Гигиенические требования к почве и воздушной среде

Почва – Верхний слой земной коры, в котором развивается растительная жизнь. Это особое образование, которому присущ ряд свойств живой и не живой природы. Состоит из генетически связанных горизонтов, возникающих в результате преобразования поверхностных слоёв литосферы под совместным воздействием воды, воздуха и организмов. Почва состоит из твёрдой, жидкой, газообразной и живой частей. Их соотношение в разных почвах и в разных горизонтах одной и той же почвы различно. В твердой части преобладают минеральные вещества. Также в состав твердой части почвы входит органическое вещество, 80-90% которого представлено сложным комплексом из гумусовых веществ, или гумуса. Также в состав органического вещества входят соединения растительного, животного и микробного происхождения, содержащие клетчатку, лигнин, белки, сахара, смолы, жиры, дубильные вещества и т. п. и промежуточные продукты их разложения. При разложении органических веществ в почвах азот содержащийся в них переходит в формы доступные для растений.

Жидкая часть почвы, или почвенный раствор – это активный компонент почвы, который осуществляет перенос веществ внутри неё и снабжает растения водой и растворенными в ней элементами питания.

Газообразная части, или почвенный воздух, заполняет поры не занятые водой.

Живая часть почвы состоит из почвенных микроорганизмов (бактерии, грибы, актиномицеты, водоросли и др.) и представители различных групп беспозвоночных животных  (простейшие, черви, моллюски, насекомые и их личинки, роющие позвоночные и др.).

Химический состав почвы может изменяться под влиянием различных ядохимикатов, используемых для борьбы с вредителями и болезнями  растений, а также для борьбы с сорной растительностью.

Состав почвы имеет важное значение для плодородия, ботанического состава произрастающей на ней растительности и химического состава кормов. Недостаток тех или иных веществ в почве служит причиной их  недостаточности в кормовых растениях. Например, если в почве мало фосфора, то у животных (при длительном скармливании им кормов с этих, почв) развивается фосфорная недостаточность.

Состав почвы влияет на состав примесей в воде, которая используется  для нужд животных.

Особое внимание следует уделять охране почвы от загрязнений токсичными веществами.             

К физическим свойствам почвы относятся её структура, водные, воздушные, тепловые, общие физические и физико-механические свойства: плотность почвы, плотность твердой фазы и пористость.

Плотность почвы – это масса единицы объема абсолютно сухой почвы. (г/см3).

Плотность твердой фазы почвы – это отношение массы ее твердой фазы к массе воды в том же объеме при температуре 4 ОС. Она зависит от соотношения в почве компонентов органических и минеральных частей почвы.

Пористость почвы – это выражение суммарного объема всех пор между минеральными и органическими частицами твердой фазы почвы. Выражается в процентах от общего объема почвы.

Микрофлора почвы как правило состоит из безвредных сапрофитов. Однако почва, загрязненная патогенными микроорганизмами может длительное время служить источником инфекции. Патогенные микроорганизмы попадают в почву с испражнениями животных и человека, мусором, навозом, сточными водами и др., а также с захороненными трупами животных, погибших от инфекционных болезней.

Так возбудитель туберкулеза сохраняет жизнеспособность и вирулентность в почве до 15 месяцев, бруцеллы на поверхности почвы – до 40 дней и на глубине 5-8 см – 100-102 дня; сальмонеллы от нескольких дней до года.

Так же в почве могут сохраняться возбудители вирусных болезней, такие как ящур – 7 – 146 дней, бешенство – 2 – 3 месяца, болезнь Ауески – до 797 дней и др.

Спорообразующие бактерии, такие как возбудители сибирской язвы, столбняка, ботулизма, могу жить в почвах 15 – 25 и более лет.

Также почва может быть заражена яйцами гельминтов. 

