Тема № 5. Определение содержания вредных газов в воздухе животноводческого помещения: углекислого, аммиака, сероводорода и т.П.
Цель занятия: Ознакомится с санитарно-гигиеническим значением и правилами определения концентрации вредных газов в воздухе животноводческих помещений.
Теоретические сведения
Углекислый газ. Это бесцветный несгораемый газ со слабо ощутимым кислым запахом и вкусом. Большая часть газа, содержащаяся в воздухе животноводческих помещений, выделяется животными при дыхании, меньшая при разложении кала и мочи, остатков корма. Выдыхаемый воздух содержит, по сравнению с атмосферным, в 100 раз больше углекислого газа и на 25% меньше кислорода. Количество выделяемого газа зависит от вида, возраста, пола, массы, продуктивности, кормления животного. Корова выделяет 114-162 л, свинья 200 кг - 141-167 л за 1 ч.
Углекислый газ является химическим раздражителем дыхательного центра, необходимое его количество накапливается в крови в результате обмена веществ, окислительных процессов. Но если его концентрация в окружающем воздухе повышена, то в крови животных он также будет накапливаться в избыточном количестве. Увеличение концентрации (свыше 1%) во вдыхаемом воздухе приводит к развитию ацидоза, угнетению метаболических процессов, расширению периферических сосудов, учащению дыхания, тахикардии. Особенно чувствительны к газу птица, молодняк, высокопродуктивные животные. С кислородом находится в обратно пропорциональной зависимости.
Аммиак - бесцветный газ с едким запахом, раздражающий слизистые оболочки глаз. В животноводческих помещениях образуется в основном из мочи, разлагающейся под действием бактерий, при гниении азотсодержащих органических веществ в почве, навозохранилищах. Много аммиака образуется в свинарниках, телятниках, птичниках, если в этих помещениях сосредоточено большое количество животных, плохие полы, плохо работает вентиляция и канализация.
Гигиеническое значение вредных газов воздуха.
1.Вредные газы, находясь в животноводческих помещениях в концентрации, превышающих максимально допустимые зоогигиенические нормы, попадая в кровь взаимодействуют с гемоглобином и блокируют его транспортную функцию по перенесению кислорода к клеткам и углекислого газа от клеток.
2.В результате взаимодействия гемоглобина с аммиаком образуется щелочной гематин, с сероводородом - серное железо, с углекислым газом - карбгемоглобин, с угарным газом - карбоксогемоглобин. Все эти газы мешают образованию оксигемоглобина, что вызывает у животных анемию.
Приборы для измерения концентрации вредных газов. Методы измерения концентрации вредных газов.
Вредные газы определяются химическим методами и с использованием приборов.
Для контроля за химическим составом воздуха используют переносной газоанализатор типа УГ-2 (рис. 14). Им можно установить концентрацию в воздухе аммиака, сероводорода и угарного газа, углекислого газа при следующих условиях: содержание пыли не более 40 мг/м3, атмосферное давление от 740 до 780 мм рт.ст., относительная влажность воздуха не более 90 %, температура воздуха от 10 до 30 0С.
В комплект входит: Устройство для отбора проб, индикаторные порошки, стеклянные трубки, измерительная шкала, мандрен, лейка.
Рис. 14. Переносной газоанализатор типа УГ-2:
1 – калибровочный шток; 2 – резиновая трубка; 3 – корпус; 4 – фиксатор; 5 – индикаторная трубка.
Принцип работы основан на просасывании воздуха, содержащего вредные газы, через индикаторную трубку, заполненную специальным порошком. Изменение окраски в трубке происходит в результате взаимодействия газа, просасываемого через трубку, с реактивом индикаторного порошка.
Длина окрашенного столбика индикаторного порошка в трубке пропорциональна концентрации анализируемого газа (мг/м3) в воздухе, измеряется по шкале.
Ход работы:
1.Один конец трубки закрыть кусочком ваты и заполнить через лейку порошком для определения данного газа, закрыть второй конец ватой.
2.На месте взятия пробы индикаторную трубку присоединяем к насосу и пропускаем определённый объём воздуха: аммиака - 250 мл, сероводорода - 300 мл, угарного газа - 220 мл, углекислого газа - 400 мл.
3.Под действием газа индикаторный порошок изменяет окраску. По шкале определяем концентрацию газа. Высота окрашенного столбика пропорциональна концентрации газа.
Химический метод.
Метод для определения углекислого газа.
Этот метод основан на связывании углекислого газа с раствором гидроксида бария с образованием карбоната бария, который выпадает в осадок.
Необходимое оборудование: шприц на 2-5 см3, подготовленная химическая пробирка с пипеткой и иглой, и нанесённой меткой 2 мл, 0,005 н раствор гидроксида бария.
Ход определения:
1.В месте определения пробирку с помощью шприца продуваем исследуемым воздухом. Для этого шприц надеваем на иголку и оттягиваем поршень.
2.После заполнения пробирки воздухом в неё наливаем раствор барита до метки 2 мл. Пробирку плотно закрываем.
3.Пробирку держим в руке так, чтобы закрыть рукой иголку и пипетку, и взбалтываем 30-40 с.
4.Если раствор не обесцветился, то опять вводим порцию воздуха и опять взбалтываем. И так до полного обесцвечивания.
5.По таблице определяем концентрацию газа.
Метод Субботина-Нагорского. (Определения аммиака экспресс-методом).
Метод основан на связывании аммиака раствором серной кислоты с образованием сернокислого аммония.
Необходимое оборудование: 0,0002 н раствор серной кислоты с индикатором Таширо, поглотитель, шприц, пипетка.
Ход определения:
В чистый поглотитель пипеткой налить 2 мл кислоты и сквозь неё с помощью шприца протягивать исследуемый воздух, пока кислота не окрасится в зелёный цвет. По количеству взятого для анализа воздуха по таблице определить концентрацию аммиака.
Качественная проба на содержание сероводорода в воздухе.
Фильтровальная бумага, смоченная раствором уксуснокислого свинца, в присутствии сероводорода чернеет, а насыщенная нитропруссидом натрия приобретает красно-фиолетовый цвет. По запаху сероводород можно различить при его концентрации в воздухе 0, 0034 мг/л.
Экспресс-метод определения сероводорода.
Состоит в смене цвета жидкости во флаконе при пропускании через нее исследуемого воздуха, содержащего сероводород.
Во флакон наливают 5 мл дистиллированной воды, затем добавляют 1 мл 0,001-нормального раствора йода, 1 мл которого поглощает 0,017 мг сероводорода, 1 мл 0,5 % раствора крахмала. При этом получают темно-синий цвет жидкости. Шприцом Жене с краном Агали медленно просасывают исследуемый воздух до полного обесцвечивания жидкости. Содержание сероводорода определяют из расчета:
С сероводорода=0,017 х 1000 / V воздуха , мг/л