Le forze economiche globali hanno contribuito all'industrializzazione dell'agricoltura (Donham e Thu 1995). Nei paesi sviluppati, ci sono tendenze verso una maggiore specializzazione, intensità e meccanizzazione. L'aumento della produzione di bestiame da confinamento è stato il risultato di queste tendenze. Molti paesi in via di sviluppo hanno riconosciuto la necessità di adottare la produzione di confinamento nel tentativo di trasformare la loro agricoltura da un'impresa di sussistenza a un'impresa competitiva a livello globale. Man mano che più organizzazioni aziendali ottengono la proprietà e il controllo del settore, meno aziende agricole, ma più grandi, con molti dipendenti sostituiscono l'azienda agricola familiare.
Concettualmente, il sistema di confinamento applica i principi della produzione industriale di massa alla produzione di bestiame. Il concetto di produzione in isolamento include l'allevamento di animali ad alta densità in strutture isolate dall'ambiente esterno e dotate di sistemi meccanici o automatizzati per la ventilazione, la gestione dei rifiuti, l'alimentazione e l'abbeveraggio (Donham, Rubino et al. 1977).
Diversi paesi europei utilizzano sistemi di confinamento dall'inizio degli anni '1950. Il confinamento del bestiame iniziò ad apparire negli Stati Uniti alla fine degli anni '1950. I produttori di pollame sono stati i primi a utilizzare il sistema. All'inizio degli anni '1960, anche l'industria suina aveva iniziato ad adottare questa tecnica, seguita più recentemente dai produttori di latte e carne bovina.
Accompagnando questa industrializzazione, si sono sviluppate diverse preoccupazioni sociali e sanitarie per i lavoratori. Nella maggior parte dei paesi occidentali, le aziende agricole stanno diminuendo di numero ma di dimensioni maggiori. Ci sono meno aziende agricole familiari (lavoro e gestione combinati) e più strutture aziendali (in particolare in Nord America). Il risultato è che ci sono più lavoratori assunti e relativamente meno familiari che lavorano. Inoltre, in Nord America, più lavoratori provengono da minoranze e gruppi di immigrati. Pertanto, vi è il rischio di produrre una nuova sottoclasse di lavoratori in alcuni segmenti dell'industria.
Per il lavoratore agricolo è emersa una serie completamente nuova di esposizioni pericolose sul lavoro. Questi possono essere classificati in quattro voci principali:
- gas tossici e asfissianti
- aerosol bioattivi di particolato
- malattie infettive
- rumore.
Anche i rischi respiratori sono motivo di preoccupazione.
Gas tossici e asfissianti
Diversi gas tossici e asfissianti risultanti dalla degradazione microbica dei rifiuti animali (urina e feci) possono essere associati al confinamento del bestiame. I rifiuti sono più comunemente immagazzinati in forma liquida sotto l'edificio, sopra un pavimento fessurato o in un serbatoio o laguna all'esterno dell'edificio. Questo sistema di stoccaggio del letame è solitamente anaerobico, portando alla formazione di una serie di gas tossici (vedi tabella 1) (Donham, Yeggy e Dauge 1988). Vedere anche l'articolo "Concime e gestione dei rifiuti" in questo capitolo.
Tabella 1. Composti identificati nelle atmosfere degli edifici di confinamento dei suini
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2-propanolo |
etanolo |
Propionato di isopropile |
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3-Pentanone |
Formiato di etile |
Acido isovalerico |
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acetaldeide |
etilammina |
Metano |
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Acido acetico |
Formaldehyde |
Acetato di metile |
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Acetone |
Heptaldehyde |
metilammina |
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Ammoniaca |
Composto azotato eterociclico |
Metilmercaptano |
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n-Butanolo |
esanale |
Ottaldeide |
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n-Butile |
Solfuro d'idrogeno |
n-Propanolo |
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Acido butirrico |
indoli |
Acido propionico |
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Diossido di carbonio |
isobutanolo |
Proponaldeide |
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Monossido di carbonio |
Acetato di isobutile |
Propionato di propile |
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Decaldeide |
Isobutyraldehyde |
Skatola |
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Dietil solfuro |
Acido isobutirrico |
trietilamina |
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Dimetilsolfuro |
Isopentanolo |
Trimetilammina |
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Disolfuro |
Acetato di isopropile |
Ci sono quattro comuni gas tossici o asfissianti presenti in quasi tutte le operazioni in cui avviene la digestione anaerobica dei rifiuti: anidride carbonica (CO2), ammoniaca (NH3), idrogeno solforato (H2S) e metano (CH4). Una piccola quantità di monossido di carbonio (CO) può anche essere prodotta dai rifiuti animali in decomposizione, ma la sua fonte principale sono i riscaldatori usati per bruciare combustibili fossili. I livelli ambientali tipici di questi gas (così come del particolato) negli edifici per il confinamento dei suini sono riportati nella tabella 2. Sono inoltre elencate le esposizioni massime raccomandate negli edifici per i suini basate su recenti ricerche (Donham e Reynolds 1995; Reynolds et al. 1996) e la soglia limite valori (TLV) fissati dalla Conferenza americana degli igienisti industriali governativi (ACGIH 1994). Questi TLV sono stati adottati come limiti legali in molti paesi.