Для предупреждения почвенных инфекций необходимо проводить ряд специальных мероприятий. Во первых необходимо правильно уничтожать трупы животных павших от почвенных инфекций. Их ни в коем случае нельзя зарывать в землю. Трупы животных павших от сибирской язвы, эмфизематозного карбункула, злокачественного отека, брадзота овец, столбняка и некоторых других заболеваний, сжигают в соответствии с санитарными требованиями.

В некоторых хозяйствах для утилизации трупов павших животных используют специально отведенные для этих целей участки (скотомогильники). Скотомогильники должны располагаться не ближе  0,5 км от жилых построек животноводческих помещений, вдали от пастбищ, водоемов, колодцев дорог и скотопрогонов. 

В некоторых хозяйствах для тех же целей и на таком же расстоянии устраивают биотермические ямы (ямы Беккари).

В таких ямах трупы в аэробных условиях быстро разлагаются. В органическом материале трупов развиваются термофильные (теплолюбивые) микробы. Благодаря деятельности этих микробов температура в трупе достигает 65—70°, при длительном воздействии которой погибают болезнетворные микроорганизмы и даже их споровые формы.                  

Скотомогильники и биотермические ямы располагают на участках с низким уровнем грунтовых вод (не менее 2,5 м от поверхности почвы при наиболее высоком их стоянии). Участок земли для сооружения новых биотермических ям и скотомогильников должна отводить специальная комиссия с участием представителей органов власти, ветеринарного и санитарного надзора.

Скотомогильники и биотермические ямы должны быть обнесены изгородью с наружной стороны которой делают ров.

На скотомогильнике трупы зарывают на глубину 2 м, а сверху насыпают земли еще 0,5 м. Причем слой земли возле ямы, на которой лежал труп, необходимо сбрасывать вместе с трупом.

Для предотвращения загрязнение почвы болезнетворными микроорганизмами, следует соблюдать правила уборки навоза от больных животных. Его постоянно убирают из помещения и складывают отдельно от навоза здоровых животных в определенное место для биотермического обеззараживания.

Осуществляется это следующим образом. На участке, расположенном не ближе 200—100 м от жилых и животноводческих помещений, водоемов и колодцев, вырывают котлован шириной до 3 м и глубиной 25 см с небольшим уклоном в середину. По середине котлована вдоль его вырывают желоб глубиной и шириной 50 см, а с боков котлована канавки глубиной и шириной 25—30 см (для предупреждения выхода личинок мух). Длину котлована делают с учетом количества поступающего навоза. Дно и бока котлована цементируют или утрамбовывают слоем мягкой жирной глины в 15—20 см. Для того чтобы навоз лучше самонагревался, а возбудители заболеваний не проникали в почву, на дно котлована кладут слой (не менее 30 см) незараженного навоза, соломы, торфа или древесных листьев.

Навоз от больных животных укладывают рыхло, отступя на 40—50 см от боков котлована, в виде суживающегося бурта высотой до 2 м. Длина бурта ежедневно  наращивается. Навоз от рогатого скота без примесей  и подстилки при укладке смешивают    с соломой или конским  навозом (4:1).  Если навоз высох, то его увлажняют  водой из расчета 5 ведер на 1 м3 навоза. Сверху и с боков бурт обкладывают соломой, торфом или незараженным навозом слоем не менее 10 см  летом и 40 см зимой, а затем  покрывают   еще слоем земли в 10 см.

Благодаря деятельности термофильных микроорганизмов температура в толще навоза повышается до 65 – 70о. При длительном воздействии такой температуры погибают возбудители заразных заболеваний, и после месячной выдержки в буртах в тёплое время года навоз можно использовать в качестве удобрений для полей.

Навоз от животных, больных особо опасными инфекционными заболеваниями (сапом, инфекционной анемией, бешенством, анцефаломиелитом, эпизоотическим лимфангоитом, паратербекулёзным энтеритом, чумой рогатого скота), сжигают на скотомогильнике или зарывают там же.

