Методы определения запыленности и микробной загрязненности воздуха животноводческих помещений
Для характеристики загрязненности воздуха пылью учитывают количество содержащейся в нем пыли и ее дисперсность. Существует два метода определения запыленности: весовой и седиментационный.
Основной и наиболее точный — весовой метод. Для этого пробу воздуха протягивают аспиратором через фильтры. На фильтрах задерживается пыль, вследствие чего их масса увеличивается. По разности массы фильтра до и после протягивания пробы воздуха судят остепени запыленности.
Концентрацию пыли выражают в миллиграммах на кубический метр воздуха (мг/м3).
Фильтры АФА-ВП не гигроскопичны, хранятся в пакете из кальки, каждый в отдельности. Перед использованием их вынимают, складывают пополам с помощью пинцета, взвешивают и вновь помещают в пакет. Для пробы воздуха фильтр вынимают из пакета, расправляют и вкладывают в специальный патрон (аллонж) из металла или пластмассы. Патрон присоединяют к аспиратору.
По окончании отбора пробы фильтр из патрона вынимают, складывают вдвое (загрязненной поверхностью внутрь) и взвешивают.
Концентрацию пыли в воздухе рассчитывают по формуле:
Х = (m2 – m1)1000:100 (мг/м3), где
m1 - первоначальная масса фильтра (мг);
m2 - масса фильтра после просасывания 100 л воздуха (мг).
Пример расчета. Первоначальная масса фильтра равна 128,64 мг, после просасывания 100 л воздуха — 129,76 мг. Концентрацию пыли в воздухе рассчитывают по формуле: Х = (129,76 - 128,64)1000:100 = 11,2 мг/м3.
Седиментационный методоснован на собирании пыли на определенной поверхности (обычно липкой) путем естественного оседания. Существуют пылесчетчики различных конструкций: В. М Матусевича, Оуенса и т. д.
Существуют и фотометрические методыисследования воздуха, в том числе метод поточной ультрамикроскопии. Для этого применяют прибор ВДК, который определяет число частиц и дисперсность аэрозоля.
Для определения размера (дисперсности) твердых аэрозольных частиц (пыли) и их частичной концентрации приготавливают пылевой препарат, пропуская определенный объем воздуха через фильтры АФА-ДП. Пылевые частицы исследуют под микроскопом.
Все методы отбора проб на микробную обсемененность можно разделить на седиментационные и аспирационные.
Седиментационный метод (метод осаждения) предложен Кохом и заключается в способности микроорганизмов под влиянием движения воздуха (вместе с частицами пыли и капельками аэрозоля) оседать на поверхности питательной среды (в открытые чашки Петри).
Метод осаждения заключается в следующем: в чашки Петри в стерильных условиях разливают по 15 мл мясо-пептонного агара и желатина.
При выявлении санитарно-показательных микробов используют: среду Гарро — для обнаружения стрептококков; молочно-солевой агар — для стафилококков; среду Эндо — для кишечной микрофлоры; среду Чапека —для спор грибов; мясо-пептонный агар (МПА) — для общей микробной обсемененности. При определении микробной обсемененности чашки с питательной средой оставляют открытыми на 5—10 мин или более продолжительное время в зависимости от степени предполагаемого загрязнения.
Затем чашки на 5 мин выставляют в исследуемом месте, закрывают и помещают в термостат (при температуре 37 0С на 2 сут — для бактерий, при температуре 20—25 0С на 10 сут — для грибов). По истечении определенного времени подсчитывают число выросших колоний микроорганизмов (счетные камеры, приборы для подсчета колоний).
Седиментационный метод имеет ряд недостатков: на поверхности среды оседают только грубодисперсные фракции аэрозоля; нередко колонии образуются не из единичной клетки, а из скопления микробов; на применяемых питательных средах вырастает только часть воздушной микрофлоры.
Количество микроорганизмов в 1 м3 определяют, исходя из того, что на площадь 100 см2 чашки Петри оседает за 5 мин примерно столько микробов, сколько их содержится в 10 л воздуха.
х= 1000 х А или Х = А х 10000 ,где
(s х 10): 100 s
А – количество микроорганизмов, осевших на чашку Петри за 5 мин из объема воздуха 10 л;
s – площадь чашки Петри, на которую осели микроорганизмы за 5 мин;
1000 – объем воздуха в литрах (1 м3);
100 - площадь чашки Петри, на которую оседает за 5 мин примерно столько микробов, сколько их содержится в 10 л воздуха (см2);
10 – объем воздуха, из которого осели микроорганизмы за 5 мин (л).
