ZANIECZYSZCZENIA POWIETRZA W KURNIKU

OID (269) 2/2014
OID (267) 12/2013
ZANIECZYSZCZENIA POWIETRZA
W KURNIKU
Zanieczyszczenia powietrza to wszystkie
substancje gazowe, stałe lub ciekłe, znajdujące się w powietrzu w ilościach większych
niż ich średnie zawartości.
Są to zarówno substancje naturalne (np. pyłki roślin, pyły wulkaniczne), jak też powstające w wyniku działalności człowieka (gazy
spalinowe, pyły przemysłowe). Światowa Organizacja Zdrowia (World Health Organization) definiuje powietrze zanieczyszczone
jako takie, którego skład chemiczny może
ujemnie wpłynąć na zdrowie człowieka, roślin i zwierząt, a także na inne elementy środowiska (wody, gleby).
W budynkach inwentarskich możemy wyróżnić trzy rodzaje zanieczyszczeń:
• mechaniczne - pyłowe;
• chemiczne - gazowe
(NH3, CO2, H2S, odory);
• mikrobiologiczne.
Fotografia 1. Konimetr Zeissa - metoda zliczeniowa
oceny poziomu zapylenia w budynkach inwentarskich.
Zanieczyszczenia pyłowe
Pomieszczenia dla drobiu należą do najbardziej zapylonych. Dopuszczalne zapylenie
w pomieszczeniach inwentarskich określone
jest metodą konimetryczną (zliczeniową) na
poziomie 400 pyłów/cm3 lub wagowo - 3mg/
m3 powietrza. Badania wykazują, że zapylenie w pomieszczeniach dla drobiu kształtuje
się powyżej tych wartości, dochodząc nawet
do 1200 pyłów/cm3.
Sucha ściółka (o wilgotności poniżej 20%),
pasza, a także niska wilgotność względna powietrza, przy wysokiej temperaturze panującej w pierwszych tygodniach odchowu kurcząt brojlerów może powodować wzrost zapylenia.
20
Fotografia 2. Aparat do oceny zapylenia powietrza
metodą wagową.
Wysoki poziom zapylenia w budynkach inwentarskich, wpływa negatywnie na zwie-
HIGIENA I ŻYWIENIE
rzęta i pracowników obsługi. Dowiedziono, iż na skład pyłów w obiektach inwentarskich ma wpływ zróżnicowanie techniczne budynków, w związku z tym, może
powodować zróżnicowane efekty zdrowotne.
Powietrze wewnątrz budynku inwentarskiego zanieczyszczone jest pyłem nieorganicznym lub organicznym o różnej wielkości cząstek, pochodzących z powietrza atmosferycznego, a także z paszy, ściółki i od
samych zwierząt.
Pyły pochodzenia nieorganicznego są to
cząstki gleby, skał, sadza, substancje mineralne z zakładów przemysłowych, nawozy mineralne, środki chemiczne. Wśród pyłów organicznych wyróżniamy pyły pochodzenia roślinnego (suche cząstki roślin, paszy, pyłki kwiatowe) oraz pyły pochodzenia
zwierzęcego (suche cząstki odchodów, sierści, nabłonka, piór). W pomieszczeniach inwentarskich przeważają pyły pochodzenia
organicznego.
Zanieczyszczenia mechaniczne powietrza
o wielkości cząstek powyżej 5 mikronów,
określane są jako kurz i mogą unosić się
w powietrzu nawet do około 1 godziny. Kurz
z łatwością osiada na ptakach, urządzeniach
znajdujących się w kurniku oraz na ścianach.
Pyły osiadając na skórze powodują zatkanie
kanałów gruczołów potowych i łojowych,
wskutek czego skóra się odtłuszcza, staje się
mniej elastyczna i łatwiej ulega mechanicznym uszkodzeniom, pęknięciom, stwarzając możliwość ekspansji mikroorganizmów
i wywołania choroby. Szczególnie dotyczy
to zarodników pleśni i grzybów, dla których
pyły są nośnikiem. W konsekwencji sprzyja to rozprzestrzenianiu się chorób grzybowych.
