Воздушная среда и ее гигиеническое значение для животноводства

В некоторых случаях для уменьшения влажности воздуха помещений применяют негашеную известь (3 кг извести способны поглотить из воздуха до 1 л воды). Применением негашеной извести удается снижать относительную влажность воздуха на 6…10%.

В целях борьбы с высокой влажностью в некоторых свиноводческих хозяйствах, особенно откормочных, применяют кормление животных вне основных зданий - в специальных помещениях "столовых".

8. ДВИЖЕНИЕ ВОЗДУХА

Движение воздуха в горизонтальном и вертикальном направлениях зависит от неравномерного нагревания земной поверхности солнечными лучами. Вследствие неодинакового скопления воздушных масс и разности атмосферного давления в различных точках земной поверхности возникают восходящие и нисходящие точки воздуха, которые перемещают воздушные массы как в горизонтальном, так и вертикальном направлениях. Скорость ветра (горизонтальное перемещение воздушных масс) измеряется расстоянием, пройденным массой воздуха в единицу времени и выражается в метрах в секунду (м/с). Направление ветров на местности определяется точкой горизонта, откуда дует ветер и обозначается в румбах (С, Ю, З, В и N, S, W, O). Графическое изображение повторяемости направления ветра на местности за определенный промежуток времени называется "розой ветров". Эту особенность необходимо учитывать при планировке животноводческих ферм, расположении помещений, лагерей, стойбищ для животных.

Влияние движения воздуха на организм животных. Постоянно передвигаясь в различных направлениях по помещению, воздух оказывает значительное влияние на тепловой баланс организма животного. В процессе движения он сменяет нагретую воздушную оболочку вокруг тела и оказывает охлаждающее действие, вызывая снижение температуры сначала на поверхности волосяного покрова, затем в толще его и на поверхности кожи (конвективная теплопередача). При этом усиливается отдача тепла и за счет испарения. Если температура окружающего воздуха выше температуры тела и воздух насыщен влагой, то его движения уже не дает охлаждающего эффекта, а, наоборот, способствует повышению температуры тела. Однако большие скорости движения воздуха при низкой его влажности и высокой температуре могут вызвать высыхание кожных покровов и оказать отрицательное влияние на организм в целом. Повышение скорости движения при низких температурах и высокой влажности воздуха приводит к переохлаждению тела животного и возникновению легочных заболеваний. Аналогичное явление отмечается при отсутствии движения воздушных масс в помещении при низкой температуре и высокой влажности ввиду нарушения процессов терморегуляции, что сопровождается повышенной теплоотдачей. Застойный воздух при высокой температуре и влажности, наоборот, ведет к перегреванию организма, что также неблагоприятно сказывается на состоянии и продуктивности животных.

Таким образом, в жаркое время года высокие скорости движения воздуха могут благоприятно влиять на организм, способствуя удалению излишков тепла; зимой, напротив, это вызывает переохлаждение животных. При активном их моционе вне помещений умеренные ветры оказывают бодрящее, тонизирующее действие. Продолжительный сильный ветер, который сопровождается шумом, возбуждает животных. При скорости 5…7 м/с, проявляется раздражающее действие, а зимой большие скорости движения воздуха приводят к обморожению и резкому ухудшению общего состояния организма животного.

В условиях животноводческих помещений большое значение имеют сквозняки, опасность которых заключается в действии их на ограниченные участки тела, вследствие чего охлаждение бывает мало ощутимым и не вырабатывает достаточных защитных реакций со стороны организма.

В зимнее время скорость движения воздуха в животноводческих помещениях не должна превышать 0,3 м/c (при сквозняках она 0,5 м/с и выше). Если в помещении низкая температура, резко увеличивается теплоотдача, обмен веществ, охлаждается поверхность тела, что приводит к неоправданной трате кормов. При скорости 4,0 м/с теплоотдача выше на 25%, чем при 0,25 м/с.

В целях предохранения животных от переохлаждения максимальный обмен воздуха в помещениях для животных не должен превышать зимой 4…8-кратного внутреннего объема и летом - 10…15-кратного. При решении вопроса о территориальном размещении зданий и откормочных площадок следует учитывать направление господствующих ветров.

9. АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ

Воздух, окружающий земной шар имеет массу (1м3 при 760 мм. рт.ст. равен 1,03 кг), и вследствие этого производит давление на поверхность земли, на все окружающие предметы. Величина атмосферного давления зависит от высоты местности над уровнем моря и температуры воздуха. Так, на уровне моря при 0 оС давление составляет 1,033 кг на 1 см2, что соответствует давлению ртутного столба 760 мм (нормальное барометрическое давление). Атмосферное давление принято также выражать в барах (б) или миллибарах (мб) (1б = 750,06 мм. рт. ст., а 1 мб =0,001 б = 0.75 мм. рт. ст. ), а в последнее время в гектопаскалях (гПа). Давление 750 мм. рт. ст соответствует 1000, а 760 мм. рт. ст. - 1013 гПа или 1013 мб.

Атмосферное давление не только существенно влияет на климат, погоду, но и оказывает воздействие на организм животных. Обычно высокое давление связано с хорошей погодой - безоблачное небо, сухой воздух и отсутствие сильного ветра. Низкое давление, наоборот, сопровождается облачностью, выпадением осадков, туманами, ветрами, неблагоприятно влияющими на животных.

Низкое давление, кроме того, наряду с пониженным содержанием кислорода (особенно при подъеме в горы) способствует появлению горной болезни (гипоксия тканей), токсикоза. Пониженное давление вызывает расширение кровеносных сосудов кожи и слизистых оболочек, прилив к ним крови. Все это необходимо учитывать при быстрых перемещениях животных из низин (равнин) в горы. Опасно также и смена низкого давления (в горах) на высокое (в низинах), особенно быстрое его изменение. Постепенный (поэтапный) переход от низкого к высокому или от высокого к низкому атмосферному давлению обеспечивает адаптацию животных к изменившимся условиям.

Акустический фон. Усиливающее шумовое загрязнение внешней среды или акустический фон (akustikos - греч., слуховой, слушающийся) сейчас приобретает исключительное значение и привлекает к себе все большее внимание. К звуку не безразлично ничто живое, даже растительная ткань. Только звуки по своей акустической характеристике, приближенные к звукам, рождаемым самой природой, оказывают благоприятное действие на живые клетки. И наоборот, звуки искусственные, высоких тонов приводит к угнетению, и даже гибели растений и животных.

Шум - это сочетание звуков различной частоты и интенсивности. К шумам в гигиене относят нежелательное беспорядочное сочетание звуков. Для измерения интенсивности звука создана логарифмическая шкала уровней звукового давления с единицей измерения - децибелл (дБ). Эти (логарифмические) единицы позволяют оценить интенсивность звука не абсолютной величиной звукового давления, а ее уровнем или отношением фактически создаваемого давления к пороговой величине давления. Оно принято за условный нулевой уровень на шкале децибелл. Звуковое давление, значение которого на 12,4% больше порогового, называется уровнем силы звука в 1 дБ.

Для гигиенической характеристики шума пользуются относительными величинами, основанными на субъективном восприятии звука. Степень неблагоприятного воздействия на организм связано с его частотным составом и интенсивностью. Наиболее вредное воздействие оказывают звуки большой силы и частоты, а также непрерывное, продолжительное и однообразное звучание того или иного источника шума.

По распределению звуковой энергии во времени различают шум постоянный и прерывистый, непостоянный, импульсный. Постоянным называют шум, уровень которого изменяется во времени не более чем на 5 дБ. Импульсный --это шум, воспринимаемый как отдельные удары.

Длительное время считали, что шум влияет на организм человека через органы слуха. Однако установлено, что он воспринимается и благодаря костной проводимости. Поэтому если мы даже герметично закроем оба уха, все равно будем воспринимать звуковые раздражения, хотя и слабее.

С развитием промышленного животноводства намного вырос уровень механизации трудоемких процессов за счет применения доильных установок, различных конструкций, кормораздатчиков, навозоуборочных машин и механизмов, отопительно-вентиляционного оборудования, транспортных средств по доставке кормов, перевозке животных, что привело к значительному увеличению производственных шумов. В отдельных случаях их уровень достигает 95-100 дБ, в то время как в помещениях старого типа этот показатель обычно не превышал 30-50 дБ.