Пример расчетов: Предположим, что на чашку Петри площадью 200 см2 за 5 мин осело 80 микроорганизмов из воздуха объемом 10л. Следовательно, на площади 200 см2 их оседает из 10 л воздуха: х=(200 х 10): 100=20. В данном случае в 1 м3 исследуемого воздуха будет содержаться: х=(1000 х 80):20=4000 микроорганизмов.
Аспирационный метод более совершенен. Он основан на принудительном осаждении микроорганизмов из воздуха на поверхность плотной питательной среды или в улавливающую жидкость (мясо-пептонный бульон, буферный раствор, изотонический раствор хлорида натрия и др.). Наиболее удобен для этого прибор Кротова и аэрозольный бактериологический пробоотборник (ПАБ-1).
Принцип работы прибора Кротова основан на том, что воздух проходит через клиновидную щель в крышке прибора и ударяется о поверхность питательной среды. При этом частицы аэрозоля и пылиприлипают к среде, а вместе с ними и микроорганизмы, находящиеся в воздухе. Чашку Петри с тонким слоем среды укрепляют на вращающемся столике прибора, что обеспечивает равномерное распределение микробов на поверхности.
Крышку аппарата закрывают и одновременно по секундомеру засекают время. Пробу воздуха берут в течение 2—3 мин.
После отбора пробы с определенной экспозицией чашки вынимают, закрывают крышкой и помешают в термостат.
Ход определения: при помощи вентилятора воздух проходит внутрь прибора через клиновидную щель, расположенную по радиусу над чашкой Петри, в которую налиты мясо-пептонный агар или другая плотная питательная среда. Столик с находящейся на нем чашкой медленно вращается со скоростью около 1 об/с. Поступивший внутрь прибора воздух с большой скоростью проходит через щель и ударяется о поверхность питательной среды под щелью. Вследствие вращения чашки посев микроорганизмов происходит по всей поверхности питательной среды. При определении общего количества микроорганизмов в воздухе через аппарат пропускается 50 л воздуха в течение 2—3 мин. В сильно загрязненном воздухе экспозиция уменьшается до одной минуты. При работе с избирательными средами для качественного определения микроорганизмов воздуха через прибор пропускают 250 л воздуха и более в течение 3—15 мин.
Подсчитывают числю колоний микроорганизмов после выдерживания чашек Петри с питательной средой в течение двух суток в термостате при температуре 37 0С. В результате этого подсчета определяют содержание микроорганизмов в 1 м3 исследуемого воздуха.
Споры грибов после выдерживания чашек Петри подсчитывают при температуре воздуха 20—25° С на 3—5-есутки.
При использовании аппарата Кротова в 1 м3 воздуха будет содержаться:
х=( mх1000): tхv,где
х –количество микроорганизмов в 1 м3 воздуха;
M– количество выросших в термостате на чашке Петри колоний;
t- время, в течение которого пробы воздуха (мин);
v -скорость засасывания воздуха;
1000 – объем в литрах (1 м3).
Пример расчетов: Предположим, что пробы воздуха отбирали в течение трех минут со скоростью засасывания 25 л/мин. После выращивания в термостате на чашке Петри выросло колоний 440. Следовательно, в 1 м3 воздуха будет содержаться: х=(440 х 1000):3х25=5867 микроорганизмов.
Действие аэрозольного бактериологического пробоотборникаПАБ-1 основано на принципе электростатического осаждения аэрозольных частиц из воздуха при прохождении его через прибор, в котором эти частицы получают электрический заряд и осаждаются на электродах с противоположным знаком. На электродах для улавливания аэрозолей помещают в горизонтальном положении металлические поддоны с твердыми средами в чашках Петри или жидкой питательной средой (10—15 мл). Этот прибор рекомендуют применять для исследования больших объемов воздуха при обнаружении условно-патогенных и патогенных микроорганизмов, например, при исследовании атмосферного воздуха в зоне животноводческих предприятий, при исследовании в приточно-вытяжной вентиляции.
