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除臭剂在动物生产中应用的研究进展

随着我国规模化、集约化畜牧业的发展，畜禽生产中产生的臭气对环境的污染不断加剧。不
但对人类的健康造成极大的威胁，而且也严重的影响着家畜（禽）的健康和生产性能的发挥，
畜牧场臭气污染愈来愈引起人们的重视。除了通过合理的营养配方、科学的畜牧场规划设计
和饲养管理，除臭剂的开发和使用已成为研究的一个热点。目前国内外研究出来的除臭剂已
达 20 余种，有的是直接加入到畜禽粪尿中进行除臭。如沸石、绿矾、磷酸钙 pH 缓冲剂、高
锰酸钾、过氧化氢等；有的是添加到畜禽饲粮中通过提高日粮营养物质的消化率来达到除臭
的目的。如丝兰属植物提取液（Deodorase）、酶制剂、沸石、活性炭、酸制剂等。目前的
除臭剂主要有以下几种类型：吸附型除臭剂、香料掩蔽型除臭剂、化学除臭剂、酶制品除臭
剂、微生物型除臭剂、植物型除臭剂、复合型除臭剂等。
1 臭气的产生
畜舍臭气是由粪便厌氧分解、肛门排泄和家畜呼吸产生的，其成分多种多样，如甲烷、有机
酸、各种醇类、氨、乙烯醇、硫化氢、甲胺、三甲基胶、吲哚、粪臭素等，带有各种臭味和
酸味。一般用 NH3、H2S 和 CO2 浓度表示畜舍的臭气含量。NH2 是由含氮有机物分解而来，H2S
是由含硫有机物分解而来；二者都和饲料中蛋白质含量及家畜的消化率有关。CO２是由家畜
呼吸及碳水化合物有氧分解产生的，它表示空气的污染程度，是一个间接指标。
2 除臭剂的类型
2．l 吸附型除臭剂
吸附除臭是采用比表面大、孔容大的具有优异吸附能力的物质利用分子间的范德华吸附力将
恶臭分子吸附于多孔性物质（吸附剂）中的除臭方法，常见的吸附物质有活性炭、活性炭纤
维、各类沸石、某些金属氧化物和大孔高分子材料等。这些吸附剂的吸附能力和选择性一般
都不相同。例如，活性炭对非极性分子。直径较大的恶臭物质如饱和化合物（如苯、甲苯、
硫醇等）的吸附力很强。与之不同，合成沸石有极性，对直径较小的恶臭物质和不饱和化合
物（氨、硫化氢等）的吸附力较大。
2．1．1 沸石等硅酸盐类矿物
氟石的结构呈三维铝四面晶体格架结构．具有很多排列整齐的晶穴和通道，总表面很大，对
氨、硫化氢、二氧化碳等单分子及水分有很强的吸附性。它不仅能降低舍内氨气及硫化氢的
浓度，同时还能降低空气及粪便的湿度。除臭的同时，还可以提高畜禽的增重和饲料利用率，
增加动物排泄物养分的含量，提高有机肥料的价值和降低了为畜舍内部通风所需的能量消
耗。而且我国的沸石资源比较丰富。
Torn（1974）报道，在日本很多地方应用斜发沸石直接与粪便拌和或装袋是挂于天花板上以
除去氨，从而改善了禽舍的一般空气状况，这种方法总的效率是增加了产蛋量和鸡的健康水
平。Koellike 等（1980）描述了一种改善畜舍环境的沸石涤气器，将含氨空气通过一系列
装有斜发沸石粉的盘，尽管接触时间不足 ls，仍可除去 15％～45％的 NH3－N，随之可降低
臭味强度。据报道，使用沸石粉能减轻鸡舍恶臭，使鸡群精神状况明显好转，产蛋率提高
10％。Stroh（1976）发现，在 Tdoho 养牛场应用斜发沸石和毛佛石，显著降低了氨的挥发
和臭气。在养猪方面，Kondo 和 wagal 发现，给猪饲喂含 10％斜发沸石的饲料，猪粪干后各
