Определение газового состава воздуха животноводческих помещений вредные газы и их влияние на организм животных

Концентрацию вредно действующих газов в воздухе выражают в миллиграммах на литр (мг/л) или в миллиграммах на кубический метр (мг/м³). Встречаются и другие обозначения концентрации газов: в объемных процентах (об. %), т. е. число объемов в 100 объемах воздуха (например, 1 мл в 100 мл), в промиллях (‰), т. е. число объемов в 1000 объемах воздуха (например, 1 мл в 1 л). Эти единицы находятся между собой в следующем соотношении: 1 об. % = 10 ‰.

В воздухе помещений для животных и птицы могут скапливаться углекислый газ, аммиак, сероводород, а также оксид углерода. Условия образования этих газов в помещениях и влияние их на организм животных и птицы целесообразно рассмотреть для каждого газа в отдельности.

Углекислый газ (СО₂). Содержится в атмосферном воздухе в незначительном количестве – 0,03–0,04% (объемных). В воздухе помещений при скученном содержании животных, неудовлетворительной работе вентиляционной и канализационной систем, несистематической уборке навоза концентрация углекислого газа может возрастать в 20–30 раз, т. е. достигать 0,6–1,0%. Как правило, концентрация углекислого газа в животноводческих и птицеводческих помещениях, несмотря на высокую плотность, имеет тенденцию возрастать от пола к потолку. Это объясняется влиянием подъемных конвекционных течений нагретого воздуха. Однако в крупных свинарниках-откормочни­ках и других животноводческих помещениях промышленного типа при недостаточном воздухообмене более высокое содержание углекислого газа наблюдается в зоне нахождения животных. Это связано с температурой воздуха, уровнем вентиляционного обмена и расположением вентиляционных устройств. В помещениях для животных углекислый газ практически не содержится в концентрациях, вызывающих острое токсическое действие на организм, тем не менее длительное воздействие его в концентрации выше 1% может вызвать хроническое отравление животных, в результате чего снижаются их устойчивость к болезням и продуктивность.

Следует учитывать, что углекислый газ даже в незначительных концентрациях имеет важное физиологическое значение, так как является раздражителем дыхательного центра. Повышение содержания его в крови млекопитающих вызывает возбуждение дыхательного центра, в результате чего увеличивается легочная вентиляция, что, в свою очередь, способствует нормализации концентрации углекислого газа в альвеолярном воздухе, а следовательно, и в крови. При повышенном содержании углекислого газа в крови птицы происходит угнетение дыхательного центра, что может привести к замедлению акта дыхания, вплоть до его прекращения. Вот почему при большом поголовье птицы в помещениях воздухообмен должен быть интенсивным.

Содержание углекислого газа в воздухе помещений имеет и косвенное гигиеническое значение, так как параллельно с его накоплением повышаются температура и влажность воздуха, увеличивается содержания в нем продуктов жизнедеятельности животных и птицы, изменяется ионный состав. Следовательно, по содержанию углекислого газа можно судить о качестве воздуха животноводческих и птицеводческих помещений в целом, т. е. об их санитарном состоянии.

Аммиак (NH₃). Газ очень ядовит. Продолжительное вдыхание нетоксичных доз аммиака (1–1,5 мг/м³) ослабляет сопротивляемость организма к действию вредных факторов, подготавливая почву для возникновения различных болезней. Аммиак оказывает отрицательное влияние и на людей, обслуживающих животных и птицу. Поступая через легкие в кровь, он превращает гемоглобин эритроцитов в щелочной гематин, вследствие чего содержание гемоглобина и число эритроцитов снижаются и возникает анемия, а также повышается свертываемость крови. Кроме того, всосавшийся в кровь аммиак вызывает возбуждение центральной нервной системы, проявляющееся в виде судорог во всем теле, коматозного состояния, повышения кровяного давления и в параличе дыхательного центра, вследствие чего может наступать гибель животных. Вред для здоровья животных от аммиака значительно больше, чем от углекислого газа, поэтому его следует считать прямым показателем чистоты воздуха помещения.