Качество почвы имеет большое значение при выборе места для сооружения животноводческих построек и расположения ферм. Способность почвы пропускать воду из верхние слоев в нижние (водопроницаемость) зависит от величины пор -  пространств между частичками почвы. Крупнозернистые почвы с хорошей водопроницаемостью являются более здоровыми и лучше подходят для строительства животноводческих построек и ферм. Мелкозернистые почвы (глинистые, иловатые) отличаются небольшой водопроницаемостью. Возведенные на них постройки будут сырыми, а территория около них – постоянно влажной и грязной,  даже после небольших дождей.

Состав и загрязненность почвы оказывают большое влияние и на санитарные качества грунтовых вод и таким образом влияют на здоровье людей и животных.

Мероприятия по санитарной охране почв должны проводиться во всех хозяйствах под руководством ветеринарных специалистов.

В задачу санитарно-топографического обследования земельного участка входит главным образом изучение местных топографических и геологических условий, которые могут влиять на санитарное состояние, почвы. При описании топографии отмечают: размеры и рельеф участка, уклон по отношению к странам света и водоемам, характер растительного покрова, местонахождение участка по отношению к населенному  пункту, наличие на участке или вблизи него источников возможного загрязнения почвы (свалки, выгребные ямы, навозохранилища и т. д.), использование участка в прошлом и в настоящее время. В дополнение к  топографическому обследованию собирают сведения о наличии и динамике заболеваний, связанных с загрязнением почвы (сибирская язва, эмфизематозный карбункул, рожа, гельминтозы и т. д.).      

Для оценки степени загрязненности почвы проводят гельминтологическое исследование. Пробы почвы для исследования на обсемененность яйцами гельминтов берут с поверхности загрязненных участков.                                                                                          

С каждых 100 м2 земли необходимо взять по 5 проб (вес приблизительно 100 г каждая) в стеклянные банки или целлофановые мешочки. Затем пробы смешивают и уже из средней пробы около 200 г почвы исследуют в лаборатории.

Рассыпают пробу на стекле и, после перемешивания и разравнивания, из разных мест берут в общей сложности 10г  в толстостенную колбу и перемешивают при помощи стеклянных бус в течение часа с 20 мл 5%-ного раствора едкого натра. Полученную смесь центрифугируют 1—2 минуты и избыток щелочи сливают. Осадок тщательно смешивают с насыщенным раствором азотнокислого натрия (удельный вес 1,4) и центрифугируют не менее пяти раз по 2 минуты. После каждого центрифугирования поверхностную пленку снимают петлей и переносят в стаканчик с небольшим количеством воды. Затем воду фильтруют,  и осадок во влажном состоянии исследуют под микроскопом. Яйца гельминтов легко обнаруживают в поле зрения. Можно также соскоб с фильтра поместить в каплю 50%-ного глицерина на предметном стекле и после этого рассматривать под микроскопом. Если проба была взята с чистой почвы, то яиц аскарид в препарате не будет; при обнаружении до 10 яиц в поле зрения почву считают слабо загрязненной, а если число яиц будет больше, то почву относит к загрязненной.

Земля окружена воздушной оболочкой (атмосферой), которая простирается на 500—600 км и по мере удаления от поверхности земли становится менее плотной. Самый нижний слой ее, наиболее плотный, называют тропосферой, верхний предел которой на уровне 12—14 км. За пределами тропосферы находится особая воздушная среда, или стратосфера. Выше 100 км уже крайне разряженный газ в состоянии сильной электризации составляет ионосферу.

Жизнь животных невозможна без атмосферного воздуха. При вдыхании животные поглощают одну из важных составных частей воздуха — кислород, а при выдыхании выделяют углекислый газ и водяные пары. Через кожу выделяются в воздух тепло и некоторые продукты жизнедеятельности.

Химический состав воздуха и его физические свойства (температура влажность, давление движение), а также различные примеси (пыль, микроорганизмы) оказывают влияние на здоровье животных.

При постепенных изменениях температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также и светового режима происходит тренировка приспособительных реакций организма, то есть его «закаливание». Такой организм лучше противостоит резким изменениям погоды. Животные изнеженные, «не закаленные» не могут быстро перестроить свои функции в новых условиях, что может быть причиной заболеваний и резкого снижения продуктивности.