种形态的氮素含量都比对照高。沸石可能作为一种动物消化系统中氮储存库，促进镀离子更
缓慢的释放和更有效的吸收。使用时，可将沸石粉按 2％的比例直接添加到饲料中，或撤盖
在粪便及鸡舍地面上，或饲喂用沸石粉作载体的矿物质添加剂，均能达到显著的除臭效果。
与沸石具有类似结构的硅酸盐也可以做为畜用除臭剂，膨润土、海泡石和凹凸棒石都属于这
一类。另外其它矿物如蛭石、硅藻土等，由于独特的物理化学特性，有净化剂的作用，均可
作为饲养场的除臭剂。

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蒸压轻质混凝土（ALC－P）是一种轻质泡沫化的混凝土，是国外最近用于制作预制板的主
要建筑材料，它是很好的促进发酵和调节水分的材料，在减少发酵过程中出现的氨气方面，
效果尤为显著，是良好的畜用除臭剂
2．1．2 其它
木炭具有吸附臭气的功能，用它垫畜棚畜舍，能够除异味，改善畜禽生活环境、促进畜禽生
长。木炭还具有增强畜禽消化能力的作用，在饲料中添加少量木炭粉，能加速畜禽生长发育，
提高肉和奶的质量。
金属氧化物，特别是经气流粉碎机粉碎的超氧化锌可吸附各种含硫气体与液体，目前，日
本钻工业公司研制出以超细二氧化钛和氧化锌粉末为主要成分的除臭剂，外观为白色，在空
气中不易分解和氧化，使用寿命长，可耐 300℃高温。
吸附型除臭剂除以上提到的以外还有很多，但大多数是通过物理吸附起作用，因此，脱臭效
果不充分，除臭率较低，吸附能力随时间的推移而降低，温度上升时，还会相反地放出吸附
物。
2．2 香料掩蔽型除臭剂
尽管 NH3 是堆肥中臭味产生的主要因素，但吲哚、粪臭素等的作用也不可忽视，而这些物质
的去除又较为困难，因此可采用掩蔽剂。即用天然芳香油、香料等芳香物质掩蔽恶臭。对
H2S 可用松叶油、香叶油、授皮油等；对甲基硫醇可用薄荷油、甜橙油等；对含氮的可用薄
荷油、肉桂油等。其原理是用气味比恶臭物质更强烈的香气物质掩蔽恶臭的作用，两者的气
味混合，相互抵消，从而减轻或完全消除臭气的刺激，从而提高食欲。如大蒜具有特殊的蒜
香味，可起到健胃，提高食欲作用；用甘草、白术、苍术、茴香等饲喂肉鸡，使鸡舍臭味降
低。
2．3 化学除臭剂
化学除臭剂是利用氧化、还原分解、中和反应、加成反应、缩合反应、离子交换反应等将产
生的恶臭物质变成无臭物质从而消除臭气。
2．3.1 盐类化合物
例如二价铁离子和抗坏血酸在一起抑制氧化，与氨、硫醇等恶臭物质反应使之变成无臭物质；
三价铁氰衍生物、金属络合物的配位体与硫醇或硫发生置换反应，将恶臭物质转化成无臭物
质。绿矾又名硫酸亚铁，将其压碎成粉状，撒布在承粪板上棚粪相中，粪便接触到硫酸亚铁，
使硫酸亚铁溶解，粪池变成酸性，遏制了发酵分解，因此也不再散发恶臭。研究表明，与碳
酸钙相比，日粮中添加硫酸钙、氯化钙和苯丙酸钙更能有效的降低粪便的 pH 值，因而减少
了氨气的挥发。
2．3．2酸制剂
以针叶树、阔叶树为原料制成的木醋酸液酒在新鲜鸡粪上，有降低鸡粪氮气浓度的作用。将
其添加在鸡饲料中（添加量 2％）喂鸡，结果表明不会降低卵质和产卵成绩，对鸡是安全的，
而且还显示出了对鸡粪臭的掩蔽效果。黄酮与丹宁酸等木材精油成分通过包合作用、中和作
用、加成反应去除恶臭物质等等。有机酸如柠檬酸、酒石酸等，其中的活性基团一 COOH 可
