一束陽光照射在你的客廳,照亮了懸在空中的銀河系塵埃粒子。雖然空氣看起來很厚,但可見的灰塵顆粒太大,無法到達肺呼吸樹的最小分支。這是看不見的灰塵——小于2.5微米,稱為PM 2.5——可能會導(dǎo)致過敏和其他呼吸道問題。
在畜牧設(shè)施內(nèi)部,灰塵顆粒比客廳中更豐富,并且會對任何呼吸空氣的人(包括動物)造成肺部問題。最近一個關(guān)于空氣質(zhì)量的研究項目描述了在不同牲畜設(shè)施中發(fā)現(xiàn)的塵粒。在這項研究中,連續(xù)三天對三個動物生產(chǎn)設(shè)施(家禽、乳制品和豬)的空氣進行采樣。
“要想調(diào)節(jié)空氣質(zhì)量,首先要測量。在測量之前,你必須確定如何測量它及其含量,”農(nóng)業(yè)和生物部教授理查德蓋茨說。伊利諾伊大學(xué)農(nóng)業(yè)、消費者和環(huán)境科學(xué)學(xué)院工程和研究項目團隊成員。
蓋茨說,并不是所有的畜牧設(shè)施都有類似的灰塵?!盀榱斯芾砘蛘{(diào)節(jié)粉塵,我們必須首先了解其特性。在我們擁有它之前,我們不能制作一個模型來描述建筑物的排放。其中有多少落在建筑物100碼以內(nèi),有多少離設(shè)施更遠?!?
根據(jù)蓋茨的說法,蛋雞被認為是一個多塵的環(huán)境;乳品廠是一個非常開放和通風(fēng)的環(huán)境,有大量的新鮮空氣。雖然不被認為灰塵很大,但豬圈建筑的灰塵水平實際上是最差的,尤其是在最危險的顆粒物(PM)水平。
蓋茨說:“在這三種類型的牲畜建筑中,就具有最高危險量的PM 2.5大小的顆粒物的量而言,養(yǎng)豬設(shè)施的規(guī)模顯著增加?!?
有趣的是,蓋茨說,隨著時間的推移,大量在畜牧設(shè)施工作的人會出現(xiàn)呼吸問題。“他們應(yīng)該時刻戴著防護口罩。在較大的農(nóng)場,這是一項要求,”他說?!霸陲曫B(yǎng)牲畜的早期,沒有口罩,可用性在發(fā)展中國家仍然是一個問題。豬也受到影響。養(yǎng)豬生產(chǎn)面臨的主要挑戰(zhàn)之一是如何在不使用抗生素的情況下保持健康,呼吸壓力是健康問題之一?!?
該項目的首席研究員Ehab Mostafa收集了德國牲畜設(shè)施的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)被認為在灰塵方面與美國相當(dāng),并進行首次分析。Mostafa還開發(fā)了一個沉淀池來測量顆粒物??諝獗淮等霘飧椎捻敳俊H缓?,內(nèi)部顆粒計數(shù)器測量顆粒落到底部時的密度和每表面的重量面積。
蓋茨說,有趣的是,這些粒子并不都是球形的。如果沒有科學(xué)的方法來描述它們的形狀,那么我們用來預(yù)測它們的數(shù)量以及如何測量它們和它們的命運的每一個模型都是錯誤的——因為這些模型一直假設(shè)是球形粒子?!拔覀冎浪鼈儾豢赡芏际峭昝赖膱A形,但這項研究表明,你可以利用這些導(dǎo)出的值,通過考慮不同大小和不同類型顆粒物的特性差異,來改進對更精確模型的預(yù)測?!?
蓋茨說,這項研究是表征這些粒子的一種嚴謹?shù)目茖W(xué)方法。這些信息將被用作模型的輸入,以發(fā)現(xiàn)灰塵離開建筑物時的命運及其對外部環(huán)境的影響。
蓋茨說:“這項研究取得了重要成果?!耙皇敲枋鲞@三個設(shè)施的情況。然后,基于這些信息,我們可以將其與我們已經(jīng)有的人類和動物健康標準進行比較。例如,職業(yè)安全與健康管理局接觸顆粒物的時間限制為8小時。2.5"。
這項名為“動物舍顆粒物的物理特性——改進排放模型的實證研究”的研究發(fā)表在《環(huán)境科學(xué)與污染研究》上。它是由埃哈布穆斯塔法、克里斯托夫南寧、杰西卡亨塞勒、貝恩德迪克曼、理查德蓋茨和沃爾夫?qū)及I釥栕珜懙摹?
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