Støvpartikler i husdyranlæg

En stråle af sollys strømmer ind i din stue, oplyser en Mælkevej af støvpartikler, der hænger i luften. Selvom luften ser tyk ud, disse synlige støvpartikler er så store, at de ikke kan nå de mindste grene af luftvejstræet i dine lunger. Det er støvet, vi ikke kan se - mindre end 2,5 mikron, kaldet PM 2.5 - der kan forårsage allergier og andre luftvejsproblemer.

Inde i husdyrfaciliteter, støvpartiklerne er meget mere rigelige end i en stue, og kan forårsage lungeproblemer for alle, der indånder luften, inklusive dyrene. Et nyligt forskningsprojekt om luftkvalitet karakteriserer de støvpartikler, der findes i forskellige husdyranlæg. Til studiet, luften blev udtaget i tre på hinanden følgende dage i hver af tre typer animalske produktionsanlæg - fjerkræ, mejeri, og svin.

"Hvis du vil regulere luftkvaliteten, først skal du måle det. Og før du måler det, du skal karakterisere, hvordan man måler det, og hvad der er i det, " siger Richard Gates, professor ved Institut for Landbrugs- og Biologisk Teknik ved Landbrugshøjskolen, Forbruger- og miljøvidenskab ved University of Illinois og medlem af forskningsprojektgruppen.

Gates siger, at ikke alt husdyranlæg er ens. "For at håndtere eller regulere støvet, vi skal først forstå dens egenskaber. Indtil vi har det, vi kan ikke lave modeller, der beskriver emissionen fra en bygning, hvor meget af det falder ud inden for 100 yards fra en bygning, og hvor meget af det rejser meget længere fra anlægget."

Ifølge Gates, æglæggende hønseanlæg er anerkendt som et meget støvet miljø; et mejeri er et meget åbent, luftigt miljø med masser af frisk luft; og en bygning til svinebehandling, selvom det ikke anses for at være forfærdeligt støvet, er faktisk det værste generelt i støvniveau, især ved det farligste partikulære stof (PM) niveau.

"Af de tre typer husdyrbygninger, svineanlæg tipper vægten i forhold til at have den højeste mængde af de farligt små, PM 2,5 størrelse partikler - væsentligt højere, " siger Gates.

Anekdotisk, Gates siger, at en høj procentdel af mennesker, der arbejder i husdyrfaciliteter, over tid, udvikle luftvejsproblemer. "De bør altid bære beskyttelsesmasker. På større gårde er det et krav, " siger han. "I de tidlige dage med husdyropdræt, masker var ikke tilgængelige, og i udviklingslande, tilgængelighed er stadig et problem. Og grise er ramt, også. En af de store udfordringer i svineproduktionen er at holde dem sunde uden brug af antibiotika, og respiratorisk stress er et af sundhedsproblemerne."

Projektets ledende forsker, Ehab Mostafa, indsamlede data på husdyranlæg i Tyskland, som menes at være sammenlignelige med hensyn til støv med faciliteter i USA, og udførte den første analyse. Mostafa udviklede også en sedimentationscylinder til at måle partiklerne. Luft blæses ind i toppen af ​​cylinderen. Derefter måler en partikeltæller indeni densiteten og vægten-per-overfladearealet af partiklerne, når de falder til bunden.

"Interessant nok, partiklerne er ikke alle sfæriske, " siger Gates. "Uden videnskabelige måder at karakterisere deres former på, så er hver model, vi bruger til at forudsige, hvor mange der er, og hvordan man måler dem og deres skæbne, forkerte – fordi modellerne har antaget sfæriske partikler. Vi har vidst, at de ikke alle kunne være helt runde, men denne undersøgelse viser, at du kan bruge disse afledte værdier og forbedre forudsigelser for mere nøjagtige modeller ved at tage højde for forskelle i egenskaber ved forskellige størrelser og typer af partikler."

Gates siger, at denne forskning er en streng videnskabelig tilgang til at karakterisere disse partikler. Oplysningerne vil blive brugt som input til modeller for at opdage skæbnen for støvet, når det forlader bygningen, og dets indvirkning på det ydre miljø.

"Der er vigtige resultater fra denne forskning, " siger Gates. "Den ene er at karakterisere, hvad der foregår i disse tre typer faciliteter. Derefter, med den information, vi kan sammenligne det med, hvad vi allerede har for sundhedsstandarder for mennesker og dyr. For eksempel har OSHA en 8-timers eksponeringsgrænse for PM 2,5."

Studiet, "Fysiske egenskaber af partikler fra dyrehuse - empiriske undersøgelser for at forbedre emissionsmodellering, " er offentliggjort i Miljøvidenskab og forureningsforskning .