Глобальные экономические силы способствовали индустриализации сельского хозяйства (Donham and Thu, 1995). В развитых странах наблюдаются тенденции к усилению специализации, интенсивности и механизации. Результатом этих тенденций стало увеличение содержания скота в закрытых помещениях. Многие развивающиеся страны осознали необходимость внедрения замкнутого производства в попытке превратить свое сельское хозяйство из средства к существованию в предприятие, конкурентоспособное на мировом рынке. По мере того, как все больше корпоративных организаций получают право собственности и контроль над отраслью, меньшее количество, но более крупные фермы с большим количеством сотрудников заменяют семейные фермы.
Концептуально система изоляции применяет принципы промышленного массового производства к животноводству. Концепция закрытого производства включает выращивание животных с высокой плотностью в сооружениях, изолированных от внешней среды и оборудованных механическими или автоматизированными системами вентиляции, обработки отходов, кормления и поения (Donham, Rubino et al., 1977).
Несколько европейских стран используют системы изоляции с начала 1950-х годов. Содержание домашнего скота начало появляться в Соединенных Штатах в конце 1950-х годов. Производители птицы первыми начали использовать эту систему. К началу 1960-х годов свиноводство также начало внедрять этот метод, а совсем недавно за ним последовали производители молочной продукции и говядины.
Наряду с этой индустриализацией возник ряд проблем со здоровьем и социальными проблемами рабочих. В большинстве западных стран ферм становится меньше, но больше по размеру. Меньше семейных ферм (объединение труда и управления) и больше корпоративных структур (особенно в Северной Америке). В результате больше наемных работников и относительно меньше работающих членов семьи. Кроме того, в Северной Америке больше рабочих приезжает из групп меньшинств и иммигрантов. Следовательно, существует риск появления нового низшего класса работников в некоторых сегментах отрасли.
Для сельскохозяйственных рабочих возник целый новый набор профессиональных вредных воздействий. Их можно разделить на четыре основные категории:
- ядовитые и удушающие газы
- биоактивные аэрозоли твердых частиц
- инфекционные заболевания
- шум.
Респираторные опасности также вызывают озабоченность.
Токсичные и удушающие газы
Некоторые токсичные и удушающие газы, образующиеся в результате микробного разложения отходов животноводства (моча и фекалии), могут быть связаны с содержанием скота в вольере. Отходы чаще всего хранятся в жидком виде под зданием, над решетчатым полом или в баке или отстойнике вне здания. Эта система хранения навоза обычно является анаэробной, что приводит к образованию ряда токсичных газов (см. таблицу 1) (Donham, Yeggy and Dauge 1988). См. также статью «Обработка навоза и отходов» в этой главе.
Таблица 1. Соединения, идентифицированные в атмосфере помещений для свиней
|
2-пропанол |
Спирт этиловый |
Изопропилпропионат |
|
3-пентанол |
Этилформиат |
Изовалериановая кислота |
|
Ацетальдегид |
этиламин |
Метан |
|
Уксусная кислота |
формальдегид |
Метилацетат |
|
Ацетон |
Heptaldehyde |
метиламиновый |
|
аммоний |
Гетероциклическое соединение азота |
Метилмеркаптан |
|
n-Бутанол |
гексаналь |
Октальдегид |
|
n-Бутил |
Сероводород |
n-пропанол |
|
Масляная кислота |
Индол |
Пропионовая кислота |
|
Углекислый газ |
Изобутанол |
пропанальдегид |
|
Монооксид углерода |
Изобутилацетат |
Пропил пропионат |
|
Деальдегид |
Изомасляный |
Скатол |
|
Диэтилсульфид |
Изомасляная кислота |
триэтиламин |
|
Диметилсульфид |
изопентанол |
триметиламин |
|
Дисульфид |
Изопропилацетат |
Почти на каждой операции, где происходит анаэробное сбраживание отходов, присутствуют четыре распространенных токсичных или удушающих газа: двуокись углерода (CO2), аммиак (NH3), сероводород ( H2S) и метан (CH4). Небольшое количество угарного газа (CO) также может образовываться при разложении отходов животноводства, но его основным источником являются нагреватели, используемые для сжигания ископаемого топлива. Типичные уровни этих газов (а также твердых частиц) в помещении для содержания свиней показаны в таблице 2. Также перечислены максимальные рекомендуемые уровни воздействия в помещениях для содержания свиней, основанные на недавних исследованиях (Donham and Reynolds 1995; Reynolds et al. 1996) и пороговые значения. значения (TLV), установленные Американской конференцией государственных специалистов по промышленной гигиене (ACGIH 1994). Эти TLV были приняты в качестве законных ограничений во многих странах.