Tabella 2. Livelli ambientali di vari gas negli edifici per il ricovero dei suini
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Gas |
Intervallo (ppm) |
Concentrazioni ambientali tipiche (ppm) |
Concentrazioni massime di esposizione raccomandate (ppm) |
Valori limite di soglia (ppm) |
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CO |
da 0 a 200 |
42 |
50 |
50 |
|
CO2 |
da 1,000 a 10,000 |
8,000 |
1,500 |
5,000 |
|
NH3 |
da 5 a 200 |
81 |
7 |
25 |
|
H2S |
da 0 a 1,500 |
4 |
5 |
10 |
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Polvere totale |
da 2 a 15 mg/m3 |
4 mg/m3 |
2.5 mg/m3 |
10 mg/m3 |
|
Polvere respirabile |
da 0.10 a 1.0 mg/m3 |
0.4 mg/m3 |
0.23 mg/m3 |
3 mg/m3 |
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endotossina |
da 50 a 500 ng/m3 |
200 ng/m3 |
100 ng/m3 |
(nessuno stabilito) |
Si può notare che in molti degli edifici almeno un gas, e spesso diversi, supera i limiti di esposizione. Va notato che l'esposizione simultanea a queste sostanze tossiche può essere additiva o sinergica: il TLV per la miscela può essere superato anche quando i singoli TLV non vengono superati. Le concentrazioni sono spesso più elevate in inverno che in estate, perché la ventilazione è ridotta per conservare il calore.
Questi gas sono stati implicati in diverse condizioni acute nei lavoratori. H2S è stato implicato in molte morti improvvise di animali e diverse morti umane (Donham e Knapp 1982). La maggior parte dei casi acuti si sono verificati poco dopo che la fossa di letame è stata agitata o svuotata, il che può comportare un rilascio improvviso di un grande volume di H altamente tossico2S. In altri casi fatali, le fosse di letame erano state svuotate di recente e gli operai che entravano nella fossa per ispezioni, riparazioni o per recuperare un oggetto caduto crollavano senza alcun preavviso. I risultati post mortem disponibili di questi casi di avvelenamento acuto hanno rivelato un massiccio edema polmonare come l'unico reperto degno di nota. Questa lesione, unita all'anamnesi, è compatibile con l'intossicazione da idrogeno solforato. I tentativi di salvataggio da parte degli astanti hanno spesso provocato più vittime. I lavoratori del confinamento dovrebbero pertanto essere informati dei rischi connessi e consigliati di non entrare mai in un deposito di letame senza aver testato la presenza di gas tossici, essere dotati di un respiratore con la propria fornitura di ossigeno, garantire un'adeguata ventilazione e avere almeno altri due lavoratori in piedi da, attaccati con una fune all'operaio che entra, in modo che possa effettuare un salvataggio senza mettersi in pericolo. Ci dovrebbe essere un programma scritto per spazi confinati.
Il CO può anche essere presente a livelli tossici acuti. Problemi di aborto nei suini a una concentrazione atmosferica da 200 a 400 ppm e sintomi subacuti negli esseri umani, come mal di testa cronico e nausea, sono stati documentati nei sistemi di confinamento dei suini. Anche i possibili effetti sul feto umano dovrebbero destare preoccupazione. La fonte primaria di CO proviene da unità di riscaldamento a combustione di idrocarburi funzionanti in modo improprio. Il forte accumulo di polvere negli edifici di confinamento dei suini rende difficile mantenere i riscaldatori in condizioni di corretto funzionamento. I riscaldatori radianti alimentati a propano sono anche una fonte comune di livelli inferiori di CO (ad esempio, da 100 a 300 ppm). Un'altra fonte sono le idropulitrici alimentate da un motore a combustione interna che può funzionare all'interno dell'edificio; Gli allarmi CO devono essere installati.