Для определения микробной обсемененности воздуха используют фильтры АФА-БП. Анализ проводят посредством улавливания аэрозольных частиц из определенного объема воздуха (50-100 л), т. е. через фильтры просасывают воздух. Промывают фильтр физиологическим раствором и делают посев осадка на питательные среды.
На чашки Петри с агаром наносят 1 мл физраствора и помещают их в термостат на три дня при температуре 37 0С. Затем подсчитывают количество выросших колоний и проводят расчет.
При использовании физраствора в 1 м3 воздуха будет содержаться:
Х= 1000хnхVф: Vв, где
х –количество микроорганизмов в 1 м3 воздуха;
Vв – объем воздуха, пропущенного через фильтр;
Vф - объем физраствора для смыва микробов с фильтра, или объем физраствора, через который пропущен воздух;
1000 – объем в литрах (1 м3).
Пример расчетов:
Пример. Пропущено 100 л воздуха через 25 мл физраствора или через фильтр (использовалось 25 мл физраствора для смыва микробов с фильтра). В чашке Петри выросло 120 колоний. Следовательно, 120 микробов содержится в 1 мл физраствора, а в 25 мл—3000 микроорганизмов.
В 1м3 воздуха будет содержаться:
100 л – 3000
1000 л – х,
Х= 1000х3000:100=30 000 микроорганизмов.
Таблица 7. Максимально допустимые уровни (МДУ) пыли для животноводческих помещений
| Тип помещения | Концентрация | пыли, мг/м3 |
| зимой | | летом | |
| Для крупного рогатого скота: | ||
| привязное и беспривязное содержание | 0,8-1 | 1,2-1,5 |
| на глубокой подстилке | 1,5 | |
| родильное отделение и профилакторий | 0,5 | 1,5 |
| телятник | 0,8 | 1,5 |
| Для свиней: | ||
| хряков и супоросных маток | 0,5 | |
| откормочного поголовья | ||
| ремонтного молодняка | 1,5 | |
| Для овец: | ||
| маток и баранов | 1,5-2,5 | 2,5 |
| молодняка | 1,5 | |
| Для лошадей | 0,5 | 0,8 |
| Для птицы: | ||
| взрослых кур | ||
| цыплят в возрасте, суп | ||
| 1-30 | 1,5 | |
| 31-60 | 1,5 | 2,5 |
| 61-150 |
Таблица 8. Допустимые уровни микроорганизмов в воздухе животноводческих помещений (в тыс. микробных тел на 1 м3 ).
| Для коров: | |||||
| привязное и беспривязное содержание | |||||
| на глубокой подстилке | |||||
| родильное отделение, профилакторий | |||||
| телятники | |||||
| Для свиней: | |||||
| хряков и супоросных маток | |||||
| откормочного поголовья | |||||
| ремонтного молодняка | |||||
| Для овец: | |||||
| маток и баранов | |||||
| молодняка | |||||
| Для лошадей | |||||
| Для птицы: | |||||
| взрослых кур | |||||
| цыплят в возрасте, сут.: | |||||
| 1-30 | |||||
| 31-30 | |||||
| 61-150 | |||||
ЛПЗ № 6
Тема № 7. Комплексная оценка микроклимата животноводческого помещения.
Цель занятия: Ознакомиться с методикой балльной оценки параметров микроклимата в животноводческих помещениях.
Теоретические сведения
На основе результатов проведенных исследований параметров микроклимата важно сделать обобщающий вывод о соответствии его состояния санитарно-гигиеническим нормам и физиологическим потребностям организма животных. Для этого полученные результаты сравнивают с рекомендованными нормами.
Содержание занятия
Для удобства пользования полученными данными и более объективной интерпретации, разработана система балльной оценки отдельных параметров микроклимата (Ю.М.Марков, М.В. Демчук): температуры, относительной влажности, скорости движения воздуха, содержания в воздухе аммиака и микроорганизмов (таблицы 9-12). Разработана 5-балльная шкала, по которой можно дать технологическую оценку микроклимата:
5 баллов – ОПТР (оптимальный проектно-технологический режим), при котором от животных можно получить максимальную продуктивность при минимальных затратах кормов, а падеж молодняка свести к пределам естественного отхода (2-3%);
4 балла – ДПТР (допустимый проектно-технологический режим), при котором продуктивность животных и оплата кормов снизятся на 8-10 %, а сохранность молодняка будет ниже, чем при ОПТР на 5%;
3 балла – ГДЭР (гранично-допустимый эксплуатационный режим), при котором, в сравнении с ОПТР, продуктивность животных и оплата кормов снизится на 12-17%, а сохранность молодняка - на 9-14%;
2 балла – УГСК (уровень граничных суточных колебаний), действие которого на протяжении 2-5 суток вызывает у животных неблагоприятные стрессовые реакции, а при более длительном влиянии – снижение живой массы и продуктивности животных. Сохранность молодняка будет ниже, чем при ОПТР на 22-31%;
1 балл - УГЧК (уровень граничных часовых колебаний), действие которого на протяжении 3-5 часов каждых суток в пределах одной недели вызывает острую стрессовую реакцию, которая приводит к снижению продуктивности и резистентности организма животных. Сохранность молодняка будет ниже, чем при ОПТР на 28-52%.
