Аэростазы животноводческих ферм

Исследованиями  В.И. Мельник, В.И. Мельник, Л.З. Поплавского (1977); А. М. Зайцева, В.И. Жильцова, А.В. Шаврова (1986) установлено, что воздух влажностью 50% считается сухим, вызывает раздражение слизистых оболочек дыхательных путей и глаз птицы, повышает хрупкость пера, усиливает потерю влаги организмом. При этом потребность в воде у птиц увеличивается, а поедаемость корма уменьшается. По данным Н.И. Щербинина и Ю.Н. Щербинина (1998) в отапливаемых помещениях с функционирующей расчетной вентиляцией относительная влажность всегда в 1,5-3 раза ниже ОНТП, особенно при увеличении разности температур воздуха внутри помещения и снаружи. Этому способствует применение капельных поилок. Со снижением влажности воздуха увеличивается запыленность и бактериальная обсемененность его.

Поэтому большинство авторов (А.П. Онегов, Ю.И. Дудырев, М.А. Хабибулов, 1984; Г.К. Волков, В.М. Репин, 1986; В.И. Фисинин, Т.А. Столляр, 1989; А. Альбанки, 1995; В.К. Гриб, С.С. Жук, П.Н. Синкевич, 1997 и др.), а также РНТП-1-92 рекомендуют поддерживать относительную влажность в помещениях в пределах 50-75%.

1.2 Скорость движения воздуха

Движение  воздуха при температуре более  низкой, чем температура тела птицы  может вызвать переохлаждение организма. В условиях помещений для животных и птицы подвижность воздуха  является важным фактором теплоотдачи. Она, усиливая испарение и увеличивая теплоотдачу, воздействует на водный и  тепловой обмен организма животных, поэтому скорость движения воздуха является важным фактором микроклимата. Так, увеличение скорости движения воздуха с 0,1 до 0,4 м/с равносильно понижению температуры на 50С (А.П. Онегов, И.Ф. Храбустовский, В.И. Черных, 1984). Исследованиями А.А. Лебедя (1984), установлено, что при скорости движения менее 0,2 м/с воздух не успевает уносить с собой выделяемые животными углекислый газ, аммиак, сероводород и др. Кроме того, в местах со скоростью движения воздуха менее 0,1 м/с создаются локальные зоны застоя, в которых накапливаются вредные газы до недопустимых концентраций. В аэростазных условиях содержания наблюдается снижение продуктивности животных, увеличивается выбраковка и заболеваемость.

1.3 Химический состав воздуха

Значительное  влияние на организм животных и птицы  помимо температуры, влажности и  скорости движения воздуха оказывает  газовый состав окружающего воздуха. Многочисленными исследованиями установлено, что в воздухе птицеводческих и других животноводческих помещений содержится значительное количество вредных газов, таких как, углекислый, сероводород, аммиак и продукты гниения и брожения органических веществ (В.М. Селянский, 1975; В.И. Мельник, В.И. Мельник, Л.З. Поплавский, 1977; А.Ф. Кузнецов, В.И. Баланин, 1984; M. Hasegawa, Y. Kurabayashi, T. Ishii, 1997 и др.).

По данным Ф.А, Изакова, Н.М. Быкова, П.И. Леонтьева (1982); А. М. Зайцева, В.И. Жильцова, А.В. Шаврова (1986); J. Hoper, H. Jahn, R. Demir, K. Hoper (1997) основную роль в жизнедеятельности птицы играет кислород, причем молодняк нуждается в воздухе больше чем взрослая птица и поглощает кислорода примерно в 5-6 раз больше, чем крупный рогатый скот. При недостатке кислорода затормаживаются окислительные процессы, накапливаются токсические продукты, что приводит к заболеваниям и снижению продуктивности.

Исследованиями  Н.И. Щербинина и Ю.Н. Щербинина (1998) установлено, что применение в птицеводческих хозяйствах мобильных подогревателей воздуха в холодное время, особенно в первые дни выращивания цыплят, значительно снижает влажность  воздуха, а использование приборов с открытой спиралью или пламенем горелки снижает концентрацию кислорода  на 1,1-2,2% по объему.

Важное  значение по содержанию в воздухе  занимает углекислый газ. По своему физиологическому действию углекислый газ в малых  концентрациях стимулирует активность работы дыхательного центра, а в  больших угнетает его, действует  как наркотическое средство (усыпляющее).

