ГАЗОВЫЙ СОСТАВ ВОЗДУХА

Атмосферный воздух является физической смесью газов. В нижних слоях атмосферы он почти одинаков и в нем содержится (по объему): 78,09 % азота, 20,95 % кислорода, 0,03 % углекислого газа, 0,93 % аргона и др. Такой состав обеспечивает свободное дыхание и оптимальное использо­вание кислорода для осуществления окислительно-восстановительных процессов в организме.

Сложившееся убеждение, что воздух и его компоненты являются сырьем, имеющим неисчерпаемые резервы, – ошибочно. Восполнение запасов кислорода в атмосфере происходит за счет растений, поэтому уничтожение лесов (а эта тенденция характерна для всего мира, особенно тропических районов) ведет к снижению его количества. Наибольшую опасность в этом плане представляет все увеличивающийся расход кислорода на сжигание топлива в разных отраслях народного хозяйства и в быту. При этом постепенно увеличивается концентрация углекислого газа и начинает проявляться и все более усиливаться так называемый парниковый эффект, последствия которого для цивилизации предсказать трудно, а негативность вполне очевидна.

От атмосферного воздуха газовый состав закрытых помещений для животных в зависимости от качества строительных материалов, эффективности работы систем вентиляции и навозоудаления, технологии содержания, организации производственных процессов может значительно отличаться повышенным содержанием углекислого газа и пониженным – кислорода. В воздухе закрытых помещений содержатся в тех или иных количествах аммиак, сероводород, клоачные газы и другие токсические продукты гниения и брожения органических веществ (индол, скатол и др.).

На ухудшение газового состава воздуха помещений оказывают влияние и сами животные, выделяя при дыхании значительное количество углекислого газа и водяных паров. Выдыхаемый воздух по сравнению с атмосферным содержит в 100 раз больше углекислого газа и примерно на 25 % меньше кислорода. Травоядные животные выделяют, кроме того, значительное количество метана и водорода. Высокая концентрация вредных газов (аммиака, сероводорода, углекислого газа и др.) является для животных стрессом. Поэтому изучение газового состава воздуха животноводческих помещений имеет большое гигиеническое значение.

Азот (N) играет большую роль в разбавлении газов, особенно кислорода. Но его не считают индифферентным газом. Азот имеет парциальное давление, равное 80 кПа. При очень высоком парциальном давлении азот действует наркотически, может нарушить нервно-мышечную координацию. Для многих растений он служит источником питания.

Кислород (О₂) – бесцветный газ – важнейшая составная часть воздуха. Без него жизнь животных невозможна, так как благодаря поступлению кислорода в организме осуществляются жизненно важные окислительные процессы.

Животные потребляют в среднем следующие количества кислорода (мл/кг массы): лошадь в состоянии покоя – 253, во время работы – 1780, корова – 328, овца – 343, свинья – 392, курица – 980. Количество потребляемого кислорода зависит также от возраста, пола и физиологического состояния организма.

Организм животных очень чувствителен к недостатку кислорода, следствием которого является неполное окисление белков, жиров и углеводов и в результате этого в организме происходит накопление органических кислот и токсических продуктов. При этом нарушается обмен веществ, и возникают различные заболевания.

В закрытых животноводческих помещениях при нормальном воздухообмене количество кислорода снижается не более чем на 0,4...1 %, что физиологического значения не имеет. Недостаток его может наблюдаться при длительном пребывании животных в плохо вентилируемых помещениях, при скученном содержании, при газовом обогреве в сочетании с плохой вентиляцией. Кислород в чистом виде обладает токсическим действием.

Углекислый газ (СО₂) – бесцветный, без запаха, негорючий газ со слабокислым привкусом, является физиологическим возбудителем дыхательного центра, обеспечивает ритмичную работу легких и играет тем самым большую роль в жизни животных. Для нормальной их жизнедеятельности в крови поддерживается необходимое парциальное давление углекислого газа в результате образования его в процессе обмена веществ.