吸收氨及有机胺等臭气。有的有机酸如咖啡酸、氯原酸还含有烯键、谈基等活性基团，可通
过加成、聚合反应消除臭气。
有关化学除臭剂的种类较多，例如环保安（由纯净的有机化学药品和组合物制成），是一种
能中和臭气的可生物降解和可乳化的除臭剂，不含有毒成分，它能同时与酸性气体和碱性气
体发生反应，去掉臭气。除臭效果十分明显。喂鸡后，鸡舍 NH３和 H２S 臭气的降解率均在 50
％左右。再如沙皂素、乙酸氧肪酸（ AHA）、氢醌（ HQ）等一些脲酶抑制剂。
2．4酶制品除臭剂

酶制剂在生产中应用较多的是复合酶和植酸酶，应用这些酶制剂后，可使氮的利用率提高
17％～25％，磷的利用率提高 20％～30％，从而使粪便中氮、磷的排泄量大大减少，既可
节约饲料，又能保护环境。在仔猪日粮中添加消化酶 2 周后，肠道内消化酶提高，猪粪排出
量下降 39％，6 周后再下降 18％，饲用微生物可使肠内容物、粪便中的氨含量下降。因而
酶制剂的应用是饲料工业发展的必然趋势。
2．5 微生物型除臭剂
2．5.1 EM 制剂
EM 是有效生物群（Effective Microorganisms）的英文缩写，是由日本琉球大学比嘉照夫
教授经 30 多年研制开发的新型复合微生物菌剂，20 世纪 90 年代初由日本引入我国。据报
道 EM 对环境除臭具有较明显的效果，这可能与 EM 菌剂中含有光合细菌群有关。光合细菌作
为有益菌群，一方面抑制了腐败细菌的生长，改善有机物的分解途径，减少 NH３和 H２S 的释
放量和胺类物质的产生；另一方面它又可利用 H２S 作氢受体，消耗 H２S，从而减轻环境中的
恶臭，减少蚊蝇孪生。
大量实验表明 EM 微生物对粪便具有明显的除臭作用。其除臭的主要机理为①动物摄人的大
量有益微生物在胃肠道内形成了生态优势抑制了腐败菌的活动，促进营养物质的消化吸收，
防止产生有害物质氨和胺，使粪便在动物的体内臭味有所减轻；②是摄入的有益微生物和撒
在地面上的有益微生物在生长繁殖时能以氢、硫化氢等物质为营养，这样由腐败产生的氨被
--这些微生物吸收了一部分，如硝化菌将垫料粪中的 NH4－N 转化成 NO 3－N，而 NO 3－N 则被
反硝化成尾气体；③多效微生态制剂中的有些微生物（如真菌）有一定的固氮作用，从而减
+少了 NH 3－N 在碱性条件下的挥发，从而改善饲养环境、有利于鸡群的生长发育，使其增重
快、料肉比低土不影响鸡肉的品质和风味。另外 EM 微生物在除臭过程中，能有效地保持鸡
粪中 N、P、K 及有机质养分，因而有提高肥效的作用。
由于 EM 制剂是含有 10 属 80 多种的混合生物制剂，必须首先供给 EM 中所有有益微生物菌群
生长作用的基质和保证它们生命代谢活动的基本条件。才能使 EM 制剂发挥出最大的作用。
因此，如何结合我国微生物资源、饲料成分、饲养技术和习惯，研究开发出中国的“EM”及
其配套使用技术，使 EM 在生活中充分发挥出其应有的作用，是我们今后的重要任务。
2．5．2 蚯蚓粪
日本北岛蚯蚓养殖场已利用蚯蚓粪制成了高效畜用除臭剂，其方法是将其蚯蚓粪收集后筛掉
杂质，将其干燥至含水率为 35％以下即成。这种蚯蚓粪中主要含有机碳素和矿物营养素，
粒径大小为 13mm。蚯咽粪料跟活性碳等一样，都呈现多孔质的结构，它能对各种臭气成分