Акустический фон животноводческих комплексов и ферм различного типа и мощности, характер влияния его на сельскохозяйственных животных изучены еще очень мало. Недостаточно разработаны и средства и способы защиты от шума. Этот вопрос приобретает все большее значение в связи с постоянно повышающимся уровнем механизации и автоматизации животноводческих ферм и комплексов, применением новых строительных материалов при возведении зданий. Однако имеются данные, что у животных под действием шума меняется условнорефлекторная деятельность: сначала появляется угнетение, затем некоторое возбуждение и опять более глубокое и подавленное состояние. Длительное пребывание животных в условиях интенсивного шума сопровождается значительным изменением артериального давления и ухудшением функциональных свойств сердечной мышцы. У них нарушается секреторная и моторная функции желудочно-кишечного тракта, они чаще болеют гастритом и язвой желудка и двенадцатиперстной кишки. Звуковой раздражитель как стресс-фактор вызывает значительные нарушения в физиологическом состоянии организма животных, снижении их продуктивности. Шум трактора, работающего в коровнике во время доения, снижает разовый удой на 16%, а у коров, находящихся в окрестностях аэропорта - на 30%. При шуме 64 дБ свиньи на откорме давали среднесуточный прирост 612 г, а при 84 дБ -566 г. Затраты корма на 1 кг прироста составляют соответственно 3,04 и 3,22 кг. Отдыхают свиньи в первом случае больше на 60 минут в сутки.

Из домашних животных наиболее чувствительна к шуму птица. Продолжительное действие шума вызывает у цыплят изменение высшей нервной деятельности и поведения. Наиболее вредное влияние на яйценоскость кур оказывает низкочастотный шум от 16 до 125…250 Гц.

Согласно нормам технологического проектирования, уровень шума в животноводческих помещениях не должен превышать 70 дБ. Интенсивность его зависит от многих причин: сезона года, типа и качества технологического оборудования, расположения зданий, качества ограждающих конструкций и внутренней планировки, надежности звукоизоляции источников шума и других факторов. В теплое время года шум в коровниках значительно выше, чем зимой, вследствие повышенной нагрузки вентиляционного оборудования и поступления постороннего шума через открытые окна.

Для защиты животноводческих зданий от избыточного внешнего шума следует применять звукоизоляционные прокладки в местах расположения оборудования, генерирующего шум, размещать его в отдельных помещениях. Для уменьшения шума можно накрывать его источники звукозащитными чехлами. Вентиляционное оборудование целесообразно выносить из производственных зданий в специальные камеры. Свободный доступ к кормам снижает интенсивность шума, производимого самими животными. Большое значение имеет исправность машин и механизмов, применяемых в животноводческих зданиях. Перспективно широкое применение при строительстве новых изоляционных материалов, более совершенных технологий содержания животных и эффективной внутренней планировке зданий. В целом зеленые насаждения уменьшают шум в 6…8 раз. Уменьшению уровню шума следует уделять пристальное внимание и потому, что к ним чувствительны люди. Поэтому следует помнить - защищая животных, защищаешь и себя.

10. ЛУЧИСТАЯ ЭНЕРГИЯ И ОСВЕЩЕННОСТЬ

Одним из важнейших факторов внешней среды является солнечный свет, который обладает мощным биологическим действием. Под светом понимается видимая часть излучения с длиной волн от 380 до 760 нанометров (нм), которая вызывает зрительные ощущения, позволяет видеть окружающие предметы и ориентироваться в пространстве. Солнечные лучи являются единственным источником лучистой энергии для земной поверхности и атмосферы. Без солнечного света и тепла не могут жить ни растения, ни животные. Солнечная энергия нагревает поверхность земли, испаряет воду, вызывает воздушные течения и связанные со всем этим изменения погоды и климата в данной местности. Поглощаясь поверхностью земли и водой, солнечные лучи превращаются в тепловую энергию, а в растениях - в химическую энергию органических соединений.

