Wilgotność powietrza. Przyrządy, pomiary.

Wilgotność powietrza - jest to zawartość pary wodnej w powietrzu. Para wodna występuje wszędzie jej źródłem są zbiorniki wodne, gleba, opady atmosferyczne. Powietrze w każdej temperaturze zawierają parę wodną, im temperatura wyższa tym więcej pary wodnej znajduje się w powietrzu i zwiększa jej... i prężność.

Skład powietrza - 0,04 - 4% wody w postaci pary wodnej. Każdej temperaturze odpowiada ściśle określona prężność pary wodnej, której powietrze może wchłonąć 1 cm³ powietrza przy pełnym wysyceniu i temperaturze 20 stopni celsjusza pary wodnej jest 17,2 g.

Źródła wilgoci w pomieszczeniach:

- ewaporacja fizyczna - parowanie ze wszystkich mokrych powierzchni pomieszczenia: podłogi, ściany, ściółka (15% - 25%)

- ewaporacja fizjologiczna - parowanie ze wszystkich powłok zewnętrznych i dróg oddechowych zwierząt. Wielkość parowania zależy od gatunku zwierząt, masy ciała, wieku (65% - 75%)

- para wodna z powietrza zewnętrznego - np. podczas wentylacji jej wielkość zależy od pory roku i intensywności wentylacji

Para wodna wpływa na gospodarkę cieplną organizmu, wpływa na oddawanie ciepła z organizmu. Zwierzęta mogą wydalać wodę poprzez parowanie, w sposób widoczny - pot jest to transpiracja, oraz niewidoczna persporacja.

Stopień parowania zależy od:

1. Stany fizjologiczne

2. Warunki otoczenia:

- temperatura powietrza - przy temperaturze mieszczącej się w strefie obojętności cieplnej wyparowanie wilgoci jest minimalne. Przy wysokiej temperaturze - parowanie zachodzi głownie przez skórę, zaś niskiej przez drogi oddechowe.

Wilgotność - przy niskiej wilgotności wraz ze wzrostem temperatury wzrasta parowanie (powietrze ciepłe może wchłonąć więcej pary wodnej. Gdy wilgotność powietrza wzrasta - parowanie wody z organizmu zostaje zahamowane, utrudnione jest oddawanie ciepła tą drogą, a organizm oddaje ciepło głównie przez transpirację.

Prędkość ruchu powietrza - ruch wzmaga oddawanie pary wodnej gdyż nie dopuszcza do zwiększenia jej prężności w powietrzu bezpośrednio otaczającym zwierzęta

Para wodna wpływa na oddawanie ciepła dzięki:

- pojemności cieplnej większej niż powierzchnia suchego (2x większa niż powierzchnia suchego)

- przewodnictwu cieplnemu powietrza - większemu niż powietrza suchego (20x większe niż powietrza suchego)

- pochłanianie fal podczerwonych przy ujemnej radiacji

Suche powietrze - zabiera organizmowi dużo wody, Skóra staje się chropowata, wysychają i pękają błony śluzowe tworząc wrota zakażenia (obniża się, zatem miejscowa odporności organizmu na infekcje bakteryjne i grzybowe)

Wilgotne powietrze - obniża wydajność zwierząt, sprzyja rozwojowi drobnoustrojów i zwiększonej zapadalności na choroby, szczególnie z grupy przeziębień oraz inwazyjnych, ponadto powoduje przedwczesne niszczenie budynku.

Nadmiar wilgotności i wysoka temperatura - ogranicza możliwość oddawania ciepła z organizmu (upośledzone parowanie). Zatrzymanie ciepła powoduje początkowo złe samopoczucie, zaburzenia termoregulacji, przegrzanie organizmu (hipertermia), a nawet udar aerozoli bakteryjnych (gronkowce, gruźlicę, dermatozy, schorzenia układu oddechowego). U świń utrudnione oddawanie ciepła przez układ oddechowy, prowadzi do przegrzania organizmu i denaturacji białka mięśnia sercowego, tzw. Śmierć serca świń

Wysoka wilgotność i niska temperatura - następuje utrata ciepła z organizmu na skutek przewodzenia i promieniowania. Powoduje to spadek mleczności, nieśności, spadek produkcji przy wzroście spożycia paszy. Następuje zmniejszenie poziomu erytrocytów i hemoglobiny, spadek odporności, większą zachorowalność na choroby reumatyczne, zapalenie płuc, oskrzeli oraz grzybicę skóry.

