science >> Wetenschap >  >> Natuur

Stofdeeltjes in veehouderijen

Een straal zonlicht stroomt je woonkamer binnen, verlicht een Melkweg van stofdeeltjes die in de lucht hangen. Hoewel de lucht er dik uitziet, die zichtbare stofdeeltjes zijn zo groot dat ze de kleinste takken van de ademhalingsboom in je longen niet kunnen bereiken. Het is het stof dat we niet kunnen zien - kleiner dan 2,5 micron, PM 2.5 genoemd - dat allergieën en andere ademhalingsproblemen kan veroorzaken.

Binnen veehouderijen, de stofdeeltjes zijn veel overvloediger dan in een woonkamer, en kan longproblemen veroorzaken voor iedereen die de lucht inademt, inclusief de dieren. Een recent onderzoeksproject naar luchtkwaliteit karakteriseert de stofdeeltjes die in verschillende veehouderijen worden aangetroffen. Voor de studie, de lucht werd gedurende drie opeenvolgende dagen bemonsterd in elk van de drie soorten dierlijke productiefaciliteiten:pluimvee, zuivel, en varkens.

"Als je de luchtkwaliteit gaat reguleren, je moet het eerst meten. En voordat je het meet, je moet karakteriseren hoe je het moet meten en wat erin zit, " zegt Richard Gates, professor aan de afdeling Landbouw- en Biologische Technologie van de Landbouwschool, Consumer and Environmental Sciences aan de Universiteit van Illinois en lid van het onderzoeksprojectteam.

Gates zegt dat niet al het stof van de veehouderij hetzelfde is. "Om het stof te beheersen of te reguleren, we moeten eerst de kenmerken ervan begrijpen. Tot we dat hebben, we kunnen geen modellen maken die de uitstoot van een gebouw beschrijven, hoeveel ervan valt binnen 100 meter van een gebouw, en hoeveel ervan veel verder van de faciliteit af reist."

Volgens Gates, leghennenfaciliteiten worden erkend als een zeer stoffige omgeving; een melkveebedrijf is een zeer open, luchtige omgeving met veel frisse lucht; en een varkensafwerkingsgebouw, hoewel niet als erg stoffig beschouwd, is eigenlijk de slechtste in het algemeen in stofniveau, vooral op het meest gevaarlijke fijnstofniveau (PM).

"Van de drie soorten stallen, varkensfaciliteiten doen de weegschaal doorslaan in termen van het hebben van het hoogste aantal gevaarlijk kleine, PM 2.5 fijnstof - aanzienlijk hoger, ', zegt Gates.

anekdotisch, Gates zegt dat een hoog percentage van de mensen die in veehouderijen werken, overuren, ademhalingsproblemen ontwikkelen. "Ze zouden te allen tijde beschermende maskers moeten dragen. Op grotere boerderijen is het een vereiste, "zegt hij. "In de begindagen van het fokken van vee, maskers waren niet beschikbaar, en in ontwikkelingslanden, beschikbaarheid is nog steeds een probleem. En varkens worden aangetast, te. Een van de grootste uitdagingen bij de varkenshouderij is om ze gezond te houden zonder het gebruik van antibiotica, en ademhalingsstress is een van de gezondheidsproblemen."

De hoofdonderzoeker van het project, Ehab Mostafa, verzamelde de gegevens bij veehouderijen in Duitsland, waarvan wordt aangenomen dat ze qua stof vergelijkbaar zijn met faciliteiten in de Verenigde Staten, en voerde de eerste analyse uit. Mostafa ontwikkelde ook een bezinkingscilinder om het fijnstof te meten. Lucht wordt in de bovenkant van de cilinder geblazen. Vervolgens meet een deeltjesteller aan de binnenkant de dichtheid en het gewicht per oppervlak van de deeltjes als ze naar de bodem vallen.

"Interessant, de deeltjes zijn niet allemaal bolvormig, Gates zegt. "Zonder wetenschappelijke manieren om hun vormen te karakteriseren, dan is elk model dat we gebruiken om te voorspellen hoeveel er zijn en hoe ze te meten en hun lot, verkeerd - omdat de modellen bolvormige deeltjes hebben aangenomen. We weten dat ze niet allemaal perfect rond kunnen zijn, maar deze studie toont aan dat je deze afgeleide waarden kunt gebruiken en voorspellingen kunt verbeteren voor nauwkeurigere modellen door rekening te houden met verschillen in eigenschappen bij verschillende groottes en soorten fijnstof."

Gates zegt dat dit onderzoek een rigoureuze wetenschappelijke benadering is om deze deeltjes te karakteriseren. De informatie zal worden gebruikt als input voor modellen om het lot van het stof dat het gebouw verlaat en het effect ervan op de externe omgeving te ontdekken.

"Er zijn belangrijke resultaten van dit onderzoek, Gates zegt. "Een daarvan is om te karakteriseren wat er gaande is in deze drie soorten faciliteiten. Vervolgens, met die informatie, we kunnen het vergelijken met wat we al hebben voor gezondheidsnormen voor mens en dier. OSHA heeft bijvoorbeeld een blootstellingslimiet van 8 uur voor PM 2,5."

De studie, "Fysische eigenschappen van fijnstof uit stallen - empirische studies om emissiemodellering te verbeteren, " is gepubliceerd in Milieuwetenschap en onderzoek naar vervuiling .