Промышленные и бытовые загрязнения и их влияние на гибель животных

Введение

Химический состав воздуха имеет важное гигиеническое значение.
Его состав содержит: азот 78%, кислород 21, углекислоту 0,03% и небольшое количество других инертных газов(аргон, неон, Криптон и др.), озон и водяной пар. Помимо постоянных компонентов, атмосферный воздух может содержать некоторые природные примеси, а также различные загрязняющие вещества, поступающие в атмосферу в результате производственной деятельности человека.
Большое влияние на состав газа и влажность воздуха в помещениях оказывают различные продукты обмена, выделяемые животными в процессе их жизнедеятельности.
Поэтому при дыхании животные выделяют в окружающую среду большое количество водяного пара и углекислоты. В результате разложения мочи и фекалий в свинарниках часто накапливаются аммиак, сероводород и другие газообразные продукты, большая часть которых относится к группе вредных и ядовитых газов.
Воздух в помещении существенно отличается от атмосферного воздуха. Степень этой разницы зависит от санитарно-гигиенического режима животноводческих помещений (вентиляция, канализация, плотность размещения животных и др.). Концентрация кислорода и азота в воздухе животноводческих помещений в нормальных условиях остается неизменной. Он может значительно увеличить концентрацию углекислого газа (в 10 раз и более)и аммиака, сероводорода, клоаки и др.газы часто появляются.
Актуальность предмета исследования заключается в том, что антропогенное загрязнение природной среды в настоящее время приобрело огромный размах. Это имело серьезные экологические последствия, экономические и социальные, для общества, что проявляется в деградации окружающей среды, необходимости значительных финансовых вложений для вашего оздоровления, а также в сильном снижении продолжительности жизни людей по сравнению с развитыми странами.
Актуальность темы исследования обусловлена также необходимостью разработки организационно-правовых мер по обеспечению защиты природной среды от загрязнения: экологического контроля, мониторинга, экономических мер.
Цель исследования: изучить загрязнение природной среды, а также источники загрязнения, меры по контролю и охране окружающей природной среды.
Для достижения этой цели необходимо решить следующие проблемы:::
1. Определите понятие "загрязнение природной среды" и его основные виды;
2.Рассмотрим основные источники загрязнения окружающей природной среды;
3. Анализ мер по борьбе с загрязнением и методов охраны окружающей среды.


1. Промышленное и бытовое загрязнение и его влияние на смертность животных и характеристики воздействия
Концентрация кислорода в животноводческих помещениях обычно постоянна, с колебаниями не более 0,1-0,5%. Незначительное отклонение от нормы не вызывает изменений физиологических функций в организме. В помещениях для животных количество кислорода остается практически постоянным и близким к его содержанию в атмосферном воздухе. Уменьшение количества кислорода во вдыхаемом воздухе до 15% сопровождается учащением дыхания свиней и увеличением частоты пульса, а также ослаблением окислительных процессов. При недостатке кислорода организм животных очень чувствителен [3].
В нормальных условиях животные не испытывают недостатка в кислороде. В помещениях для животных снижение кислорода не превышает 0,4-1%, что не имеет никакого гигиенического значения, так как гемоглобин в крови забирает кислород при парциальном давлении ниже. Недостаток кислорода может наблюдаться в исключительных случаях (длительное пребывание животных с унылым содержанием и на высокогорных пастбищах).
Углекислый газ (CO2) - это бесцветный, без запаха, кислый газ. Он образуется во время выдоха животных, как конечный продукт обмена веществ. Выдыхаемый воздух содержит этот газ больше (3,6%), чем атмосферный воздух. Например, отсасываемая матка весом 150 кг выделяет 90 л углекислоты в час. Максимальное содержание углекислого газа в поросятах не допускается более 0,3%, т. е. в 10 раз больше, чем в атмосферном воздухе. Воздух в закрытых помещениях с высоким содержанием углекислого газа с гигиенической точки зрения не может считаться безвредным для здоровья животных.
Он образуется в дыхании животных, как конечный продукт обмена веществ. В естественных условиях происходят непрерывные процессы выделения и поглощения углекислого газа. В атмосферу углекислый газ выделяется в результате жизнедеятельности живых организмов, процессов горения, разложения и брожения.
Наряду с процессами углекислого газа в природе существуют процессы ассимиляции. Он активно усваивается растениями в процессе фотосинтеза. Из воздуха углекислый газ вымывается осадками. В последнее время наблюдается увеличение концентрации углекислого газа в воздухе промышленных городов (до 0,04% и более) за счет продуктов сгорания топлива.