Zanieczyszczenie oczu pyłami powoduje
mechaniczne drażnienie spojówek, co po-
Fotografia 3. Aparat do pobierania próbek mikrobiologicznych powietrza metodą zderzeniową.
woduje wywołanie stanu zapalnego. Natomiast szkodliwe oddziaływanie pyłów na
układ oddechowy jest tym większe, im głębiej do płuc wnikają jego cząstki. Pyły osadzając się w pęcherzykach płucnych wywołują bowiem przewlekłe stany zapalne. Pyły
większe (o wielkości powyżej 100 mikronów)
są zatrzymywane prawie w całości w górnych
drogach oddechowych, tzn. na błonie śluzowej nosa i gardła. Usuwane są stamtąd za pomocą ruchów nabłonka migawkowego, do
jamy dziobowej i na zewnątrz. Pyły o uziarnieniu 5-10 mikronów docierają do oskrzelików płucnych, a mniejsze pyły - do pęcherzyków płucnych, które częściowo usuwane
są przy oddychaniu i kaszlu. Pozostałe pyły
wnikają do płuc, węzłów chłonnych i naczyń
limfatycznych. Pyły osadzając się w pęcherzykach płucnych trwale je uszkadzają. Konsekwencją są przewlekłe stany zapalne, prowadzące do zwłóknienia pęcherzyków płucnych i przerostu tkanką łączną. Poprzez
uszkodzoną błonę śluzową dróg oddechowych do organizmu ptaka z łatwością wnikają przenoszone na pyłach drobnoustroje chorobotwórcze, np. pałeczki okrężnicy, gronkowce, paciorkowce, wywołując kliniczne
objawy choroby. Pyły są również nośnikami
dla zarodników pleśni i grzybów, co sprzyja rozprzestrzenianiu się np. mykoplazmozy czy aspergilozy. Ponadto należy pamiętać,
21
OID (269) 2/2014
OID (267) 12/2013
Zanieczyszczenia mikrobiologiczne
Badania mikroflory powietrza w pomieszczeniach dla różnych gatunków zwierząt wykazały, że to właśnie w pomieszczeniach dla
drobiu znajduje się największa ilość drobnoustrojów. Sprzyja temu wysoka temperatura i wilgotność oraz znaczne zapylenie pomieszczeń. Nie mniejsza rolę przypisuje się
również dużemu zagęszczeniu ptaków na
jednostce powierzchni. Chociaż nie ma obowiązujących norm, przyjmuje się, iż dopuszczalny stopień zanieczyszczenia mikrobiologicznego powietrza w kurnikach nie powinien przekraczać 250 tys. drobnoustrojów
w 1 m3. W praktyce jednak, okazuje się, że
liczebność mikroorganizmów jest znacznie
większa i może dochodzić nawet do 26,7 mln
w 1m3 powietrza. Trzeba również podkreślić,
iż na początku odchowu zanieczyszczenie
powietrza bakteriami jest stosunkowo niewielkie i sukcesywnie wzrasta wraz z upływem czasu, osiągając najwyższą liczebność
w ostatnich tygodniach odchowu ptaków.
Fotografie 4 i 5. Przykładowe aparaty z czujnikami (sensorami) elektrochemicznymi do oceny
poziomu zanieczyszczenia powietrza szkodliwymi domieszkami gazowymi (zawodne w agresywnym środowisku, wymagają częstych kalibracji i wymiany czujników).
że pyły zawierające antygeny piór, naskórka,
wydalin ptaków oraz mikroorganizmy występujące na cząsteczkach pyłów, są przyczyną chorób nie tylko drobiu, ale i ludzi, wywołując np. alergiczne zapalenia dróg oddechowych czy grzybice płuc.
22
Oczywiście początkowa liczebność mikroorganizmów zależy od wielu czynników, takich
jak: rodzaj materiału ściółkowego i jego jakość, prawidłowość wykonania zabiegu dezynfekcji i przygotowania budynku przed
wstawieniem ptaków oraz warunki atmosferyczne panujące w środowisku zewnętrznym.
Rozpatrując spektrum rodzajowe mikroorganizmów, w pomieszczeniach dla drobiu
stwierdza się największy udział pałeczek Gram-ujemnych z rodzaju Salmonella, Klebsiella, Pseudomonas, czy Escherichia coli, a także
bakterii z grupy ziarniniaków, takich jak Staphylococcus, Streptococcus, Aerococcus, Micrococcus. Z grzybów dominują rodzaje Candida ssp., Cryptococcus ssp., Trichosporon ssp.,
Aspergillus ssp. oraz Penicillium ssp.
