Влияние физиологического статуса свиноматок на уровни аммиака и сероводорода в воздухе свиноводческих помещений

Актуальность. В формировании санитарного состояния воздушной среды свиноводческих помещений важную роль играют токсичные газы — NH₃ и H₂S. Их эмиссия определяется комплексом взаимосвязанных технологических и биологических факторов. При этом роль животных как потенциального источника газообразования остается не достаточно изученной.

Методы. Объект исследования — производственные помещения технологического модуля для содержания свиноматок. В воздухе цеха опороса, осеменения и ожидания в период санитарного разрыва (контрольный период) и в период содержания технологической группы животных (опытный период) определена концентрация NH₃ и H₂S методом газовой хроматографии. Изменчивость признаков оценена при помощи комплекса статистических методов.

Результаты. Концентрация газов в воздухе помещений зависит от цеха и его производственной нагрузки. В период санитарного разрыва концентрация NH₃ и H₂S в 2,27–3,21 раза меньше, чем в период содержания технологической группы свиноматок. Уровень NH₃ и H₂S возрастает в ряду «цех опороса — цех осеменения — цех ожидания»: для аммиака в 2,90–3,10 раза, для сероводорода — в 2,81–3,86 раза в контрольном и опытном периодах. Концентрация NH₃ превышает уровень H₂S в 2,47–3,86 раза. Во все периоды эксплуатации помещений содержание газов не превышает ПДК. Однофакторный дисперсионный анализ подтвердил достоверное влияние фактора «Цех» (эквивалентного физиологическому статусу свиноматок) на формирование газо-воздушной среды и характер корреляционных связей между концентрациями серово дорода и аммиака.

1. Philippe F.-X., Nicks B. Review on greenhouse gas emissions from pig houses: Production of carbon dioxide, methane and nitrous oxide by animals and manure. Agriculture, Ecosystems & Environment. 2015; 199: 10–25.https://doi.org/10.1016/j.agee.2014.08.015

2. Комякова Е.М., Антонова О.И. Состав навоза КРС и свиней, особенности использования и перспективы переработки. Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2020; (6): 63–68.EDN OOSGQZ

3. Hanum F., Atsuta Y., Daimon H. Methane Production Characteristics of an Anaerobic Co-Digestion of Pig Manure and Fermented Liquid Feed. Molecules. 2022; 27(19): 6509.https://doi.org/10.3390/molecules27196509

4. Ciganek M., Neca J. Chemical characterization of volatile organic compounds on animal farms. Veterinární medicína. 2008; 53(12): 641–651.https://doi.org/10.17221/1969-VETMED

5. Пилип Л.В. Метод очистки воздуха от запахообразующих веществ свинокомплексов. Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2019; (4): 137–146.EDN UCGZAY

6. Hasan M.K. et al. Revolutionizing pig farming: Japan’s technological innovations and environmental strategies for sustainability. Journal of Advanced Veterinary and Animal Research. 2025; 12(2): 454–476.https://doi.org/10.5455/javar.2025.l912

7. Pirlo G. et al. Environmental impact of heavy pig production in a sample of Italian farms. A cradle to farm-gate analysis. Science of The Total Environment. 2016; 565: 576–585.https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.04.174

8. Wang L., Li D. Current status, challenges and prospects for pig production in Asia. Animal Bioscience. 2024; 37(4): 742–754.https://doi.org/10.5713/ab.23.0303

9. Lv G. et al. Mitigation of odor emissions by replacing soybean meal with unconventional protein ingredients: Assessment via in vitro simulated fermentation. Environmental Technology & Innovation. 2026; 41: 104749.https://doi.org/10.1016/j.eti.2026.104749

10. Wu H., Liu Y., Dai C., Ye Y., Zhu H., Fang W. Life-cycle comparisons of economic and environmental consequences for pig production with four different models in China. Environmental Science and Pollution Research. 2024; 31(14): 21668–21686.https://doi.org/10.1007/s11356-024-32541-5

11. Ni J.-Q., Erasmus M.A., Croney C.C., Li C., Li Y. A critical review of advancement in scientific research on food animal welfare-related air pollution. Journal of Hazardous Materials. 2021; 408: 124468.https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.124468

12. Andretta I. et al. Environmental Impacts of Pig and Poultry Production: Insights From a Systematic Review. Frontiers in Veterinary Science. 2021; 8: 750733.https://doi.org/10.3389/fvets.2021.750733

13. Kim K.Y. et al. Quantification of ammonia and hydrogen sulfide emitted from pig buildings in Korea. Journal of Environmental Management. 2008; 88(2): 195–202.https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2007.02.003

14. Shi Z., Xi L., Wang Y., Zhao X. Chronic Exposure to Environmental Pollutant Ammonia Causes Damage to the Olfactory System and Behavioral Abnormalities in Mice. Environmental Science & Technology. 2023; 57(41): 15412–15421.https://doi.org/10.1021/acs.est.3c04875

15. Connolly S., Krol D.J., Kelleghan D., O’Flaherty V. Hydrogen sulphide inhibition in cattle slurry by use of an oxygen based slurry amendment. Process Safety and Environmental Protection. 2025; 193: 125–131.https://doi.org/10.1016/j.psep.2024.11.022

16. Hu X., Chi Q., Liu Q., Wang D., Zhang Y., Li S. Atmospheric H2S triggers immune damage by activating the TLR-7/MyD88/NF-κB pathway and NLRP3 inflammasome in broiler thymus. Chemosphere. 2019; 237: 124427.https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2019.124427

17. Yang L.-L. et al. Toxic effects and possible mechanisms of hydrogen sulfide and/or ammonia on porcine oocyte maturation in vitro. Toxicology Letters. 2018; 285: 20–26.https://doi.org/10.1016/j.toxlet.2017.12.019