При повышенной концентрации углекислого газа снижаются  окислительные процессы в организме, возникает ацидоз, происходит раздражение кожи и слизистых оболочек, усиливается деминерализация костей, ухудшается поедаемость корма и его переваримость, вследствие чего снижается продуктивность. При концентрации выше 0,3% происходит отравление животных углекислотой. Высокое и низкое содержание углекислоты в потребляемом воздухе влечет за собой быструю гибель птицы в результате выключения дыхательного центра, кислородной недостаточности, паралича органов дыхания. В птичниках его концентрация может оказаться недопустимой, так как птица является источником его поступления (А.Л. Ермолаева, М.А. Асирян, 1976; Ф.А, Изаков, Н.М. Быков, П.И. Леонтьев, 1982; Л.И. Бронфман, 1984; А.М. Зайцев, В.И. Жильцов, А.В. Шавров, 1986; В.И. Баланин, 1988, А.Ф. Кузнецов, 2003).

Помимо  газов находящихся в атмосферном  воздухе, воздушная среда птичников  содержит газы образующиеся при разложении фекалий, помета, мочи, среди которых основными являются аммиак и сероводород. При концентрации свыше 0,02 мг/л аммиак раздражает слизистую оболочку, а, попадая в кровь, разрушает эритроциты, что затрудняет снабжение организма кислородом. В воздухе животноводческих помещений при неудовлетворительной работе вентиляции в больших количествах накапливается аммиак - являющийся резко токсичным газом в результате длительного действия, которого резко снижается резистентность и продуктивность. Аммиак вызывает раздражение слизистых оболочек носовой полости, гортани, трахеи, бронхов. Попадая в легкие и кровь, он снижает окислительные свойства гемоглобина, превращая его в щелочной гематин, в результате чего возникает кислородная недостаточность у животных. Аммиак в повышенных концентрациях в воздухе парализует работу мерцательного эпителия нарушая процессы отхаркивания, нейтрализует лёгкие отрицательные аэроионы свежего воздуха, нарушает электороэффлювиальную функцию мерцательного эпителия (медленное стекание электронов из его окончаний на молекулы кислорода и образование отрицательных лёгких ионов кислорода в верхних дыхательных путях организма); гемолизирует эритроциты вызывая гемолитическую анемию; раздражает окончание тройничного нерва, что приводит к спазму бронхиальной и трахеальной мускулатуры. Выпотевая из крови в закрытые полости аммиак вызывает фибронозное воспаление в них (плеврит, перетонит, орхит, эндометрит, задержание последа, гемофилезный плеврит и пневмонию), обостряет протекание хронических инфекций туберкулёз и ангину, ингибирует иммунную систему и снижает иммунный ответ на введение вакцин. Аммиак также нарушает барьерную функцию печени вследствие чего личинки гельминтов (аскарид) в ней не инкапсулируются, а легко мигрируют; снижает жизнеспособность (иммуногенность) живых аэрозольных и лечебную эффективность антибиотиков, сульфаниламидных препаратов при лечении респираторных и желудочно-кишечных (протозойных) заболеваний.Во влажном воздухе аммиак окисляется до азотной кислоты который превращает кальций штукатурки стен в азотно-кислый кальций (стенную селитру или труху). В сочетании с другими вредными факторами (сквозняки, патогенная микрофлора, другие газы и т.д.) аммиак приводит к массовым заболеваниям и отходу животных с различными диагнозами, особенно при осложнении условно-патогенной, вирусной и протозойной микрофлорой.

При температуре 10-180С аммиак накапливается главным  образом на уровне 155-160 см от пола. При  повышении влажности в помещении до 85-90% испарение аммиака снижается и повышается его растворяемость в воде. В этом случае аммиак распространяется по всему помещению, достигая наибольшей концентрации над поверхностью помета (K. Hogberg, 1968; Z. Wachnik, 1973; В.М. Селянский, 1975; Э. Мотес, 1976; В.И. Мельник, 1977; Л.В. Семен, 1979; А.Ф. Кузнецов, В.И. Баланин, 1984; В.И. Баланин, 1988).