进行吸附除臭，效力极强。此外，蚯蚓粪料中还衍生着许多微生物，能分解成各种有机类消
化酶和菌类，将其吸附的物质进行分解，臭味的消除就是臭成分被分解的结果。这种除臭剂
效果好，价格低，适合牲畜、家禽的圈舍。粪场等地使用。
2.5．3 其它
近年来国外学者已从鸡舍排出的恶臭成分中培养出除臭菌，这类除臭菌能将粉尘和恶臭成分
当作营养源加以吸收利用，当气体通过附有除臭菌的过滤器时即可除去鸡舍内产生的恶臭
味，但这项措施在技术、经济等方面尚有待进一步研究。法国巴黎 Hygefac 实验室在 1994～
1996 年间成功分离出一种好养菌，将这种细菌置人畜禽的粪便中，即可减少臭味并提高其
肥沃度。这些细菌由约 80 种不同的共生菌种组成。并命名为 Azofac。置人粪便的好氧菌可
消除粪池里经常产生的厌氧菌，而通常厌氧菌正是粪水散发臭气的原因。这一技术的潜力已
由法国国家测试实验室（LNE）根据美国 NIOSH 研究院的技术加以确认。LNE 进行的分析已
证实，该方法可减少氨 80％减少硫化氢 90％。使用这种方法、经处理粪水所散发气味的
范围可从 100m 减至 50m。使用 Azofac 好氧菌处理的粪便，在减少氨气散发的同时，亦可保
持粪便内存在的氮气密集度，从而提高肥沃度。益生素含有多种有益微生物，它能抑制病菌、

分泌消化酶、增进机体抵抗力，从而提高禽畜的生产性能，减少肠道中恶臭气体的产生及排
出。
微生物除臭分为 3 个过程：①将部分臭气由气相转变为液相的传质过程；②溶于水中的臭气
通过微生物的细胞壁和细胞膜被微生物吸收，不溶于水的臭气先附着在微生物体外，由微生
物分泌的胞外酶分解为可溶性物质，再渗入细胞③臭气进入细胞后，在体内作为营养物质为
微生物所分解、利用，使臭气得以去除。除臭的效果受处理气体的性质、填料性质和结构。
工况运行条件等因素的影响。
2．6 植物型除臭剂
2．6.1 丝兰提取物
丝兰提取物和其制剂（如除臭灵）的除臭效果在大量的试验研究中得到了证实。在有关猫和
狗的研究中发现，丝兰提取物可使猫的排泄物臭味减少 48％，使狗的减少 56％。Burme 1990）（
在猪饲料中添加丝兰提取物，结果氨的浓度 6 周内下降。Boume 在一牧场进行了除臭试验，
开始时氨的浓度为 40μg／kg，使用丝兰提取物 3 周后降到 30μg／kg，再过 3 周降到 6μg
／kg。丝兰属植物提取物对猪的许多试验表明，该提取物虽然最终对排泄物组成和分解有影
响，但首先还是作用于消化道，在猪饲料中添加丝兰属植物提取物，结果可使氮的浓度 6
周内持续下降。
丝兰提取物不仅能去臭，还能提高肥育猪、肉牛等增重速度和饲料转化效率。Duffy 等（1998）
向 25～30kg 体重猪饲粮中添加 120mg／kg 的除臭灵，日增重较未添加组提高 52％，背膘厚
减少 14％，尿素浓度减少 12％～36％。Cole 等（1998）研究表明，饲粮中添加 120mg／kg
除臭灵可明显减少牧场氨浓度（42．5％和 28．5％），还可提高饲料转化率，减少发病率。
出现上述结果可能是丝兰提取物的除臭作用，使环境得到改善，从而提高了生产性能。在一
项蛋鸡试验中，开始舍内氨的浓度为 0．04mg／l，使用丝兰提取物 3 周后降到 0．03mg／l，
6 周后降到 0．006mg／l。同时，由于环境得到改善，使产蛋量提高了 3％。