В атмосферном воздухе населенных пунктов концентрация углекислого газа составляет 0,03...0,04 %, в промышленных центрах – до 0,06 %, а вблизи предприятий черной металлургии – до 1 %.

Основной источник накопления углекислого газа в животноводческих помещениях – сами животные. Так, корова выделяет около 250...300 г или 114...162 л, свиноматка с приплодом – около 150 г или 90 л, овца суягная – 23 л СО₂ в час.

В производственных условиях концентрация углекислого газа в воздухе животноводческих помещений бывает обычно нетоксичной. Но длительное содержание животных в закрытых помещениях в условиях повышенной концентрации этого газа, хотя и в не токсических количествах, способствует возникновению в их организме ацидотического состояния, нарушению обмена веществ, сдвигам в буферной системе. Животные вялые, неохотно поедают корма, защитные силы их организма снижаются, что, естественно, неблагоприятно сказывается на продуктивности. Увеличение концентрации СО₂ в воздухе до 0,5 % и выше вызывает повышение кровяного давления, учащение дыхания и пульса, создает излишнюю нагрузку на сердце и дыхательные органы.

Наряду с непосредственным действием на организм животных, содержание СО₂ в воздухе помещений имеет косвенное гигиеническое значение. Углекислота накапливается в воздухе параллельно с загрязнением его другими газообразными выделениями, пылью, микроорганизмами и пр. В связи с этим углекислый газ служит одним из показателей санитарного качества воздушной среды и используется при исчислении потребности животных в вентиляции и кубатуре помещения. В животноводческих помещениях предельно допустимая концентрация углекислого газа, при которой в санитарном отношении воздух считается чистым, – не более 0,25 %.

Окись углерода, или угарный газ (СО), – продукт неполного сгорания топлива, не имеет цвета, со слабым запахом, немного напоминающим запах чеснока, без вкуса, горит синеватым пламенем. Плотность его – 0,967 кг/м³, а масса 1 л – 1,16 г.

В воздухе животноводческих помещений окись углерода обнаруживается при использовании мобильных систем раздачи кормов, отдельных систем отопления, при уборке помещения. В этом случае в воздухе помещений накапливаются незначительные количества окиси углерода и при недостаточном воздухообмене ее можно обнаружить в течение часа. Механизм токсического действия угарного газа заключается в образовании стойкого соединения – карбоксигемоглобина (НвСО). В результате нарушается снабжение тканей кислородом, быстро развивается аноксемия со всеми негативными последствиями.

Профилактика отравлений угарным газом заключается в предупреждении его образования, недопущении неполного сгорания газа и обеспечении активной вентиляции в зонах нахождения животных.

Предельно допустимая концентрация окиси углерода в помещениях составляет 2 мг/м³.

Аммиак (NH₃) – газ без цвета, с резким запахом, сильно раздражающий слизистые оболочки. В помещениях для животных образуется в результате разложения органических остатков, содержащих азот (моча, кал, загрязненная подстилка). Повышенная концентрация аммиака характерна для свинарников, телятников и птичников (при напольном содержании птицы), где неудовлетворительно работают канализация, вентиляция, плохой пол и низкое санитарное состояние помещения. Наиболее высокая концентрация аммиака наблюдается обычно вблизи пола и в первую очередь в зоне расположения каналов для сбора навоза и лотков для стока навозной жижи.

При низкой температуре и высокой относительной влажности воздуха аммиак поглощается подстилкой, холодными поверхностями пола и стен, а при повышении температуры происходит обратное явление – аммиак выделяется в воздух.

В благоустроенных животноводческих помещениях, где соблюдается санитарный режим, концентрация аммиака в воздухе редко превышает допустимую норму.