Zwiększenie liczby mikroorganizmów w środowisku kurnika może prowadzić do bak-
HIGIENA I ŻYWIENIE
teryjnego zakażenia przewodu pokarmowego u ptaków, szczególnie jeśli dodatkowo zadziałają czynniki stresogenne, takie jak: nagła zmiana paszy, brak paszy, brak wody,
duże zagęszczenie ptaków, stres cieplny czy
niedowentylowanie. Jeżeli stres jest zjawiskiem długotrwałym, prowadzi to do obniżenia zdolności obronnej organizmu i zwiększonej podatności na zakażenia drobnoustrojami. Dochodzi również do zaburzeń
w gospodarce mineralnej, a szczególnie dotyczy to takich pierwiastków jak: wapń, magnez, sód, chlor oraz potas. Taki stan często
kończy się zaburzeniem homeostazy w jelitach i pojawieniem się biegunki z dużą ilością wodnistej treści.
Potencjalne zagrożenie dla zdrowia, zarówno ptaków jak i obsługi, mogą stanowić także
mykotoksyny grzybów pleśniowych, a szczególnie z rodzajów Aspergillus ssp. i Penicillium ssp. Wdychanie toksyn grzybiczych często prowadzi do upośledzenia funkcji neuromotorycznych w drogach oddechowych.
Najbardziej znane mykotoksyny, to aflatoksyny wytwarzane m. in. przez kropidlaka żółtego (Aspergillus flavus). Związki te
(jest ich kilkanaście rodzajów) wykazują silne działanie toksyczne, mutagenne, kancerogenne (rakotwórcze) i teratogenne (powodujące wady rozwojowe). Najczęściej są one
przyczyną zatruć pokarmowych, ale wykazano również, że wdychanie pyłów zawierających aflatoksyny może powodować nowotwory wątroby oraz układu oddechowego.
Zanieczyszczenia gazowe
(chemiczne)
Skład gazowy powietrza w pomieszczeniach
dla zwierząt różni się od powietrza atmosferycznego. Objętościowo skład „czystego”
powietrza atmosferycznego przedstawia się
następująco: azot (N2) - 78,09%, tlen (O2) -
20,95% argon (Ar) - 0,93%, dwutlenek węgla (CO2) - 0,03%. Powietrze w pomieszczeniach inwentarskich zawiera kilkakrotnie więcej dwutlenku węgla, a także występują domieszki gazowe nieobecne w powietrzu atmosferycznym: amoniak, tlenek węgla i siarkowodór. Im mniejsza jest różnica
pomiędzy składem powietrza atmosferycznego i powietrza w pomieszczeniach inwentarskich, tym lepsze są warunki utrzymania
zwierząt. Zawartość szkodliwych domieszek
gazowych w powietrzu waha się w szerokich
granicach i zależy od wielu czynników: gatunku zwierząt i sposobu ich utrzymania,
sposobu wentylacji budynków, temperatury, wilgotności oraz od sposobu usuwania
i miejsca składowania odchodów. Na poziom
szkodliwych domieszek gazowych w powietrzu kurnika wpływ ma również ściółka (jej
rodzaj i parametry fizyko-chemiczne).
Amoniak i dwutlenek węgla w budynkach
dla zwierząt powstają przede wszystkim
w wyniku procesów mikrobiologicznych,
w których rozkładowi ulegają kwas moczowy i niestrawione białko. Amoniak także jest
zaliczany do grupy „osmogenów”, czyli substancji, które można wykryć za pomocą zmysłu powonienia. Stężenie NH3 w powietrzu
kurnika zwiększa się wraz z czasem. Przyczyną takiego stanu jest zwiększające się pH
ściółki z pomiotem. Uwalnianie się amoniaku ze ściółki jest niewielkie przy pH poniżej
7 (pierwsze tygodnie odchowu), ale po przekroczeniu tej wartości następuje zwiększenie emisji, osiągając maksimum przy pH 8
i wyższym.
Zgodnie z obowiązującym w Polsce Rozporządzeniem Ministra Rolnictwa i Rozwoju
Wsi z dnia 15 lutego 2010 r. w sprawie wymagań i sposobu postępowania przy utrzymywaniu gatunków zwierząt gospodarskich,
dla których normy ochrony zostały określo23
OID (269) 2/2014
OID (267) 12/2013
ne w przepisach Unii Europejskiej (Dz.U.
2010, nr 56, poz. 344 z póź. zm.), stężenie
amoniaku w budynkach dla drobiu nie powinno przekraczać 20 ppm (15 mg/m3).