Niska wilgotności i wysoka temperatura - występuje w pomieszczeniach dogrzewanych. Powietrze jest suche i mało wysycone para wodną. U zwierząt obserwuje się wzmożone parowanie z górnych dróg oddechowych, wzmożoną radiację wzmożonym łaknieniem. Pęka skóra i błony śluzowe, u zwierząt występuje kaszel, zmniejszony apetyt, u loch dochodzi do bezmleczności.

Niska wilgotność i niska temperatura - niespotykany w pomieszczeniach inwentarskich, jedynie w budynkach drewnianych do zimnego wychowu cieląt. Konsekwencje przebywania w takich warunkach zależą od wrażliwości gatunkowej i wiekowej na niską temperaturę otoczenia.

Optymalna wilgotność - wilgotność utrzymana w granicach norm, odgrywa korzystną rolę. Nie dopuszcza do wysychania błon śluzowych w okresach wysokich temperatur, gdy zwierzęta ziajają, a także chroni przed unoszeniem pyłu.

Wskaźniki higrometryczne:

1. Wilgotność maksymalna - (W - m)(E) - największa ilość pary wodnej, jaka może wysycić powietrze w danej temperaturze. Powyżej wilgotności maksymalnej powietrza nie może wchłonąć więcej pary wodnej bez jego ogrzania. Wyrażamy w g/m³, mm/Hg.

2. Wilgotność bezwzględna - (Wa) (e) - absolutna, aktualna zawartość pary wodnej wyrażona w g/m³ lub aktualna prężności pary wodnej w mm/Hg w jednym litrze powietrza

3. Wilgotność względna - (Ww) (t) - jest to stosunek wilgotności bezwzględnej do maksymalnej wyrażona w procentach, w odniesieniu do aktualnej wilgotności powietrza. Wskazuje on na stan wysycenia parą wodną w stosunku do maks. Im większa wilgotność tym większe wysycenie i zbliżenie do maks.

4. Niedosyt fizycznej wilgotności (Df) - różnica między wilgotnością maksymalną, a wilgotnością aktualną w danej temperaturze. Niedosyt wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. Od niego zależy szybkość parowania. W granicach optymalnych temperatura w pomieszczeniach, niedosyt wzrasta.

5. Niedosyt punktu (T) (tf) - temperatura, w której wilgotność bezwzględna całkowicie wysyca powietrze, tzn. wilgotność bezwzględna - maksymalna, wobec czego przy obniżaniu temperatury następuje skraplanie się pary w postaci rosy.

Zalecane wielkości wilgotności względnej w pomieszczeniach dla zwierząt:

Bydło

- pomieszczenia porodowe i profilaktyczne 70%

- obory uwiązowe i wolne 80%

- cielętniki i pomieszczenia dla opasów 75%

Trzoda chlewna

- maciory luźne i nisko ciężarne, knury, tuczniki 75%

- z prosiętami 70%

Owce - 75%

Drób

60 - 70%

Pomiary wilgotności:

Metody pośrednie:

- pomiary za pomocą psychrometru zwykłego Augusta, psychrometr aspiracyjny Asmana, psychrograf <- m. psychrometryczne

- higrometry - higrometr włosowy, higrograf - m. higiograficzna

Metody bezpośrednie:

- metoda wagowe (powietrze przepuszczamy przez ..., który potem ważymy. Przed przepuszczeniem też ważymy i obliczamy na podstawie różnicy wagi)

Ruch powietrza - jest to przemieszczanie się mas powietrza pod wpływem różnicy temperatur, ciśnienia i gęstości. Może być pionowy (na otwartych przestrzeniach wpływa na kondensację pary wodnej, przez co determinuje powstawanie opadów atmosferycznych), poziomy - zwany wiatrem, wpływa na kształtowanie się warunków klimatycznych: opady, nasłonecznienie, zachmurzenie, wilgotność, temperatura.

Parametry wiatru:

- kierunek wiatru - oznaczamy go nazwą strony świata, z której wieje, za pomocą róży wiatrów

- prędkość wiatru - droga, jaką cząsteczki powietrza przebywają w jednostce czasu km/h, m/s.

- siła wiatru - określana skalą Boforta

Wpływ na zwierzęta:

- wywiera wielostronny, bezpośredni i uboczny wpływ na zwierzęta. Bezpośrednio wpływa na proces zachowania ciepła i oziębienia skóry. Działanie ochładzające jest wprost proporcjonalne do jego prędkości i odwrotnie proporcjonalne do temperatury: wysoka - bardzo niekorzystny; - niska - ulga dla zwierząt

- działanie zależy od kierunku:

* wiatry zachodnie są o wyższej temperaturze i często zmieniają prędkość. Działają jak masaż, zwężając i rozszerzając naczynia krwionośne. Wpływa to na wzrost hemoglobiny i erytrocytów krwi.