Un'altra situazione estremamente pericolosa si verifica quando il sistema di ventilazione si guasta. I livelli di gas possono quindi raggiungere rapidamente livelli critici. In questo caso il problema principale è la sostituzione dell'ossigeno con altri gas, principalmente CO2 prodotto dalla fossa e dall'attività respiratoria degli animali presenti nell'edificio. Le condizioni letali potrebbero essere raggiunte in appena 7 ore. Per quanto riguarda la salute dei suini, la mancanza di ventilazione nella stagione calda può consentire alla temperatura e all'umidità di aumentare a livelli letali in 3 ore. I sistemi di ventilazione devono essere monitorati.
Un quarto pericolo potenzialmente acuto deriva dall'accumulo di CH4, che è più leggero dell'aria e, quando emesso dalla fossa letame, tende ad accumularsi nelle parti superiori dell'edificio. Ci sono stati diversi casi di esplosioni verificatesi quando il CH4 l'accumulo è stato acceso da una fiamma pilota o dalla torcia di saldatura di un operaio.
Aerosol bioattivi di particolato
Le fonti di polvere negli edifici di confinamento sono una combinazione di mangime, forfora e peli dei suini e materiale fecale essiccato (Donham e Scallon 1985). I particolati sono circa il 24% di proteine e quindi hanno il potenziale non solo per avviare una risposta infiammatoria a proteine estranee, ma anche per avviare una reazione allergica avversa. La maggior parte delle particelle è inferiore a 5 micron, consentendo loro di essere respirate nelle parti profonde dei polmoni, dove possono produrre un pericolo maggiore per la salute. I particolati sono carichi di microbi (104 a 107/m3 aria). Questi microbi apportano diverse sostanze tossiche/infiammatorie tra cui, tra le altre, endotossina (il pericolo più documentato), glucani, istamina e proteasi. Le concentrazioni massime raccomandate per le polveri sono elencate nella tabella 2. I gas presenti all'interno dell'edificio ei batteri nell'atmosfera vengono adsorbiti sulla superficie delle particelle di polvere. Pertanto, le particelle inalate hanno l'effetto potenzialmente pericoloso aumentato di trasportare gas irritanti o tossici nonché batteri potenzialmente infettivi nei polmoni.
Malattie infettive
È stato riconosciuto che circa 25 malattie zoonotiche hanno un significato occupazionale per i lavoratori agricoli. Molti di questi possono essere trasmessi direttamente o indirettamente dal bestiame. Le condizioni di affollamento prevalenti nei sistemi di confinamento offrono un alto potenziale di trasmissione di malattie zoonotiche dal bestiame all'uomo. L'ambiente di confinamento dei suini può offrire un rischio di trasmissione ai lavoratori di influenza suina, leptospirosi, Streptococco suino e salmonella, per esempio. L'ambiente di confinamento del pollame può offrire un rischio di ornitosi, istoplasmosi, virus della malattia di New Castle e salmonella. Il confinamento dei bovini potrebbe rappresentare un rischio per la febbre Q, Verrucosum di trichophyton (tigna animale) e leptospirosi.
Anche i prodotti biologici e gli antibiotici sono stati riconosciuti come potenziali rischi per la salute. I vaccini iniettabili e vari prodotti biologici sono comunemente usati nei programmi di medicina preventiva veterinaria nel confinamento degli animali. Inoculazione accidentale di vaccini Brucella e Escherichia coli è stato osservato che i batteri causano malattie negli esseri umani.
Gli antibiotici sono comunemente usati sia per via parenterale che incorporati nei mangimi. Poiché è riconosciuto che i mangimi sono un componente comune delle polveri presenti negli edifici per il confinamento degli animali, si presume che gli antibiotici siano presenti anche nell'aria. Pertanto, l'ipersensibilità agli antibiotici e le infezioni resistenti agli antibiotici rappresentano potenziali pericoli per i lavoratori.
Rumore
Sono stati misurati livelli di rumore di 103 dBA all'interno degli edifici per il confinamento degli animali; questo è al di sopra del TLV e offre un potenziale per la perdita dell'udito indotta dal rumore (Donham, Yeggy e Dauge 1988).
Sintomi respiratori dei lavoratori del confinamento del bestiame
I rischi respiratori generali all'interno degli edifici per il confinamento del bestiame sono simili indipendentemente dalla specie di bestiame. Tuttavia, i confinamenti dei suini sono associati a effetti negativi sulla salute in una percentuale maggiore di lavoratori (dal 25 al 70% dei lavoratori attivi), con sintomi più gravi rispetto a quelli dei confinamenti di pollame o bovini (Rylander et al. 1989). I rifiuti negli allevamenti avicoli sono generalmente gestiti in forma solida, e in questo caso l'ammoniaca sembra essere il principale problema gassoso; l'idrogeno solforato non è presente.