Состав и свойства солнечной радиации. Многие тысячелетия человек не видел в солнечном свете ничего загадочного. Свет согревал его теплом, воспринимаемый глазами, давал зрительные ощущения окружающего многообразия мира. Задолго до новой эры лучи Солнца стали использоваться для лечения, а также для поднятия общего тонуса здорового организма. И никто в те давние времена не сомневался в том, что солнечные лучи белого цвета. Впервые секрет его приоткрылся английскому ученому И.Ньютону. Пропуская солнечные лучи через трехгранную стеклянную призму, он видел маленькую радугу. Белый солнечный луч, пройдя сквозь призму и попав на экран, распался на семь цветных лучей: красный, оранжевый, зеленый, желтый, голубой, синий и фиолетовый.

Дальнейшими исследованиями было установлено, что солнечный свет кроме видимых световых лучей содержит еще и невоспринимаемые человеческим глазом лучи - инфракрасные и ультрафиолетовые, а также рентгеновские и гамма-лучи, радиоволны и пр. Таким образом, было установлено, что солнечное излучение неоднородно и состоит из совокупности различных по свойствам лучей. По своей природе солнечный свет представляет электромагнитные волны, характеризующиеся определенной длиной и частотой колебаний. Чем больше число колебаний, тем короче длина волны луча. У разных видов излучений длина волны неодинакова и выражается в соответствующих единицах.

Радиоволны измеряются в километрах, метрах и миллиметрах; видимые, ультрафиолетовые, инфракрасные, рентгеновские и гамма-лучи - в нанометрах. Один нанометр равен 0,000000001м или 0,000001мм. Эти величины обычно пишут сокращенно: 1нм=1*10-9=1*10-6мм.

В солнечном спектре различают следующие лучи: инфракрасные (невидимые тепловые) с длиной волны от 760 до 3400 нм; световые (видимые) - от 400 до 760 нм; ультрафиолетовые (невидимые) - от 5 до 400 нм (лучи с длиной волны короче 280 нм поглощаются верхними слоями атмосферы). В организм лучи проникают на разную глубину: инфракрасные и красные - на несколько сантиметров, световые - на несколько миллиметров., а ультрафиолетовые - только на 0,7-0,9 мм.

Атмосфера служит фильтром естественной солнечной радиации. Если на границе земной атмосферы ультрафиолетовая часть солнечного спектра составляет 5%, видимая часть 52%, инфракрасная часть - 43%, то у поверхности земли состав солнечной радиации иной. Ультрафиолетовая часть равняется 1%, видимая - 40%, а инфракрасная - 59%. Количество задерживаемых атмосферой солнечных лучей тем больше, чем меньше угол падения их на землю, то есть чем ниже к горизонту находится Солнце.

В течение дня и по сезонам года меняется интенсивность и продолжительного естественного освещения. Максимальное количество света на земную поверхность падает летом, а наименьшее - зимой. Интенсивность освещенности нарастает с утра к полудню и снижается к вечеру. Самый короткий день бывает в декабре, а самый длинный - в июне. Аналогичная динамика в освещении наблюдается и в животноводческих помещениях.

Влияние солнечной радиации на организм животных. Световая энергия солнца, аккумулированная растениями, широко используется животными организмами, преобразуясь в белки, жиры, углеводы и другие питательные вещества, составляющие основу жизненных процессов. В процессе эволюции высшие животные приспособились также к непосредственному восприятию света: у них развились специальные анализаторы - органы зрения. С того времени интенсивность и продолжительность освещения спектральный состав света, а главное периодическая смена дня и ночи стали предопределять ритмичность и интенсивность физиологических процессов в организме и оказывать существенное влияние на воспроизводство, рост и развитие животных.

Биологическое действие солнечной радиации на организм животного связано с ее качественным составом у поверхности Земли. Инфракрасные тепловые лучи влияют на организм как непосредственно, так и через окружающие животных предметы. Тело животных непрерывно поглощает, и само излучает инфракрасные лучи (радиационный обмен), и этот процесс может значительно изменяться в зависимости от температуры кожи животных и окружающих предметов. В более холодной среде, чем температура тела, организм животного сам излучает тепло. Однако излишнее интенсивное инфракрасное облучение может вызвать тепловой удар и ожоги на коже.

