皮肤能吸收在高湿度时，家畜的被毛和皮肤能吸收空气中的水分，使其导热系数加大，降低空气中的水分，使其导热系数加大，降低体表的热阻作用，使体内的热量易散失。体表的热阻作用，使体内的热量易散失。从以上二方面讲，高湿可加大非蒸发散热，从以上二方面讲，高湿可加大非蒸发散热，从而不利于低温时的热调节。从而不利于低温时的热调节。(二二)气湿对家畜生产力的影响气湿对家畜生产力的影响 在适宜的温度环境中，湿度变化对动物生殖在适宜的温度环境中，湿度变化对动物生殖繁育、产奶产蛋、生长育肥影响都不很大。繁育、产奶产蛋、生长育肥影响都不很大。湿度对家畜生产机能的影响，主要在高温或湿度对家畜生产机能的影响，主要在高温或低温环境下低温环境下高温高湿或低温高湿时，不利于动物生殖活动。高温高湿或低温高湿时，不利于动物生殖活动。高温高湿时，家畜采食量下降；低温高湿饲料高温高湿时，家畜采食量下降；低温高湿饲料消耗率增加，进而影响生长肥育、产蛋和产奶。消耗率增加，进而影响生长肥育、产蛋和产奶。(三三)气湿对家畜健康的影响气湿对家畜健康的影响1.高湿 高温高湿时，可破坏热平衡；对畜体的健康和抵抗力都高温高湿时，可破坏热平衡；对畜体的健康和抵抗力都有不良影响。有不良影响。高湿环境有利于病原性真菌、细菌、寄生虫繁殖生长，高湿环境有利于病原性真菌、细菌、寄生虫繁殖生长，容易发生传染病和皮肤病。容易发生传染病和皮肤病。高湿，饲料、垫料易霉败，可发生霉败饲料中毒和使雏高湿，饲料、垫料易霉败，可发生霉败饲料中毒和使雏鸡群爆发曲霉菌病。鸡群爆发曲霉菌病。低温高湿，家畜易患各种感冒性疾病和神经痛、风湿症、低温高湿，家畜易患各种感冒性疾病和神经痛、风湿症、关节炎、肌肉炎；关节炎、肌肉炎；2.低湿 湿度过低，空气干燥，将加大皮肤和粘膜表面的湿度过低，空气干燥，将加大皮肤和粘膜表面的蒸发，造成皮肤和粘膜干裂，降低对微生物的防蒸发，造成皮肤和粘膜干裂，降低对微生物的防卫能力，或引起呼吸道疾病、湿度过低还可能使卫能力，或引起呼吸道疾病、湿度过低还可能使家禽羽毛生长不良、蓬乱。家禽羽毛生长不良、蓬乱。总之，湿度过高、过低都可引致家畜发生疾病总之，湿度过高、过低都可引致家畜发生疾病。四、畜舍防潮措施：高湿对家畜的热调节、健康和生产力影响比较严重。高湿对家畜的热调节、健康和生产力影响比较严重。且影响建筑物的使用寿命和增加维修保养费用。且影响建筑物的使用寿命和增加维修保养费用。1、选好场址：、选好场址：牧场场地应选在高燥、排水良好的地区；牧场场地应选在高燥、排水良好的地区；2、设防潮层：、设防潮层：为防止土壤中水分沿墙上升，在墙身和墙为防止土壤中水分沿墙上升，在墙身和墙脚交界处敷设防潮层，地面下也敷防潮层；脚交界处敷设防潮层，地面下也敷防潮层；3、保温：、保温：使舍内气温经常保持在露点温度以上，防止水使舍内气温经常保持在露点温度以上，防止水汽凝结；汽凝结；4、及时清扫：、及时清扫：畜舍内粪尿和污水应及时清除，经常更换畜舍内粪尿和污水应及时清除，经常更换污湿垫料；污湿垫料；5、通风：、通风：保持正常的通风换气；保持正常的通风换气；6、最好能训练家畜（如猪）在舍外排粪排尿。、最好能训练家畜（如猪）在舍外排粪排尿。第四节第四节 气流和气压气流和气压 一、气流和气压的概念一、气流和气压的概念气压（气压（air pressure）：地球大气层对地表的压力称为地球大气层对地表的压力称为“气压气压”，把在，把在0 时，纬度时，纬度45海平面上的大气压作为海平面上的大气压作为1个标准大气压。个标准大气压。1个标准大气压个标准大气压=1.01325105 Pa(帕帕)=1013.25 mb(毫巴毫巴)=760 mmHg =1033.2 g/cm2(克克/平方厘米平方厘米)概概念念气流（气流（air current）：大气经常处于流动状态，大气经常处于流动状态，有水平运动和垂直运动，水平流动称为有水平运动和垂直运动，水平流动称为“风风”或或“气流气流”。