Углекислый газ играет важную роль в жизнедеятельности животных, так как является физиологическим возбудителем дыхательного центра. Снижение концентрации углекислого газа во вдыхаемом воздухе не представляет существенной опасности для организма, так как необходимый уровень его парциального давления в крови обеспечивается регулированием кислотно-щелочного баланса. Наоборот, увеличение содержания углекислоты в воздухе приводит к прерыванию окислительно-восстановительных процессов в организме. В таких условиях в организме угнетаются окислительные процессы, снижается температура тела,повышается кислотность тканей, что приводит к выраженному кислотному отеку и деминерализации костей. Увеличение концентрации углекислого газа в воздухе до 0,5% вызывает повышение артериального давления, дыхания и пульса. В помещении с оптимальным гигиеническим режимом содержание углекислого газа увеличивается не более чем в 2-3 раза по сравнению с атмосферным воздухом. При неудовлетворительных вентиляционных характеристиках и скучном содержании животных углекислый газ может накапливаться в количествах, превышающих в 20-30 раз его содержание в атмосферном воздухе, которое составляет 0,5-1% и выше. Основным источником накопления углекислого газа в помещении являются животные, которые в зависимости от вида, возраста и продуктивности выделяют до 16-225 л / ч.
В воздухе животноводческих помещений углекислый газ не достигает той концентрации, которая вызывает острое токсическое воздействие на организм. Однако длительное воздействие (в зимних условиях содержания) воздуха, содержащего более 1% углекислого газа, может вызвать хроническое отравление животных. Эти животные становятся медлительными, имеют пониженный аппетит, продуктивность и устойчивость к болезням[4].
Показатели концентрации углекислого газа в воздухе помещений имеют косвенное гигиеническое значение. В зависимости от количества углекислого газа в воздухе помещений, можно в какой-то мере судить об их санитарно-гигиеническом состоянии в целом. Существует прямая зависимость между концентрацией углекислого газа и содержанием водяного пара, аммиака, сероводорода и микрофлоры.
Предельно допустимая концентрация углекислого газа в воздухе животных, в зависимости от их вида ,возраста и физиологического состояния,не должна превышать 15-0, 25%, а для птиц-0,15-0,20%.
Окись углерода (СО): накапливается в воздухе помещений при неполном сжигании топлива или при работе в них двигателей внутреннего сгорания и недостаточной вентиляции.
При распределении тракторных или автомобильных тяговых кормов содержание окиси углерода за 10 мин достигает 3 мг/м3, за 15 мин - 5-8 мг / м3. Образование монооксида углерода происходит при использовании электрокалориферов с открытыми нагревательными элементами. В то же время органическая пыль (комбикорм, пух, экскременты и др.), особенно при рециркуляции воздуха, при контакте с нагревательными элементами, не сгорает полностью и насыщает воздушную среду угарным газом.
Этот газ ядовит. Механизм технического воздействия заключается в том, что он вытесняет кислород из гемоглобина, образуя с ним стойкое химическое соединение: карбоксигемоглобин, в 200-250 раз более стойкий, чем оксигемоглобин. В результате нарушается снабжение тканей кислородом, возникает гипоксемия, снижаются окислительные процессы,в организме накапливаются низкоокисленные продукты обмена. Отравление клинически характеризуется нервными симптомами, учащенным дыханием, рвотой, судорогами, коматозным состоянием. Вдыхание окиси углерода в концентрации 0,4-0,5% через 5-10 мин вызывает гибель животных. Птицы наиболее чувствительны к угарному газу.
Предельно допустимая концентрация окиси углерода в воздухе животноводческих помещений составляет 2 мг / м3.
Аммиак (Nnz) представляет собой бесцветный ядовитый газ, с запахом АКРА, который сильно раздражает слизистые оболочки глаз и дыхательных путей. Он образуется при разложении нескольких органических азотирующих веществ (мочи, навоза). В атмосфере его обычно нет. В воздухе косичек возникают высокие концентрации аммиака, при наличии проницаемости плохо устроенных полов и канализации, в результате чего аммиак и другие газы проникают из жидкостного коллектора в помещение[5].
При высокой влажности и пониженной температуре аммиак сильно поглощается стенами, оборудованием, а также кроватью, и тогда происходит обратный выброс аммиака в воздух. Концентрация аммиака вблизи пола (в жилой зоне свиней) выше, чем на крыше. Его содержание в воздухе помещений более 0,025% вредно для животных. Длительное вдыхание воздуха, содержащего даже незначительные концентрации аммиака (0,1 мг / л), оказывает негативное влияние на здоровье и продуктивность животных.