Таблица 2. Окружающие уровни различных газов в свинарниках
|
Газовый |
Диапазон (частей на миллион) |
Типичные концентрации в окружающей среде (частей на миллион) |
Рекомендуемые максимальные концентрации воздействия (частей на миллион) |
Пороговые предельные значения (частей на миллион) |
|
CO |
0 - 200 |
42 |
50 |
50 |
|
CO2 |
1,000 - 10,000 |
8,000 |
1,500 |
5,000 |
|
NH3 |
5 - 200 |
81 |
7 |
25 |
|
H2S |
0 - 1,500 |
4 |
5 |
10 |
|
Всего пыли |
от 2 до 15 мг/м3 |
4 мг/м3 |
2.5 мг/м3 |
10 мг/м3 |
|
Вдыхаемая пыль |
от 0.10 до 1.0 мг/м3 |
0.4 мг/м3 |
0.23 мг/м3 |
3 мг/м3 |
|
эндотоксин |
от 50 до 500 нг/м3 |
200 нг/м3 |
100 нг/м3 |
(не установлено) |
Видно, что во многих зданиях по крайней мере один газ, а часто и несколько, превышает допустимые нормы. Следует отметить, что одновременное воздействие этих токсичных веществ может быть аддитивным или синергетическим — ПДК для смеси может быть превышено, даже если отдельные ПДК не превышаются. Концентрации часто выше зимой, чем летом, потому что вентиляция уменьшается для сохранения тепла.
Эти газы были связаны с несколькими острыми состояниями у рабочих. ЧАС2S был причастен ко многим внезапным смертям животных и нескольким смертям людей (Donham and Knapp 1982). Наиболее острые случаи произошли вскоре после встряхивания или опорожнения навозной ямы, что может привести к внезапному выбросу большого объема остро токсичного H.2S. В других случаях со смертельным исходом навозные ямы были недавно опорожнены, и рабочие, которые вошли в яму для осмотра, ремонта или для извлечения упавшего предмета, упали без предупреждения. Имеющиеся посмертные результаты этих случаев острого отравления выявили массивный отек легких как единственную заметную находку. Это поражение в сочетании с анамнезом совместимо с интоксикацией сероводородом. Попытки спасения со стороны прохожих часто приводили к многочисленным жертвам. Поэтому рабочие, находящиеся в закрытом помещении, должны быть проинформированы о связанных с этим рисках и им рекомендуется никогда не входить в хранилище навоза без проверки на наличие токсичных газов, оснащения респиратором с собственной подачей кислорода, обеспечения надлежащей вентиляции и наличия не менее двух других рабочих. , привязанный веревкой к вошедшему рабочему, чтобы они могли произвести спасение, не подвергая себя опасности. Должна быть письменная программа для замкнутого пространства.
Угарный газ также может присутствовать при остром токсическом уровне. Проблемы с абортом у свиней при атмосферной концентрации от 200 до 400 частей на миллион и подострые симптомы у людей, такие как хроническая головная боль и тошнота, были зарегистрированы в системах содержания свиней. Возможные последствия для человеческого плода также должны вызывать озабоченность. Основным источником CO являются неправильно работающие нагревательные элементы, работающие на углеводородах. Сильное скопление пыли в свинарниках затрудняет поддержание обогревателей в исправном состоянии. Радиационные обогреватели, работающие на пропане, также являются распространенным источником более низких уровней CO (например, от 100 до 300 частей на миллион). Еще одним источником являются мойки высокого давления с двигателем внутреннего сгорания, которые могут работать внутри здания; Должна быть установлена сигнализация угарного газа.
