Ветеринарно-гигиеническое обоснование и разработка оптимальных условий содержания свиней в хозяйстве в Архангельской области

д) аэроионизация

1.  Ионизация воздуха – расщепление молекул или атомов газа земной атмосферы под влиянием различных внешних ионизирующих факторов (электрозаряды, гниение, и т.д.). В результате из молекулы или атома газа может быть выбит один или несколько наружных электронов. Свободный электрон быстро присоединяется к одной из нейтральных молекул, заряжая ее отрицательно, а молекула или атом без наружного электрона заряжаются положительно. Вновь образованные ионы могут присоединять группы нейтральных атомов или молекул, образуя комплекс с тем же общим зарядом. Это легкие ионы, размеры их около 10-8см, сталкиваясь в воздухе с ядрами конденсата (пылинки, капли жидкости и т.п.), оседают на них, отдают заряд и образуют тяжелые ионы.

Установлено, что отрицательно заряженные легкие ионы воздуха в противоположность положительно ионизированным более благоприятно влияют на организм животных. Легкие отрицательные ионы кислорода действуют на нейрогуморальную регуляцию физиологических функций через слизистую оболочку дыхательных путей и кожи. В дыхательных путях аэроионы повышают или понижают возбудимость легочных интерорецепторов, передавая соответствующие сигналы через центры мозга к внутренним органам.

Аэроионы, проникая через стенку альвеол в кровь, отдают свои заряды ее коллоидам и клеточным элементам. Вследствие этого при вдыхании отрицательных ионов заряженность кровяных коллоидов увеличивается, а при вдыхании положительных ионов уменьшается. Кроме того, ионизированный воздух непосредственно влияет на организм животных (особенно свиней) через рецепторы кожи, а косвенно через нервные окончания верхних дыхательных путей, вызывая ряд физиологических реакций в организме (расширение капилляров, выход эритроцитов из депо, повышение нейроэндокринной регуляции обменных процессов в клетках и тканях).

Аэроионизация (особенно искусственная) улучшает микроклимат: в 2-4 раза снижается количество пыли и микроорганизмов, на 5-8% - относительная влажность воздуха. Обычно в 1см3 наружного воздуха легких отрицательных ионов содержится 250-450тыс., в воздухе помещений для животных число этих ионов снижается до 50-100 в 1см3.

Результаты научно-производственных опытов свидетельствуют о том, что создание  определенного  аэроионного  фона  в  помещениях   для   свиней способствует увеличению живой  массы  откормочного  молодняка  на  3-4%, повышению  сохранности  поросят  на  3-10%.  Затраты  на   оборудование, материалы, монтажные работы, обслуживание установки окупаются в  течение первых 3-4 месяцев эксплуатации. При проведении сеансов  искусственной  аэроионизации  для  различных возрастных групп  свиней  рекомендуются  следующие  концентрации  легких отрицательных ионов (100000 ион/куб.см): для поросят-сосунов -  3,0-3,5: для поросят на доращивании - 3,5-4,0; для  откормочных  -  4,0-4,5;  для взрослых животных - 4,5-5,0. Биологическая активность аэроионизации более полно проявляется,

если ее проводить в течение месяца ежедневно по 30 мин. в утренние и вечерние часы за 20-30 мин. до кормления животных.  После  4-недельного  перерыва сеансы аэроионизации следует повторить. Под влиянием сеансов искусственной аэроионизации увеличивается  рост поросят-сосунов на 8-14%, отъемышей - на 7,8-13,0; откормочных свиней  - на 4-6,4%; улучшается товарное качество туши свиней,  что  выражается  в увеличении доли мяса на 1,6% и уменьшении доли сала на 1,5%. Косвенное влияние искусственной  аэроионизации  на  организм  свиней проявляется через улучшение основных  параметров  микроклимата  за  счет снижения  относительной  влажности  воздуха  на   4,2-6,4%,   уменьшения содержания в воздухе вредных  газов:  аммиака  -  на  1,5-2,7  мг/куб.м, сероводорода - на 1-1,8 мг/куб.м, углекислого газа - на 0,02-0,04%, пыли - на 53% и микробов на 40-50%. Применение  искусственной  аэроионизации  экономически  выгодное   и гигиенически целесообразное   мероприятие,   способствующее   снижению себестоимости производства продукции на 9,15-10.7%.

2. Отрицательно заряженные легкие ионы воздуха проникают в организм с вдыхаемым воздухом через слизистую оболочку дыхательных путей, стенку альвеол в кровь. При этом увеличивается заряженность коллоидов в крови, а при вдыхании положительных – уменьшается. Возможно также непосредственное воздействие ионов на организм свиней через рецепторы кожи и косвенное – через нервные окончания верхних дыхательных путей, затрагивающее нейроэндокринную регуляцию процессов обмена веществ.