Видимый свет имеет большое значение в жизни животных. Влияние света на организм осуществляется главным образом через зрительный аппарат, который тесно связан с центральной нервной системой. Благодаря этому животные приобретают возможность ориентироваться в пространстве и осуществлять разнообразные акты поведения. В этом отношении особо важное значение имеет прием корма, так как большинство видов животных принимают корм на свету.

Воздействие света в организме животных вызывает значительные биохимические и физиологические изменения. В результате этого происходит перестройка организма, сопровождающаяся целым комплексом изменений, степень которых во многом зависит от возраста животных. Видимые лучи света оказывают влияние на функцию центральной нервной системы и через нее рефлекторно на функции других органов. Видимый свет повышает функцию эндокринных органов, которые вырабатывают в значительных количествах гормоны с многообразным действием, в том числе и на половые железы. Световые лучи оказывают значительное влияние на развитие яйцеклеток, течку, продолжительность случного периода и беременности. Известно, что животные в природе размножаются в определенные периоды года. Весной с увеличением интенсивности солнечной радиации и усилением секреции половых желез у большинства видов животных половая активность возрастает. У животных северных широт случной сезон обычно короткий, у животных южных широт - более продолжительный. Это положение подтверждается тем, что деятельность половых желез у многих видов животных совпадает с увеличением продолжительности светового дня.

Под влиянием солнечного освещения у животных повышается активность окислительных ферментов, углубляется дыхание, улучшается работа органов пищеварительной системы, усиливается отложение в тканях белка, жира, минеральных веществ, пополняются запасы некоторых витаминов, что благоприятно сказывается на их здоровье и продуктивности. Солнечные лучи угнетают или убивают микроорганизмы, яйца и личинки возбудителей паразитарных заболеваний, способствуют повышению защитных факторов крови самих животных.

Недостаток естественного света может вызвать у животных стрессовое состояние. У них развивается вялость, уменьшается аппетит, угнетается половая деятельность, снижается общая резистентность организма. Такие животные более предрасположены к различным заболеваниям.

Естественное освещение может применяться следующих видов: боковое - через окна в наружных стенах, верхнее - через световые фонари и проемы в покрытии, а также через проемы в местах перепадов высот, смежных пролетов зданий и комбинированное, когда к верхнему освещению добавляется боковое.

При обеспечении естественного освещения следует помнить, что гигиеническое значение естественного освещения (рассеянного света неба и прямых солнечных лучей) определяется интенсивностью освещения и спектральным составом света, проникающего в помещение.

Естественная освещенность внутри животноводческих зданий нормируется двумя способами: светотехническим и геометрическим. Светотехническое нормирование основывается на определении коэффициента естественной освещенности (КЕО), который представляет собой отношение горизонтальной освещенности в данной точке внутри помещения (Е вн.) к одновременной наружной освещенности горизонтальной площади на открытом месте (Е нар.), освещенном диффузным светом всего небосвода. Коэффициент естественной освещенности выражается в процентах:

КЕО %=Е вн./Е нар.*100,

где Е вн. - освещенность точки внутри помещения (в лк);

Е нар. - освещенность площадки под открытым небом диффузным светом ( в лк).

Коэффициент искусственной освещенности показывает, какую долю одновременной горизонтальной освещенности под открытым небом при диффузном свете небосвода составляет освещенность в рассматриваемой точке внутри помещения.

Освещенность в любой точке внутри помещения может быть определена умножением наружной горизонтальной освещенности на величину КЕО в этой точке:

Е вн. = Е нар.*КЕО/100.

Геометрическое нормирование, или световой коэффициент (СК) устанавливает отношение остекленной площади поверхности окон к площади пола освещаемого помещения. Этот способ нормирования и контроля уровня освещенности весьма прост, но не точен, так как при одной и той же величине светового коэффициента не обеспечивается одинаковая освещенность в различных местах здания.