Исследованиями  Б.Ф. Бессарабова (1970); И.А. Болотникова, В.С. Михкиевой, Е.К. Олейник (1983); А.К. Даниловой, М. С. Найденского, И.С. Шпиц, В.С. Яворского (1987), установлено, что в воздухе птичников при повышенной концентрации аммиака содержание микрофлоры возрастает на 30-60%. При концентрации аммиака 20-30 мг/м3 у птицы нарушаются функции ресничек эпителия легких и трахеи, которые играют важную роль при удалении пыли и бактерий, может наступить аммиачная слепота, или кератоконьюнктивит, которая характеризуется воспалением слизистых оболочек глаза и верхних дыхательных путей у птицы. Также появляются признаки респираторных заболеваний, осложняющихся колибактериозом и инфекционным ларинготрахеитом. По данным этих же авторов, установлено, что у цыплят, подвергшихся воздействию аммиака в концентрации 34-51 мг/м3 , отмечались замедление полового созревания на 13-16 дней и более, медленное нарастание темпов яйцекладки по сравнению с контролем. Путем регрессивного анализа доказано, что с повышением уровня аммиака в воздухе птичников на 1 мг/м3 яйценоскость снижается на 0,65%.

Если  принять яйценоскость и величину падежа при концентрации аммиака 16 мг/м3 за 100%, то с нарастанием загазованности птичника до 30 мг/м3, яйценоскость снижается на 21,8% и падеж возрастает в 2,2 раза, а при концентрации 40 мг/м3 соответственно на 37,3% и в 3 раза (Л.И. Бронфман, 1984).

Еще более  токсическим действием обладает сероводород, который соединяясь с  тканевыми щелочами, вызывает воспаление слизистых оболочек. Попадая в  кровь, он связывает железо гемоглобина, переводя его в сернистое железо. Таким образом, гемоглобин лишается возможности поглощать кислород, поэтому возникает кислородное  голодание тканей организма и  как следствие большой отход, особенно у молодняка животных из-за паралича органов дыхания и сердца (А.Л. Ермолаева, М.А. Асирян, 1976; А. М. Зайцев, В.И. Жильцов, А.В. Шавров, 1986; В.И. Баланин, 1988 и др.).

Длительное  действие аммиака и сероводорода приводит к ослаблению общей и местной сопротивляемости организма, расстройству системы дыхания и кровообращения, вызывает повышенную трату энергии на усвоение питательных веществ. Поэтому, по мнению многих авторов (А.П. Онегов, И.Ф. Храбустовский, В.И. Черных, 1984; А.Ф. Кузнецов, М.В. Демчук, А.И. Карелин и др., 1991), содержание вредных газов в воздухе животноводческих помещений не должно превышать: углекислого газа – 0,25%, аммиака - 20 мг/м3, сероводорода - 10 мг/м3, а в птичниках аммиака - 10 мг/м3, углекислого газа 0,2%, а сероводорода 5 мг/м3.

1.4 Микробная обсемененность и пылевая загрязненность воздуха

Кроме вышеперечисленных  факторов микроклимата на организм животных и птицы большое влияние оказывает  микробная и пылевая загрязненность воздуха.

Воздушная среда животноводческих помещений является благоприятной средой для развития микроорганизмов. Они находятся на пылинках (твердые аэрозоли) или включены в капельки (жидкие аэрозоли) и вместе с ними удерживаются в воздухе, оседают на поверхность предметов и переносятся воздушными течениями на значительные расстояния. Источником микробного и пылевого загрязнения в воздухе служат высохший помет, корм, подстилка, капельки слюны и слизи. Способствуют накоплению микробов и пыли рециркуляции воздуха в помещениях, недостаточный воздухообмен, скученное содержание животных, сухая уборка помещений и антисанитарное состояние их.

Установлено, что бактериальная контаминация воздуха неразрывно связана с  пылью, которая является для микробов не только носителем, но и питательной средой. Увеличение пылевой загрязненности воздуха вызывает блокировку очистительной функции органов дыхания у животных: уменьшается вентиляция легких, изменяется энергетический обмен, развивается бронхит, эмфизема, очаговая пневмония.

Различают прямое и косвенное действие пыли на организм животных. При прямом влиянии пыль вызывает раздражение кожи, зуд и воспалительные процессы. Нарушаются теплорегуляторные и выделительные функции кожи. Пыль закупоривает выводные протоки потовых и сальных желёз. Вследствие чего кожа становиться сухой, ломкой, больше подвержена механическим повреждениям и трещинам. Возможно возникновение дерматитов, пиодермий, пустулезной сыпи, инфекционных заболеваний. У овец резко снижает качество шерсти. Косвенное воздействие пыли заключается в уменьшении освещенности помещений вследствие оседания на осветительные приборы, также происходит нейтрализация легких отрицательных аэроионов и превращение их во вредные для организма тяжелые аэроионы.