Состояние погоды в течение длительного периода определяют как климат местности. Животные обитающие в определенных климатических условиях приспосабливаются к ним. При перемещении животных в новые климатические условия, им требуется некоторое время для адаптации (акклиматизации). В этот период животные нуждаются в особом уходе, им положены наиболее полноценное кормление и хорошие условия содержания.

Условия воздушного окружения, которые создает человек для сельскохозяйственных животных в закрытых помещениях, называют микро – климатом.

В зоогигиене изучают требования животных к условиям микроклимата, а также; способы и приемы создания его в животноводческих помещениях.

Пониженная температура воздуха, повышенная влажность и повышенная подвижность воздуха в животноводческих помещениях, приводят к большим потерям тепла у животных, что увеличивает риск простудных заболеваний. Также падает продуктивность у коров, уменьшаются привесы откармливаемых животных и растущего молодняка.

Воздействие низких температур выходящих за пределы возможностей терморегуляции организма, приводит к обморожениям частей тела (ушей, хвоста) или заболеваниям, связанным с переохлаждением, а иногда и смерти.

Повышенная влажность воздуха при высокой его температуре также неблагоприятно влияет на здоровье и продуктивность животных. В таких условиях воздушного окружения тепло задерживается в организме. Происходит это потому, что в окружающий теплый воздух организм не может выделить избыточное тепло, а повышенная влажность мешает удалению его при испарении пота. При накоплении излишнего тепла в организме может наступить перегревание, следствием которого бывает так называемый тепловой удар.

Слишком низкая влажность воздуха в помещениях (ниже 55%) тоже отрицательно действует на животных и, особенно на птиц. У них отмечают сухость слизистых оболочек и кожных покровов, (у птиц оперения), усиленную жажду, снижение аппетита, плохое усвоение питательных веществ, снижение продуктивности - у взрослых и задержку роста - у молодняка.

Для измерения степени насыщенности воздуха водяными парами определяют так называемую абсолютную влажность, то есть количество граммов воды в виде пара в 1 м3 воздуха. Чаще всего о влажности воздуха судят по показателю относительной влажности, или процентному отношению количества имеющихся в воздухе водяных паров (абсолютной влажности) к тому максимальному количеству их, которое может принять в себя 1 м3 воздуха при такой же температуре и давлении. Чем выше процент относительной влажности, тем ближе она к максимальной.

Повышенная температура и прямые солнечные лучи могут приводить  к тепловым и солнечным ударам.

Для защиты сельскохозяйственных животных от пониженных или резко повышенных температур, а также от атмосферных  осадков,   ветра  и  ярких  солнечных  лучей возводят животноводческие постройки. В них возможно поддерживать оптимальные уровни температуры и влажности, при условии правильного сооружения построек, оборудования в них надежной вентиляции, отопления и канализации, использовании достаточных количеств  влагоемкой и газопоглощающей подстилки.

Оптимальная расчетная температура и влажность

Воздух перемещается из области высокого давления в области с низким атмосферным давлением. При увеличении разницы в давлении и при уменьшении расстояния между этими областями возникает движение воздуха — ветер, который может усиливаться до урагана.

Сильный холодный ветер легко вызывает обморожение определенных участков тела из-за большой отдачи тепла. В жаркие дни ветры действуют на животных освежающе,  но при слишком горячем ветре отмечают большую потерю  воды из организма и сильную жажду.

Направление движения воздуха может быть различным и постоянно изменяться. В каждой местности есть так называемые господствующие ветры, то есть дующие более часто в этом направлении. Знание господствующих ветров необходимо при планировании расположения животноводческих построек, отдельных зданий и сооружений на территории животноводческой фермы, летних лагерей.

Большое влияние на обмен веществ и состояние здоровья животных оказывает движение воздуха в помещениях, особенно сквозняки.

