家畜环境卫生学第3章 热环境(一)ppt课件

1、 第3章 热环境提要：热环境是指与动物热交换直接相关的气候要素，包括温度、湿度、气流。热环境对动物消费和安康产生深化的影响，是影响动物生长、发育、繁衍的最关键的要素之一。本章在引见与动物热调理有关概念的根本上，系统论述了热环境变化的规律，分析了热环境对动物消费和安康影响的根本规律，并论述了提高不同热环境中动物消费力的技术与措施，主要内容：论述产热和散热机制，论述影响产热和散热的要素；论述等热区、临界温度等概念与实际及在动物消费中的运用；论述空气温度、体温的有关概念，分别论述了高温与低温对动物生理机能、消费性能和安康的影响规律，提出了提高炎热和冰冷环境动物消费力的技术措施；论述湿度和气流的有关概

2、念，论述空气湿度和气流等环境因子的变化对动物生理机能、消费性能和安康的影响，提出合理组织通风，防止畜舍潮湿以提高动物消费力的措施；还论述了空气热环境综合评价的根本方法。气候meteorology是大气下层对流层所发生的冷、热、干、湿、风、云、雨、雪、霜、雾、雷、电等各种物理景象和物理形状的统称。气候要素在一定时间和空间内变化的结果所决议的大气物理形状如阴、晴、风、雨等称为“天气weather。气候climate是指某地域多年所特有的天气情况。所谓“小气候miroclimate是指由于地表性质不同，或人类和生物的活动所呵斥的小范围内的特殊气候，例如农田、牧场、温室、畜舍等的小气候。热环境ther

3、mal environment是指直接与家畜体热调理有关的外界环境要素的总和，包括热辐射、温度、湿度、气流等，它们是影响家畜安康和消费的极为重要的外界环境要素。热环境可表现为炎热、冰冷或暖和、凉爽。空气热情况取决于热辐射、气温、气湿和气流等要素的综协作用。3.1.1.动物体温 体温的概念1、体温 体温是指身体深部体核的温度deep-body temperature or core temperature,是衡量恒温动物热平衡的独一可靠的目的。普通以直肠温度rectal temperature作为内部体温的代表。3.1.热环境与动物热调理2、皮温皮肤外表的温度称为“皮温skin temperat

4、ure。平均体温可按公式4-1估计之：平均体温=0.7直肠温度Tr+0.3平均皮肤温度 Ts (式4-1)由于皮温随部位而不同,所以应根据不同部位面积大小计算平均皮温(mean shin temperature)。平均皮温=0.25T躯干上部+0.25T躯干下部+0.32T四肢上部+0.12T四肢下部+0.02T垂皮+0.04T耳 (式4-2)体温变化不同种类动物的体温不同，同一种类不同种类、不同年龄的动物体温也稍有差别。动物体温的差别与动物机体的代谢强度和体表的隔热才干有关。普通的规律是代射强度高，体表隔热才干强的动物体温较高，反之那么体温较低；幼龄动物体温较高，成年动物体温较低。各种家畜正

5、常体温见表4-1 表4-1 各种家畜的直肠温度rectal temperatures 家畜种类直肠温度（OC）平均变化范围鸡（fowl)41.740.043.0鸭（duck）40.740.241.2 鹅（goose）40.840.041.3 兔（rabbit）39.538.640.1 猪（pig）39.238.739.8 肉牛（beaf cattle）38.336.739.1 乳牛（milk cow）38.638.039.3 水牛（buffalo）37.836.138.5 牦牛（yak）38.337.039.7 黄牛（yellow cattle）38.237.938.6 绵羊（sheep）39

6、.138.339.9 山羊（gaot）39.138.539.7表4-1 各种家畜的直肠温度rectal temperatures 家畜种类直肠温度（OC）平均变化范围 马（horse）37.637.240.7 驴（donkey）37.436.438.4 骡（mule）38.538.039.0 骆驼（camel）37.834.240.7 狗（dog）38.937.939.9 猫（cat）38.638.139.2 水貂（mink）40.239.740.8 银狐（silver fox）4039.440.9 豚鼠（cavy）39.539.040.0 大白鼠（rat）3938.539.5小白鼠（mous

7、e）3837.039.03.1.2.产热 3.1.2.1. 动物产热的主要方式:1、根底代谢产热 是指动物处于饥饿、休憩静卧清醒、温度适宜20OC、消化道没有营养可吸收、清醒、安静形状下的产热量。 成年动物不论体艰苦小，根底代谢产热量均可以下式估计： 根底代谢=K1W0.75(kJ/d) (式4-5) 式中：W为动物质量kg；K1为单位代谢体重的平均根底代谢产热量kJ/kgd。2、体增热 当动物休憩于舒式的环境中，产热量取决于采食量。饥饿动物因采食而添加的产热量被称为体增热(heat increment,HI)。体增热也被称为“热增耗、“增生热或“特殊动力作用。3、消费代谢产热 消费代谢产热是