Длительное вдыхание воздуха, содержащего незначительные концентрации аммиака, отрицательно сказывается на здоровье и продуктивности животных. После короткого вдоха воздуха с присутствием аммиака, организм освобождается от него, превращая его в мочевину. Длительное действие нетоксичных доз аммиака непосредственно не вызывает патологических процессов, но ослабляет сопротивляемость организма.
Аммиак хорошо растворяется в воде, в результате чего адсорбируется слизистыми оболочками глаз и верхних дыхательных путей, вызывая сильное раздражение. Кашель, слезотечение с последующим воспалением слизистых оболочек носа, гортани, трахеи, бронхов и конъюнктивы глаз. При высоком содержании аммиака во вдыхаемом воздухе (1000-3000 мг/м3) у животных возникают спазмы в расщелине голоса, трахеальной и бронхиальной мускулатуре, наступает смерть от отека легких или паралича дыхания[6].
Когда аммиак попадает в кровь, он превращает гемоглобин в щелочной гематин, что приводит к уменьшению количества гемоглобина и недостатку кислорода. При длительном вдыхании воздуха, содержащего аммиак, снижается щелочной резерв крови, газообмен и переваривание питательных веществ. Попадание большого количества аммиака в кровь вызывает сильное возбуждение центральной нервной системы, судороги, коматозное состояние, паралич дыхательного центра и смерть. При более высоких концентрациях аммиак вызывает острую интоксикацию, сопровождающуюся быстрой гибелью животных.
Токсичность и агрессивность аммиака значительно повышаются при высокой влажности воздуха. При таких условиях происходит окисление аммиака и образование азотной кислоты, которая, связываясь с кальцием из штукатурки стен и других ограждающих конструкций (образует азотнокислый кальций), вызывает его разрушение.
Сероводород (H2S) - бесцветный ядовитый газ с сильным запахом тухлых яиц. Он образуется при расщеплении белковых веществ и выводится животными с кишечными газами. В свинарниках он появляется в результате плохой вентиляции и позднего сбора навоза. Этот газ может проникать внутрь и наружу помещения жижесборников при отсутствии гидравлических шлюзов (клапанов, блокирующих обратный ток газов).
В зимне-весенний период при температуре окружающей среды до 100С количество сероводорода находится в допустимых пределах. Летом, под воздействием более высокой температуры воздуха, разложение органического вещества усиливается и увеличивается выделение сероводорода

. Наличие сероводорода в воздухе свидетельствует о неправильной работе сантехнических устройств здания.
Сероводород обладает способностью блокировать кластеры железосодержащих ферментов. Механизм действия сероводорода заключается в том, что, когда он вступает в контакт со слизистыми оболочками дыхательных путей и газами, когда он соединяется с тканевыми щелочами, образуется форма сульфида натрия или калия, которые вызывают воспаление слизистых оболочек. Сульфиды всасываются в кровь, гидролизуются и выделяют сероводород, который действует на нервную систему. Сероводород, который связывается с железом гемоглобина, образует сернистое железо. Гемоглобин, лишенный каталитически активного железа, теряет способность поглощать кислород, и происходит кислородное голодание тканей.
При концентрации 20 мг / м3 и выше появляются симптомы отравления (слабость, раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, нарушение пищеварительной функции, головная боль и др.). При концентрации 1200 мг / м3 и выше либо развивается тяжелая форма отравления, и, в результате угнетения ферментов тканевого дыхания, наступает гибель животных. Случаи смертельного отравления людей сероводородом были зарегистрированы во время очистки зижесборных коллекторных колодцев в косичках.
Максимально допустимое количество сероводорода в воздухе животноводческих помещений не должно превышать 0,0026%. Необходимо всячески стремиться к полному отсутствию аммиака в воздухе помещений.
Наличие высоких концентраций углекислоты, аммиака и сероводорода свидетельствует о нездоровом состоянии свинарника. Поддержание хорошего состояния воздуха в помещениях, по общему правилу, достигается за счет содержания различных возрастных групп и производства животных в сухих подстилках, сменных ежедневных или утепленных полах с уклоном в сторону желоба канализации. Большое значение имеет правильное размещение животных и регулярная уборка машин, логова и кормовых площадок.
В окружающем воздухе и помещениях всегда присутствует водяной пар, количество которого сильно варьируется в зависимости от климатических условий, вида животного и типа помещения. В воздухе животноводческих помещений почти всегда содержится пыль, состоящая из мелких частиц минералов, растительных остатков, насекомых и живых микроорганизмов. Загрязнение кожи животных пылью наряду с потом, омертвевшими клетками в верхнем слое кожи и микроорганизмами сопровождается раздражением, зудом и воспалительными процессами. Пыль, попавшая в верхние дыхательные пути, часто приводит к заболеваниям этих органов.