Движение воздуха является метеорологическим фактором и действует на организм в комплексе с температурой и влажностью, поэтому при наблюдениях за движением его одновременно наблюдают за наружной температурой и за температурой и влажностью воздуха внутри помещения. Влияние движения воздуха выражается в увеличении теплопотерь путем конвекции и испарения. В летнее время наиболее благоприятная скорость ветра 1-4 м/с. При скорости ветра выше 6-7 м/с проявляется его раздражающее действие.

В атмосферном воздухе и особенно в воздухе животноводческих помещений постоянно содержится некоторое количество пыли. В зависимости от происхождения различают пыль неорганическую, органическую и организованную.

 Неорганическая пыль сострит из мельчайших частиц почвы. Органическая пыль — это мелкие и мельчайшие частицы кормов, подстилки, навоза, чешуйки волос, отслоившиеся частицы верхнего слоя кожи. К организованной пыли относят споры грибков, цветочную пыльцу, различные микроорганизмы, яйца гельминтов. Пыль в атмосферном воздухе — преимущественно минеральная — неорганическая (до 65—75%), а в воздухе помещений — органическая и организованная (более 50%).

Содержание пыли в воздухе тем выше, чем суше воздух и почва и чем больше скорость ветра.

Размеры пылинок бывают от частиц, видимых невооруженным глазом, до частичек, едва различимых под микроскопом. Чем мельче пылевые частицы, тем дольше они не оседают.

Пылевые частицы, находящиеся в воздухе, поглощают значительную часть ультрафиолетовых лучей, играющих огромную   роль   в   поддержании  нормального состояния организма.

Пребывание животных в запыленном воздухе в течение короткого времени не причиняет ему заметного вреда, так как почти вся пыль (от 66 до 99%) оседает на слизистых оболочках носовой полости, верхних  дыхательных путей и бронхов. Длительное же воздействие пыльного воздуха, содержащего очень мелкие пылевые частицы, вызывает раздражение дыхательных органов, глаз, катаральное воспаление слизистых, оболочек. Накапливающаяся в трахее и бронхах пыль (от 10 до 34%) постепенно удаляется движением мерцательного эпителия и кашлевыми  толчками и попадает в органы пищеварения. Частички пыли могут ранить слизистые оболочки и при инфицировании ран способствовать развитию острых и хронических катаральных процессов в виде ринита, ларингита, фарингита, трахеита, бронхита, бронхопневмонии и, задерживаясь в тканях легких, вызывать хроническое воспаление их или растворяться во влаге слизистых оболочек и оказывать на них химическое воздействие. У овец пыль, кроме того, загрязняет и портит шерсть.

Наибольшую опасность для животных представляет пыль организованная и, прежде всего, возбудители различных болезней — бактерии, кокки, споры и плесневые грибки. Как правило, организованная пыль носится в воздухе вместе с неорганическими  частицами,   прикрепляясь  к   ним.   Распространение   заразных болезней через пыль называется пылевой инфекцией. Вместе с пылью в организм попадают возбудители туберкулеза, сапа, споры сибирской язвы, бациллы столбняка, гноеродные кокки и некоторые другие патогенные микроорганизмы.

Значительная часть микроорганизмов в атмосферном воздухе погибает под действием солнечных лучей и при высыхании, а также вымывается дождями и выпадает при образовании росы. В воздухе животноводческих помещений солнечный свет на микрофлору губительного действия почти не оказывает.

Кроме пылевой инфекции, заразные заболевания могут передаваться через воздух путем так называемой капельной инфекции. При разбрызгивании мокроты, слюны, носовой слизи при кашле, фыркании, мычании и ржании животные выбрасывают в воздух мельчайшие капельки, содержащие возбудителей болезней. Например, при кашле корова может разбрызгивать слюну на расстояние до 5 м.

Эти капельки держатся в воздухе до 4 часов. Путем капельной инфекции передаются от больных к здоровым животным возбудители ящура, туберкулеза, перипневмонии и чумы рогатого скота, сапа.