风是由于水平方向气压分布不均匀造成的。气风是由于水平方向气压分布不均匀造成的。气温高的地方气压低，气温低的地方气压高，由温高的地方气压低，气温低的地方气压高，由于气压不同，空气从气压高的地方向气压低的于气压不同，空气从气压高的地方向气压低的地方流动，即冷空气向热空气流过来补充，形地方流动，即冷空气向热空气流过来补充，形成了风。成了风。概概念念 气流的状态通常用风向、风速来表示。气流的状态通常用风向、风速来表示。风速是空气在单位时间内移动的水平距离，以风速是空气在单位时间内移动的水平距离，以米米/秒表示，或以风级大小表示。秒表示，或以风级大小表示。风向即风吹来的方向，常以风向即风吹来的方向，常以8或或16个方位表示，个方位表示，也有用度数表示。也有用度数表示。风向是经常发生变化的，长期观察风向，就可风向是经常发生变化的，长期观察风向，就可以找出某种风向的频率。以找出某种风向的频率。概概念念某风向的频率某风向的频率=某风向在一定时间出现的次数某风向在一定时间出现的次数/各风向在该时间内出现次数总和各风向在该时间内出现次数总和100%即可求得该地一定时间（如一年）的主要风向，即可求得该地一定时间（如一年）的主要风向，并可绘制成图，称为并可绘制成图，称为风向频率图风向频率图，或称风向玫，或称风向玫瑰图。瑰图。风向频率图对风向频率图对选择畜牧场场址、建筑物配置和选择畜牧场场址、建筑物配置和畜舍设计畜舍设计都有重要参考价值。都有重要参考价值。概概念念风风向向频频率率图图二、气流对家畜的影响二、气流对家畜的影响高温时加大风速，促进蒸发和非蒸发高温时加大风速，促进蒸发和非蒸发(气温低于体温气温低于体温)散热，减弱高温的有害影响，进而提高家畜生产力。散热，减弱高温的有害影响，进而提高家畜生产力。夏天天气比较热的情况，只要气温低于体温，气流有夏天天气比较热的情况，只要气温低于体温，气流有助于对流助于对流,传导和蒸发散热，有利于维持体温。传导和蒸发散热，有利于维持体温。但在低温下因风速增大，增加了机体的散热和产热量，但在低温下因风速增大，增加了机体的散热和产热量，增加饲料消耗。增加饲料消耗。冬季，舍内易产生贼风。冬季，舍内易产生贼风。贼风即是一股温度低且风贼风即是一股温度低且风速大的气流。速大的气流。家畜处在舍内较温暖的环境中，贼风作用于局部，使家畜处在舍内较温暖的环境中，贼风作用于局部，使局部受冻，而机体又不能及时对局部进行热调节，故局部受冻，而机体又不能及时对局部进行热调节，故易造成局部伤害。如：易造成局部伤害。如：关节炎、感冒、肌肉炎、神经关节炎、感冒、肌肉炎、神经痛、冻伤、肺炎以及瘫痪等痛、冻伤、肺炎以及瘫痪等。贼风的来源：门、窗、墙壁的缝隙、漏缝地板。贼风的来源：门、窗、墙壁的缝隙、漏缝地板。防治办法：冬季注意堵塞缝隙、漏缝地板面积不宜大。防治办法：冬季注意堵塞缝隙、漏缝地板面积不宜大。气流对家畜健康的影响：气流对家畜健康的影响：主要是冬季贼风。主要是冬季贼风。三、气压对家畜的影响三、气压对家畜的影响 主要是低气压的影响：主要是低气压的影响：在高山高原地区，由于气压低缺氧，容易引起在高山高原地区，由于气压低缺氧，容易引起“高山病高山病”，即心室肥大、扩张，胸部水肿，即心室肥大、扩张，胸部水肿，肺动脉高血压。肺动脉高血压。还会影响产仔率、孵化率，胚胎死亡率增加。还会影响产仔率、孵化率，胚胎死亡率增加。但家畜引种时逐步向高山高原地区迁移，逐渐但家畜引种时逐步向高山高原地区迁移，逐渐适应，可以克服高山病的发生，而健康生长。适应，可以克服高山病的发生，而健康生长。