18. Buoio E., Cialini C., Costa A. Air Quality Assessment in Pig Farming: The Italian Classyfarm. Animals. 2023; 13(14): 2297.https://doi.org/10.3390/ani13142297

19. Yang J. et al. Translocation of probiotics via gut–lung axis enhanced pulmonary immunity of weaned piglets exposed to low concentrations of ammonia. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2024; 284: 116821.https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2024.116821

20. Wang Q. et al. Ammonia Exposure Induced Cilia Dysfunction of Nasal Mucosa in the Piglets. BioMed Research International. 2020; 2020: 1705387.https://doi.org/10.1155/2020/1705387

21. Stein A. et al. Metabolic and cardiac signaling effects of inhaled hydrogen sulfide and low oxygen in male rats. Journal of Applied Physiology. 2012; 112(10): 1659–1669.https://doi.org/10.1152/japplphysiol.01598.2011

22. Kotseva K. Occupational exposure to low concentrations of carbon disulfide as a risk factor for hypercholesterolaemia. International Archives of Occupational and Environmental Health. 2000; 74(1): 38–42.https://doi.org/10.1007/s004200000186.

23. Барзанова Е.Н., Щербаков П.Н., Дерхо М.А. Влияние препарата Микрозим на показатели белкового обмена растущих свиней на фоне снижения уровня аммиака и сероводорода в газовоздушной среде производственных помещений. АПК России. 2023; 30(1): 59–66.EDN RDBTES

24. Барзанова Е.Н. Влияние газовоздушной среды производственного помещения свиноводческого комплекса на естественную резистентность свиней. Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2025; (1): 183–188.https://doi.org/10.37670/2073-0853-2025-111-1-183-188

25. van Riet M.M.J., Millet S., Langendries K.C.M., van Zelst B.D., Janssens G.P.J. Association between methylation potential and nutrient metabolism throughout the reproductive cycle of sows. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition. 2019; 103(3): 858–867.https://doi.org/10.1111/jpn.13078

26. Liu H. et al. Microbial and metabolic alterations in gut microbiota of sows during pregnancy and lactation. The FASEB Journal. 2019; 33(3): 4490–4501.https://doi.org/10.1096/fj.201801221RR

27. Волощук В.М., Герасимчук В.Н. Сезонная зависимость содержания аммиака и сероводорода в помещении для доращивания поросят от способа подачи воздух. Актуальные проблемы интенсивного развития животноводства. 2017; 20(2): 211–217.EDN HINVWB

28. Сыса Л.В., Сыса С.А. Оновные факторы, негативно влияющие на состояние животных в условиях ряда свиноводческих хозяйств. Животноводство и ветеринарная медицина. 2022; (3): 26–29.EDN TJGZMZ

29. Liu Z., Powers W., Murphy J., Maghirang R. Ammonia and hydrogen sulfide emissions from swine production facilities in North America: A meta-analysis. Journal of Animal Science. 2014; 92(4): 1656–1665.https://doi.org/10.2527/jas.2013-7160

30. Raynor P.C., Engelman S., Murphy D., Ramachandran G., Bender J.B., Alexander B.H. Effects of Gestation Pens Versus Stalls and Wet Versus Dry Feed on Air Contaminants in Swine Production. Journal of Agromedicine. 2018; 23(1): 40–51.https://doi.org/10.1080/1059924X.2017.1387633

31. Hou Y., Velthof G.L., Oenema O. Mitigation of ammonia, nitrous oxide and methane emissions from manure management chains: a meta-analysis and integrated assessment. Global Change Biology. 2015; 21(3): 1293–1312.https://doi.org/10.1111/gcb.12767

32. Petersen S.O. Greenhouse gas emissions from liquid dairy manure: Prediction and mitigation. Journal of Dairy Science. 2018; 101(7): 6642–6654.https://doi.org/10.3168/jds.2017-13301

33. Sun Y. et al. Unveiling the intrinsic relationship between ammonia and hydrogen sulfide generation during composting. Environmental Technology & Innovation. 2025; 39: 104298.https://doi.org/10.1016/j.eti.2025.104298

34. Zhang Z. et al. Effective role and mechanism of scrap iron filings in controlling hydrogen sulfide production in septic tanks. Journal of Hazardous Materials. 2025; 492: 138114.https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.138114

35. Leeb C. et al. Effects of three husbandry systems on health, welfare and productivity of organic pigs. Animal. 2019; 13(9): 2025–2033.https://doi.org/10.1017/S1751731119000041

36. Ludwiczak A., Skrzypczak E., Składanowska-Baryza J., Stanisz M., Ślósarz P., Racewicz P. How Housing Conditions Determine the Welfare of Pigs. Animals. 2021; 11(12): 3484.https://doi.org/10.3390/ani11123484

37. Einarsson S. et al. A 25 years experience of group-housed sowsreproduction in animal welfare-friendly systems. Acta Veterinaria Scandinavica. 2014; 56: 37.https://doi.org/10.1186/1751-0147-56-37

38. Yao R., Cools A., Matthijs A., Deyn P.P.D., Maes D., Janssens G.P.J. Peculiarities in the Amino Acid Composition of Sow Colostrum and Milk, and Their Potential Relevance to Piglet Development. Veterinary Sciences. 2023; 10(4): 298.https://doi.org/10.3390/vetsci10040298

39. Wallgren P., Johansson S.-E., Kirk M., Mattsson P., Lindahl L., Zoric M. Varied residential options for gestating sows ensured welfare and productivity. Porcine Health Management. 2025; 11: 63.https://doi.org/10.1186/s40813-025-00477-y