В воздухе животноводческих и птицеводческих помещений аммиак может содержаться в довольно высокой концентрации и вызывать токсическое действие на организм животных и птицы. Он образуется в результате разложения органических веществ, содержащих азот (моча, кал). Аммиак может накапливаться в больших концентрациях в грязных, плохо вентилируемых помещениях. Наиболее высокая концентрация газа наблюдается обычно около пола и , в первую очередь, в зоне расположения каналов для сбора навоза и лотков для стока навозной жижи. При низкой температуре воздуха и высокой его влажности аммиак скапливается у пола, частично поглощается подстилкой и влагой стен, пола и оборудования. При высокой температуре воздуха и пониженном атмосферном давлении аммиак выделяется в воздух.

Сероводород (H₂S). Крайне ядовитый газ со специфическим запахом. Отравление сероводородом возникает вследствие всасывания через слизистые оболочки дыхательных путей. Механизм действия на организм животных заключается в том, что газ, соприкасаясь с влажными поверхностями дыхательных путей, соединяется с тканевыми щелочами, образуя сульфид натрия (Na₂S) или калия (K₂S). Сульфид натрия, всосавшись в кровь, присоединяет гидроксильную группу (–OH). При этом выделяется сероводород, который действует на нервную систему и вызывает общее отравление организма. Смерть животного наступает в результате паралича сосудодвигательного и дыхательного центров. Сероводород связывает железо, входящее в соединение с гемоглобином, переводя его в сернистое железо. Лишенный железа гемоглобин не поглощает кислород, из-за чего наступает кислородное голодание тканей и тормозятся окислительные процессы. Токсичность сероводорода усиливается в присутствии других клоачных газов и во влажном воздухе, так как влага способствует фиксации его на слизистых оболочках дыхательных путей.

В животноводческих помещениях сероводород образуется при гниении серосодержащих белковых веществ, а также поступает из кишечных выделений животных, особенно при кормлении богатым белком кормом или расстройстве пищеварения. Кроме того, в воздух помещений газ может поступать из жижесборников при отсутствии в системе канализации гидравлических затворов, навозных траншей под щелевым полом и т.п.

Скапливается сероводород у пола. Накопление его в воздухе животноводческих помещений в концентрациях, близких к предельно допустимым, наблюдается редко. Тем не менее при отсутствии вентиляции, несвоевременной, не тщательной уборке навоза и скученном содержании животных количество сероводорода может достигать предельно допустимой концентрации. При высоких концентрациях газа возникает воспаление и отек легких. При содержании сероводорода в воздухе свыше 1000 мг/м³ наступает смерть от паралича дыхания. Сероводород в концентрации свыше 15 мг/м³ воздуха представляет опасность для здоровья людей, работающих на животноводческой ферме.

Оксид углерода (СО). В животноводческих помещениях источником загрязнения воздуха оксидом углерода являются газовые горелки, выхлопные газы тракторов при мобильной раздаче кормов и при уборке навоза (в выхлопных газах машин в зависимости от вида топлива, системы и режима работы двигателя внутреннего сгорания от 1 до 14% оксида углерода).

Газ ядовит для людей и животных. Механизм действия оксида углерода на организм животных заключается в том, что, вытесняя кислород гемоглобина, оксид углерода образует карбоксигемоглобин (H_bCO). В результате этого снижаются окислительные процессы, и в организме накапливаются недоокисленные продукты обмена.

Отравление клинически характеризуется нервными расстройствами, учащенным дыханием, рвотой, коматозным состоянием. Из организма оксид углерода выделяется с выдыхаемым воздухом в неизменном виде. Поэтому, при отравлении животных оксидом углерода, их следует немедленно вывести на свежий воздух.

Оксид углерода легче воздуха, поэтому он быстро перемещается в верхние слои воздушной среды помещения. Однако в зоне нахождения животных и работы обслуживающего персонала могут создаваться сравнительно высокие концентрации газа. Вдыхание оксида углерода в концентрации 0,4% через 5–10 мин вызывает смерть животных.

Максимально допустимые концентрации вредных газов в помещениях для животных и птицы представлены в прил. 11.