Для здоровья животных аммиак особо опасен. Легко растворяясь в воде, он адсорбируется в верхних дыхательных путях, вызывая болезненный кашель, слезотечение, а затем и развитие слизисто-гнойного конъюнктивита, отек легких и другие явления. Попадая через легкие в кровь, аммиак образует с гемоглобином щелочной гематин, вследствие чего снижается содержание гемоглобина и эритроцитов, развивается анемия и блокируется дыхательная функция крови. В повышенных концентрациях аммиак сильно возбуждает центральную нервную систему, что сопровождается спазмами голосовой щели, трахеальной и бронхиальной мускулатуры, отеком легких и параличом дыхательного центра. Аммиак, содержащийся в воздухе закрытых помещений, способствует распростра­нению туберкулеза и других инфекционных болезней, поскольку нарушается резистентность организма животных. Ослабляется местная и общая сопротивляемость, ухудшается морфологический и биохимический состав крови, снижается усвояемость протеина, жиров и клетчатки. У молочных коров снижаются удои до 25...28 %, падают приросты живой массы у молодняка. Содержание аммиака в воздухе животноводческих помещений допустимо лишь в пределах не более 20 мг/м³. Эти концентрации безвредны и для обслуживающего персонала.

Мероприятия, направленные на недопущение образования аммиака в воздухе помещений, следует проводить комплексно. Они предусматривают своевременное и быстрое удаление мочи, навоза из помещения; устройство влагонепроницаемых, прочных полов; правильную организацию воздухообмена в зоне нахождения животных; применение газопоглощающей подстилки и препаратов, снижающих концентрацию аммиака в воздухе (суперфосфат и др.).

Сероводород (Н₂S) – крайне ядовитый газ без цвета, по запаху напоминает запах испорченных яиц. В атмосферном воздухе сероводород отсутствует или содержится в ничтожных количествах и гигиенического значения не имеет.

В животноводческих помещениях сероводород образуется при разложении белковых серосодержащих веществ, а также поступает из кишечных выделений животных. В воздух помещений он может попадать из канала для сбора навоза, особенно в период его уборки, и из жижеприемников при отсутствии в канализационной системе гидравлического затвора.

Сероводород является сильно токсичным газом и в высоких концентрациях действует наподобие синильной кислоты. Токсичность его усиливается в присутствии других вредных газов, а также при высокой влажности воздуха, поскольку влага способствует фиксации его на слизистых оболочках глаз и дыхательных путей. В результате соединения сероводорода с тканевыми щелочами образуется сульфид натрия или калия, который вызывает воспаление слизистых оболочек. При попадании в кровь сульфидные соединения гидролизуются, освобождая сероводород, который отрицательно действует на нервную систему и вызывает общее отравление организма. В крови сероводород связывает железо гемоглобина, в результате чего образуется сернистое железо. Гемоглобин теряет способность поглощать кислород из воздуха, что приводит к кислородному голоданию и снижению окислительных процессов в организме животного. Токсичность сероводорода начинает проявляться в концентрациях свыше 0,01 % (15 мг/м³) и представляет опасность для здоровья людей и животных. Это сопровождается развитием конъюнктивитов, катаров верхних дыхательных путей, гастроэнтеритов, нарушением сердечной деятельности, падением продуктивности. При содержании сероводорода в количестве 20...50 мг/м³ наступает общее отравление, выражающееся в потере 15...20 % живой массы, в аритмии, ослаблении тонов сердца, сужении зрачков. Дальнейшее увеличение концентрации этого газа во вдыхаемом воздухе ведет к воспалению и отеку легких. Однако в современных зданиях для содержания животных высокая концентрация сероводорода может встречаться в отдельных случаях при полном выходе из строя систем вентиляции и канализации, особенно в закрытых (безоконных) помещениях. Наличие сероводорода в воздухе помещений даже в небольших количествах является показателем неправиль­ной эксплуатации зданий и оборудования.

Предельно допустимая концентрация его в воздухе помещений для животных – не более 5...10 мг/м³.

Мероприятия по недопущению накопления сероводорода в помещении необходимо проводить комплексно и постоянно, с учетом ликвидации источников его образования (замена подстилки, оборудование вентиляции и др.). Для очистки воздуха в животноводческих помещениях необходимы: чистота внешнего (атмосферного) воздуха, надежная работа системы вентиляции, надлежащее соблюдение гигиены и ветеринарно-санитарной культуры на фермах и в комплексах, а также четкая работа системы канализации и своевременное удаление навоза. ↑