Оптимизация режима вентиляции в коровнике на 200 голов в городе Костанай

Углекислый газ (СО₂) – бесцветный, без запаха, кислый на вкус. Источниками его являются: выделения из почв и недр земли, гниение органических веществ, процессы горения, дыхание животных и ночное дыхание растений. В хорошо оборудованных помещениях для животных при соответствующей чистоте, наличии вентиляции и нормальном размещении животных содержание СО₂ повышается не более чем в 2-3 раза по сравнению с атмосферным воздухом. При неудовлетворительной работе вентиляционной и канализационной систем в помещении при скученном содержании животных может происходить его увеличение в 20-30 раз. Например, корова массой 600 кг с суточным удоем 30 кг выделяет в час 200 л этого газа. Поэтому основным источником СО₂ является выдыхаемый воздух.

В определенных концентрациях  этот газ является раздражителем  дыхательного центра.

Снижение его концентрации  СО₂ в воздухе не опасно, так как нужное для нормальной работы организма парциальное давление СО2 в крови обеспечивается в результате образования его в процессе обмена веществ.

Воздух закрытых помещений  с высоким содержанием СО₂  с гигиенической точки зрения нельзя считать безвредным для здоровья животных и их продуктивности. При таких условиях в организме подавляются окислительные процессы, снижается температура тела, повышается кислотность тканей, что ведет к выраженным ацидотическим отекам и деминерализации костей. Увеличение концентрации СО₂ до 0,5% и выше уже не безразлично для организма: она вызывает повышение кровяного давления, учащение дыхания и пульса, создающих лишнюю нагрузку на сердце и дыхательные органы. При концентрации 4-5% газ раздражает слизистые оболочки верхних дыхательных путей, при этом значительно учащаются дыхание и пульс; животные становятся вялыми, у них снижается аппетит и отмечается исхудание. При более высоких концентрациях наступает асфиксия вследствие недостатка кислорода.

В помещениях для животных углекислый газ никогда не содержится в концентрации, вызывающей токсическое  действие. Однако длительное воздействие  на организм воздуха с содержанием  СО₂ 1%, может вызвать хроническое отравление.

Помимо прямого влияние  на животных, содержание СО₂ в воздухе имеет большое косвенное значение. По его количеству можно судить о качестве воздуха в целом и об уровне вентиляционного обмена.

Максимальная  концентрация для лактирующих коров составляет не более 0,25%.[5]

Окись углерода (СО) – бесцветный газ, без запаха. В атмосферный воздух поступает с дымом, копотью, газами промышленных предприятий, рудников и т. д. В отапливаемых помещениях для животных окись углерода может появляться при газовом обогреве, а также в результате плохого отопительного устройства или неправильной топки. Механизм токсического действие заключается в том, что СО вытесняет кислород гемоглобина, образуя карбоксигемоглобин, стойкое химическое соединение. В результате нарушается снабжение тканей кислородом, возникает аноксемия, снижаются окислительные процессы в организме и накапливаются недоокисленные продукты обмена. Отравление клинически характеризуется нервными симптомами, учащенным дыханием, рвотой, судорогами, коматозным состоянием. Через 5-10 минут после вдыхания окиси углерода концентрации 0,4-0,5% (0,4-0,5 мл/л воздуха) животные погибают.

Предельно допустимая норма СО в помещении составляет 0,002 мг/л, или 2мг/м³. Сероводород (H₂S) –бесцветный летучий газ с резко выраженным запахом тухлых яиц. В атмосферном воздухе содержится в ничтожно малых количествах. Основным источником являются промышленные предприятия, а также гниение содержащих серу органических соединений. Источником накопление сероводорода в воздухе помещений для животных – гниение содержащих серу белковых веществ и кишечные газы животных, особенно при богатом белками кормом или расстройстве пищеварения. H₂S может поступать также из жижеприемников, если в канализационной системе нет гидравлических затвором, навозных каналов.

Сероводород токсичен и в  высоких концентрациях по действию напоминает синильную кислоту. В  кровь H₂S всасывается через легкие и слизистые оболочки дыхательных путей. Наличие его в воздухе в концентрациях выше 10 мг/м³ представляет опасность для здоровья животных, вызывая у них аритмию и ослабление тонов сердца, сужение зрачков и рвоту. При воздействии H₂S в этих концентрациях длительное время может наступить хроническое отравление, которое выражается общей слабостью, потерей массы, потливостью и гастроэнтеритом. При больших концентрациях сероводорода возникает острое воспаление легких и отек. Если вдыхаемый воздух содержит сероводорода свыше 1 мг/л, то животные погибают молниеносно в результате паралича дыхательного и сосудодвигательного центров.