Другая остро опасная ситуация возникает при отказе системы вентиляции. Затем уровни газа могут быстро возрасти до критического уровня. В этом случае основной проблемой является замещение кислорода другими газами, в первую очередь СО.2 производится из ямы, а также в результате дыхательной деятельности животных в здании. Смертельные условия могут быть достигнуты всего за 7 часов. Что касается здоровья свиней, то отсутствие вентиляции в теплую погоду может привести к повышению температуры и влажности до смертельного уровня за 3 часа. Вентиляционные системы должны контролироваться.
Четвертая потенциально острая опасность возникает из-за накопления CH.4, который легче воздуха и при выбросе из навозной ямы имеет тенденцию скапливаться в верхних частях здания. Было несколько случаев взрывов, когда CH4 скопление поджигалось запальником или рабочей сварочной горелкой.
Биоактивные аэрозоли твердых частиц
Источниками пыли в закрытых помещениях являются сочетание корма, перхоти и шерсти свиней и высушенных фекалий (Donham and Scallon, 1985). Частицы содержат около 24% белка и, следовательно, могут не только инициировать воспалительную реакцию на чужеродный белок, но также и вызывать неблагоприятную аллергическую реакцию. Размер большинства частиц меньше 5 микрон, что позволяет им попадать в глубокие отделы легких, где они могут представлять большую опасность для здоровья. Частицы нагружены микробами (104 в 107/m3 воздуха). Эти микробы выделяют несколько токсичных/воспалительных веществ, включая, среди прочего, эндотоксин (наиболее задокументированная опасность), глюканы, гистамин и протеазы. Рекомендуемые максимальные концентрации пыли указаны в таблице 2. Газы, присутствующие в здании, и бактерии в атмосфере адсорбируются на поверхности частиц пыли. Таким образом, вдыхаемые частицы обладают повышенным потенциально опасным эффектом переноса раздражающих или токсичных газов, а также потенциально инфекционных бактерий в легкие.
Инфекционные заболевания
Было признано, что около 25 зоонозов имеют профессиональное значение для сельскохозяйственных рабочих. Многие из них могут передаваться прямо или косвенно от домашнего скота. Условия скученности, преобладающие в системах содержания под стражей, создают высокий потенциал для передачи зоонозных заболеваний от домашнего скота человеку. Среда содержания свиней может представлять риск передачи свиного гриппа, лептоспироза, Стрептококк суис и сальмонеллез, например. Среда содержания домашней птицы может представлять риск заражения орнитозом, гистоплазмозом, вирусом болезни Ньюкасла и сальмонеллой. Содержание крупного рогатого скота может быть связано с риском заражения Ку-лихорадкой. Трихофитон бородавчатый (стригущий лишай животных) и лептоспироз.
Биологические препараты и антибиотики также были признаны потенциально опасными для здоровья. Инъекционные вакцины и различные биологические препараты обычно используются в ветеринарных профилактических медицинских программах в условиях содержания животных. Случайная прививка бруцеллезной вакцины и Кишечная палочка Было обнаружено, что бактерии вызывают заболевания у людей.
Антибиотики обычно используются как парентерально, так и в кормах для животных. Поскольку общепризнано, что корма являются обычным компонентом пыли, присутствующей в помещениях для содержания животных, предполагается, что антибиотики также присутствуют в воздухе. Таким образом, гиперчувствительность к антибиотикам и инфекции, устойчивые к антибиотикам, представляют потенциальную опасность для рабочих.
Шум
Уровень шума 103 дБА был измерен в помещениях для содержания животных; это выше TLV и может вызвать потерю слуха из-за шума (Donham, Yeggy and Dauge, 1988).
Респираторные симптомы у работников стойлового содержания скота
Общие опасности для органов дыхания в помещениях для содержания скота одинаковы независимо от вида скота. Однако содержание свиней в неволе связано с неблагоприятными последствиями для здоровья у большей части рабочих (от 25 до 70% активных рабочих) с более тяжелыми симптомами, чем в условиях содержания птицы или крупного рогатого скота (Rylander et al., 1989). Отходы на птицефабриках обычно обрабатываются в твердой форме, и в данном случае аммиак, по-видимому, является основной газообразной проблемой; сероводород отсутствует.