Отрицательные аэроионы влияют на такие ферменты окисления, как цитохромоксидаза, которая превращает молекулярный кислород в отрицательно заряженный, обеспечивающий окисление водорода субстратов с освобождением энергии. Этим объясняют повышение усвояемости питательных веществ корма в условиях полноценного кормления и искусственной аэроионизации. Аэроионизация, в том числе искусственная, положительно воздействует на микроклимат животноводческих помещений. В свинарниках в 1,5-2 раза. Механизм этого явления связан с процессом зарядки и перезарядки как твердых, так и жидких аэрозолей воздуха помещений, их движением вдоль силовых линий электрического поля и оседанием вместе с микроорганизмами на стены, пол, потолок и оборудование. Под влиянием отрицательных ионов изменяются морфологические и культуральные свойства многих микроорганизмов. Мелкодисперсионным аэрозолям дезинфицирующих средств в генераторах придают отрицательный заряд, что в несколько раз увеличивает эффект их дезинфицирующего воздействия. Для искусственной аэроионизации можно использовать: баллоэлектрический эффект – в гидроаэроионизаторах; термоэлектронную эмиссию – в термоэлектронных ионизаторах; фотоионизацию – в генераторах аэроионов ультрафиолетовыми лучами – в радиоизотоповых аэроионизаторах; ионизацию электрическим разрядом – в аэроионизаторах на коронном разряде.

Аэроионизацию животноводческих помещений провозят с помощью коронноразрядных ионизаторов типа электроэффлювиальных люстр, антенного ионизатора системы НИЛ «союзглавсантехпрома», аэроионизаторов ЛВИ, АФ-2, АФ-3, радиоизотопных ионизаторов и другой аппаратуры.

С целью профилактики заболеваний и повышения продуктивности животных рекомендуют следующие концентрации легких отрицательных ионов и оптимальные режимы ионизации: в помещениях для поросят-сосунов рекомендуют концентрацию 3∙105-4∙105ионов/см3; для поросят-отъемышей – 3,5∙105-4,5∙105; для свиней - 4∙105-5∙105ионов/см3. Аэроионизацию проводят в течение 3-4 недели по два получасовых сеанса в сутки. Сеансы аэроионизации проводят через 1 месяц.

3. Для санации воздушной среды и повышения ее биологической активности используют искусственную аэроионизацию, контролируют концентрацию аэроионов с помощью универсального счетчика ИТ-6914. Прибор измеряет как слабую естественную ионизацию, так и концентрацию аэроионов вблизи мощных искусственных ионизаторов.

Для измерения концентрации аэроионов используют также счетчики СИ-1 и САИ-ТГУ-66.

Содержание легких (n) и тяжелых (N) ионов, отрицательно «-» и положительно «+» заряженных, определяют в зоне дыхания животных. Концентрацию аэроионов устанавливают по количеству электричества, протекающего внутри конденсатора в результате оседания в нем аэроионов из воздуха, прошедшего за определенное время. Количество ионов, содержащихся в 1см3 исследуемого воздуха, определяют по формуле

N или n=[(C+Cэл)-(V-Vt)]/(300φte), где C+Cэл – общая емкость конденсатора и электрометра со всеми соединительными проводами (10см для конденсаторов легких ионов, 100см – тяжелых); V-Vt – потенциалы электрометра, отсчитываемые в начальный и конечный моменты измерения, В; φ – объемная скорость просасывания через конденсатор воздуха, см3/с; t – время отсчета электрометра, e – элементарный заряд иона, равный 4,8·10-10.

Для получения более точных данных об ионном режиме воздуха необходимо проводить не менее трех измерений каждого знака полярности легких и тяжелых ионов.

е) вредно действующие газы

1. Атмосферный воздух представляет собой физическую смесь азота, кислорода, углекислого газа, аргона и других инертных газов. Средний состав воздуха в нижних слоях тропосферы почти одинаков и выражается в определенных объемах и весовых процентах. В связи с тем, что с высотой воздух разряжается, содержание каждого газа в единице объема и его парциальное давление уменьшаются.

Азот имеет парциальное давление, равное 80кпа. Значение – разбавление кислорода. В условиях повышенного давления может оказать наркотическое

действие, нарушить нервно-мышечную координацию. Для многих растений служит источником питания.

Кислород – важнейший для жизни газ. При повышении температуры воздуха до 35-40 и большой влажности парциальное давление может снизиться (с 21,3 до 18кПа). Явление выраженной гипоксии отмечают при 16кПа, что регистрируют при подъеме в горы. Механизм адаптации к высокогорным условиям состоит в увеличении количества гемоглобина и эритроцитов в крови, ускорении синтеза некоторых ферментов в тканях, что повышает окислительные процессы.

В чистом виде обладает токсическим действием, что связывают с окислением ферментов или коферментов, при этом повреждаются клеточные мембраны. Свиньи потребляют в среднем 392мл/кг кислорода.