Между тем, в практике строительства животноводческих помещений в основном применяется геометрический метод нормирования освещенности. При этом способе не берутся в расчет световой климат местности, ориентация окон по отношению к сторонам света, наличие в помещении отраженного света от поверхности конструкций, затемняющее влияние противостоящих помещений, конструктивные особенности здания, размещение внутри помещения оборудования, светопотери при прохождении светового потока через остекленный световой проем и др.

Для сельскохозяйственных животных наиболее эффективен полный спектр освещенности. В зоне размещения коров по данным В.М.Юркова, освещенность должна составлять 75 лк (при продолжительности 14 ч в сутки), телят - 100 лк (12 ч), свиноматок, хряков и ремонтного молодняка - 100 лк (18 ч), откармливаемых свиней - 50 лк (8...10 ч). Искусственное электрическое освещение следует применять для восполнения естественного освещения, продолжительности светового дня зимой и в переходные периоды года. Нормативное искусственное освещение в животноводческих помещениях следует осуществлять люминесцентными светильниками типа ПВЛ (пылевлагозащищенные лампы) с газоразрядными лампами ЛДЦ (улучшенного спектрального состава), ЛД (дневные), ЛБ (белые), ЛХБ (холодно-белые), ЛТБ (тепло-белые) и др. Мощность люминесцентных ламп - от 15 до 80 Вт; в практике животноводства используют лампы на 40 и 80 Вт. Спектральные характеристики света этих ламп приближаются к спектральным характеристикам дневного света (естественного).

Для искусственного освещения помещений применяются также лампы накаливания, главным образом для обеспечения уровня освещенности менее 50 лк. Они просты по устройству и надежны в работе. Однако эти лампы характеризуются низкой световой отдачей, дают малый световой коэффициент полезного действия и чрезмерную яркость света. Для большинства ламп накаливания общего назначения средняя продолжительность горения составляет 1000 ч, а в условиях животноводческих помещений срок их службы не превышает 700 ч. Для освещения в основном используют лампы накаливания мощностью от 40 до 250 Вт в светильниках типа "Универсаль " и др.

Нормируют искусственное освещение в абсолютных единицах - люксах в расчете на 1 м2 площади пола.

Значение солнечной инсоляции будет неполным, если не сказать о роли ультрафиолетовых лучей, являющихся составной частью солнечного спектра. Под их влиянием в организме животных происходит ряд физиологических изменений, характеризующихся усилением обмена азота, фосфора, кальция, липидов, сахаров, повышением уровня окислительно-восстановительных процессов. Ультрафиолетовое облучение является одним из действенных способов профилактики рахита, остеомаляции, и других заболеваний животных, связанных с нарушением обмена кальция и фосфора в организме. Под влиянием умеренного ультрафиолетового облучения происходит повышение естественной резистентности организма и продуктивности животных. Ультрафиолетовое излучение служит мощным адаптогенным агентом, широко используемым в животноводческой практике для сохранения здоровья и повышения продуктивности животных и птицы. Ультрафиолетовая радиация оказывает не только общебиологическое влияние на все системы и органы, но и специфическое действие, свойственное определенному диапазону волн. Известно, что ультрафиолетовая радиация с диапазоном волн от 400 до 320 нм вызывает эритемно-загарное действие (область А), с диапазоном волн от 320 до 275 нм - антирахитическое и слабобактерицидное действие (область В), а коротковолновая ультрафиолетовая радиация с диапазоном волн от 275 до 180 нм (область С) оказывает повреждающее действие на биологическую ткань. На поверхности земли биологические объекты не подвергаются губительному действию коротковолновой ультрафиолетовой радиации, так как в верхних слоях атмосферы происходит рассеяние и поглощение волн с длиной 290 нм.

В последние годы с целью оптимизации локального микроклимата для новорожденных животных используют облучательные установки, имеющие комплексные источники облучения - лампы видимого света; инфракрасное и ультрафиолетовое излучения.

При выращивании новорожденных животных, особенно в условиях комплексов и специализированных хозяйств исключительно важно поддержание оптимального локального температурного режима в местах их содержания. Для этих целей используют следующие искусственные источники инфракрасных (ИК) лучей (табл. 1).

Таблица 1