Niekorzystne oddziaływanie tego gazu może
mieć wielorakie znaczenie. Nie tylko bowiem
wpływa na same ptaki, ale również na personel zatrudniony przy ich obsłudze.
Amoniak wchłania się do organizmu głównie przez drogi oddechowe, a także przez
skórę i błony śluzowe. Związek ten łatwo łączy się z wodą, tworząc wodorotlenek amonowy, który przenikając w głąb tkanki, powoduje stany zapalne błon śluzowych i obniżenie ich odporności. Ponadto, amoniak łatwo przechodzi przez ścianki pęcherzyków
płucnych do krwi, gdzie zmienia hemoglobinę w hematynę zasadową, obniżając poziom
hemoglobiny w ustroju, a poprzez wiązanie
kwasu glutaminowego w glutaminę obniża
się przemiana tlenowa (zmniejszając przez to
wymianę gazową).Negatywny wpływ amoniaku na organizm wykazuje się zarówno
przy jego wysokich stężeniach, ale również
przy niskich (w długim okresie czasu). Narażenie ptaków na działanie amoniaku o stężeniu w powietrzu dwu- i więcej krotnie przekraczającym dopuszczalne normy powoduje utratę nabłonka migawkowego i rzęsek w tchawicy. Zwiększa się również dwukrotnie grubość ścian przedsionków oraz
woreczków pęcherzykowatych, co w konsekwencji powoduje zmniejszenie pojemności oddechowej płuc. Wysokie poziomy NH3
stwierdza się przede wszystkim w słabo wentylowanych pomieszczeniach oraz, oczym się
często zapomina, w okresie odchowu zimowego lub wczesnowiosennego. W okresach
tych często nie ma możliwości skutecznego
wentylowania kurników, ze względu na panujące na zewnątrz warunki makroklimatu
(niskie temperatury). Zwiększenie wymiany
24
powietrza w tym okresie spowodowałoby bowiem nadmierne wychłodzenie budynków,
a co za tym idzie, pogorszeniu uległyby warunki mikroklimatu. Jest to o tyle ważne, że
ptaki, szczególnie w pierwszych tygodniach
odchowu, wymagają wysokiej temperatury.
W okresie letnim, kiedy temperatury na zewnątrz są wyższe, sprawnie działający system wentylacji bez problemu usuwa nadmiar
NH3, powodując jego utrzymanie się w zakresie zalecanych norm. Jednakże trzeba dodać, iż zdaniem wielu badaczy nasilenie wymiany powietrza w kurnikach jest zagadnieniem dyskusyjnym. Z jednej strony powoduje obniżenie ilości szkodliwych gazów w powietrzu kurników, ale równocześnie nasila procesy chemiczne zachodzące w ściółce,
powodując nasilone uwalnianie z niej właśnie amoniaku.
Jak już wspomniano, również niewielki poziom amoniaku (około 7 ppm), przy długotrwałym oddziaływaniu wykazuje szkodliwe działanie na układ oddechowy. Stałe
narażenie na przebywanie w takim środowisku powoduje także obniżenie poziomu
frakcji gamma-globulinowych białka surowicy krwi, czego konsekwencją jest zmniejszenie odporności organizmu.
Dwutlenek węgla w pomieszczeniach dla
drobiu nie stanowi na ogół większego problemu. Stwierdzenie ponadnormatywnego poziomu jego stężenia świadczy o niedostatecznym funkcjonowaniu urządzeń
wentylacyjnych, dlatego gaz ten jest uznawany za kryterium oceny stanu higienicznego pomieszczeń. W zoohigienie przyjęto,
iż dopuszczalny poziom tego gazu w obiektach inwentarskich nie powinien przekraczać 0,3%. Toksyczne oddziaływanie dwutlenku węgla na organizmy zwierząt nie jest
tak silne, jak w przypadku amoniaku. Wysokie stężenie CO2 w powietrzu obiektów dro-
HIGIENA I ŻYWIENIE
biarskich może jedynie stanowić zagrożenie
w pierwszych dwóch tygodniach życia ptaków,
ze względu na ryzyko zwiększonej ich śmiertelności. Natomiast podwyższone stężenie CO2
(nawet do 0,65%) w dalszym etapie odchowu
(od czwartego tygodnia), nie powoduje negatywnych skutków dla organizmu ptaków.
dr hab. inż. Tomasz Mituniewicz
Katedra Higieny Zwierząt i Środowiska
Wydział Bioinżynierii Zwierząt
UWM w Olsztynie
25