Пыль  по своему происхождению бывает органической и минеральной. В помещениях для животных органическая пыль (свыше 50%) состоит из частиц растений, кормов подстилки, навоза, эпидермиса, волос, спор грибов и микроорганизмов. Минеральная пыль включает в себя частицы песка, кварца, известняка, угля и других примесей.

Состав  пыли зависит также и от типа кормления  животных. Так, по своему химическому составу пыль птичников содержит более 84% органических веществ, в том числе 34-50% протеина (за счет протеина комбикорма, пуха и бактериальной микрофлоры) и 11-18% за счет жира. По своему дисперсионному составу 90,3% всей пыли в птичниках было размером меньше 100 мкм, в том числе 80% - менее 50 мкм и 64,1 - менее 10 мкм - пыль, которая задерживается в легких и нарушает их физиологические функции (А.К. Данилова, М.С. Найденский, И.С. Шпиц, В.С. Яворский, 1979; Л.И. Бронфман, 1984; А.И. Испенков, И.И. Сапего, 1985 и др.).

Существует  определенная зависимость между  запыленностью воздуха и микробной  обсеменённостью воздуха, так как  пыль является источником накопления микроорганизмов в воздухе. Пыль сорбирует микроорганизмы, так в 1 г пыли содержится до 1 миллиона и  более микроорганизмов. Так, по нашим данным при движении стада, как правило, поднимается облако пыли, в котором перемещаются животные, дышат его содержимым, а пыль осаждается на кожу и слизистые оболочки, затрудняет видимость и передвижение, загрязняет кожный покров и вызывает легочные заболевания животных, особенно занимающих не лидирующее иерархическое положение в группе и передвигающихся в середине или конце. Это снижает здоровье и продуктивность овец, а возникший в легких от пыли первичный патологический процесс в дальнейшем осложняется неспецифической условно-патогенной микрофлорой (до 60 видов) и приводит к их гибели. При этом эффект вредного воздействия во многом зависит от количества и размеров пылевых частиц, их формы, токсичности и других свойств. Наиболее опасной считается пыль размером от 0,2 до 5 мкм, так как она проникает глубоко в легкие до альвеол, на 60-100%оседает в них, вызывая бронхопневмонию. Менее опасными является пылинки размером более 10мкм, которые осаждаются в верхних дыхательных путях, отхаркиваются и попадают в ротовую область, заглатываются и оказывают вредное воздействие на желудочно-кишечный тракт.

Так, в  наших наблюдениях травяной покров на прогонах для овец отсутствовал, а поверхность их представляла сыпучую  пылевидную массу со следующими размерами  пылевых частиц: диаметром более 7 мкм – 2,48%, от 3 до 7 мкм – 14, от 2 до 3мкм- 7, от 1 до 2 мкм – 10,1, менее 1 мкм – 65,06, т.е. по механическому составу наибольшую часть поверхности прогонов составили мелкие пылевые частицы, которые легко поднимаются с почвы и поддерживаются во взвешенном состоянии ветром со скоростью не менее 3 м/с. Распространяясь на большие расстояния и загрязняя окружающую внешнюю среду, они составляют угрозу для животного мира.

Количество  пыли и микробов, содержащихся в 1 м3 воздуха, зависело как от величины отары, так и от состояния поверхностного слоя почвы прогонов. Так, в бригаде, где отара овец была больше в 1, 48 раза, количество пыли было больше в 1, 31 раза, а микробов – в 1,3 раза. При  этом в большей отаре поднимались в воздух на 7% больше пылевых частиц диаметром 11-40мкм. Однако более всего (55-66%) пришлось на долю мелких пылевых частиц диаметром до 10 мкм, которые наносят больше вреда организму своим глубоким проникновение в дыхательные пути. Поэтому, по-видимому, в первой отаре отход овец от бронхопневмонии составил 29 голов или 2,29%, а во второй -14 голов или 1,64%. В воздухе пастбища, почва которого покрыта растительностью, обнаружена пылевая и микробная загрязненность воздуха меньшая, в 5,9-11,1 раза. Это указывает на то, что санитарное состояние воздуха прогонов зависит не только от величины перегоняемого стада, но главным образом от качества поверхностного слоя почвы и состояния покрытия ее растительностью.