研究认为丝兰提取物能抑制肥酶的活性，使尿素不能分解成氨气和二氧化碳。1982 年美国
研究者测定出丝兰提取物中的有效成分叫抑制脲酶的微量辅助剂(Micro－Aid)，限制粪便中
氨的生成，提高有机物的分解率，从而降低了畜舍内空气中氨的浓度，达到除臭的效果。这
项研究只能解释该除臭剂在猪、牛上的效果，但不能解释为什么对仅排泄尿酸而不排泄尿素
的禽类也有作用。Dents 等研究发现，尿素被脲酶分解后，就产生氨气和二氧化碳，可加入
该除臭剂并不抑制脲酶，而是和氨气结合，并发现丝兰提取物的两种成分，一种能与氨气结
合，另一种能与其它有害气体结合。由此看来，丝兰提取物的除臭机制尚不太清楚，还需进
一步研究。
用丝兰提取物除臭，使用方便，添加量少，可以添加到调料中，用于喂猪，投量约为 50～
100μg／kg。也可以制成液体直接投放到畜舍地面或粪池中。现在，丝兰提取物在国外已广
泛用来做畜舍的除臭剂。
2.6．2 茶叶提取物
＋茶叶提取物除臭可能主要为条多酚的作用，并且可能是儿茶素 B 环上的-OH 提供 H 同 NH 反
应生成接盐而使臭味减弱或消失。其次可能是茶叶提取物中少量的咖啡碱、碳水化合物、氨
基酸等物质通过物理和化学作用吸附、中和、聚合、缩合臭气物质。
茶叶提取物主要除臭机理可能为：①茶叶含有较多的鞣酸、黄酮等多酚类化合物（简称茶多
酚），茶多酚是茶叶提取物的主要成分。其中较强活性的-OH。羧基可与臭气分子发生中和、
缩合等反应，具有正电区和负电区的环扼化合物还可发生络合、包荚等作用；②不饱和有机
酸如咖啡酸、氯原酸等可与臭气物质发生加成、中和等反应；③叶绿素等大环化合物的包荚
络合作用；④吸收、吸附、包接等物理的、化学的复合作用。

根据上述分析，茶叶除臭有效成分在粗老茶叶或低档绿茶中含量较高。这样可降低制作茶叶
除臭剂的成本，亦可充分利用低档茶叶资源。
2．6．3 菊芋
菊芋是加拿大的一种本地植物，长在地面下的块茎富含碳水化合物菊糖，用化学的方法可以
将其降解为简单的果糖化合物一果聚糖。有人报道，猪饲喂了含有菊糖的饲料后，促进了双
歧杆菌的生长，从而减少了猪的腹泻，降低了粪便的恶臭。
2.6．4 植物的发酵与老化物除臭剂
天然植物的落叶及枯草中含有多糖类物质，它在水、土中发酵及老化后生成的物质具有分解
并除去臭味的功能，其除臭的机理可能是：落叶或枯草类经发酵分解后，生成肢体物质，它
的表面可通过离于交换而吸收臭味分子中的三甲胺、氨气、挥发性硫醇、甲硫醇等，此外，
发酵后还可以生成磷酸、硫酸、乳酸、甲酸、低分子有机酸、腐植酸，它们都可以通过中和
2+作用吸收碱性臭味分子，而腐植酸里含有 Fe 离子，它可以吸收硫化物。
2．6．5 天然植物精油和环状糊精组合除臭剂
天然植物精油中含有多种香料成分（如正己醛、P-己烯醇、水杨酸甲酯等），当它和环状糊
精组合后，是一种极为理想的除臭剂。除臭机理是硫酸 R－SH 与脂肪族不饱和结合生成硫化
物。该除臭剂具有温和的香气和强烈的除臭能力。
2．6．6 中草药
各种臭气因来源不同其成分也各不相同，有的则是各气体混合而成、但大多是由 N、O、S
等含有不对称电子对的原子组成，主要含有－SH２、－NH２等活性基团如氨。硫化氢、有机胺、
硫酸等。这些分子极易发生氧化还原产和、加成、配合等化学反应。中草药中的有效成分可