Озон легко разлагается, действует как сильный окислитель. В концентрациях 0,01-0,06 мг/м3 он оказывает стимулирующее действие на деятельность органов дыхания, сердечно- сосудистой системы и системы органов пищеварения. Используют для дезодорации воздуха.

Углекислый газ имеет парциальное давление, равное 0,03 кПа. Большая часть газа, содержащаяся в воздухе животноводческих помещений, выделяется животными при дыхании, меньшая – при разложении кала, мочи и остатков корма. Выдыхаемый воздух содержит по сравнению с атмосферным в 100 раз больше углекислого газа и на 25% меньше кислорода. Свиноматка выделяет 110-120г, с приплодом – 340г, за час. Является химическим раздражителем дыхательного центра у млекопитающих, достаточное его количество накапливается в крови в результате обмена веществ, окислительных процессов. Увеличение концентрации данного газа во вдыхаемом воздухе приводит к развитию ацидоза, тканевой аноксии, угнетению метаболических процессов, расширению периферических сосудов, учащению дыхания и тахикардии.

Окись углерода – продукт не полного сгорания топлива. Хроническое отравление возможно при концентрации, превышающей 20-30мг/м3. К симптомам отравления относят учащение дыхания, судороги, рвоту, коматозное состояние. Окись углерода, проникая через легочные альвеолы в кровь, вытесняет кислород гемоглобина, образуя с ним стойкое соединение – карбоксигемоглобин. В результате возникает стойкая аноксемия тканей, накапливаются недоокисленные продукты обмены. Из организма СО выводится очень медленно с выдыхаемым воздухом.

Аммиак в животноводческих помещениях образуется в основном из мочи, разлагающейся под действием уреазоактивных анаэробных бактерий, также при гниении азотосодержащих органических веществ в почве, в навозохранилищах и на промышленных предприятиях. В сырых и холодных помещениях много аммиака скапливается на поверхности оборудования, в мокрой подстилке, так как он лучше адсорбируется холодной влажной средой. Вызывает резко выраженную воспалительно-некротическую патологию. Аммиак с водой представляет собой щелочь, которая и вызывает химический ожог. При непрерывном и длительном воздействии ухудшается

общее состояние организма, отягощается течение алиментарной анемии у поросят. Значительные концентрации вызывают спазмы голосовой щели, трахеальных и бронхиальных мышц, смерть наступает от отека легких или паралича дыхания. Уменьшить содержание аммиака в воздухе можно рассыпанием по подстилке простого суперфосфата из расчета 250-300 г/м2. Эффективно также применение торфяной подстилки, подстилочный вермикулита. Для быстрого снижения концентрации аммиака в воздухе помещения можно взять аэрозоль формальдегида.

Сероводород, всасываясь в кровь, сероводород блокирует активность ферментов, необходимых для клеточного дыхания, вызывая паралич дыхания. Железо гемоглобина крови, связываясь с сероводородом, переводится в сульфид железа, и поэтому гемоглобин не может участвовать в связывании и переносе кислорода. При хроническом отравлении наступает ослабление тонов сердца, гипотония, тахикардия, конъюнктивиты, снижается масса тела. У свиней светобоязнь, потеря аппетита, беспокойство, рвота и диарея. Мероприятия, обеспечивающие гигиену воздушной среды, следует проводить комплексно с ликвидацией источников образования сероводорода.

В воздухе закрытых помещений, особенно с подпольными хранилищами навоза или неэффективно действующими системами канализации, могут накапливаться и другие токсические газы. Это индол, скатол и меркаптаны, обладающие выраженным запахом и токсичностью. Кроме этих газов, а также метана, пропана, бутана, бутилена, метанола, этанола, гексана, пропилена с помощью хроматографа можно установить наличие спиртов, альдегидов, кетонов, амидосоединений, жирных и органических кислот.

   2. Для очистки воздуха необходимо обеспечить чистоту внешнего воздуха, надежную работу системы вентиляции, а также надлежащую гигиеническую и ветеринарно-санитарную культуру на фермах и комплексах, в том числе гарантировать четкую работу системы канализации и своевременное удаление навоза. Предусмотрено применение подстилочных гигроскопичных материалов, в том числе сорбирующих вредные газы и водяные пары. Содержание аммиака и других вредных газов снижается вследствие озонирования и ионизации воздуха помещений.

Предельно допустимые концентрации для свиней : CO2 – 0,20%, NH3 – 20%,  H2S – 10%.

3.  Содержание СО2 в воздухе определяют титрометрическим методом. Суть титрометрического метода состоит в поглощении диоксида углерода раствором гидроксида бария с последующим титрованием избытка последнего щавелевой кислоты. По изменению титра гидроксида бария вычисляют концентрацию диоксида углерода во взятом объеме исследуемого воздуха.

Содержание СО также определяется титрометрическим методом. Принцип метода основан на окислении оксида углерода йодноватым ангидридом до диоксида углерода. Образовавшийся угольный ангидрид