 Для борьбы с пылью на пастбищах необходима своевременная смена их, а также прогонов к местам водопоя и стоянок. Чтобы избежать пыли в помещениях, не следует в них перетряхивать корма, подметать сухой пол, чистить животных; пыль, осевшую на потолке, стенах, на выступах и на окнах, следует регулярно обметать  в отсутствие животных.

Для обеззараживания воздуха в помещениях можно применять бактерицидные лампы (БУВ-15, БУВ-30 .и др.). Своевременное удаление из стада больных животных, регулярная очистка и дезинфекция помещений и правильное размещение животных предупреждают распространение инфекционных заболеваний, возбудители которых передаются как; вместе с пылью, тек и капельным путем.

При оценке экологических факторов следует уделить внимание проблеме действия радиации на организм животных и человека. Радиационные процессы, происходящие в природе называются естественной радиацией. Аналогичные процессы, происходящие в искусственно созданных веществах называются искусственной радиацией. Суммарное ионизирующее излучение от этих источников составляет радиационный фон.

Различают: 1) естественный (природный) радиационный фон; 2) технологически измененный естественный радиационный фон и 3) искусственный радиационный фон.

Естественный радиационный фон (ЕРФ) – это основной компонент радиационного фона и представляет собой ионизирующее излучение, действующее на животных, на поверхности Земли, от природных источников космического и земного происхождения. Ионизирующие излучения подразделяется на внешние и внутренние по отношению к организму животных. Наиболее весомым из естественных источников радиации является радон (222Rn). Основную часть дозы облучения от радона животные получают находясь в закрытых не вентилируемых помещениях, где концентрация радона в среднем в 8 раз больше, чем в наружном воздухе. Радон поступает внутрь помещения при просачивании через фундамент и пол из почвы или при высвобождении из строительных материалов (стены, потолок).

Технологически измененный естественный радиационный фон (ТИЕРФ) - представляет собой ионизирующее излучение от природных источников, но претерпевающих изменения в результате деятельности человека. Таким образом, речь идет о радионуклидах, также естественного происхождения, но извлекаемых из глубин земли вместе с углем, рудой, нефтью, газом, минеральными удобрениями, термальными водами и др. Одними из основных источников техногенного фона являются строительные материалы, при изготовлении которых добавляются отходы добычи руд или угольная зола, содержащие природные радионуклиды.

В связи с этим установлены эффективные удельные активности природных радионуклидов в стройматериалах (щебень, гравий, песок, цемент, кирпич и др.). К увеличению естественного радиационного фона приводит широкое использование угля во всем мире. Ежегодно на ТЭС образуется 200 млн тонн угольной золы, в которой природные изотопы (4°К, 238и, 235U) содержатся в количестве в 7-10 раз больших, чем в почве. За счет отопления углем прибавка к естественному радиационному фону составляет около 1%. Использование нефти на электростанциях дает возрастание естественного радиационного фона на 0,05%. Гораздо больший радиационный ущерб приносит использование на полях фосфатных удобрений, удельная активность которых за счет 238U и 226Ra в 5-50 раз выше, чем почвы.

Искусственный радиационный фон (ИРФ) — обусловлен искусственными радионуклидами, рассеянными в биосфере. По потенциальной опасности возможного поступления искусственных радионуклидов в биосферу все источники могут быть условно разделены на несколько групп: испытания ядерного оружия; предприятия по добыче, переработке и получению расщепляющихся материалов и искусственных радионуклидов; учреждения, предприятия и лаборатории, использующие радионуклиды в технологии производственного процесса. При воздействии на организм животных ионизирующая радиация может вызвать два вида эффектов: 1) детерминированные пороговые эффекты (лучевая болезнь, лучевой дерматит, лучевая катаракта, лучевое бесплодие, аномалии развития плода и др.); 2) стохастические (вероятностные) беспороговые эффекты (злокачественные опухоли, лейкозы, наследственные болезни).