8、指动物消费产品如生长、繁衍、产乳、产蛋、产毛等或劳役而添加的产热量。通常净能中的能量在满足维持代谢需求后剩余部分用于消费产品，在动物产品的构成过程中，一直伴随着热量的产生。4、活动产热 活动产热是指动物因起卧、站立、步行、自在运动、寻食、饮水、争斗、顺应环境变化和其它生理活动等而添加的产热量。3.1.2.2.影响动物产热的要素1、年龄2、性别3、营养情况4、消费程度5、采食量6、活动量7、个体大小3.1.3.散热3.1.3.1.动物散热的方式1、辐射散热 辐射radiation是指物体外表以电磁波方式延续释放能量的过程，这种能量可以不经过中间介质而传送。温度大于绝对零度0K或-273OC任何物

9、体都能放出辐射能，其辐射波长随辐射体温度升高而逐渐变短。辐射散热是指动物与周围环境可度量间隔内物体之间以电磁波方式进展的热交换。动物一方面经过长波辐射散热，另一方面又从环境辐射得热。动物的辐射散热减去环境辐射得热，才是净辐射散热 净辐射散热量主要取决于动物体表辐射面的面积和辐射面温度与环境温度的差。因此动物的净辐射散热量可以下式表示之：Qr=Ar1T4bs-2T4a 式4-8式中：Ar是动物可发生辐射热交换的体外表积m2，是斯蒂芬-玻尔兹曼常数5.6710-8W/m2K4；1是动物体表的发射率emissivity；2是环境的发射率；Tbs是动物体外表温度K；Ta是环境的平均辐射温度K。 Qr=

10、Ar1T4bs-2T4a从公式中可以看出：在其他要素一定的情况下，当环境温度低于动物辐射面温度时，动物散失热量，其净辐射散热为正值；当环境温度高于动物辐射面温度时，动物获得热量，其净辐射散热为负值；当环境温度与动物辐射面温度相等时，动物失热，其净辐射散热为零。开氏温标Kelvin：以绝对零度为基点的温度标尺。绝对零度即460/-273.15，在此温度下分子停顿运动0273.15K。 Tt +273 开氏温标，用符号K表示。是建立在卡诺循环根底上的热力学温标。规定摄氏零度以下273.15为零点，称为绝对零点。其分度法与摄氏温标一样即绝对温标上相差1K时，摄氏温标上也相差1；所不同的只是绝对温标上

11、水的冰点定为273.15K，沸点定为373.15K。目前中国已规定采用这种热力学温标。1714年,华伦海脱(Daniel Gabriel Farenheit)制定了华氏温标，温度丈量有了共同的规范,可以对不同的地点,不同时间及各人所丈量的温度值进展比较。Farenheit曾发现气压表的水银柱高度随温度而变化，这就促使他开场对水银温度计进展研讨 在温度计上，0摄氏度对应32华氏温度。100摄氏度对应212华氏温度。将摄氏度转成华氏度，直接乘以9，除以5，再加上32即可。t=F-325/9 2、传导散热传导散热heat loss of conduction是指直接接触的两物体经过分子或原子的振动或

12、旋转等将热量从高温处向低温处传送的过程。空气是热的不良导体，动物体表经过空气传导散失热的热量有限。传导散热可以下式粗略表示：Qcd=AcdKTbs-Ta 式4-10式中：Qcd为传导散热量W；Acd为动物体表与冷物体直接接触的有效面积m2；K为物体的传热系数W/m2；Tbs和Ta分别为动物体表和环境的温度。 3、对流散热对流convection是指流体如空气的相对运动。对流散热是动物与流体气体或液体之间分子相对位移呵斥的热传送。对流散热量取决于散热面的面积和散热温度与空气温度之差，可粗略以下式表示之：Qcv=AcvhTbs-Ta 式4-11式中：Qcv为对流散热量；Acv为运动可供对流的体外表

13、积m2；h为对流系数W/m2；Ta和Tbs分别为气温暖体表温度。4、蒸发散热动物的蒸发散热Heat loss of evaporation是指动物体表水从液态变为气态时吸收动物体热量的过程。1皮肤蒸发 皮肤蒸发的机制有二：一为浸透蒸发diffusion evaporation，即皮肤组织水分经过上皮向外浸透，水分在皮肤外表蒸发。由于浸透蒸发不见有水滴，常称为“隐汗蒸发insensible perspiration evaporation。在普通天气条件下，人每天的隐汗蒸发量为600800ml，为呼吸蒸发的二倍。另一种为出汗蒸发perspiration evaporation,即经过汗腺分泌，使

14、汗液在皮肤外表蒸发。出汗多时，常见皮肤外表有水滴残留，故又称为“显汗蒸发sensible perspiration evaporation。估计皮肤蒸发散热量的实际公式为：Qe=AeKeVnPbs-Pa式中：Qe为皮肤蒸发散热量W；Ae为有效蒸发面积m2；Ke为蒸发常数，V为风速m/s；n为风速指数；Pbs和Pa分别为皮肤外表及外界空气水汽压mbar，1bar=100kPa。 2呼吸道蒸发 呼吸道黏膜潮湿、温度高、水汽压大，空气的水汽压普通相对较低，当水汽压较低的空气经过呼吸道时，呼吸道黏膜的水分子很容易从空气中逸出而发生蒸发作用；估计呼吸蒸发散热量的理公式为：Qre=KeVrPbs-Pa式中：Qre为呼吸蒸发散热量W；Vr为呼吸量L/h；Ke、Pbs及Pa与前式一样。 Ke为蒸发常数，