* wiatry północne i wschodnie mają niskie temperatury i duże prędkości. Działają niekorzystnie i porównywane są do przeciągów. Wyziębiają organizm. Wiatr może działać oczyszczająco na skórę.

Prędkość wiatru nie powinna przekraczać 0,3 m/s. W pomieszczeniach inwentarskich powietrze wykazuje liniowy ruch powietrza powstaje na skutek wentylacji, sztucznej lub naturalnej)i wirowy. Głownie prąd powietrza powstaje na skutek wentylacji (sztucznej/ naturalnej) - otwieranie okien.

Ruch pionowy w pomieszczeniach - zimne powietrze opada na dół

Ruch poziomy zależy od dopływu powietrza z zewnątrz na skutek ruchu zwierząt i ludzi.

Gdy prędkość jest większa niż 0,3 m/s - rozrywanie połączeń izoelektrycznych w okrywie szorstkiej zwierząt. Powoduje to niszczenie warstwy buforowej. Włosy rdzeniowe i puchowe przyciągają się do siebie i tworzą warstwę buforową. Wiatr powoduje przeziębienia.

Mechanizm powstawania przeziębień:

1. Obniżenie temperatury błony śluzowej, jamy nosowej i zwężenie jej naczyń krwionośnych

2. W wyniku zmniejszonego dopływu krwi dochodzi do niedożywienia i osłabienia odporności miejscowej śluzówki

3. W tych warunkach dochodzi do namnażania się żyjących na błonie śluzowej drobnoustrojów w tym chorobotwórczych

4. Powstaje stan zapalny śluzówki nosa, sprzyja osłabieniu górnej odporności organizmu

Ochładzanie - siła osłabiająca powietrze, oznacza stratę ciepła w jednostce powierzchni w jednostce czasu

Jednostki ochładzania są: W/m², mW/cm³, mcal/cm³ * sek

Wielkość ochładzania - zależy od tych wszystkich czynników, od których zależą procesy termoregulacji (temperatura, wilgotność, promieniowanie, ruchu powietrza, ciśnienia). Ochładzanie jest wypadkową fizyczno - chemicznych czynników makroklimatu.

Norma ochładzania - dla zwierząt dorosłych jest katawartość (indeks katatermometru) na poziomie 8 - 9 mcal/cm² *1 sek. Dla owiec - 10*mcal/cm² *1 sek., młode i prosięta 4 - 5, dla młodych prosiąt 2 - 4 mcal/cm² *1 sek

Wpływ ochładzania na zwierzęta:

Wysokie temperatury - nadmierne straty ciepła, nawet do hipotermii. Obserwuje się nadmierne zużycie na cele nieprodukcyjne (bardzo, wrażlaiwe są młode zwierzęta głodne). Obniżenie wydajności i zaburzenia w stanie zdrowotnym.

Niskie wartości - może dojść do przegrzania zwierząt, nawet do hipertermii. Spadek apetytu, mniejsze zużycie paszy, mniejsze przyrosty (ujemnie reagują samce reproduktory - pogorszenie jakości nasienia).

Zadania ?

Czyszczenie powietrza

Powietrze wydalana przez zwierzęta różni się nieco składem od powietrza atmosferycznego.

Skład powietrza atmosferycznego:

N - 78,09 %

O₂ - 20,95%

CO₂ - 0,03%

W wydychanym powietrzu:

N - 79,8%

O₂ - 16 - 17%

CO₂ - 4%

Zanieczyszczenia powietrza - substancje występujące w powietrzu, które nie zostały wymienione w powyższej tabeli lub występują w przewyższających je wartościach. Wprowadzone przez człowieka bezpośrednio lub pośrednio do powietrza substancji stałych, ciekłych lub gazowych w takich ilościach, które mogą zagrażać zdrowiu człowieka, wpływać na klimat, przyrodę, glebę lub wodę, a także spowodować inne szkody w środowisku.

Emisja lub imisja, która jest szkodliwa dla ludzi lub stanu środowiska. Powoduje szkodę w dobrach materialnych, pogarsza walory estetyczne lub koliduje z innymi uzasadnionymi sposobami korzystania ze środowiska.