Механизм действия заключается  в том, что H₂S соприкасаясь с влажными слизистыми оболочками дыхательных путей и с конъюнктивой, соединяется с тканевыми щелочами; образуется  сульфид натрия (Na₂S) или калия (K₂S), которые вызывают воспаление слизистых; затем сульфид всасывается в кровь, гидролизуется и освобождает сероводород, он и действует на нервную систему, что ведет к общему отравлению организма. Сероводород связывает железо, входящее в состав гемоглобина, переводя его в сернистое железо. Лишенный каталитически действующего железа, гемоглобин не поглощает кислород, из-за чего наступает кислородное голодание и тормозятся процессы окисления.

2. Способы снижения концентрации газов в помещении

Мероприятия, обеспечивающие гигиену воздушной среды, следует  проводить комплексно (замена подстилки, оборудование вентиляции и т. д.) с  ликвидацией источников образования газов:

1. Уменьшить содержание NH₃ в воздухе можно рассыпанием по подстилке простого (молотого) суперфосфата из расчета 250-300 г/м³. Эффективно также применение торфяной подстилки, подстилочного вермикулита. Можно использовать сернокислый алюминий, соляную и серную кислоты (1%-ные растворы). Необходимо предусмотреть своевременное удаление мочи, навозной жижи из помещения, правильную организацию воздухообмена в зоне нахождения животных (в нижней части здания – у пола). Для быстрого снижения его концентрации можно использовать аэрозоль формальдегида. Пары формальдегида помимо дезодорирующих свойств обладает дезинфицирующим действием и намного улучшает гигиеническое состояние внутренней среды помещения. Хотя его действие непродолжительное и составляет всего несколько часов, но и этого достаточно для исправление систем вентиляции или принятия срочных мер.

2. Для очистки воздуха животноводческих помещений от токсических газов необходимо обеспечить чистоту внешнего атмосферного воздуха, надежную работу систему вентиляции (если необходимо, то  принудительной вытяжкой токсических газов из зон их образования), а также надлежащую гигиеническую и ветеринарно-санитарную культуру на фермах и комплексах, в том числе гарантировать четкую работу системы канализации и своевременное удаление навоза.

3. Содержание аммиака и других вредных газов снижается вследствие озонирования и ионизации воздуха помещений. Для предупреждения накопления газов в растворенном состоянии следует применять влагонепроницаемые полы.

Здоровье и продуктивность коров зависят от комплексного влияния  всех параметров микроклимата. При  неудовлетворительном микроклимате отмечаются значительное снижение резистентности организма коров и прироста массы (на 9—28%), перерасход  кормов (на 12—30%) и повышение заболеваемости (в 1,5—2 раза). При содержании свиней в условиях неудовлетворительного микроклимата коровника как отрасль хозяйства может стать нерентабельным.

2. Влияние влажности на организм животного

Водяные пары оказывают на коров прямое и косвенное влияние. Летом сухой воздух высушивает кожу животных и слизистые оболочки, что  повышает их ранимость и увеличивает  проницаемость для микроорганизмов. Например, при температуре воздуха 32^О и влажности 40% удои коров уменьшаются на 3,6 кг в день в начале лактации  на 1,1 кг -  конце по сравнению с коровами, содержащимися в помещениях с влажностью 50%. Но повышенная влажность в совокупности с высокой температурой неблагоприятно действует на животных. В данном случае тормозится обмен веществ, снижается продуктивность и устойчивость к инфекционным и незаразным заболеваниям, увеличивается число случаев желудочно-кишечных заболеваний. [6]

Таким образом,  непосредственное действие на организм сводится к воздействию  на теплоотдачу животных, к усилению или ослаблению ее вследствие изменения  интенсивности испарения влаги  из организма, а также изменения  теплоемкости и теплопроводимости окружающего воздуха.  Косвенное влияние зависит от ряда предметов и факторов, так или иначе изменяющих свои свойства благодаря влажности воздуха – ограждающие конструкции, развитие микроорганизмов и так далее.

При повышении влажности  происходит снижение переваримости  питательных веществ, нарушение  кроветворения, увеличивается распад эритроцитов и снижение количества гемоглобина в крови. При повышении  влажности в коровниках на 10% (с 85 до 95%) удои снижаются на 9-12%.

В сырых постройках более  часто возникают заболевания  дыхательных путей и органов  пищеварения, рахит, кожные болезни, создаются  благоприятные условия  для распространения  инфекционных заболеваний. Таким образом, регуляции уровня влажности, предотвращает  образование на потолке и стенах конденсации и тем самым снижает риск возникновения патогенных микроорганизмов и разрушение конструкций самого здания.