Подострые или хронические респираторные симптомы, о которых сообщают работники стойлового содержания, чаще всего связаны с содержанием свиней в стойлах. Опросы работников свиноводческого хозяйства показали, что около 75% из них страдают неблагоприятными острыми симптомами верхних дыхательных путей. Эти симптомы можно разделить на три группы:
- острое или хроническое воспаление дыхательных путей (проявляющееся бронхитом)
- приобретенное профессиональное (неаллергическое) сужение дыхательных путей (астма)
- отсроченное самокупирующееся лихорадочное заболевание с генерализованными симптомами (синдром органической пыли (ODTS)).
Часто встречаются симптомы, указывающие на хроническое воспаление верхних дыхательных путей; они наблюдаются примерно у 70% работников свиноводческого хозяйства. Чаще всего они включают стеснение в груди, кашель, свистящее дыхание и избыточное выделение мокроты.
Примерно у 5% рабочих симптомы развиваются после работы в зданиях всего несколько недель. Симптомы включают стеснение в груди, хрипы и затрудненное дыхание. Обычно эти работники страдают настолько серьезно, что вынуждены искать работу в другом месте. Недостаточно данных, чтобы указать, является ли эта реакция аллергической гиперчувствительностью или неаллергической гиперчувствительностью к пыли и газу. Как правило, симптомы бронхита и астмы развиваются после 5 лет воздействия.
Приблизительно 30% рабочих время от времени испытывают эпизоды отсроченных симптомов. Примерно через 4-6 часов после работы в здании у них развивается гриппоподобное заболевание, проявляющееся лихорадкой, головной болью, недомоганием, общими мышечными болями и болью в груди. Обычно они выздоравливают от этих симптомов в течение 24–72 часов. Этот синдром был признан ODTS.
Потенциал хронического повреждения легких, безусловно, кажется реальным для этих рабочих. Однако до сих пор это не было задокументировано. Рекомендуется соблюдать определенные процедуры для предотвращения хронического, а также острого воздействия опасных материалов в помещениях для содержания свиней. В Таблице 3 приведены данные о состоянии здоровья работников свинофермы.
Таблица 3. Респираторные заболевания, связанные со свиноводством
|
Болезнь верхних дыхательных путей |
Синусит |
|
Заболевание нижних дыхательных путей |
Профессиональная астма |
|
Интерстициальное заболевание |
альвеолит |
|
Генерализованное заболевание |
Синдром отравления органической пылью (ODTS) |
Источники: Донэм, Завала и Мерчант, 1984 г.; Досман и др. 1988 год; Хаглинд и Райландер, 1987 г.; Гаррис и Кромвель 1982; Хедрик и др. 1991 год; Холнесс и др. 1987 год; Айверсон и др. 1988 год; Джонс и др. 1984 год; Лейстиков и др. 1989 год; Ленхарт 1984; Райландер и Эссле, 1990 г.; Райландер, Петерсон и Донхэм, 1990 г .; Тернер и Николс 1995.
Защита рабочих
Острое воздействие сероводорода. Всегда следует соблюдать осторожность, чтобы избежать воздействия H2S, который может выделяться при перемешивании резервуара для хранения анаэробного жидкого навоза. Если хранилище находится под зданием, лучше не заходить в здание во время процедуры опорожнения и в течение нескольких часов после нее, пока пробы воздуха не покажут, что это безопасно. В это время вентиляция должна быть на максимальном уровне. Запрещается входить в хранилище жидкого навоза без соблюдения упомянутых выше мер безопасности.
Воздействие твердых частиц. Для контроля воздействия твердых частиц следует использовать простые процедуры управления, такие как использование автоматизированного кормового оборудования, предназначенного для устранения как можно большего количества кормовой пыли. Добавление дополнительного жира в корм, частая мойка здания и установка решетчатого пола, который хорошо очищается, — все это проверенные меры борьбы. Система пылеудаления масляным туманом в настоящее время изучается и может быть доступна в будущем. В дополнение к хорошему инженерному контролю следует носить качественную пылезащитную маску.
Шум. Необходимо обеспечить защитные наушники и носить их, особенно при работе в здании для вакцинации животных или для других процедур управления. Необходимо разработать программу сохранения слуха.