第五节第五节 温热因素的综合作用和评定温热因素的综合作用和评定温热环境因素：温度、湿度、风速、太阳辐射，温热环境因素：温度、湿度、风速、太阳辐射，对家畜的影响都不是单独产生的，而是诸因素的对家畜的影响都不是单独产生的，而是诸因素的综合影响。综合影响。前面对诸因素的影响都分别作了阐述，许多结论，前面对诸因素的影响都分别作了阐述，许多结论，都是在实验室条件下固定其它因素而研究某一因素都是在实验室条件下固定其它因素而研究某一因素所获得的。所获得的。生产中诸因素同时并存，时刻在变化。因此必须了生产中诸因素同时并存，时刻在变化。因此必须了解温热环境的综合影响以及如何评定这些影响，才解温热环境的综合影响以及如何评定这些影响，才有实际意义。有实际意义。各因素之间，或是相辅相成，或是相互制约。各因素之间，或是相辅相成，或是相互制约。如：高温、高湿而无风，三因素均不利于畜如：高温、高湿而无风，三因素均不利于畜体的散热，形成了体的散热，形成了最炎热的天气最炎热的天气；低温、高湿、风速大，三因素均促进散热，低温、高湿、风速大，三因素均促进散热，构成了构成了最寒冷的天气最寒冷的天气，这是相辅相成的一面。，这是相辅相成的一面。如果高温、低湿而有风，或者低温、低湿而如果高温、低湿而有风，或者低温、低湿而无风，则后面二个因素对前面一个因素产生无风，则后面二个因素对前面一个因素产生制约作用，使高温或低温的作用显著减弱。制约作用，使高温或低温的作用显著减弱。鉴于温热环境的综合作用，通常采用一种因素的鉴于温热环境的综合作用，通常采用一种因素的量的变化判定环境好坏是不准确的。量的变化判定环境好坏是不准确的。必须有某种方法能以一种指标反映出多种因素共必须有某种方法能以一种指标反映出多种因素共同影响，才能更全面也更符合实际情况地反映家同影响，才能更全面也更符合实际情况地反映家畜所处温热环境的质量，同时，在对两个不同的畜所处温热环境的质量，同时，在对两个不同的温热环境进行相比时，有了这样一些指标，就有温热环境进行相比时，有了这样一些指标，就有了可比性。了可比性。因此，人们通过实验，提出了一些可以同时反映因此，人们通过实验，提出了一些可以同时反映两个以至三个以上因素的两个以至三个以上因素的综合指标综合指标。1、有效温度：、有效温度：有效温度亦称有效温度亦称“实感温度实感温度”或或“体感温度体感温度”，是，是综合反映气温、气湿和气流对家畜体热调节影响综合反映气温、气湿和气流对家畜体热调节影响的指标。的指标。它是在人工控制的环境条件下，以人的主观感觉它是在人工控制的环境条件下，以人的主观感觉为基础制定的。为基础制定的。例如当风速为零、相对湿度为例如当风速为零、相对湿度为100，温度为，温度为17.8时的热感觉与相对湿度为时的热感觉与相对湿度为80，风速为，风速为1m/s，温度为，温度为23.5时的热感觉相同时的热感觉相同。后来一些气候生理学家以空气干球温度后来一些气候生理学家以空气干球温度和湿球温度对动物热调节（直肠温度变和湿球温度对动物热调节（直肠温度变化）的相对重要性，分别乖以不同系数化）的相对重要性，分别乖以不同系数相加所得的温度亦称为相加所得的温度亦称为“有效温度有效温度”。人和各种家畜的有效温度为：人：ET=0.15Td+0.85Tw 牛：ET=0.35Td+0.65Tw 猪：ET=0.65Td+0.35Tw 鸡：ET=0.75Td+0.25Tw Td为干球温度，Tw为湿球温度。2.等温指数等温指数 等温指数是用气温、气湿和风等温指数是用气温、气湿和风速相结合来评定不同状态奶牛热应激程度的速相结合来评定不同状态奶牛热应激程度的一个指标。一个指标。3.温湿指数：温湿指数：是气温和气湿结合以估计炎是气温和气湿结合以估计炎热程度的一种指标。热程度的一种指标。4.风冷却指数：风冷却指数：是气温和风速相结合以估是气温和风速相结合以估计寒冷程度的一种指标。计寒冷程度的一种指标。