В воздухе животноводческих помещений они часто содержат кишечные газы: индол, скатол, меркаптано, Амины (нитрозамины), которые имеют неприятный запах. Как правило, запах, особенно в свинарниках, настолько интенсивен, что гигиенический (защитный) пояс шириной 0,5-1 км и более населенных пунктов оказывается недостаточным. Некоторые газы (нитрозамины) являются сильными химическими канцерогенами и могут содержаться в воздухе в относительно высоких концентрациях.
Необходимо иметь в виду, что качество воздуха животноводческих помещений оказывает влияние не только на животное, но и на обслуживающий его персонал. Длительное пребывание животных в помещениях со значительным накоплением вредных газов в воздухе оказывает токсическое действие на организм, снижая их сопротивляемость и продуктивность. Поэтому при более высоком содержании аммиака в воздухе помещения прирост поголовья снижается на 25-28%. Вредные газы снижают сопротивляемость организма и способствуют распространению неинфекционных заболеваний (ринит, ларингит, бронхит, пневмония, аммиачная слепота у кур и др.) и инфекционные (туберкулез и др.). Улучшение состава газовоздушного воздуха достигается за счет правильной конструкции и эксплуатации систем вентиляции и канализации и соблюдения плотности размещения животных. Важным условием является гарантия гидроизоляции твердых полов, что предотвращает проникновение мочи в недра и ее разложение. При использовании гидравлической системы удаления навоза в навозных каналах образуется значительное количество вредных газов. Концентрация аммиака в них достигает более 35 мг / м3, сероводорода-23 мг / м3, что в 2-3 раза превышает допустимую норму. В связи с этим удаление загрязненного воздуха должно осуществляться непосредственно из навозных каналов в животноводческих помещениях. Эффективными способами дезодорирования воздуха являются ультрафиолетовое облучение, озонирование и ионизация. Для этого. Аэрозоли из экстрактов хвои сосны были успешно протестированы. Дезодорация в небольших помещениях (вскрытие) осуществляется ароматическими веществами в аэрозольных баллончиках или химическими растворами (марганцевый калий, однохлористый йод, хлорная известь и др.).
Негативное влияние на организм животных оказывает также высокая концентрация в помещении углекислого газа и аммиака.
Углекислый газ выделяется животными при дыхании. Он накапливается в помещениях с плохой вентиляцией. Его высокая концентрация оказывает угнетающее действие на организм животных, снижает их защитные свойства, перевариваемость пищи. Содержание углекислого газа в воздухе помещений для взрослого скота не должно превышать 0,25% (для свиней 0,2%), для племенного молодняка - 0,2% и для птицы-0,15-0,18%.
Аммиак образуется, когда стул и моча разрушаются. Он сильно раздражает слизистые оболочки. Значительное накопление аммиака способствует преждевременному удалению навоза из теплого помещения. Высокая концентрация аммиака вызывает развитие воспалительных процессов в полости носа, бронхах, легких и других органах. При попадании в кровь аммиак вызывает снижение содержания гемоглобина в крови, эритроцитах, может вызвать повреждение центральной нервной системы и даже гибель животных и особенно птицы. Его концентрация в воздухе помещений для взрослых животных и птицы не должна превышать 20 мг / куб. см. м, для молодых людей-10 мг / куб. м.
Пыль в помещениях негативно влияет на здоровье животных. Чтобы осесть на поверхности кожи и слизистых оболочек, порошок раздражается, способствуя воспалению кожи, слизистых оболочек глаз, трахеи, бронхов и легких. Пыль может загрязнять пищу и негативно воздействовать на слизистые оболочки пищеварительного тракта[7].
Углекислый газ не имеет запаха. Большая часть его массы выделяется животными при дыхании и накапливается в помещениях с плохой вентиляцией, что приводит к нарушению и других показателей микроклимата
Высокая концентрация этого газа действует угнетающе на организм животного, снижая его защитные свойства и репродуктивные функции.
Содержание углекислоты в помещениях не должно превышать 0,2%, для молодежи-0,15-0,2%,
Аммиак-это газ с акровым запахом, очень раздражающий слизистые оболочки. Он образуется, когда стул, моча и пищевые отходы разрушаются.
Преждевременное удаление навоза из горячего помещения приводит к накоплению аммиака, а в результате раздражения слизистых оболочек у животных образуются микротрещины, куда микроорганизмы проникают легко, что приводит к развитию воспалительных процессов в полости носа (ринит), бронхита (Бронхит), легких (бронхопневмония).