È stato osservato che i sintomi respiratori subacuti o cronici riportati dai lavoratori al confinamento sono più frequentemente associati al confinamento dei suini. Le indagini sui lavoratori del confinamento dei suini hanno rivelato che circa il 75% soffre di sintomi avversi delle vie respiratorie superiori acute. Questi sintomi possono essere suddivisi in tre gruppi:
- infiammazione acuta o cronica delle vie respiratorie (manifestata come bronchite)
- costrizione occupazionale acquisita (non allergica) delle vie aeree (asma)
- malattia febbrile autolimitante ritardata con sintomi generalizzati (sindrome tossica da polvere organica (ODTS)).
I sintomi suggestivi di infiammazione cronica del sistema respiratorio superiore sono comuni; si vedono in circa il 70% dei lavoratori al confinamento dei suini. Più comunemente, includono oppressione al torace, tosse, respiro sibilante e produzione eccessiva di espettorato.
In circa il 5% dei lavoratori, i sintomi si sviluppano dopo aver lavorato negli edifici solo per poche settimane. I sintomi includono oppressione toracica, respiro sibilante e difficoltà respiratorie. Di solito questi lavoratori sono colpiti così gravemente che sono costretti a cercare lavoro altrove. Non si sa abbastanza per indicare se questa reazione sia un'ipersensibilità allergica o un'ipersensibilità non allergica alla polvere e al gas. Più tipicamente, i sintomi di bronchite e asma si sviluppano dopo 5 anni di esposizione.
Circa il 30% dei lavoratori sperimenta occasionalmente episodi di sintomi ritardati. Circa 4-6 ore dopo aver lavorato nell'edificio sviluppano una malattia simil-influenzale che si manifesta con febbre, mal di testa, malessere generale, dolori muscolari generali e dolore toracico. Di solito si riprendono da questi sintomi in 24-72 ore. Questa sindrome è stata riconosciuta come ODTS.
Il potenziale di danno polmonare cronico sembra certamente essere reale per questi lavoratori. Tuttavia, questo non è stato finora documentato. Si raccomanda di seguire determinate procedure per prevenire l'esposizione cronica così come l'esposizione acuta ai materiali pericolosi negli edifici di confinamento dei suini. La Tabella 3 riassume le condizioni mediche osservate nei lavoratori al confinamento dei suini.
Tabella 3. Malattie respiratorie associate alla produzione suina
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Malattia delle vie aeree superiori |
Sinusite |
|
Malattia delle vie aeree inferiori |
Asma professionale |
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Malattia interstiziale |
alveolite |
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Malattia generalizzata |
Sindrome tossica da polvere organica (ODTS) |
Fonti: Donham, Zavala e Merchant 1984; Dosmann et al. 1988; Haglind e Rylander 1987; Harries e Cromwell 1982; Heedrick et al. 1991; Holness et al. 1987; Iverson et al. 1988; Jones et al. 1984; Leistikov et al. 1989; Lenhart 1984; Rylander e Essle 1990; Rylander, Peterson e Donham 1990; Turner e Nichols 1995.
Protezione dei lavoratori
Esposizione acuta all'idrogeno solforato. Bisogna sempre prestare attenzione per evitare l'esposizione a H2S che può essere sprigionato durante l'agitazione di un serbatoio di stoccaggio del liquame anaerobico. Se il deposito si trova sotto l'edificio, è meglio rimanere fuori dall'edificio durante la procedura di svuotamento e per diverse ore dopo, finché il campionamento dell'aria non indica che è sicuro. La ventilazione dovrebbe essere al livello massimo durante questo periodo. Non si dovrebbe mai entrare in un impianto di stoccaggio del letame liquido senza che siano seguite le misure di sicurezza sopra menzionate.
Esposizione al particolato. Per controllare l'esposizione al particolato dovrebbero essere utilizzate semplici procedure di gestione, come l'uso di apparecchiature di alimentazione automatizzate progettate per eliminare la maggior quantità possibile di polvere di mangime. L'aggiunta di grasso extra al mangime, frequenti lavaggi elettrici dell'edificio e l'installazione di pavimenti a doghe che puliscono bene sono tutte misure di controllo collaudate. Un sistema di controllo delle polveri a nebbia d'olio è attualmente allo studio e potrebbe essere disponibile in futuro. Oltre a un buon controllo tecnico, è necessario indossare una maschera antipolvere di buona qualità.
Rumore. Devono essere fornite e indossate protezioni per le orecchie, in particolare quando si lavora nell'edificio per vaccinare gli animali o per altre procedure di gestione. Dovrebbe essere istituito un programma di conservazione dell'udito.