Для предотвращения высокой  влажности в помещениях необходимы: рациональный подбор строительных материалов при проектировании и строительстве; соблюдение режимов эксплуатации (ограничивают источники поступления водяных  паров, избегают скопления животных, организуют надежную работу систем канализации  и вентиляции); использование сухой  гигроскопической постилки из соломенной резки или сфагнового моха и вермикулита, применение негашеной извести; организация  выгула и летних пастбищ. Так как внесение подстилки и удаление навоза требует большие затраты труда, то это ведет к все большему распространению бесподстилочного способа содержания животных на частично или полностью щелевых полах.. В некоторых хозяйствах пробовали применять кормление животных в отдельных помещениях – так называемых «столовых», но это не нашло применения по ряду причин:

1) это требует дополнительных  затрат труда, 

2) перегон животных –  это стресс для них, а стресс  ведет к снижению продуктивности,

3) лишняя трата времени,

4) открывание и закрывание  дверей сводят весь контроль  влажности на ноль. Важную роль в обеспечении нормальной влажности играет системы смыва навоза.

Наиболее современный  метод – рециркуляция гидросмыва. Он заключается в следующем. Параллельно стойлам проходит закрытый навозопровод, в который сбрасывается через специальные колодцы навоз и вода. Смесь воды, кала и мочи поступает в навозосборник, в котором масса отстаивается, а надосадочная жидкость используется для смыва навоза.

Большое количество влаги  удаляется из воздуха.  Вытяжка  влажного воздуха осуществляется двумя  путями: 40% удаляется из навозных каналов, а остальные 60% - пятью вытяжными  вентиляциями, установленными в верхних  вертикальных круглых вытяжках, которые  расположены в шахматном порядке. Для удаления влажного воздуха из навозных каналов, к их углублениям  проведены воздушные каналы –  спуски, соединенные верзними участками вытяжных каналов. 

3. Влияние температуры на организм животных

Высокая температура  в  сочетании с повышенной влажностью и малой скоростью воздуха  обуславливают гипертермию. При  низкой температуре, скорости движения воздуха и повышенной влажности  возникает гипотермия. Неблагоприятное  действие высокой температуры на организм можно нивелировать, повышая скорость движения воздуха и снижая его влажность. Низкая температура переносится животными легче при пониженных влажности и скорости движения воздуха.

В соответствии с изменением температуры воздуха помещений  вступают в действие механизмы физической и химической терморегуляции. Однако они не безграничны; нарушение теплового  равновесия влечет за собой изменения  физиологического состояния животных, снижение их устойчивости к болезням и продуктивности.

Функциональные расстройства организма или его гибель возможны при воздействии как крайне высокой, так и низкой температуры воздуха. Взрослые сельскохозяйственные животные больше приспособлены к низкой температуре, чем к высокой. Обмен веществ протекает более напряженно при высокой температуре. Влияние ее тем сильнее, чем ближе она к температуре тела.

В зависимости от изменения  теплопродукции в организме животных различают четыре зоны: нижнюю (повышенного  обмена); теплового безразличия; пониженного  обмена; верхнюю – повышенного  обмена. Температура окружающей среды, при которой обмен веществ  и теплопродукции минимальны, а физиологические  функции органов и систем организма  животного не напряженны, называют зоной теплового безразличия (термонейтральной зоной) или зоной комфорта.

Нижнюю и верхнюю точки  термонейтральной зоны называют критическими температурами. При температуре воздуха ниже нижней критической (в так называемой нижней зоне) повышаются обмен веществ и теплопродукция. Уровень нижней критической температуры у животных зависит от возраста, упитанности и состояния шерстного покрова, а также от влажности и скорости движения воздуха. Так, у хорошо упитанных высокопродуктивных коров ее считают равной 3 градуса С, а у животных с низкой упитанностью она на 2-5 градуса С и выше.

При воздействии повышенной температуры у животных повышается отдача теплоты (расширяются кровеносные  сосуды кожи, усиливается частота  пульса и дыхания, деятельность потовых  желез, испарение влаги с кожных покровов), ограничивается движение, снижается  аппетит, перевариваемость корма и  усвоение питательных веществ. На этой стадии температура тела все еще  находиться в пределах нормы, но уже  появляются признаки отрицательного воздействия  высокой температуры: падают молочная продуктивность, приросты живой массы  тела у молодняка, ухудшаются показатели резистентности организма. Например, при температуре воздуха в помещении 25С у коров удои снижаются на 17%, при 30С – на 33%, при 35С – на 56%.