Tlenek węgla - bezbarwny, bez smaku, bezzapachowy. Źródłem są gazy spalinowe z kominów, pieców grzewczych i motorów spalinowych. Powstaje przy niecałkowitym spalaniu węgla. Łatwo łączy się z metalami w tym z żelazem, enzymów oddechowych, co powoduje zahamowanie oddychania tkankowego. Ma 210 x większe powinowactwo do hemoglobiny niż O₂. Łączy się z hemoglobiną tworząc karboksyhemoglobinę. Może powodować przewlekłe zatrucia, które objawiają się objawami ze strony układu, nerwowego:

- bóle głowy

- zawroty głowy

- bezsenność

- brak koncentracji

oraz objawy zestrony układu pokarmowego:

- brak łaknienia

- nudności

- wymioty

- zaburzenia łaknienia

Może spowodować ostre zatrucia przy 20 - 30% kaboksyhemoglobiny we krwi, natomiast 60 - 80% harboksyhemoglobiny we krwi to śmierć

Norma to 0,03%

Zależność objawów zatrucia od poziomu karboksyhemoglobiny

0 - 10% - brak objawów

10 - 20% - uczucie ucisku i lekkiego bólu głowy, rozszerzenie naczyń skórnych

20 - 30% - ból głowy i tętnienie skóry

30 - 40% - silny ból głowy, osłabienie, oszołomienie, wrażenie ciemności w oczach, nudności, wymioty, zapaść

40 - 50% - jak wyżej - większa możliwość zapaści, zaburzenia akcji serca, przyspieszenie tętna i oddechu

50 - 60% - zaburzenia akcji serca, przyspieszenie tętna i oddechu, śpiączka przerywana drgawkami

60 - 70% - śpiączka z drgawkami

CO₂ - bezbarwny, bezwonny. Źródłem jest powietrze wydychane oraz procesy gnilne zachodzące w mokrej ściółce i odchodach. Działanie na organizm:

3% - nie powoduje zatrucia, zwalnia przyrosty masy ciała

4% - obniżenie produkcyjności i złe samopoczucie zwierząt

4 - 10% - duszność, szybszy oddech

>25% - może powodować narkozę

Wysoki procent - wskutek hamującego wpływu na procesy spalania i na procesy wytwarzania ciepła obniża temperaturę ciała

Norma 0,3%

Amoniak - bezbarwny o drażniącym zapachu. Powstaje w wyniku mikrobiologicznego rozkładu białka mocznika, aminokwasów (głównie kwasu moczowego). W górnych odcinkach dróg oddechowych i spojówkach tworzy się zasadowy wodorotlenek amonowy. Powoduje podrażnienia miejscowe, obrzęk, nadżerki, u kur zapalenie spojówek, a następnie śluzowo - ropne zapalenie oskrzeli, obrzęk płuc. Zmienia hemoglobinę w hematynę alkaliczną. Śmierć może nastąpić wskutek obrzęku włośni, porażenia ośrodka oddechowego lub ostrej niewydolności krążenia. Dłuższe działanie podwyższonej koncentracji osłabia ogólną odporność organizmu, zwiększa podatność organizmów na działanie czynników szkodliwych.

Norma 0,026%

H₂S - nieprzyjemny zapach zgniłych jaj, bardzo toksyczny. Powstaje przy gniciu (rozkładaniu). Substancja organiczna zawiera S, szczególnie aminokwasów siarkowych. Jest produkowana i wydzielana przez przewód pokarmowy zwierząt przy spożywaniu duże ilości białka. Działa drażniąco na spojówki oczu i nabłonka rogówki przy stężeniu 0,03 mg/l. Stykając się z wilgotnym powietrzem dróg oddechowych łączy się z zasadami tworząc siarczek sodu (podrażnienia błony śluzowej). Przedostając się do krwi atakuje układ nerwowy i wywołuje ogólne zatrucie organizmu - poraża ośrodek oddechowy i naczynioruchowy. Łącząc się łatwo z metalami, wiąże i blokuje działanie energii oddechowych. W krwi łączy się z methemoglobiną tworząc sulfochemoglobinę.

Objawy zatrucia:

- zapalenie spojówek

- nieżyt dróg oddechowych

- ogólne osłabienie

- zapalenie żołądka

- utrata masy ciała

- schorzenia układu nerwowego

Norma 0,01 lub 0,015 mg/l

Pomiar gazów w powietrzu

1. Metoda jakościowa - zaliczamy tu:

• Wykrywanie NH₃: pary kwasu solnego (rozpylany kwas solny HCl w pomieszczeniu z NH₃ wytwarza się białą mgłę pow. chlorku amonowego)

- papierek kurkumowy (brunatnieje)

- papierek lakmusowy (zabarwienie niebieskie)

* wykrywanie H₂S

- papierek zwilżony roztworem octanu ołowianego - czernieje, wytwarza się siarczek ołowiu

- zwilżony papierek 5 - 10% roztworem nitroprusytku sodowego zabarwia się na fioletowo