Концентрация аммиака во взрослых животноводческих помещениях не должна превышать 20 мг / м, для молодежи-11 мг / м [8].
Воздействие пыли
Пыль и воздушная микрофлора могут существенно влиять на здоровье животных.
Пыль может состоять из частиц корма, листовой подстилки, сухих фекалий, волос, перьев, ворсинок и хлопьев на крышке
Оседая на поверхности кожи, слизистые оболочки глаз, носа, трахеи бронхов и легких вызывают раздражение с последующим воспалением.
Порошок может загрязнять пищу и негативно влиять на слизистые оболочки.
В прямом отношении к пыли воздуха происходит ее бактериальное распыление, что способствует отсутствию воздухообмена и слабому проникновению солнечного света.
Для снижения запыленности и бактериального загрязнения воздуха в помещениях необходимо поддерживать чистоту как внутри, так и на прилегающей территории.
Не следует убирать животных в помещениях (пылесос-допустимо), встряхивать корм и подстилку, проводить сухую уборку помещений в присутствии животных.
Животные, пораженные инфекционными заболеваниями, должны быть своевременно выведены из помещения, своевременно выявлены и не допущены к выходу из помещения посторонними лицами, а также больными членами их семей.
Химический состав воздуха, наряду с его физическими свойствами, оказывает существенное влияние на физиологическое состояние и продуктивность животных и птицы.
В процессе жизнедеятельности животных углекислый газ постоянно вытекает из их организма вместе с выдыхаемым воздухом, при этом его содержание в помещении увеличивается, а кислород уменьшается. В воздухе животноводческих помещений накапливаются аммиак, сероводород, клоакальные газы и другие продукты разложения и брожения органических веществ[9].
Особое значение имеет химический состав воздуха птицефабрик. Птица отличается от других видов животных более интенсивным обменом веществ. Поэтому при весе 1 кг куры выделяют углекислый газ, тепло и поглощают кислород примерно в 5-6 раз больше, чем крупный рогатый скот. Кроме того, при разложении экскрементов в воздухе накапливается большое количество вредных газов, так как птичьи экскременты содержат на 20-25% несколько недоиспользуемых веществ, в том числе серосодержащие белки. Под воздействием микрофлоры, тепла и влаги экскременты разлагаются, в результате чего образуются аммиак, сероводород. Особенно высока концентрация аммиака в помещениях, где птица находится в глубоком помете, а также при длительном хранении помета в курятнике (в течение одного года).
Состав газовоздушного воздуха в помещениях во многом обусловлен санитарным состоянием помещений, плотностью содержания животных и птицы, способами уборки и утилизации навоза, уровнем воздухообмена и др.
Увеличение концентрации углекислого газа в воздухе помещений отрицательно сказывается на физиологическом состоянии организма, замедляет окислительные процессы, повышает кислотность тканей, уменьшает щелочной резерв крови и производит деминерализацию костной ткани; вдыхание воздуха с повышенным содержанием СО2 вызывает нарушение терморегуляции в организме.
У животных млекопитающих увеличение количества углекислого газа в крови вызывает возбуждение дыхательного центра, что приводит к ухудшению дыхания. У птиц, наоборот, повышение концентрации углекислого газа в крови способствует замедлению дыхания и может даже вызвать полную остановку, а при длительном пребывании в помещении, где содержание углекислого газа в воздухе превышает 0,3%, возможно хроническое отравление птицы: она становится медленной, ее рост замедляется и иногда останавливается полностью.
Аммиак является токсичным газом, который также негативно влияет на здоровье и продуктивность животных. Длительное вдыхание воздуха даже с небольшим количеством аммиака ослабляет сопротивляемость организма и способствует возникновению различных заболеваний, особенно заболеваний легких. Это связано с созданием благоприятной среды для активации условно-патогенной микрофлоры в слизистой оболочке дыхательных путей[10].
При длительном вдыхании воздуха с более высокой концентрацией аммиака содержание гемоглобина и эритроцитов в крови снижается, возникает анемия. Кроме того, ухудшается функция пищеварительного тракта, переваривание белковых веществ, жиров и клетчатки, а это влечет за собой общее ослабление организма. Показатели откорма крупного рогатого скота снижаются на 25-28%, коровы резко падают. У птиц развиваются слезотечение, конъюнктивит и воспаление трахеи, бронхов, легких, снижается потребление пищи и усвояемость питательных веществ, а следовательно, и луга; половое созревание задерживается, местная резистентность и общее состояние организма к действию повреждающих факторов ослабевает, птица становится более восприимчивой к инфекционным заболеваниям.
Сероводород также очень токсичен