以与臭气分子反应生成挥发性低的无臭物质。杀菌消毒成分可抑制细菌生长，降低其分解有
机物的活性，减少臭气的产生与排放。这类有效成分包括：
2.6.6.1 有机酸植物含有丰富的有机酸如柠檬酸、酒石酸等，其中的活性基团一 COOH 可吸
收氨及有机腹等臭气。中草药中的有机酸还含有烯键、藏基等活性基团，可通过加成、聚合
反应消除臭气，如金银花中含的氯原酸的提取物具有除臭、杀菌效果。
2．6．6.2 多酚类化合物这类化合物是中草药抗菌活性的重要成分，是含有多个羟基的酚类
化合物。活性酚基酸性较强，可与臭气如氨反应，其它活性基团如厚朴酚的烯键也参与反应，
踩质类及黄酮类化合物是含有多环的含酚基化合物，除活性成分以外，大环化合物还可能通
过络合与包美的形式固化臭气。茶多酚是从茶叶中提取获得的一组多酚类化合物，其除臭效
果明显，已得到广泛应用。
2.6．6.3 挥发油中草药挥发油中除臭活性成分主要包括烯烃、醛、酮及环氧烷基团。帖类
所含烯烃基能与臭气发生加成反应；环氧烷基也极易与臭气进行加成反应；侧柏叶及侧柏酮、
肉桂中的桂皮醛、荆芥及薄荷中的薄荷酮等可与臭气发生加成与缩合反应。
2.7 复合型除臭剂
复合除臭添加剂的生产将是今后的一个发展方向。 Komakine（1974）将天然沸石和硫酸亚
铁混合用作除臭剂获得专利。它主要是利用硫酸亚铁可抑制畜粪的发酵和分解，而沸石使该
化合物的吸湿性稳定，同时吸收氨气，从而达到除臭效果。
美满净化剂是以纯发挥性药材为原料制成的多功能复合除臭剂。其主要成分为构橡醛、柠檬
烯、桧烯，右旋小茴香酮、樟脑等。它具有原料来源广、成本较低、工艺简单、无毒、使用
安全等特点。另外用法简单、效果可靠持久，根据需要它可制成粉剂、片剂、水剂和膏剂，
非常适于畜舍场应用，是目前养殖业中消除畜禽粪尿臭气较好的一种除臭剂。
意大利一家公司研制出一种用于肉鸡饲养的垫棚，由强吸水材料组成，内含用基因工程培养
出的微生物菌群。除了能吸收饲养过程中渗漏和排泄物中的水分，保持饲养环境干燥外，内
含的微生物还能快速分解鸡粪，且无臭味，当肉鸡上市后，该垫棚再经过 7d 的分解即可直

接还田，这是一种养分丰富、无害化的优质有机肥，使用这种垫棚的养鸡场，基本上无明。
显臭味。
国外报导了一种吸附一反应型除臭剂。它是由一种载体吸附具有除臭性能的物质而组成。这
种具有除臭的物质为：茶料植物提取液、稳定的氯化物、二氧化氯、鱼腥草提取物。该吸附
一反应型除臭剂的优点是吸附的臭味物质立即与载体上的除臭物质进行化学反应从而使臭
味除去。
3 结语
随着畜牧业的高速发展和人们环保意识的提高，畜牧业的臭气污染问题已越来越突出，有关
除臭技术的研究已成为无公害畜产品生产中的一个重要的环节。但目前有关除臭技术的研究
主要集中在单一的措施的研究，综合除臭技术方面的研究报道目前很少，而任何一种单一的
措施都还达不到理想的除臭效果；除臭剂的研究也主要集中在某种单一除臭剂及其除臭效果
的研究，对除臭作用机理的深入研究和复合型的除臭剂的研究较少。笔者认为，今后的研究
除了继续寻找新型高效除臭剂的同时，还应加强以下几个方面的研究：①在加强除臭剂的作
用机理进行深人的研究的基础上，开发出新型高效的复合型除臭剂；②找出影响畜舍臭气浓
度的主要因素，为寻找综合除臭技术奠定理论基础，制定出合理的综合除臭技术。