2. Metody ilościowe -

- wagowe

- miareczkowanie

- chromatograficznie

- wskaźnikowe - za pomocą rurek wskaźnikowych, metoda ilościowo - jakościowa

Zapylenie

Aerozol - zawiesina drobnych cząsteczek pyłu, dymu lub sadzy

Podział pyłów:

1. Pyły pochodzenia organicznego:

- pyły roślinne - drzewny, bawełniany, mączny i inne

- pyły zwierzęce - wełniany, z kości, włosia, odchodów zwierząt

2. Pyły pochodzenia nieorganicznego:

- pyły metaliczne: żelazo, miedź, ołów

- pyły mineralne: piaskowy, węglowy, wapienny

3. Pyły uorganizowane:

- pyły organiczne i nieorganiczne z mikroorganizmów

Zapylenie w pomieszczeniach zwierząt zwiększa się przy:

- niewłaściwym sprzątaniu stanowisk

- ścieleniu ściółki

- zadawaniu paszy

- przy powstałych przeciągach

- czyszczeniu zwierząt

- parskaniu i ryczeniu (pyły uorganizowane)

Szkodliwe działanie pyłów: może dotyczyć skóry, oczu, układu oddechowego

Skóra - pył z cząsteczek pochodzenia roślinnego i zwierzęcego oraz wydzielany gruczoł łojowy, sierść, złuszczony naskórek i drobnoustroje - świąd skóry i stany zapalne. Zatkanie gruczołów potowych -> stan zapalny oraz powstanie wągrów.

Skóra się otłuszcza staje się sucha, łatwo ulega uszkodzeniom, przez co może stanowić bramę dla zakażenia.

Zatkanie gruczołów potowych - zmniejsza wydzielanie potu i oddawanie ciepła przez parowanie. Warstwa pyłu pokrywająca skórę zmniejsza jej zdolność czucia i reakcji odruchowej.

Oczy - zanieczyszczenie kurzem - zapalenie spojówek, łzawienie, pieczenie, zaczerwienienie

Układ oddechowy - pył jest tym bardziej szkodliwy im głębiej jego cząsteczki przenikają do dróg oddechowych. Cząsteczki o wielkości:

10 nanometrów są zatrzymywane w górnych drogach oddechowych i nie dostają się do pęcherzyków płucnych

10 - 5 nanometrów - zatrzymywane są w drogach nosowych w 80%

Mniejsze cząsteczki <5 nanometrów - są zatrzymywane w płucach

Osiedlające się w skrzelach pyły są stopniowo usuwane przez nabłonek migawkowy przy kaszlu oraz przy fagocytozie przez leukocyty, częściowo ulega rozpuszczeniu w śluzie tchawicowym i oskrzelowym. To, co zostało wnika do węzłów chłonnych, pęcherzyków płucnych i innych narządów. Nagromadzenie się dużej ilości pyłów w węzłach chłonnych - powodują pylicę płuc. Pylica płuc usuwa również mechanicznie błonę śluzową dróg oddechowych.

Zjawisko jonizacji

Jonizacja - zjawisko powstania ładunków elektrycznych na cząsteczkach powietrza. Wywołują promieniowanie: kosmiczne radioaktywne, zawartość w powietrzu, glebie, wodzie, UV, wyładowania atmosferyczne i wysoka temperatura + lub -

Są trzy grupy jonów:

I grupa - jony małe - lekkie, najruchliwsze

II grupa - jony średnie zwane

III grupa - jony duże ciężkimi

Znaczenie jonów:

Znaczenie ilości jonów lekkich - spotyka się najczęściej w górach, przy wodospadach, w pobliżu mórz i sąsiedztwie lasów świerkowych. Mają korzystny wpływ na organizmy zwierzęce, duże znaczenie higieniczne. Poprawiają przyrosty masy ciała, wysoka produkcja mleka i jaj, wzmagają aktywność płciową, poprawiają runo u owiec, wzmacniają odporność, przyspieszają gojenie raz, hamują infekcje, osłabiają bóle, pobudzają układ oddechowy, zwiększają wydalanie pyłów w układu oddechowego.

Nadmiar jonów +

- zaburzenia wielu czynności w organizmie zwierzęcym

- przyspieszają procesy starzenia

- działanie nowotworowe

Metody pomiarów zapylenia powietrza:

- pyłomierz rzutowy Owen's - składa się z rury wyścielonej bibułą filtracyjną oraz pompki zasysającej powietrze. Obie części połączone są komorą rozprężania, w której jest szkiełko okrywkowe, na którym osadzają się pyły, a przed szkiełkiem jest wąska szczelina, przez, którą przepływa powietrze z pyłami

Ilość pyłów liczymy ze wzorów

---