Для того, чтобы микроклимат, имеющий наряду с положительными оценками и отрицательные по одному или нескольким показателям, не попал в разряд ДПТР, выводится суммарная оценка. Она определяется как среднеарифметический показатель за исследуемый период. При этом, если ни один из параметров не имеет оценки «2» и ниже, то суммарная оценка определяется по среднеарифметическому баллу. В других случаях при вычислении среднеарифметического показателя вводятся следующие ограничения:
- если ½ показателей оценено в 1 или 2 балла, то суммарная оценка не должна превышать 1,5 или 2,5 балла соответственно;
- если 1/3 показателей оценено в 1 или 2 балла, то суммарная оценка не должна превышать 1,8 или 2,8 балла соответственно;
- если все показатели оценены в 1 или 2 балла, то суммарная оценка не должна превышать 1 или 2 балла соответственно;
- если в среднем за период исследования по одному из параметров была получена отрицательная оценка, то среднеарифметический показатель не должен превышать 3,5 балла.
Таблица 9.Шкала оценки микроклимата помещений для содержания крупного рогатого скота.
Таблица 10.Шкала оценки микроклимата помещений для содержания свиней.
Таблица 11.Шкала оценки микроклимата помещений для содержания цыплят-бройлеров.
Таблица 12.Шкала оценки микроклимата помещений для содержания кур-несущек яичных пород.
Рекомендуемая литература:
1. Лекции.
2.Демчук М.В., Чорний М.В., Захаренко М.О., Високос М.П. Гігієна тварин: Підручник. Друге видання. – Харків: Еспада, 2006. – 520 с.
3. Гігієна тварин/ Демчук М.В., Чорний М.В., Високос М.П., Павлюк Я.С.; за ред.. М.В. Демчука. – К. : Урожай, 1996. – 384 с.
4. Чикалев А.И. Зоогигиена с основами проектирования животноводческих объектов: Учебное пособие. – СПб.: Издательство «Лань», 2006. – 224 с.
5. Храбустовский М.Ф., Демчук Н.В., Онегов А.Н. Практикум по зоогигиене. – М.: Колос, 1984.
6. Волков Г.К. Справочник зоогигиенических нормативов для животноводческих объектов. – М.: Агропромиздат, 1986.
7. Методичні рекомендації до проведення лабораторних занять з дисципліни «Зоогігієна” для студентів ІІІ курсу зообіотехнологічного факультету. „Санітарно-гігієнічна оцінка мікроклімату тваринницьких приміщень”/Ковалевський М.О.– Луганськ, 1998.
8. Кузнецов А.Ф. Гигиена содержания животных //Справочник.-СПб.:Лань, 2003.-640 с.
9. И.И.Гаранович, Д.Д.Чертков, Н.А.Гарская, Я.П.Крыця. Методические рекомендации для подготовки к лабораторно-практическим занятиям по гигиене животных – модуль № 1 «Состояние и гигиеническая оценка внешней среды» для студентов стационара и заочной формы обучения по специальности «Технология производства и переработки продукции животноводства». – Луганск, Изд-во ЛНАУ, 2012 г.
10. Гаранович И.И., Чертков Д.Д., Гарская Н.А., Крыця Я.П. Методические рекомендации по организации самостоятельной работы студентов по дисциплине „Гигиена животных” модуль № 1 - «Состояние и гигиеническая оценка внешней среды»для студентов стационара и заочной формы обучения биолого-технологического факультета по специальности «Технология производства и переработки продукции животноводства». – Луганск, Изд-во ЛНАУ, 2012 г.
Приложения: