Mikroklimatická měření ve stájích pro hospodářská zvířata

Veterinární a farmaceutická univerzita Brno Fakulta veterinární hygieny a ekologie

Mikroklimatická měření ve stájích pro hospodářská zvířata

Multimediální učební text

Autoři: MVDr. Jan Chloupek, Ph.D. Prof. MVDr. Ing. Pavel Suchý, CSc.

Brno, 2008

Tento text byl vytvořen za podpory FRVŠ

Obsah 1. Úvod ………………………………………………………………………………….

7

2. Hygiena stájového prostředí ………………………………………………………….

7

2.1. Bioklimatologie …………………………………………………………………….

9

2.2. Mikroklima a mikroklimatické faktory …………………………………………….

9

2.3. Význam mikroklimatických měření ………………………………………………..

10

2.4. Způsoby měření mikroklimatu ……………………………………………………..

11

2.5. Volba měřících stanovišť …………………………………………………………..

12

3. Teplota vzduchu ……………………………………………………………………...

13

3.1. Termoregulace ……………………………………………………………………..

15

3.1.1. Reflexní termoregulace …………………………………………………………..

15

3.1.2 Výdej tepla z organismu …………………………………………………………..

15

3.2. Zdroje tepla…………………………………………………………………………

17

3.3. Tepelná bilance organismu ………………………………………………………...

17

3.4. Měření teploty vzduchu …………………………………………………………....

18

3.4.1. Historie měření teploty …………………………………………………………...

18

3.4.2. Stupnice používané k vyjadřování teploty ……………………………………….

20

3.4.3. Rozdělení teploměrů ……………………………………………………………..

20

3.4.4. Teploměry vhodné k měření teploty ve stájovém prostředí ……………………...

21

3.4.5. Maximominimální teploměr Sixův ……………………………………………....

22

3.4.5.1. Popis přístroje a jeho funkce …………………………………………………...

22

3.4.5.2 Výhody a nevýhody přístroje …………………………………………………...

23

3.4.5.3. Zásady používání a kalibrace …………………………………………………..

24

3.4.6. Termohygrograf ………………………………………………………………….

24


24

3.4.6.2. Výhody a nevýhody přístroje …………………………………………………..

29


29

3.4.7. Data loggery Comet pro záznam teploty ………………………………………....

31

3.4.7.1. Popis přístrojů a jejich funkce ………………………………………………….

31

3.4.7.2. Výhody a nevýhody přístrojů …………………………………………………..

32


33

4. Vlhkost vzduchu ……………………………………………………………………..

38

2

4.1. Fyziologický význam vlhkosti vzduchu …………………………………………...

39

4.2. Zdroje vlhkosti (vodních par) ve stájích …………………………………………...

40

4.3. Rozmezí přípustných hodnot relativní vlhkosti vzduchu ………………………….

40

4.4. Měření vlhkosti vzduchu …………………………………………………………...

40

4.4.1. Vážková metoda ………………………………………………………………….

42

4.4.2. Psychrometrické metody ………………………………………………………....

42

4.4.3. Hygroskopické metody …………………………………………………………..

42

4.4.4. Metody založené na měření rosného bodu ……………………………………….

43

4.4.5. Metody odporové a kapacitní …………………………………………………….

44

4.5. Přístroje vhodné k měření vlhkosti ve stájovém prostředí .………………………...

44

4.5.1. Vlasový vlhkoměr ………………………………………………………………..

44


44


46


48

4.5.2. Psychrometr staniční (Augustův) ………………………………………………...

48


48


50


50

4.5.3. Psychrometr aspirační (Assmannův) …………………………………………….

51


51


53


53

4.5.4. Data loggery Comet pro záznam vlhkosti ………………………………………..

57


57


58


59

5. Proudění vzduchu …………………………………………………………………….

63

5.1. Fyziologický význam proudění vzduchu …………………………………………..

64

5.2. Měření proudění vzduchu ………………………………………………………….

64

5.2.1. Měření směru proudění vzduchu ………………………………………………...

64

5.2.2. Měření rychlosti proudění vzduchu ……………………………………………...

68

5.3. Přístroje vhodné k měření rychlosti proudění vzduchu …………………………....

69

5.3.1. Anemometr ……………………………………………………………………….

69

3

5.3.2. Ruční anemometr ………………………………………………………………...

71

5.3.3. Panelová jednotka pro měření rychlosti větru …………………………………....

71

5.3.4. Registrační zařízení pro měření rychlosti větru ………………………………….

72

5.3.5. Katateploměr dle Hilla …………………………………………………………...

73


73


74


74

5.3.5.4. Prováděné výpočty ……………………………………………………………..

77

5.3.6. Ultrazvukový měřič rychlosti větru ……………………………………………...

79

5.3.7. Termoanemometry ……………………………………………………………….

80


80


80


80

5.3.7.4. Příklady anemometrů vhodných pro použití ve stájovém prostředí …………....

81

6. Chemické faktory stájového mikroklimatu …………………………………………..

84

6.1. Oxid uhličitý - CO2 ………………………………………………………………....

86

6.1.1 Metody ke stanovení obsahu CO2 ve stájovém vzduchu ………………………....

86

6.1.1.1 Orientační metody – stanovení pomocí indikátorových trubiček ……………....

86

6.1.1.2 Titrační analytická metoda (Subbotin-Nagorski) ……………………………….

89

6.1.1.3 Metoda infračervených senzorů ………………………………………………...

91

6.1.2. Příklady přístrojů využívajících infračervených senzorů ………………………...

92

6.2. Amoniak - NH3 ……………………………………………………………………..

94

6.2.1. Tvorba amoniaku ………………………………………………………………...

95

6.2.2. Vliv amoniaku na složení stájového vzduchu …………………………………....

95

6.2.3. Vliv amoniaku na zdravotní stav a welfare ……………………………………....

96

6.2.4. Metody ke stanovení obsahu NH3 ve stájovém vzduchu ………………………...

96

6.2.4.1. Orientační metody ……………………………………………………………...

97

6.2.4.2. Analytická – titrační metoda (metoda odměrného stanovení) ………………....

99

6.2.4.3. Metoda fotometrického stanovení ……………………………………………...

100

6.2.4.4. Metoda potenciometrická ………………………………………………………

100

6.2.4.5. Elektrochemické metody ……………………………………………………….

101

6.3. Sirovodík – H2S (sulfan) …………………………………………………………...

102

6.3.1. Vliv sirovodíku na zdravotní stav a welfare ……………………………………..

103

4

6.3.2. Metody ke stanovení obsahu H2S ve stájovém vzduchu …………………………

103

7. Sluneční záření a osvětlení stájových objektů ……………………………………….

104

7.1. Fyziologický význam osvětlení ……………………………………………………

104

7.2. Definice základních pojmů ………………………………………………………...

105

7.3. Princip měření osvětlení ……………………………………………………………

106

7.4. Přístroje vhodné k měření intenzity osvětlení – Luxmetry ………………………...

107

7.5. Zásady měření luxmetry ……………………………………………………………

109

7.6. Volba stanovišť …………………………………………………………………….

109

7.7. Ukazatelé hodnocení denního osvětlení ……………………………………………

110

7.7.1. Činitel denní osvětlenosti (kvocient denního osvětlení) …………………………

110

7.7.2 Rovnoměrnost denního osvětlení …………………………………………………

114

7.7.3. Koeficient denního osvětlení …………………………………………………….

116

7.7.4. Odraznost ploch ………………………………………………………………….

116

7.8. Ukazatelé hodnocení umělého osvětlení …………………………………………...

117

8. Prašnost ………………………………………………………………………………

119

8.1. Hygienický význam prašnosti prostředí ……………………………………………

119

8.2. Zdroje prašnosti ve stájích …………………………………………………………

122

8.3. Omezení prašnosti stájového prostředí …………………………………………….

123

8.3.1. Obecná opatření proti zvyšování koncentrace prachových částic ve stájích …….

124

8.3.2. Praktická opatření pro omezení prašnosti ………………………………………..

125

8.4. Metody stanovení prašnosti vzduchu ve stájích ……………………………………

127

8.4.1. Metody váhové (gravimetrické) ………………………………………………….

127

8.4.1.1. Sedimentace prachu do nádob ………………………………………………….

127

8.4.1.2. Metody filtrační ………………………………………………………………...

128

8.4.2. Metody číselné (konimetrické) …………………………………………………..

129

8.4.2.1. Konimetr (Zeiss Jena) ………………………………………………………….

129

8.4.2.2. Počítání prachových částic na sklíčkách ……………………………………….

134

8.4.2.3. Absorpce v kapalinách i v pevném prostředí …………………………………..

135

8.4.2.4. Zachycování a počítání na membránových filtrech ……………………………

135

8.4.2.5. Termo – a elektro- precipitace …………………………………………………

135

9. Mikrobiální kontaminace ovzduší ……………………………………………………

135

9.1. Hygienický význam mikrobiální kontaminace stájového vzduchu ………………..

135

9.2. Přenos chorob vzduchem …………………………………………………………..

136

5

9.3. Metody stanovení mikrobiální kontaminace ovzduší ……………………………...

139

9.3.1. Sedimentační metoda (Kochova) ………………………………………………...

139

9.3.2. Impaktní metoda (aeroskopická) …………………………………………………

140

9.3.3. Impingerová metoda ……………………………………………………………..

143

9.3.4. Filtrační metody ………………………………………………………………….

144

10. Praktické příklady využití mikroklimatických měření (případové studie) …………

144

10.1. Možnosti zlepšení stájového mikroklimatu v odchovu telat stavebními úpravami

144

a jeho vyhodnocení ………………………………………………………………. 10.2. Vliv různých technologií ustájení na koncentraci amoniaku v chovech prasat …..

169

10.3. Možnosti snižování emisí amoniaku v chovech prasat …………………………...

185

10.3.1. Použití preparátu VevoVitall® ve výkrmu prasat ……………………………….

185

10.3.2. Praktické zkušenosti s použitím preparátu Calprona PB 3 ve výkrmu prasat …..

211

11. Literatura ……………………………………………………………………………

228

6

1. Úvod V našich klimatických podmínkách je nejrozšířenějším způsobem chovu hospodářských zvířat ustájení v uzavřeném prostoru, který je obklopuje. Vlivem podmínek venkovního klimatu, vlivem životních pochodů zvířat, technologických procesů, činností strojů a zařízení ve stáji a působením řady dalších fyzikálních, chemických a biologických procesů se v tomto uzavřeném prostoru utváří specifické prostředí, které velice intenzivně ovlivňuje přímým i nepřímým způsobem organismus ustájených zvířat. Působí na jejich zdravotní stav, psychickou pohodu, a tím také dosti významně ovlivňuje jejich užitkovost. Technologií chovu, úrovní výživy a technikou krmení je tedy do značné míry ovlivněna i efektivnost a konkurenceschopnost živočišné produkce. Proto vhodné stájové prostředí, odpovídající všem základním požadavkům ustájených zvířat je jedním z rozhodujících předpokladů úspěšnosti chovu. Četné zkušenosti ze zemědělského provozu ukazují, že prostředí ve stájových objektech v mnoha případech neodpovídá potřebám zvířat. Není tak zajištěna jejich psychická pohoda a případně může být i negativně ovlivněn jejich zdravotní stav. Je tedy potřeba stájové prostředí více sledovat, zabývat se jednotlivými faktory, které jej tvoří a zajistit tak lepší podmínky pro život ustájených zvířat. Cílem tohoto multimediálního učebního textu je poskytnout studentům předmětů Zoohygiena a veterinární prevence a Chov hospodářských zvířat a veterinární prevence podklady pro praktickou výuku mikroklimatických měření ve stájích pro hospodářská zvířata, která jsou základní obsahovou součástí obou předmětů. Tento text bude průběžně aktualizován s ohledem na nově zaváděné technologie v oblasti chovu hospodářských zvířat z hlediska ustájení, dojení, krmení a monitoringu mikroklimatických podmínek. Díky možnosti přístupu k rozsáhlé videodokumentaci, umožní tento text studentům osvojit si základní návyky při manipulaci s měřící technikou, volbě měřících stanovišť, či praktické interpretaci naměřených dat. Uvedením konkrétních praktických příkladů využití mikroklimatických měření (případové studie), doprovázených fotodokumentací umožní text snadnější pochopení obsažené problematiky. 2. Hygiena stájového prostředí Hygiena stájového prostředí je základním stavebním kamenem pyramidy ekonomicky úspěšného chovu hospodářských zvířat (viz obr.č.1). Vytvoření odpovídajícího prostředí s dodržením požadovaných hygienických parametrů a limitů pro chov hospodářských zvířat je 7

základním předpokladem pro zachování jejich dobrého zdravotního stavu. Jen zdravé zvíře je pak schopné udržet vysokou produkci a zajistit tak i rentabilitu chovu a jeho zachování v podmínkách tržních ekonomických vztahů. Obrázek č.1

Rentabilita ↑

Užitkovost ↑

Zdraví ↑

Hygiena Mezi základní faktory ovlivňující zdraví a užitkovost zvířat patří kromě genetického fondu chovaných zvířat také výživa a prostředí, ve kterém zvíře chováme. Odhaduje se, že v případě ekonomicky úspěšného a dobře fungujícího komerčního chovu hospodářských zvířat se jednotlivé faktory na jeho úspěšnosti podílí následujícím způsobem: Genetický fond: 20% Výživa: 50-60% Prostředí: 20-30% Chceme-li v maximální míře využít genetického potenciálu chovaných zvířat, je nezbytné kromě odpovídající a plnohodnotné výživy zajistit adekvátní ošetřování a stájové prostředí, ve kterém zvířata chováme. Z tohoto hlediska považujeme za nejvýznamnější bezprostřední okolí, které zvířata obklopuje, a to je stájové ovzduší (mikroklima). Jednotlivé faktory stájového mikroklimatu pak ovlivňují více či méně nejenom intenzitu metabolismu s jejím dopadem na produkci zvířat (např. teplotně vlhkostní komplex), ale mají též zásadní vliv na jejich zdravotní stav a optimální pohodu (welfare). Nevyhovující podmínky ustájení, ošetřování či mikroklimatu zhoršují životní pohodu zvířat, což v případě překonání jejich

8

kompenzačních mechanismů (tolerance) může vyústit v stres, který zpravidla vede k hluboké depresi živočišné produkce. 2.1. Bioklimatologie Slovník cizích slov definuje tuto vědu jako obor studující vlivy prostředí na životní procesy v živých organismech. Lze dodat, že pod vlivy prostředí zahrnuje definice zejména meteorologické vlivy a klimatické podmínky a jejich dopad na člověka, zvířata i rostliny. Ještě v 80. letech 20. století nebyl tento vědní obor, zejména v zemích socialistického východního bloku považován za příliš seriózní disciplínu, v současné době však bioklimatologie zaujímá zcela rovnoprávné místo mezi ostatními vědními obory a těší se dynamickému rozvoji a i stále většímu zájmu u laické veřejnosti. V závislosti na územním rozsahu sledovaných hodnot bioklimatologie rozlišuje tyto základní pojmy: MAKROKLIMA - klima velkého území nebo geografického celku (stát, kontinent nebo jejich části) MÍSTNÍ KLIMA - přechod mezi makro a mikroklimatem (pastviny, les, hospodářský dvůr) MIKROKLIMA klima malého území uvnitř geografického celku (břeh, okraj lesa) klima v uzavřených objektech (stáj, skleník) Z hlediska potřeb veterinární medicíny a zoohygieny zaujímá z výše uvedených nejvýznamnější místo studium mikroklimatu. 2.2. Mikroklima a mikroklimatické faktory Mikroklimatem rozumíme ovzduší ve více méně uzavřeném prostoru stáje, které je v přímém vztahu k zevnímu atmosférickému prostředí (makroklima), při čemž vliv makroklimatu na mikroklima je zprostředkováván řadou faktorů, především konstrukcí a provedením stavby, způsobem větrání příp. klimatizace, provozem aj. Mikroklima představuje základní existenční a výrobní faktor v chovu zvířat. Velkou roli v něm sehrává i složení stájového vzduchu. Zatím co chemické složení atmosférického vzduchu je prakticky stejné na celé zeměkouli, chemické složení vzduchu ve stáji se případ od případu liší. Změny jsou způsobeny jednak vzduchem vydechovaným zvířaty, jednak plyny

9

vznikajícími při odpařování z výkalů, moči a při biochemických pochodech v podestýlce a v chlévské mrvě. (Šoch aj., 1998) Přestože je snahou vytvořit u některých stájí řízené prostředí, zůstává vliv atmosférických podmínek při ustájení zvířat stále ještě značný i přímý. Proto je třeba při mikroklimatických měření a hodnocení k němu přihlížet - tzn. měřit a zaznamenávat i stav venkovního počasí resp. hodnotit kvalitu mikroklimatu podle stavu a změn venkovního počasí (Zeman, 1994). Mikroklima ve stájích je vytvářeno komplexním působením řady faktorů, které můžeme v závislosti na jejich charakteristice rozdělit do dvou základních skupin: 1. Faktory abiotické •

fyzikální faktory: teplota a vlhkost vzduchu (teplotně-vlhkostní komplex), proudění a ochlazovací veličina (katahodnota) vzduchu, sluneční záření, přirozené a umělé osvětlení ve stájích, barometrický tlak a hluk

•

chemické faktory (znečištění): chemické složení vzduchu, zejména s ohledem na koncentrace toxických plynů – čpavku, oxidu uhličitého, sirovodíku, dále merkaptany, alkylaminy aj. zápašné plyny, metan a celá řada (min. přes 30) definovaných škodlivých plynů

2. Faktory biotické (biologické) •

biologické faktory: prašnost a mikrobiologické znečištění

Největší význam pro chovaná zvířata má tepelně vlhkostní režim charakterizovaný interní teplotou a vlhkostí vzduchu a teplotou vnitřních povrchů spolu s prouděním vzduchu. (Klabzuba, 2002). 2.3. Význam mikroklimatických měření Hlavním přínosem systematického měření mikroklimatických podmínek pro chovatele je shromáždění objektivně naměřených dat, popisujících prostředí a životní podmínky chovaných zvířat a možnost jejich porovnání s doporučenými hodnotami, a to i zpětně v čase, v závislosti na výskytu případných problémů s užitkovostí či zdravotním stavem zvířat. Z hlediska indikace měření můžeme vidět význam mikroklimatických měření ve dvou rovinách: 1. Význam preventivní – měření se provádí kontinuálně, i když v chovu je vše zdánlivě v pořádku a žádný závažný problém nenastal. Takový typ měření je nejefektivnější a umožňuje neprodleně reagovat na výskyt nepříznivých mikroklimatických stavů (ochrana zvířat před delším působením nevhodného prostředí – prevence stresových stavů). Tento způsob monitorování podmínek se může na první pohled zdát zbytečně 10

nákladným a chovatelé si často kladou otázku, proč investovat do drahých měřících systémů a provádět měření, není-li v chovu žádný závažný problém. Dnes je však jednoznačně prokázáno, že takový způsob měření mikroklimatu je v konečném ekonomickém bilancování jednoznačně nejvýhodnější, neboť ztráty způsobené poklesem živočišné produkce v důsledku nedodržení mikroklimatických podmínek jsou mnohonásobně vyšší. V současné době lze konstatovat, že v chovatelské praxi v podmínkách České republiky se s preventivním měřením mikroklimatu pravidelně setkáváme pouze u specializovaných chovatelů drůbeže či prasat (v těchto případech jde o ekonomickou nutnost, vzhledem k napjatým tržním podmínkám v těchto odvětvích), v chovech ostatních druhů hospodářských zvířat je tento typ měření zatím bohužel spíše výjimkou. 2. Význam diagnostický – měření se provádí zpravidla na vyžádání chovatele (nemá-li možnost provést měření vlastními prostředky), a zpravidla jde o stav, kdy se v chovu vyskytne, zdravotní či užitkovostní problém, jehož příčiny můžeme dát do souvislosti s narušenými mikroklimatickými podmínkami. Tento typ měření je však velmi časově a materiálově náročný a nemusí pokaždé vést k odhalení pravé příčiny nepříznivého stavu (např. často se stává, že k narušení mikroklimatických podmínek, které problém způsobily došlo před 1 až 2 týdny, a v době měření již může být vše v pořádku – problém tedy nemusí být odhalen). 2.4. Způsoby měření mikroklimatu Měření mikroklimatu se provádí buď ambulantně nebo registračně. •

Ambulantní měření je měření prováděné za osobní přítomnosti pracovníka jednorázově nebo opakovaně a trvá kratší dobu (podle počtu měřených veličin a počtu stanovišť – několik hodin) a má především diagnostický účel, tj. zjistit momentální závady. Ambulantním měřením lze zjišťovat prakticky všechny činitele stájového mikroklimatu. Mezi nejčastější výhody ambulantního způsobu měření bývají nejčastěji uváděny:

-

komplexnost měření

-

vysoká (analytická) přesnost

-

možnost měření na vysokém počtu stanovišť, a tedy

-

možnost vyjádření prostorové vyrovnanosti hodnot Nevýhodou ambulantního měření je vysoká pracnost a zejména nemožnost vyjádření časového průběhu měřených hodnot (měření probíhá v omezeném časovém rozsahu, a 11

postižení případných nepříznivých podmínek, které nastanou po jeho ukončení je nemožné) •

Registrační měření se provádí zpravidla bez osobní účasti měřitele, což může mít ten nedostatek, že nelze vysvětlit vždy, proč došlo ke změnám v kvalitě ovzduší, což naopak při ambulantním měření lze okamžitě postřehnout a napravit. Registrační měření poskytuje bohatý číselný materiál k vyhodnocení včetně použití statistických a strojněpočetních metod. Provádí se dlouhodobě. (Zeman, 1994) Mezi hlavní výhody registračního měření jednoznačně patří:

-

nižší pracnost

-

vyjádření časového průběhu měřených hodnot Slabým místem registračního způsobu měření je zpravidla nižší počet měřících stanovišť (nelze použít většího množství finančně nákladných přístrojů), a tedy nepřesné vyjádřené prostorového rozložení hodnot mikroklimatu.

2.5. Volba měřících stanovišť Pro výběr měřících stanovišť neplatí s výjimkou měření intenzity osvětlení (viz dále) jednotná pravidla, a proto je vhodný výběr počtu a rozmístění stanovišť důležitým předpokladem pro úspěšná bioklimatická měření. Vzhledem k absenci univerzální metodiky pro výběr stanovišť je nutno předpokládat u měřící osoby značné praktické zkušenosti. I osoba bez rozsáhlé praxe však může postupovat úspěšně, respektuje-li při výběru stanovišť určité zásady: 1. Jedním z důležitých kriterií pro správně provedené měření má být snaha provést stanovení měřených veličin na co možná největším počtu stanovišť (shromáždění velkého počtu dat s následnou možností jejich statistického vyhodnocení). Tato skutečnost bývá však často v rozporu s finančními a časovými možnostmi jak zadavatele měření, tak i vykonávající osoby. Vyššího počtu měřených hodnot se logicky dosahuje při ambulantním způsobu měření, kdy přítomnost měřící osoby umožňuje vytvoření velmi husté sítě měřících bodů a přesného vyjádření prostorového rozložení měřených hodnot. Při registračním způsobu měření je stanovení limitováno počtem disponibilních registračních přístrojů. Nezřídka se u takového způsobu měření setkáváme pouze s jedním přístrojem, umístěným nejčastěji v centrální části monitorovaného prostoru a s druhým přístrojem ve venkovním prostředí (srovnání hodnot). 2. Významnou roli při výběru počtu měřících stanovišť hraje též technologie ustájení. U systémů volného ustájení chovaných zvířat nejsou nároky na síť stanovišť příliš vysoké. 12

Vycházíme totiž z předpokladu, že zvíře ustájené v takovém systému má většinou možnost místa se zhoršeným stavem mikroklimatu opustit a vyhledat pozici z hlediska životní pohody výhodnější. V našich podmínkách lze takovou variantu měření předpokládat u všech kategorií skotu (s výjimkou sajících telat), prasat (vyjma poroden) i drůbeže. Podstatně věší počet měření však musíme provést v technologiích, kotcového, boxového či klecového systému ustájení zvířat. V těchto případech zvířata zpravidla nemají možnost zónu zhoršeného prostředí opustit a mohou tak být vystavena nevhodným podmínkám delší dobu. 3. Při výběru měřících stanovišť se snažíme postupovat tak, abychom zachytili místa s největšími předpokládanými rozdíly v měřených hodnotách (blízkost větracího zařízení, případně nedovětraná místa, roštové prostory, blízkost vrat, dveří, oken, atd.). 4. Všeobecnou pomůckou při volbě počtu stanovišť může být v závislosti na velikosti a prostorovém uspořádání stáje snaha vytvořit síť stanovišť s osami vzdálenými přibližně 5 – 7 metrů. 3. Teplota vzduchu Teplotu vzduchu považujeme za nadřazený faktor stájového mikroklimatu, neboť rozhoduje o hodnotách některých ostatních faktorů (vlhkost, proudění vzduchu), případně zásadně ovlivňuje hodnocení působení těchto faktorů na živý organismus (např. vyšší hodnotu proudění vzduchu můžeme považovat za žádoucí v případě zvýšené teploty prostředí, zcela negativně ji však posuzujeme v případě, je-li teplota prostředí pod optimální hranicí – zvýšená hodnota ochlazování zvířat). Teplota je hlavním klimatickým faktorem, který nutí organismus živočichů se stálou tělesnou teplotou, aby přizpůsoboval produkci a výdej tepla stavu prostředí, což může v extrémních případech ovlivnit užitkovost, nebo dokonce zdraví zvířat. Homoiotermní, neboli stálotepelní živočichové si udržují relativně stálou teplotu těla proto, aby rychlost biochemických reakcí v těle příliš nekolísala a aby byly neustále k dispozici všechny fyziologické funkce, které živočich potřebuje k normálnímu životu a obraně. Mají tedy vyvinutou složitou funkci, nazývanou termoregulace, jejíž pomocí organismus udržuje stálou tělesnou teplotu. Té je možno dosáhnout jedině při vyrovnané tepelné bilanci organismu. Teplota prostředí je téměř vždy nižší, než tělesná teplota zvířat, a proto se z fyzikálního hlediska jedná převážně o přechod tepla z těla zvířete do prostředí. Vliv teplot prostředí na homoiotermní organismus znázorňuje obrázek č.2.

13

Obrázek č.2 Vliv teplot prostředí na homoiotermní organismus teplota prostředí zóna přežívání zóna homoiotermie zóna termické neutrality tělesná teplota

zóna termického komfortu

hypo-

hyper-

termie

termie

výdej tepla

(pod

(nad

26°C)

45°C) tvorba tepla

4

3

2

1

1´

2´

3´

4´

1 – 1´- zóna termického komfortu – zvíře udržuje tělesnou teplotu s minimální účastí termoregulačních mechanizmů 2 – 2´- zóna termické neutrality – je vymezena dolní a horní kritickou teplotou prostředí – v blízkosti těchto kritických teplot se aktivují termoregulační mechanismy 3 – 3´- zóna homoiotermie – pouze v této zóně jsou homoiotermní živočichové schopni udržet konstantní teplotu těla 4 – 4´- zóna přežívání – v rámci tohoto tepelného rozmezí jsou živočichové schopni přežívání (Kursa, 1998) Ze studií vyplývá, že rozsah termoneutrální zóny je ovlivněn převládajícími teplotami prostředí a dobou jejich působení. Při dlouhodobém vystavení zvířat neutrálním a nízkým teplotám dojde k rozšíření termoneutrální zóny a posunu směrem k nižším teplotám prostředí a naopak (Louda aj., 2000). Pro skot jsou uváděny hodnoty termoneutrální zóny obvykle od -10 až do +24°C, často od 4 do 16°C (Hauptman et al., 1972). Brody (1956) uvádí rozpětí

14

teplot termoneutrální zóny 1 až 16°C, Findlaye (1958) od 4,4 do 15,6°C a Suchomlinová (1960) od 4 do 20°C. 3.1. Termoregulace Termoregulace homoiotermních organismů probíhá na třech úrovních, a to reflexní, fyzikální a chemické 3.1.1. Reflexní termoregulace Reflexní termoregulace se spouští na základě informací z tepelných receptorů, uložených hluboko v kůži. Informace jsou předávány do termoregulačního centra v hypotalamu. Na jejich základě termoregulační centrum zajišťuje funkce sloužící buď k redukci tepelných ztrát a zvýšení tepelné produkce v prostředí chladném, nebo zvyšují výdej tepla a snižují tepelnou produkci v horkém prostředí. Do reflexní termoregulace zahrnujeme tři pochody a sice regulaci přítoku krve, změnu účinné plochy povrchu těla a regulaci izolační vrstvy, styčné se vzduchem. V chladném prostředí dochází k vasokonstrikci malých cév v kůži, což je řízeno centrem v hypotalamu a vasomotorickým centrem v prodloužené míše. Dále dochází k vasodilataci hluboko uložených cév, extrapyramidálním systémem se spouští reflex svalového třesu, zvyšuje se metabolická činnost jater, produkce ACTH a TSH, aktivizuje se dřeň nadledvin a podněcuje se tělesný pohyb jedince. V prostředí vysokých teplot dochází k vasodilataci malých cév v kůži, což umožňuje zvýšený výdej tepla radiací a kondukcí. Dále dochází k vasokonstrikci hlouběji uložených cév, zrychluje se srdeční činnost, aktivizuje se reflex pocení, dochází k větší evaporaci, omezují se metabolické procesy a snižuje se volní (vůlí ovládaná) aktivita. Při změně účinné plochy povrchu těla za vysokých teplot prostředí se zvířata snaží vystavit co největší část povrchu těla chladnějším plochám. Zvířata vyhledávají vlhké betonové podlahy nebo vlhkou zem, stín apod. V chladném prostředí naopak zmenšují styčnou účinnou plochu na minimum, zvířata se schoulí, shlukují se a tisknou se k sobě. K regulaci izolační vrstvy dochází např. zježením srsti, což je důsledek reflexního stažení pilomotorických svalů. Tím se vytvoří okolo těla zvířat vzduchová izolační vrstva, chránící organismus před nadměrnými ztrátami tepla. Ztráty tepla se mohou reflexní termoregulací snížit až o 70% (Kursa, 1998). 3.1.2 Výdej tepla z organismu

15

Existují různé fyzikální a chemické mechanismy, které zajišťují výdej tepla z organismu. Mezi mechanismy fyzikální termoregulace patří: 1) Evaporace – což je odpařování vody z povrchu těla, plic a dýchacích cest. Tato forma výdeje tepla je velmi účinnou složkou termoregulace, zvláště při teplotách nad 30°C. Difusí a osmózou se na povrch těla neustále dostává voda, která se pak nepozorovatelně odpařuje (perspiratio insensibilis). Množství odpařené vody z plic a dýchacích cest závisí na frekvenci dechu, teplotě a relativní vlhkosti vzduchu. U zvířat při odpočinku se takto ztrácí 25% tepla. U jedinců s potními žlázami je pozorovatelné odpařování vody – potu (perspiratio sensibilis). Nejvíce se potí kůň, málo a obtížně skot. Prase a drůbež jsou vázány na odpar z dýchacích cest. 2) Radiace (vyzařování) – nastává při rozdílných teplotách dvou předmětů, které se vzájemně nedotýkají. Z povrchu těla vyzařuje teplo k okolnímu chladnějšímu prostředí. Suchý vzduch radiační teplo (infračervené záření) nepohlcuje, zatímco vlhký vzduch ano. Je-li teplota okolních ploch (stěny, stropy, podlahy, příp. topná tělesa) vyšší než teplota povrchu těla, je teplo tělu vyzařováno. Nastává radiace kladná, která se uplatňuje jako forma klimatizace. Intenzita radiace je závislá na velikosti rozdílu teplot mezi povrchem těla a povrchem jiného předmětu a také na jejich vzdálenosti. 3) Kondukce (vedení tepla) – jde o přímé předávání tepla mezi molekulami dvou předmětů, jejichž teplota je rozdílná. Ke kondukci dochází především při ležení zvířat na podlaze, proto mají velký význam tepelné izolace stájových podlah, zejména podlah nepodestýlaných. U vyhřívaných podlah dochází ke kladné kondukci. 4) Konvekce (proudění) – při konvenci je teplo přiváděno nebo odváděno proudícím vzduchem. Předávání tepla je závislé na rychlosti proudění okolního vzduchu, jeho vlhkosti a rozdílu teplot. Chemická termoregulace se spouští, jestliže v chladném prostředí klesá teplota tělesného jádra. Při poklesu této teploty pod teplotu kritickou se uvolňují glykogenové rezervy a zvyšuje se energetický metabolismus za současného zvýšení potřeby kyslíku. Při vyšších teplotách se naopak metabolismus snižuje, tím se sníží i oxidační pochody a spotřeba kyslíku, což může vést až ke snížení užitkovosti. U skotu se odhaduje výdej tepla přibližně v poměru: evaporace 20%, radiace 10% a konvekce 70%.

16

Teplota vzduchu ve stáji je základní charakteristikou tepelného režimu a je vždy výsledkem tepelné bilance stájového prostředí. Bilance tepla je pak určována současným působením dvou složek. A to produkcí tepla uvnitř stáje a tepelnými ztrátami do venkovního prostředí. 3.2. Zdroje tepla Hlavním zdrojem produkce tepla ve stájích je především teplo vydávané zvířaty. Vydané teplo je závislé na množství přijímané potravy. Při trávení dochází k přeměně energie akumulované v potravě v jiné formy a při těchto transformacích se uvolňuje teplo. Také proto platí, že čím intenzivnější je zátěž organismu, tím větší je potřeba energie a tím více tepla se vyprodukuje a tělo se více zahřívá. Dalším zdrojem produkce tepla ve stájích je pak teplo přiváděné do stáje zvenčí obvodovými konstrukcemi, vzduchem při větrání, osluněním nebo i případnými umělými zdroji při vytápění. Významným tepelným zdrojem může být za určitých okolností také podestýlka. Produkce tepla (zejména hlubokou podestýlkou) příznivě ovlivňuje ztráty tepla kondukcí z ležících zvířat. Na druhé straně však může zvýšená teplota uvnitř podestýlky mít významnou roli při vývoji parazitóz u chovaných zvířat. 3.3. Tepelná bilance organismu Tvorbu a výdej tepla souhrnně vyjadřuje rovnice tepelné bilance organismu: M – EV ± RA ± KD ± KV ± KR =O M – produkce tepla EV – evaporace RA – radiace KD – kondukce KV – konvekce KR – vyrovnání tepla přijatého krmiva a nápoje Produkce tepla (M) je u daného druhu závislá na metabolické aktivitě, která souvisí s výživou a užitkovostí zvířete. Výdej tepla závisí na vnějším prostředí, klimatické adaptaci, konstrukci staveb a použitých technologiích (Kursa, 1998). Pro každý druh a kategorii zvířat existuje určité rozmezí teplot vnějšího prostředí, ve kterém je termoregulace a látková výměna minimálně zatěžována (pásmo tepelné rovnováhy). Při pohybu zvířat v chladném prostředí si zvířata zachovávají teplo vasokonstrikcí malých cév v kůži a současnou vasodilatací hlubokých cév, aktivitou kosterního svalstva (pohyb, třes, křik), zvýšenou diurézou atd. Zvýší-li se teplota prostředí, dojde nejprve ke zvýšení výdeje 17

tepla (vasodilatace kožních cév a vasokonstrikce hlubokých cév, pocení atd.). Dále nastupují mechanismy omezující metabolické děje a tím i tvorbu tělesného tepla (Klabzuba, 2002). Opatření k zajištění požadovaných teplot: -

dodržení plánovaného počtu zvířat, tj. hustoty obsazení dle projektu

-

patřičná tepelná izolace stavby podle výpočtu tepelné bilance stáje

-

větrání podle stavu venkovního počasí

3.4. Měření teploty vzduchu Teplotou vzduchu se rozumí teplota stanovená teploměrem, chráněným před radiací (teplota stanovená ve stínu). 3.4.1. Historie měření teploty Dnes jsou teploměry snad nejznámějším fyzikálním přístrojem. Ale ještě před několika staletími byly zcela neznámé. Teplota se určovala podle tělesných pocitů, při výrobě kovů a keramiky se lidé řídili barvou rozžhavených předmětů nebo roztavením kovů. Teprve na samém začátku 17. století Galileo Galilei, slavný profesor univerzity v Padově v Itálii, využil tepelné roztažnosti vzduchu k měření teploty. Tento primitivní teploměr byl tvořen tenkou skleněnou trubičkou dlouhou asi 30 cm a zakončenou baňkou. Baňku zahřál rukou a "teploměr" (říkalo se mu vzduchový termoskop) vložil otevřeným koncem trubičky do nádobky s obarvenou vodou. Chladnoucí vzduch se smršťoval a vlivem tlaku okolního vzduchu na hladinu voda vnikala do trubičky. Po vychladnutí přejímala baňka teplotu okolního vzduchu a výška vodního sloupce v trubičce se měnila podle změn objemu vzduchu v baňce, který se zase měnil podle teploty vzduchu. Na rozdíl od dnešních teploměrů při oteplení hladina klesala a při ochlazení stoupala. Přístroj ještě neměl stupnici. Po Galileim experimentovali s podobnými teploměry Otto von Guericke a Gaspar Schott. Zdokonalili termoskop tím, že použili uzavřeného systému se dvěma baňkami na koncích spojovací trubička ve tvaru U, v níž byla tekutina. Ještě v témže století se objevují teploměry, v nichž teploměrnou látkou je kapalina. Zřejmě první sestrojil roku 1631 francouzský lékař Jean Rey, který použil jako teploměrnou látku vodu. Nevýhodou tohoto teploměru byla malá roztažnost vody. Proto se hledaly jiné vhodné tekutiny. Jako nejvhodnější se ukázaly líh a rtuť. První lihový teploměr sestrojil roku 1641 toskánský velkovévoda Ferdinand II. V té době sice teploměry již měly stupnice, ty však nebyly jednotné, takže údaje změřené jednotlivými teploměry se nemohly porovnat. První teploměry s "normalizovanou" stupnicí byly sestrojeny až kolem roku 1650.

18

Kromě jednotné stupnice bylo také nutno stanovit její počátek. Anglický fyzik Robert Boyle stanovil v r. 1664 u svého teploměru jako základní bod stupnice teplotu tajícího ledu. V roce 1665 určil další stálý bod stupnice holandský vědec Christian Huygens. Byla to teplota varu vody při normálním tlaku ovzduší (tj. 1013 hPa, neboť jak víme, s klesajícím tlakem klesá i bod varu vody). A tak Huygens navrhl, aby se za základ stupnice teploměru vzala buď teplota tání ledu nebo teplota varu vody, čímž vlasně navrhl způsob používaný dodnes. To však nebránilo Danielu Gabrielu Fahrenheitovi, který začal o nějakých 50 let později vyrábět lihové a posléze i rtuťové teploměry v Holandsku, aby si svérázně vybral za počátek stupnice svých teploměrů teplotu směsi ledu, vody a salmiaku. Za horní základní teplotu stanovil teplotu zdravého člověka a označil ji číslem 96. Vzdálenost mezi oběma teplotami rozdělil na 24 dílů a každý z nich pak ještě na další 4, aby tak konečně dostal stupně. Teplota tání ledu je na této stupnici označena 32 a teplota varu vody číslem 212. Je s podivem, že takto komplikovaně zkonstruovanou a zcela nelogickou stupnici dodnes používají v např. v USA. Rozumnější René de Réamur, pařížský zoolog, navrhl stupnici s nulou při teplotě tání ledu a s hodnotou 80 při teplotě varu lihu (později tato hodnota odpovídala teplotě varu vody). Švédský matematik a geodet Anders Celsius zavádí do měření desítkovou soustavu, kde teplota varu vody má číslo 0 a teplota tání ledu číslo 100. Jméno toho, kdo později tyto hodnoty obrátil tak, jak je známe a používáme dnes, nebylo s jistotou zjištěno. Jednotkou této stupnice, jak víme, je teplotní stupeň Celsiův (°C). Všechny tyto teploměry jsou založeny na stejném principu, na teplotní roztažnosti látek (kapalin) a proto se jim říká dilatační. Celsiem byl jejich vývoj prakticky ukončen. V dalších letech byly už jen modifikovány jednotlivé druhy. Např. teplota nad bodem varu rtuti (356 °C) až do 1100 °C se měří rtuťovým teploměrem, u něhož se kapilára plní např. dusíkem a teploměr je zhotoven z křemenného skla. U lékařských rtuťových teploměrů (35 až 42 °C) je kapilára nad nádobkou se rtutí zúžena, takže se v tomto místě při poklesu teploty rtuťový sloupec přetrhne a teploměr tak stále ukazuje maximální naměřenou teplotu (před dalším použitím se musí "sklepnout"). Později se objevily teploměry také na jiných fyzikálních principech. Například odporové teploměry měří teplotu změnou elektrického odporu vodiče nebo polovodiče (termistoru), termoelektrické teploměry jsou založeny na termoelektrickém jevu, kdy změnou teploty spoje dvou různých kovů se mění vzniklé termoelektrické napětí. Teplotu lze měřit i bezdotykově, např. pomocí tzv. infrateploměrů, které měří záření vysílané tělesy do okolí (na stejném principu pracují i známá světelná infračidla a bohužel i naváděné střely). Všechny tyto teploměry mohou mít kromě klasické analogové stupnice také stupnici digitální a hlavně 19

mohou mít elektrický výstup, což umožňuje elektrické zpracování naměřených hodnot nebo přímo automatizované řízení procesu. 3.4.2. Stupnice používané k vyjadřování teploty V tabulce č.1 jsou uvedeny dnes používané teplotní stupnice Tab. č.1 Stupnice

Označení

Rozsah

Celsiova

°C

0 – 100

Fahrenheitova

°F

32 – 212

Réamurova

°R

0 – 80

Kelvinova

K

- 273,16

Přepočet mezi jednotlivými stupnicemi: t [°C] = 5/4 t [°R] = 5/9 [t (°F) – 32] = t [K] – 273.16 3.4.3. Rozdělení teploměrů Podle principu, na základě kterého přístroj detekuje okolní teplotu používáme v současné době nejčastěji tyto skupiny teploměrů: 1. Kapalinové – v současné době zřejmě nejrozšířenější skupina teploměrů. Jejich funkce je založena na roztažnosti kapaliny – obvykle rtuť, obarvený líh, toluen, kreozotový olej atd. Jedná se o dostatečně přesné a cenově dostupné řešení. Výhodou kapalinových teploměrů je poměrně rychlá reakce kapaliny na změnu teploty, nevýhodou pak téměř výhradní (až na malé výjimky) použití pouze pro ambulantní způsob měření. 2. Kovové (bimetalové) – teploměry, které na měření teploty využívají bimetalový (dvojkovový) pásek složený z dvou kovů s různými činiteli tepelné roztažnosti. Při změně teploty se pásek ohýbá a tento pohyb se přenáší na ručičku přístroje. Jedná se poměrně časté řešení, jehož nevýhodou je pomalá reakce bimetalového pásku na změny teploty. 3. Plynové – založeny na roztažnosti plynů. Jde o velice přesné přístroje, které však více než v oblasti měření mikroklimatu nacházejí uplatnění jako kalibrační prvky, či pro agresivní měřené látky v chemii, petrochemii, zpracovatelských technologiích, stavbě přístrojů a potravinářském průmyslu.

20

4. Elektrické a termoelektrické - termoelektrické teploměry využívají k měření teploty termoelektrických článků. Termoelektrický článek je tvořen dvěma vodiči z různých kovových materiálů A a B, které jsou na obou koncích spolu vodivě spojeny (viz obr.č.3). Jestliže teplota ϑm jednoho spoje bude různá od teploty ϑ0 druhého spoje, vzniká termoelektrické napětí a obvodem prochází termoelektrický proud. Obrázek č.3 V zjednodušené formě můžeme závislost termoelektrického napětí na teplotě vyjádřit lineárním vztahem: E = αABϑm + αBAϑ0 = αAB(ϑm - ϑ0) kde αAB je koeficient závislý na materiálech použitých kovů, přičemž platí, že αAB = - αBA Jejich využití je v současné době velmi rozšířené (vzhledem k jejich finanční dostupnosti), a to nejen v lékařství, ale i v zemědělské praxi. Jde o jedno z nejčastějších řešení v případě registračního způsobu měření teploty prostředí. 5. Infrateploměry (bezkontaktní) – měří tepelné záření (infračervené spektrum), vysílané tělesy do okolí. Jde o velmi přesné přístroje, pomocí kterých můžeme rychle a bezkontaktně stanovit nejen povrchovou teplotu zvířat a stájových konstrukcí, ale i průměrnou teplotu stájového ovzduší. 6. Termovize - k bezpečnému měření povrchových teplot předmětů využívá termovize infračervené záření, které je pro nás neviditelné. Rozložení a průběh teploty se zobrazuje a zaznamenává prostřednictvím termovizní kamery. Pomocí tohoto zařízení lze infračervené záření zachytit a uložit ve formě teplotních pixelů, takzvaného termogramu. Je možné měřit i teploty povrchů vzdálenějších či nepřístupných součástí. Následný rozbor teplotního pole umožňuje posoudit stav monitorovaného prostředí. Vzhledem k vysokým pořizovacím nákladům je prozatím tato technologie pro použití v podmínkách živočišné výroby vzácností. 3.4.4. Teploměry vhodné k měření teploty ve stájovém prostředí K měření teploty vzduchu ve stájovém prostředí se nejčastěji používají: •

nástěnné aj. kapalinové teploměry: zavěšují se vhodně ve stájovém prostoru (na sloupech apod.), ne však na stěně

21

•

maximový nebo miniový rtuťový teploměr (samostatně) nebo maximominimální teploměr Sixův) k zjišťování extrémních, tj. nejnižších a nejvyšších teplot v průběhu kratšího období, zpravidla extrémně zimního nebo letního počasí, teploty se odečítají v době, kdy se extrémní hodnoty nepředpokládají (nejlépe v dopoledních hodinách).

•

psychrometr aspirační (Assmanův): nejvhodnější a nejrychlejší metoda pro ambulantní měření teploty a současně i relativní vlhkosti vzduchu ve stájích

•

teploměry termistorové (elektrické, digitální): např. Thermophil firmy Ultrakust, ARM-Therm, Testoterm aj., které rovněž umožňují rychlé a přesné měření zpravidla několika mikroklimatických veličin

•

elektrické

zapisovací

teploměry

vícestopové

(s

více

čidly):

používají

se

k registračnímu měření •

dotykové (kontaktní) teploměry,

zpravidla elektrické (dnes i digitální): k měření

povrchových teplot stěn, podlah nebo podestýlky •

k registračnímu měření teploty vzduchu se u nás používá termograf, resp. lépe pro současné měření relativní vlhkost termohygrograf (např. THGF METRA aj.): vhodné pro měření ve stáji a venku v meteorologické budce. Nevýhodou měření termohygrografy ve stájích může být, že není možné umístit je vždy přesně do životní zóny zvířat – rozdíly lze však korigovat podle kontrolních měření psychrometrem (Zeman, 1994).

3.4.5. Maximominimální teploměr Sixův 3.4.5.1. Popis přístroje a jeho funkce Jedná se o jednoduchou skleněnou U-trubici, která je na obou koncích rozšířena v baňky. Teploměrnou kapalinou bývá nejčastěji kreozotový olej nebo toluen, tedy čirá kapalina uzavřená v U-trubici. Není jí tedy rtuť, jak by se na první pohled mohlo zdát. Rtuť sice je součástí teploměru, ale slouží pouze jako převodní mechanismus, který převádí pohyby teploměrné kapaliny z jednoho raménka U-trubice do druhého (viz obrázek č.4).

22

Obrázek č.4 Maximominimální teploměr dle Sixe V případě zvýšení okolní teploty dojde k ohřátí teploměrné kapaliny v levé baňce U-trubice, tedy i zvětšení jejího objemu a následné expanzi směrem dolů. Expandující teploměrná kapalina před sebou tlačí převodní rtuťový sloupec, a to do pravé poloviny U-trubice (označené jako MAXIMA). V opačném případě (snížení teploty prostředí) se teploměrná kapalina v levé části U-trubice ochlazuje, smršťuje se a vytahuje s sebou rtuťový převodník do levé poloviny teploměrné trubice (označená jako MINIMA). Aby si teploměr „zapamatoval“ extrémní hodnoty nízkých a vysokých teplot, jsou v obou částech U-trubice umístěny nad rtuťovým převodníkem dvě kovové zarážky (ve tvaru špendlíku), jejichž rozšířená část těsně přiléhá na vnitřní průměr trubice a zabraňuje tedy jejich samovolnému pohybu. K pohybu zarážek tedy dochází pouze na základě tlaku posunovaného rtuťového sloupce. Při změně pohybu rtuťového sloupce na druhou stranu tedy zarážky zůstávají v poloze poslední extrémní teploty – pravá zarážka ukazuje nejvyšší a levá nejnižší naměřenou teplotu za sledované období. Po odečtení extrémních teplot je nutné vrátit zarážky opět do kontaktu s rtuťovým převodníkem, a zahájit tak další měřící cyklus. Tato činnost se provádí pomocí magnetu, který je součástí přístroje. Magnet přiložíme těsně na U-trubici v místě kovové zarážky a opakovaně s ním pohybujeme ve směru ke rtuťovému sloupci, až do dosažení přímého kontaktu zarážky se rtutí. 3.4.5.2 Výhody a nevýhody přístroje Jedná se o poměrně levné, avšak dostatečně přesné řešení, které umožňuje chovateli při jednom odečtení získat současně 3 hodnoty: 1. Nejvyšší teplotu za sledované období (poloha zarážky v pravé části U-trubice) 2. Nejnižší teplotu za sledované období (poloha zarážky v levé části U-trubice) 3. Okamžitou teplotu (poloha obou konců rtuťového teploměru) Obsluha přístroje je velmi snadná a nenáročná, totéž se týká i jeho údržby, která spočívá v občasném vyčištění přístroje od prachu a jiných mechanických stájových nečistot. 23

Nevýhodou maximo-minimálního Sixova teploměru je absence ochrany čidel před radiací. Tuto skutečnost je nutno respektovat při výběru měřících stanovišť, kdy je nutné zvolit místo s celodenní nedostupností přímého slunečního záření (případně zhotovit jednoduché stínítko z kartonu či tenkého plechu), a dále vyvarovat se jeho umístění poblíž lokálních zdrojů tepla. 3.4.5.3. Zásady používání a kalibrace Kalibrace přístroje se neprovádí, je však nutno v pravidelných (nejlépe měsíčních) intervalech ověřit funkčnost teploměru, a to nejlépe porovnáním okamžitě ukazované hodnoty obou konců rtuťového převodníku s jiným přesným (nejlépe kapalinovým) teploměrem. Při nešetrném zacházení totiž může dojít k i okem poměrně obtížně postižitelnému narušení rtuťového sloupce, a tím k ovlivnění měřených hodnot. Vhodná je též pravidelná kontrola funkce kovových zarážek – při delším používání přístroje se obrušují, ztrácí kontakt s vnitřním povrchem U-trubice a mají tendenci samovolně klesat v teploměrné kapalině – opět se v tomto případě jedná o možné ovlivnění výsledků. V případě zjištění závad přístroj neopravujeme, problém se řeší výměnou teploměru. 3.4.6. Termohygrograf 3.4.6.1. Popis přístroje a jeho funkce Termohygrograf je přístroj, který slouží k paralelnímu zápisu časového průběhu změn teploty a relativní vlhkosti vzduchu. Používá se zejména v meteorologii, ale díky robustní konstrukci jej lze též úspěšně využít i v dosti náročných podmínkách, tedy i ve stájovém prostředí. Na zadní části vně přístroje jsou umístěna měřící čidla, která jsou mechanicky chráněna perforovaným plechem. K měření teploty se využívá bimetalového teploměru (horní čidlo), pro měření vlhkosti je v dolní části přístroje použit vlasový svazek (u typu THG 874 – viz obrázek č. 5) či případně opracovaná membrána z ovčího střeva (u typu THG 852 – viz obrázek č. 6). V případě měření vlhkosti jde tedy o princip založený na hygroskopické metodě, při které se k měření používá materiál, pohlcující vzdušnou vlhkost a na základě této pohlcené vlhkosti mění své mechanické (pružnostní) charakteristiky. Čidla přístroje pracují v následujícím rozsahu: teplota: -35°….+45°C, vlhkost: 0%....100%. Přesnost měření se u teploty uvádí v rozsahu 0,5°C až 1°C, u relativní vlhkosti 2 – 3%.

24

Obrázek č.5 THG 874

Obrázek č.6 THG 852

25

Pohyby teplotního a vlhkostního čidla jsou přenášeny do vnitřní části přístroje a přes zvláštní převodní mechanismus převáděny na zapisovací ramena (viz obrázek č.7). Obrázek č.7 Vnitřní uspořádání termohygrografu

Na koncích těchto ramen se nachází zapisovací zařízení. Toto zařízení může být dvojího typu: 1. U starších typů přístrojů se k zapisování používá nádobka s psacím hrotem (viz obrázek číslo 8). Do nádobky se nalévá černá barva (nejlépe směs černé tuše s glycerínem, zabraňujícím rychlému vyschnutí), která se přes psací hrot dostává na záznamový papír (princip plnícího pera). Výhodou tohoto způsobu zápisu jsou velmi nízké provozní náklady, značnou nevýhodou je však nutnost v pravidelných intervalech sledovat množství a kvalitu barevné náplně v nádobkách. 2. U modernějších typů termohygrografů je k záznamu použito kompaktní jednorázové zapisovací zařízení s hrotem, naplněné lihovou barvou. (viz obrázek č. 9). Toto zapisovací zařízení pracuje na principu lihové fixy. Uvedený způsob zápisu přináší značnou výhodu pro obsluhu přístroje, díky odpadající údržbě, nevýhodou je však ekonomická nákladnost a jednorázové použití (nemožnost recyklace).

26

Obrázek č.8 Detail staršího typu zapisovacího zařízení

Obrázek č.9 Detail automatického snímatelného záznamového pera

27

Vlastní zápis naměřených dat se provádí na speciální papír s horizontálně oddělenými sekcemi pro zápis teploty a relativní vlhkosti vzduchu (viz obrázek č.10). Záznamový graf je dále vertikálně rozdělen na 7 částí, které jsou označeny názvy dnů v týdnu a každá část je dále rozdělena na 12 částí (rozdělení dne v intervalu dvou hodin). Graf je umístěn na otočném válci, jehož pohon zajišťují mechanický (přístroj nese označení M) nebo elektrický bateriový hodinový strojek (typové označení přístroje E). Obrázek č.10 Registrační papír pro termohygrograf týdenní

28

3.4.6.2. Výhody a nevýhody přístroje Výhodou přístroje je jeho kompaktní a poměrně jednoduché provedení, které společně s dostatečnou přesností měření zajišťují možnost jeho dlouhodobého a spolehlivého používání. Kvůli možnosti poškození čidel či vlastního těla přístroje je nemožné přístroj umístit přímo mezi zvířata do jejich životní zóny. Rovněž nelze přístroj použít na stanovištích, na kterých předpokládáme přímé sluneční záření nebo v blízkosti jiných zdrojů radiace. Nevýhodou je vysoce pracný „ruční“ způsob vyhodnocování naměřených dat ze záznamu a nutnost pravidelné týdenní údržby a kalibrace přístroje. Rovněž finanční náklady na pořízení a provoz přístroje nejsou zanedbatelné. Např. v katalogu většiny dodavatelů pro rok 2008 se cena přístroje s elektrickým hodinovým strojkem (označení E) pohybuje okolo 16 000,- Kč bez DPH, varianta s mechanickým hodinovým strojkem (M) až 18500,- Kč bez DPH. Cena 1 ks záznamového snímatelného pera, jehož životnost je v závislosti na okolních podmínkách 3 – 6 měsíců se pohybuje mezi 200 – 250,- Kč bez DPH a cena 100 ks registračních papírů přibližně 700,- Kč bez DPH. Přesto je registrační termohygrograf i v dnešní době poměrně obvyklým řešením monitorování mikroklimatických podmínek ve stájích pro hospodářská zvířata. 3.4.6.3. Zásady používání a kalibrace Zejména starší typy termohygrografů jsou poměrně náročné na údržbu, a z tohoto důvodu je nutné dbát na následující typy údržby: Týdenní údržba přístroje Tzv. týdenní údržba přístroje zahrnuje především následující úkony: a) výměnu papírové registrační pásky na otočném válci b) natažení mechanického hodinového strojku válce (u typů označených písmenem M) c) doplnění barvy u přístrojů používajících k záznamu nádobku, či kontrola stavu zapisovacího snímatelného záznamového pera (při zeslabení zapisovací stopy je nutné pero co nejdříve vyměnit) d) očištění přístroje od prachu, případně jiných mechanických nečistot. K čištění přístroje je možné použít nejlépe štětec s jemným vlasem případně flanelovou navlhčenou utěrku. Kalibrační údržba přístroje Zahrnuje pravidelnou kontrolu správné funkčnosti obou čidel (kalibrace by měla být prováděna dle našich zkušeností přibližně v měsíčních intervalech - „měsíční údržba přístroje“). 29

a) Kalibrace teplotního čidla Ke kalibraci teplotního čidla je vhodné přenést přístroj ze stáje do prostředí se stabilní teplotou (kancelář, šatna, atd.). Bimetalový teploměr má totiž při detekci teploty poměrně značné zpoždění, a v prostředí s většími výkyvy teploty vzduchu by tato skutečnost vedla nepřesné kalibraci. Po přenesení přístroje do vytemperované místnosti umístíme do blízkosti teplotního čidla jiný přesný teploměr (vhodný je klasický rtuťový nebo lihový teploměr) a po vyrovnání teplot přístrojů (ideálně po 30 minutách, ne méně jak po 20 minutách) provedeme seřízení zapisovacího ramene na požadovanou hodnotu. Seřízení provádíme pomocí kalibrační a aretační matice na zadní straně přístroje (viz obrázek č.11). Obrázek č.11 Detail aretační a kalibrační matice termohygrografu

b) Kalibrace vlhkostního čidla Pro kalibraci čidla určeného k měření vlhkosti nelze použít podobného postupu jako u čidla teplotního. Vzdušná vlhkost je velmi proměnlivý faktor, a i v nepatrných prostorových odstupech můžeme zjišťovat poměrně rozdílné hodnoty, navíc běžně používané vlhkoměry

30

jsou zatíženy větší chybou (2-5%). Kdybychom tedy ke kalibraci použili jiného vlhkoměru, můžeme jednak naměřit rozdílné hodnoty vlhkosti i v blízkosti obou čidel, navíc v případě, že by chyby obou vlhkoměrů působily v jednom směru, výsledná chyba přístroje po takové „kalibraci“ by byla neúnosně velká. Principem správné kalibrace je vytvoření konstantních a definovatelných vlhkostních podmínek v bezprostředním okolí čidla a jeho následné seřízení. Za tímto účelem se vlhkostní čidlo důkladně obalí navlhčenou a vyždímanou plátěnou nebo flanelovou utěrkou. Při manipulaci s textiliemi je nutné zabránit přímému kontaktu textilie s čidlem, nebo stékání vody z utěrky na čidlo. Po obalení čidla se v jeho okolí začne zvyšovat díky odpařování vody z utěrky relativní vlhkost a zapisovací rameno začne na tuto skutečnost reagovat pohybem směrem nahoru. Takto obalené čidlo je nutné ponechat bez manipulace po dobu 30-45 minut, což je čas dostatečný k dosažení 100% vlhkosti v jeho okolí. V průběhu kalibrace čidla můžeme opatrně utěrku přiměřeně zvlhčovat vodou. Po uplynutí stanovené doby provedeme seřízení zapisovacího ramene na hodnotu 97 – 98% relativní vlhkosti. Seřízení opět provádíme pomocí kalibrační a aretační matice na zadní straně přístroje. 3.4.7. Data loggery Comet pro záznam teploty 3.4.7.1. Popis přístrojů a jejich funkce Teploměry - data loggery jsou určeny k záznamu teploty, případně v kombinaci se signálem o stavu kontaktu. Záznam je prováděn do energeticky nezávislé elektronické paměti. Údaje lze kdykoli přenést do osobního počítače přes rozhraní USB, RS232, Ethernet nebo GSM modem pro další zpracování. Hlavní oblasti použití teploměrů: •

přeprava a skladování potravin (registrační teploměry splňují požadavky ČSN EN 12830 pro přepravu a skladování zchlazených a zmrazených potravin).

•

potravinářský a pivovarnický průmysl (HACCP)

•

přeprava, skladování a výroba léčiv

•

transfůzní stanice, lékárny

•

kontrola vytápění, ventilace, chlazení

•

technologické provozy, sklady surovin, materiálu, zboží

•

muzea, galerie, archivy, knihovny

•

chov zvířat, pěstování rostlin

•

energetický management budov

•

výzkum a vývoj

•

laboratoře (GLP) 31

Dataloggery dodávané na náš trh firmou Comet (www.cometsystem.cz) pracují obvykle v rozsahu provozních teplot – 30°C až + 80°C, s výrobcem udávanou přesností měření + 0,4°C a rozlišením údaje o teplotě 0,1°C. Přístroje pracují s nastavitelným intervalem záznamu v rozsahu 10 s až 24 hod. Celková kapacita paměti přístroje je 32 000 hodnot teploty (v necyklickém záznamu). U přístroje je možno navolit dva typy záznamu: 1. necyklický – po zaplnění paměti se záznam zastaví 2. cyklický – po zaplnění paměti se nejstarší hodnoty nahrazují novými. Přístroje jsou napájeny lithiovou baterií 3,6V , rozměru AA. Typická životnost baterie při provozu v teplotách -5 až +35°C se pohybuje mezi 5 – 7 lety, při častém provozu mimo tento rozsah je životnost až o 25% nižší (životnost baterie v trvalém on-line režimu s intervalem záznamu jedné minuty je garantována na 1 rok). Tyto datové loggery jsou poměrně malé (výrobce uvádí rozměry loggerů s displejem 93 x 64 x 29mm, u loggerů bez displeje 93 x 64 x 26mm), což umožňuje jejich bezproblémové použití. 3.4.7.2. Výhody a nevýhody přístrojů •

v ceně přístroje je kalibrační list od výrobce

•

rychlý přenos dat do PC (zcela zaplněná paměť 32000 teplot za cca 30s)

•

variabilita připojení k počítači - RS232, USB, Ethernet, GSM modem

•

možnost trvalého připojení k počítači, data lze stahovat i během záznamu

•

velký dvouřádkový displej se speciálními znaky, vypínatelný

•

volitelně lze zobrazovat i minimální a maximální naměřené teploty (nulování min/max teplot z PC nebo magnetem)

•

každému kanálu lze nastavit teplotní alarm se 2 mezemi, který je indikován na displeji nebo svítivkou

•

lze zvolit 2 režimy alarmu: průběžný nebo s pamětí (zjištěný alarm je indikován trvale až do jeho vynulování)

•

robustní vodotěsné pouzdro, snadná montáž s možností uzamčení

•

nízký odběr, životnost baterie až 7 let, snadná vyměnitelnost baterie

•

indikace zbývající životnosti baterie

•

standardní čidlo teploty je Pt1000/3850ppm, lze přepnout na externí sondy Ni1000/6180ppm v rozsahu -50 až +150°C

•

měření teploty lze kombinovat se záznamem stavu kontaktu (např. otevření/zavření dveří) - typ S0841 32

•

teploměr lze zapínat/vypínat: on-line z připojeného PC, dodaným magnetem, typ S0841 změnou stavu na binárních vstupech. Automatický start loggeru lze z PC nastavit na měsíc dopředu (zadáním data a času)

•

lze také nastavit režim, kdy záznam běží pouze, je-li měřená teplota mimo nastavené meze alarmu

•

každý teploměr lze označit textem s popisem - maximálně 32 znaků

•

každému kanálu lze přiřadit text s popisem - maximálně 16 znaků

•

ochrana heslem před neoprávněným zásahem do nastavení teploměru

3.4.7.3. Zásady používání a kalibrace Při umístění přístrojů na měřící stanoviště je nutno dbát, aby nedošlo ke kontaktu přístroje s vodou, zejména tlakovou (např. proud vody při umývání povrchu stáje). Výrobce sice uvádí, ochranu čidel před vlivy dočasného ponoření do vody, při dlouhodobější expozici, případně při působení tlaku vody je ochrana čidla neúčinná. V případě nutnosti umístit přístroj do prostředí, kde očekáváme výskyt většího množství vody (např. po konstrukci stékající voda při kondenzaci par), je vhodné čidlo chránit jednoduchým plechovým nebo plastovým krytem. Přístroje je nutné kalibrovat nejméně 1x ročně u výrobce. Ke kalibraci se používá metoda porovnání měřením, při podmínkách měření: teplota 23°C (+ 3°C) a relativní vlhkost 40 % (+ 20%). Použité etalony pro kalibraci: Přesný teploměr F200, 008408/01+J0295A-1-2, Simulátor Pt1000/3850ppm, Pt003. Použité etalony jsou navázány na Český metrologický institut a DKD Testo (relativní vlhkost). Dataloggery se dodávají v provedení bez displeje a s displejem, v obou případech s možností snadné instalace na stěnu se zabezpečením. Příklady dataloggerů: Obrázek č.12 Teploměr R0110 s držákem na stěnu

33

Obrázek č.13 Jednokanálový teploměr s vnitřním čidlem S0110

Obrázek č.14 Jednokanálový teploměr pro záznam teploty z jedné externí sondy S0111

Obrázek č.15 Čtyřkanálový teploměr pro záznam teplot ze čtyř externích sond, včetně alarmů S0141

34

Pro vyhodnocení naměřených dat z dataloggerů slouží jednoduchý a přehledný program, který lze kdykoliv volně stáhnout z webových stránek výrobce (program je volně šiřitelný). Program umožňuje ovládání všech funkcí teploměru a prohlížení a tisk záznamu ve formě tabulek a grafů. Naměřené teploty lze exportovat do formátu dbf nebo txt pro další zpracování. Po jednoduché instalaci umožňuje software získat veškeré základní informace o záznamníku, což ukazuje následující obrázek: Obrázek č.16 Informace o záznamníku

Jak je uvedeno na obrázku č.17, v záložce nastavení lze nastavit veškeré požadované parametry záznamu, zejména požadovaný interval záznamu, volbu typu záznamu (cyklický nebo necyklický), nastavit ruční ovládání záznamníku pomocí magnetu, atd.

35

Obrázek č.17 Nastavení parametrů záznamu

V požadovaných intervalech lze ze záznamníku stahovat uložená data ve formě tabulkové, viz obrázek č. 18 Obrázek č.18 Tabulková forma dat stažených z dataloggeru

36

nebo grafické, jak vyplývá z obrázku č.19 Obrázek č.19 Grafická forma dat stažených z dataloggeru

37

4. Vlhkost vzduchu Vlhký vzduch je směs suchého vzduchu, tvořeného 78% dusíku, 21% kyslíku, 0,03% oxidu uhličitého, 0,93% argonu a 0,01% jiných inertních vzácných plynů a vodní páry (Jokl, 2000). Vlhkost vzduchu je dána obsahem vodních par, které jsou ve vzduchu sice vždy, ale v poměrně proměnlivém množství. Vyjadřuje se následujícími bioklimatologickými (hygrometrickými) hodnotami: 1. Měrná (dříve absolutní) vlhkost vzduchu je skutečné množství vodní páry ve vzduchu při dané teplotě. Vyjadřuje se buď v gramech vodní páry v m3 vzduchu (g.m-3) (a), nebo v jednotkách tlaku vodní páry v pascalech (e). 2. Maximální vlhkost vzduchu je největší množství vody, které je vzduch za dané teploty a tlaku schopný pojmout v plynném skupenství. Vyjadřuje se v g.m-3 vzduchu (A), nebo v pascalech (E). 3. Relativní vlhkost vzduchu (RV) je poměr měrné vlhkosti k maximální za dané teploty, udávaná v procentech. je to hodnota vzhledem k organismu zvířat výstižná, a proto se ve stájích vyjadřuje vlhkost vzduchu nejčastěji touto hodnotou.

RV =

a . 100 A

RV =

e . 100 E

4. Relativní vlhkost ekvivalentní (virtuální) (RV ekv) je vlhkost vzduchu v hraniční vrstvě tělesa (zvířete), které má odlišnou teplotu od teploty ovzduší. V bioklimatologii člověka a zvířat se ekvivalentní relativní vlhkost vzduchu označuje jako fyziologická vlhkost vzduchu. Je-li povrchová teplota tělesa vyšší než teplota okolního vzduchu, je relativní virtuální vlhkost ve srovnání s vlhkostí ovzduší nižší a zvyšuje se odpařování vody z povrchu těla. V opačném případě dochází ke kondenzaci vodních par na povrchu.

RVekv =

Et . r [%] Et '

Et – tlak nasycené páry při dané teplotě vzduchu Et´- tlak nasycené páry při povrchové teplotě tělesa r – relativní vlhkost okolního vzduchu 5. Rosný bod udává teplotu, při které je dosaženo maximální vlhkosti, to je 100% nasycení. Měrná vlhkost se rovná maximální vlhkosti. Při poklesu teploty pod rosný bod dochází ke kondenzaci vodních par na povrchu a tvoří se mlha. Stejně tak dochází ke kondenzaci vodních par na povrchu chladnějších předmětů.

38

6. Sytostní doplněk je množství vodních par, které je vzduch schopen ještě pojmout k úplnému nasycení. Je to rozdíl mezi maximální a absolutní vlhkostí (Kursa, 1998). Vodní páry jsou ve stájovém vzduchu obsaženy vždy a zpravidla ve větším množství (absolutním) než ve vzduchu venkovním (chladnějším). Větráním se proto většinou vlhkost vzduchu ve stáji sníží – kromě za dusného letního, případně teplého a velmi vlhkého zimního počasí, kdy je ve stáji zjišťována i při dobrém větrání vlhkost vysoká (Zeman, 1994). 4.1. Fyziologický význam vlhkosti vzduchu Vysoká vzdušná vlhkost, v komplexu s teplotou a prouděním, významně ovlivňuje termoregulaci a to tím, že zvyšuje tepelnou vodivost vzduchu. Vzduch nasycený vodními parami má tepelnou vodivost asi 10x vyšší než suchý vzduch. Při nízkých teplotách se zvyšuje výdej tepla radiací a hlavně vedením, evaporací aj. (podporuje vznik hypotermie), při velmi vysokých teplotách (dusno) naopak omezuje výdej tepla všemi způsoby. nahromaděné teplo má za následek vznik hypertermie. Kursa (1998) uvádí, že u mláďat s nedostatečně vyvinutou reflexní složkou termoregulace, jako jsou selata a drůbež, může dojít při vysoké vlhkosti a nízké teplotě vzduchu k chladovému stresu. Vysoká vlhkost je tedy pro zvířata nepříznivá jak při nízkých, tak i při vysokých teplotách. Vlhkost vzduchu je potřeba vždy posuzovat společně s teplotou a často se hovoří o teplotně-vlhkostním komplexu. Vlhkost vzduchu zvyšuje tepelnou jímavost vzduchu pro teplo tzn. i spotřeba tepla k ohřívání vlhkého vzduchu je větší než u vzduchu suchého (úspora topení). Nízká vlhkost do určité míry podporuje rozvoj mikroorganismů v ovzduší a prostředí vůbec. Podporuje i prašnost. Prachové částice významně déle setrvávají ve vzduchu, což je nepříznivé v objektech s nadměrnými zdroji prašnosti (např. při krmení suchým krmivem). Při vyšších Rv (nad cca 85 %) se prašnost i mikrobiální kontaminace vzduchu snižuje, po kondenzaci vody na prachových částicích následuje jejich rychlejší sedimentace a tím se ovzduší čistí (ale jen do vyschnutí prachu a jeho následného zvíření). Kombinace nízké vlhkosti (pod 50 %) a vysoké teploty – vysoký sytostní doplněk může spolupůsobit dehydrataci organismu zvýšeným odparem vody z dýchacích cest. Tím se narušují obranné hlenové bariéry na sliznicích dýchacích cest (locus minoris resistentiae) – důsledkem pak je i zvýšené pocení a snížení příjmu krmiva. Snižuje se užitkovost zvířat. (Zeman, 1994)

39

4.2. Zdroje vlhkosti (vodních par) ve stájích Hlavním zdrojem vlhkosti ve stájových objektech jsou především ustájená zvířata (evaporace, perspirace a transpirace, moč a výkaly – též v souvislosti se špatně odkanalizovanými nebo neudržovanými podlahami), dále voda k čištění podlah aj. zařízení, vlhké a teplé krmivo a sekundárně pak kondenzace na površích. Na množství vodních par ve vzduchu se podílí i teplota prostředí, protože vyšší teplota zvyšuje intenzitu odparu (průměrně 45 g/hod z 1 m2 mokré plochy), produkci vodních par z organismu (biologická produkce – viz ON 73 4502) a také schopnost vzduchu přijímat vodní páry (hodnota maximální vlhkosti narůstá s teplotou). (Zeman, 1994) 4.3. Rozmezí přípustných hodnot relativní vlhkosti vzduchu Řídí se druhem a kategorií (stářím) zvířat a také teplotou prostředí a pohybuje se od 50% eventuálně 40 – 45% při vyšších teplotách, do 70 – 75% u mláďat a do 80 – 85% u dospělých zvířat – za předpokladu, že teplota je optimální (při vyšších T nižší Rv a naopak). Hodnocení teplotně-vlhkostního režimu, tj. vzájemného vztahu teploty a vlhkosti vzduchu ve stájích může být velmi často nejvýznamnějším a dostatečným ukazatelem hygienického stavu stájového prostředí (Zeman, 1994). Vysoká relativní vlhkost spolu s vysokou teplotou prostředí zatěžuje výdej tepla z povrchu těla a z dýchacích cest. Vysoká relativní vlhkost v kombinaci s nízkou teplotou vzduchu a vysokou rychlostí proudění vzduchu způsobuje naopak neúměrné zvýšení teplotních ztrát zvířat. Nastává podchlazení organismu, oslabení jeho rezistence a tím i zvýšená náchylnost k chorobám (Louda aj., 2000). Základní opatření proti vysoké vlhkosti ve stájích -

způsob a technologie ustájení (stelivové, roštové apod.)

-

dodržování zásad technologie provozu (pravidelné podestýlání a odkliz hnoje, zvláště tekutého, fungující kanalizační zařízení)

-

větrání a vytápění, zejména teplovzdušné (zvýšení teploty zvyšuje jímavost vzduchu pro vodní páry vznikající zvířaty, odparem aj.)

Naopak jako opatření proti nízké vlhkosti se doporučuje především snížit výkon vytápění a podle potřeby přistupovat k vlhčení vzduchu. 4.4. Měření vlhkosti vzduchu Metody používané k měření relativní vlhkosti vzduchu lze rozdělit do 5 základních skupin: 1. Vážkové (gravimetrické) metody

40

2. Psychrometrické metody 3. Hygroskopické metody 4. Metody založené na měření rosného bodu 5. Metody odporové a kapacitní 4.4.1. Vážková metoda Jedná se o prosátí určitého množství vzduchu přes „U“ trubici s hygroskopickou látkou (chlorid vápenatý, gel kyseliny křemičité). Přesným měřením hmotnosti před a po prosátí vzduchu, zjistíme jejich rozdíl, který určuje množství vodní páry v prosátém objemu vzduchu.

AV =

VV −V O

AV – absolutní vlhkost [g.m-3] VV – hmotnost „U“ trubice po měření[g] V - hmotnost „U“ trubice před měřením [g] O - množství prosátého vzduchu [m3] Jde o analytickou metodu, kterou vzhledem ke kvalitě stájového ovzduší (vysoká prašnost, případně jiná kontaminace) běžně ke stanovení vlhkosti stájového vzduchu nepoužíváme. 4.4.2. Psychrometrické metody Jde o poměrně jednoduché, avšak dostatečně přesné výpočtové určení vlhkosti vzduchu na základě psychrometrické diferenence – tj. rozdíl mezi teplotou tzv. suchého a vlhkého teploměru. Psychrometrická rovnice:

(

e = EV − A . p − t S − t V

)

e – hledaný tlak par [mmHg] EV – maximální tlak par při TV A – konstanta (závisí na rychlosti proudění vzduchu) p – barometrický tlak vzduchu tS – teplota suchého teploměru tV – teplota vlhkého teploměru

41

Princip stanovení vzdušné vlhkosti pomocí psychrometrů Z výše uvedeného vyplývá, že pro stanovení vzdušné vlhkosti psychrometrickou metodou je zapotřebí soustavy dvou pokud možno identických teploměrů, jejichž čidla jsou umístěna co nejblíže vedle sebe (obvykle 3 – 5 cm). Pro konstrukci psychrometrů se obvykle používají běžné kapalinové (nejčastěji rtuťové) teploměry. Jediným rozdílem mezi těmito teploměry je skutečnost, že teploměrné čidlo jednoho z nich je obaleno textilní punčoškou (obvykle mušelínovou), která je trvale zvlhčována destilovanou vodou. Jde tedy o kombinaci suchého (TS) a vlhkého (TV) teploměru. Vzdušnou vlhkost pak vypočítáme z rozdílu teplot odečtených na obou teploměrech. K rozdílným hodnotám teplot na obou teploměrech dochází v důsledku vypařování vody z mušelínové punčošky vlhkého teploměru, a odpařující se voda odnímá teplo z jeho čidla. Díky tomuto jevu dochází pak k naměření nižší hodnoty teploty na vlhkém teploměru. Hodnota rozdílu teplot na obou teploměrech je dána intenzitou odpařování vody, která je ovlivněna několika faktory: 1. Vzdušná vlhkost (rozhodující faktor). Čím nižší je vlhkost vzduchu, tím intenzivněji se voda z mušelínové punčošky vlhkého teploměru vypařuje (odebírá více tepla) a pokles teploty je vyšší. Naopak při vyšším nasycení vzduchu vodou se tato hůře odpařuje a pokles teploty je nižší. 2. Proudění vzduchu – jeho zvýšená hodnota urychluje odpařování vody 3. Barometrický tlak vzduchu – vzduch s nižším barometrickým tlakem lépe pohlcuje vlhkost, a dochází tedy k rychlejšímu odpařování. Všechny tyto tři faktory musí být tedy při přesném psychrometrickém výpočtu zohledněny. Teplota na suchém teploměru je tedy vždy vyšší než teplota naměřená na teploměru vlhkém. Jedinou výjimkou v této situaci je stav, kdy se absolutní vlhkost vzduchu rovná vlhkosti maximální a relativní vlhkost vzduchu je tedy 100%, v tomto případě se již voda z mušelínové punčošky neodpařuje a nedochází k ochlazování čidla vlhkého teploměru – na obou teploměrech v tomto případě naměříme stejnou hodnotu teploty (TS = TV ). 4.4.3. Hygroskopické metody Hygroskopické metody jsou velmi častým, avšak ne zcela přesným způsobem měření vzdušné vlhkosti. U přístrojů pracujících na tomto principu se používají materiály pohlcující vzdušnou vlhkost a na základě obsahu vody mění své pružnostní charakteristiky. Pokud se relativní vlhkost vzduchu zvýší, měřící materiál absorbuje více vody, „změkne“ a povolí se. V opačném případě (klesá-li vlhkost vzduchu) materiál vysychá a začne se napínat. Pohyby

42

více či méně napnutého materiálu jsou speciálním převodním mechanismem převáděny na cejchovanou analogovou stupnici, na které můžeme přímo odečíst hodnotu relativní vlhkosti. Materiálem vhodným pro konstrukci hygroskopických přístrojů bývá nejčastěji svazek preparovaných (odmaštěných) lidských vlasů nebo koňských žíní (vzácněji) nebo membrána z opracovaného ovčího střeva. 4.4.4. Metody založené na měření rosného bodu Princip spočívá ve snímání změny odrazivosti kovového ochlazovaného zrcátka při jeho orosení. Zrcátko odráží paprsek z LED diody do snímače, při orosení zrcátka dojde ke snížení světelného toku, které je vyhodnoceno elektronickým obvodem. Obvod řídí ochlazování zrcátka Peltierovým článkem tak, aby se teplota ustálila na hranici orosování. U jiného provedení přístrojů je paprsek LED diody odrážen proti tmavé ploše, při orosení dojde naopak ke zvýšení množství světla dopadajícího do snímače, princip řídícího obvodu je obdobný. Méně výhodný způsob je zjišťování okamžiku orosení elektrodami. Protože parciální tlak vodních par nad hladinou (kapalné) vody je jiný než nad ledem, musí přístroj vyloučit ojínění. Z teploty okolního vzduchu t a teploty rosného bodu (zrcátka) tr pak přístroj vypočte vlhkost. Vlhkost lze na základě těchto dvou teplot stanovit i ručně. - odečtením z Mollierova diagramu – viz obrázek č. 20. Obrázek č.20 Určení vlhkosti z teploty rosného bodu

43

4.4.5. Metody odporové a kapacitní Lithiumchloridový hygrometr s kapalným elektrolytem: na nevodivé trubičce je nasazena tkanina obsahující dvojici drátkových elektrod bifilárně ("rovnoběžně") navinutých. Tkanina je napuštěna vodným roztokem LiCl, elektrody jsou připojeny ke zdroji (střídavého) proudu, který svým průchodem elektrolyt zahřívá. Zvýšením teploty se odpařuje voda z elektrolytu, čímž se zmenší jeho vodivost, klesá proud a tím i teplota. Při poklesu teploty elektrolytu dochází naopak k absorpci vodní páry, zvyšuje se vodivost a se zvětšováním proudu roste opět teplota. Rovnovážný stav obsahu vody v elektrolytu závisí na teplotě elektrolytu, která je pak funkcí parciálního tlaku vodních par v okolním vzduchu. Teplota se měří čidlem zasunutým v trubičce, přístroj z ní vyhodnotí vlhkost. Hygrometr s tuhým elektrolytem Al2O3 je tvořen jednou hliníkovou elektrodou s vrstvičkou Al2O3 a druhou elektrodou z napařené tenké vrstvičky zlata propustné pro vodní páry. Absorpcí vody do elektrolytu se mění elektrický odpor, z něhož je pak vyhodnocena vlhkost. Kapacitní hygrometr je postaven na principu kondenzátoru s dielektrikem z polymeru, který má hygroskopické vlastnosti. Jedna z elektrod je provedená tak, že umožňuje vodním parám z okolního vzduchu difundovat do polymeru. Polymer absorpcí vody mění své dielektrické vlastnosti, tím se mění i kapacita kondenzátoru, ze které se vyhodnotí vlhkost. Čidla na principu hygrometru s tuhým elektrolytem nebo kapacitního hygrometru používá většina běžných elektronických přístrojů pro měření vlhkosti vzduchu, přístroje zároveň měří i teplotu vzduchu, někdy bývají kombinované i s měřením dalších veličin. 4.5. Přístroje vhodné k měření vlhkosti ve stájovém prostředí K měření vlhkosti vzduchu ve stájovém prostředí se nejčastěji používají: •

vlasový vlhkoměr (hygrometr): ve stájích, meteorologické boudce a ve volné atmosféře

•

staniční nebo aspirační psychrometr: měří daleko přesněji než vlasový vlhkoměr a relativní vlhkost vzduchu lze měřit v kombinaci s teplotou

•

elektronické přístroje (v podstatě psychrometry – např. Hydriphil aj.): umožňují i stanovení dalších hygrometrických veličin (absolutní = měrná vlhkost, teplota rosného bodu) a také hodnoty teploty vzduchu (Zeman, 1994)

4.5.1. Vlasový vlhkoměr 4.5.1.1. Popis přístroje a jeho funkce

44

Čidlem vlasového vlhkoměru je svazek speciálně připravených (odmaštěných) lidských vlasů. Svazek je na jednom konci pevně ukotven k rámu přístroje, druhý konec je upevněn do převodního mechanismu (viz obrázek č.21) Obrázek č.21 Detail měřícího čidla vlasového vlhkoměru

Vlasový vlhkoměr je založen na vlastnosti lidského vlasu prodlužovat se s přibývající poměrnou vlhkostí a zkracovat se s jejím ubýváním. Princip měření je postaven na změně délky vlhkoměrného tělesa způsobené vlivem změn atmosférické vlhkosti. Délka vlasů se s rostoucí poměrnou vlhkostí v rozpětí od 0 do 100 % zvětšuje asi o 2,5 %. Změny délky vlasů se indikují ručkou na stupnici. Údaje přístroje jsou téměř nezávislé na teplotě vzduchu v rozpětí teplot, které se u nás běžně vyskytují. Při teplotách pod -5 st. C je zpravidla přesnější než psychrometr. Velmi časté konstrukční provedení přístroje bývá jeho kombinace s jednoduchým kapalinovým (nejčastěji lihovým) teploměrem (obrázek č. 22).

45

Obrázek č. 22 Celkový pohled na vlasový vlhkoměr

4.5.1.2. Výhody a nevýhody přístroje Hlavní výhodou vlasového vlhkoměru jsou jeho nízké pořizovací náklady, které se dle druhu a provedení pohybují nejčastěji v rozpětí 200 – 300,- Kč. U vylepšených typů přístrojů je možné nastavit pomocí druhé ručky nejvyšší tolerovanou hodnotu relativní vlhkosti pro danou stáj. Po dosažení této nastavené hranice dojde ke kontaktu ukazovací ručky s ručkou stavitelnou a tím pádem k uzavření elektrického oblouku. Této vlastnosti můžeme využít např. k jednoduchému a celkem spolehlivému spuštění větracího systému (viz obrázek č. 23) 46

Obrázek č.23 Vlasový vlhkoměr s nastavitelnou hodnotou vlhkosti pro uzavření elektrického obvodu

47

Mezi hlavní nevýhody hygrometrických přístrojů lze považovat neúplně přesné měření a citlivost přístroje vůči agresivnímu stájovému prostředí (prach, apod.). 4.5.1.3. Zásady používání a kalibrace Vlasy použité ve vlhkoměru musí být odmaštěné, aby dobře přijímaly vlhkost. Při manipulaci s přístrojem je nezbytné dbát opatrnosti a zejména vyloučit kontakt pokožky s vlasovým svazkem. Částice potu obsahujícího mastné kyseliny mohou v tomto případě ulpět na měřícím čidle a svými hydrofobními vlastnostmi omezit pohlcování vody. Při používání přístroje ve stájovém prostředí je nutné v pravidelných (nejlépe měsíčních) intervalech provést mechanickou očistu přístroje (jemný štětec) a očistit vlasy odmašťovacím prostředkem. Vhodnými prostředky mohou být čistý líh, technický benzín, případně prostředky na nádobí. Ostatní chemické prostředky nejsou vhodné, vlasy ztvrdnou a ztratí pružnost. Vlasy jsou dost jemné, pozor na poškození. Nemají být slepené, každý vlas má být samostatný. Součástí údržby je i očištění a prověření mechanických dílů přístroje z hlediska jejich pohyblivosti, případně jejich promazání. Kalibrace přístroje (regenerace čidla) se provádí jeho zabalením do mokré vyždímané utěrky a jeho ponecháním v tomto stavu přibližně 1 hodinu. Po této době nastavíme ukazovací ručku regulačním šroubkem na hodnotu 100%. Odborní pracovníci používají k této činnosti speciální plstí vyložené nádobky, které se nasunou na měřicí část vlhkoměru a stupnice i nastavovací šroubek jsou volně přístupné. Když nastavení provedeme rychle (ručka po vybalení začne hned klesat) je nastavení přesné. 4.5.2. Psychrometr staniční (Augustův) 4.5.2.1. Popis přístroje a jeho funkce Přístroj je určen pro ambulantní měření venkovní teploty a vlhkosti vzduchu v tzv. meteorologické budce (stanici). Je to dřevěná žaluziová skříňka opatřená lesklým bílým nátěrem, který slouží k ochraně meteorologických přístrojů v ní umístěných před nežádoucími účinky jimiž jsou záření (sluneční), sníh, déšť. Dvojitá řada žaluzií umožňuje dobré provětrávání přístrojů, takže vnitřní podmínky dostatečně odpovídají stavu atmosféry v okolí budky, brání však současně vnikání padajících srážek za silného větru dovnitř. Bílý nátěr je třeba pravidelně obnovovat, protože snižuje pohlcování záření povrchem budky. Výška podstavce je kvůli vyloučení mikroklimatických vlivů volena tak, aby nádobky (čidla) /rtuťových/ teploměrů byly na světových meteorologických stanicích v jednotné výšce 2 m

48

nad zemským povrchem. Dvířka musí být orientována k severu (na severní polokouli), aby při otvírání nedošlo k oslunění přístrojů (Sborník předpisů, svazek 7 ČHMÚ), viz obr. č. 24. Obrázek č.24 Meteorologická stanice

Přístroj funguje na principu psychrometrického měření, jde tedy o soustavu dvou identických rtuťových teploměrů, vzdálených přibližně 50 mm od sebe a čidlo jednoho z nich (vlhkého teploměru) je obaleno textilií trvale ponořenou do kádinky s destilovanou vodou, a tedy permanentně zvlhčováno (obrázek č. 25)

49

Obrázek č.25 Staniční Augustův psychrometr

4.5.2.2. Výhody a nevýhody přístroje Výhodou staničního psychrometru je jeho jednoduchost a vysoká přesnost, je však zcela nevhodný pro použití k měření ve stájovém prostředí. Přístroj totiž nemá čidla chráněná před radiací a vyrovnání teploty čidel s teplotou prostředí při měření na více stanovištích by bylo neúměrně časově náročné. 4.5.2.3. Zásady používání a kalibrace Přístroj je výhradně určen pro použití v meteorologických stanicích. Kalibrace přístroje se neprovádí, údržba zahrnuje kontrolu stavu a případnou výměnu mušelínové punčošky vlhkého

50

teploměru a kontrolu stavu rtuťových sloupců obou teploměrů. Pro orientační určení funkčnosti přístroje je možné použít jednoduchý test, který spočívá v sejmutí mušelínové punčošky a osušení čidla vlhkého teploměru a po přibližně 10 – 15 minutách v odečtení teplot na obou teploměrech. Teploty musí být zcela shodné, v opačném případě je nutno přístroj vyměnit. 4.5.3. Psychrometr aspirační (Assmannův) 4.5.3.1. Popis přístroje a jeho funkce Assmannův psychrometr je modifikací psychrometru staničního. Jde tedy o soustavu 2 rtuťových teploměrů, umístěných ve společném rámu ve vzdálenosti cca 4 cm. Jak ukazuje obrázek č. 26, čidlo jednoho z teploměrů je obaleno textilním krytem, jde tedy o klasický vlhký teploměr (u přístroje označen modrou značkou), čidlo druhého teploměru je neobaleno a v tomto případě se tedy jedná o teploměr suchý (značen červenou značkou). Obrázek č. 26 Detail Assmannova aspiračního psychrometru

51

Čidla obou teploměrů jsou chráněna dvouplášťovým kovový krytem, který tak zajišťuje jejich mechanickou ochranu a zejména chrání obě čidla před radiací. V horní části přístroje se nachází ventilátorek, který je poháněn buď hodinovým strojkem nebo elektromotorkem. Tento ventilátorek zajišťuje prosávání (aspiraci) vzduchu kolem čidel teploměrů, a to rychlostí větší než 2,5 m.s-1. (viz obrázek č. 27). Přesnost správně provedeného psychrometru je lepší než 1,5%. Obrázek č.27 Celkový pohled na Assmannův aspirační psychrometr

52

4.5.3.2. Výhody a nevýhody přístroje Aspirační psychrometry jsou ideálním řešením pro ambulantní měření teploty a relativní vlhkosti vzduchu ve stájovém prostředí. Ochrana čidel před radiací umožňuje práci s přístrojem prakticky v jakékoliv poloze s jistotou správně naměřené teploty. Aspirovaný vzduch také značně urychluje měření, takže s pomocí tohoto přístroje lze za poměrně krátkou dobu proměřit vysoký počet stanovišť. Nevýhodou přístroje jsou poměrně vysoké pořizovací náklady – cena přístroje typu PM-821 (mechanický) se pohybuje okolo 16 000,- Kč. Dle našich zkušeností je poměrně výraznou provozní a konstrukční nevýhodou přístroje velmi špatně čitelné cejchování na obou stupnicích přístroje, jakož i běžným okem špatně viditelný rtuťový sloupec. Tato skutečnost je u většiny komerčních provedení přístrojů kompenzována přítomností posuvné lupy na obou stupnicích (viz obrázek č.26), jde však o plastové zvětšovací čočky, které mají tendenci k rychlému povrchovému opotřebení (zejména drobné poškrábání od tvrdších prachových částic), takže jejich trvalá použitelnost je problematická a většina měřících osob od jejich používání záhy ustupuje. Tato skutečnost pak může vést při odečítání teplot ke snaze přisunout stupnice teploměru blíže k oku a často zcela nevědomky přiblížit nebo dokonce opřít dolní část teploměru s čidly o vlastní tělo. V tomto případě může dojít, k ovlivnění naměřených hodnot neboť ochrana čidel před radiací je v tomto případě neúčinná. 4.5.3.3. Zásady používání a kalibrace Podobně jako u staničního psychrometru se kalibrace přístroje neprovádí, běžná údržba zahrnuje kontrolu stavu a případnou výměnu mušelínové punčošky vlhkého teploměru a kontrolu stavu rtuťových sloupců obou teploměrů. Pro orientační určení funkčnosti přístroje je možné použít jednoduchý test, který spočívá v sejmutí mušelínové punčošky a osušení čidla vlhkého teploměru a po přibližně 10 – 15 minutách v odečtení teplot na obou teploměrech. Teploty musí být zcela shodné, v opačném případě je nutno teploměry vyměnit (orientační cena 1 teploměru 1000,- Kč). Dále se provádí pravidelné vyčištění mechanických součástí hodinového strojku ventilátorku. Z našich zkušeností lze doporučit obrátit se na odborný servis přibližně 1x za rok. Postup při měření aspiračním psychrometrem 1. Navlhčení mušelínové punčošky vlhkého teploměru destilovanou vodou. Provádí se zpravidla těsně před měřením a jejím cílem je důkladné zvlhčení textilního obalu čidla. Dle doporučení výrobce se provádí pomocí přibalené nádobky s destilovanou 53

vodou přímou aplikací na chráněné čidlo. Velmi často však dochází k situaci, že mušelínová punčoška velmi obtížně vodu pohlcuje, zvláště je-li přístroj použit po delším skladování. V tomto případě jednoznačně doporučujeme sundání kovových krytů čidla a přímé zapravení vody do textilie. K této činnosti používáme jinou vlhkou textilii, snažíme se vyvarovat přímému kontaktu pokožky ruky s mušelínem (zanechání mastných hydrofobních součástí potu na punčošce). Po dostatečném zvlhčení již mušelínová tkanina vodu přijímá bez problémů, takže při delším používání aspiračního psychrometru již není nutno kryt čidla snímat a případné další zvlhčení provádíme přímou aplikací destilované vody do přístroje. 2. Natočení hodinového strojku ventilátorku a povolení brzdící zarážky 3. Vlastní měření na stanovištích. Důležité upozornění: při zahájení měření je nutno na prvním měřeném stanovišti setrvat poněkud déle (doporučuje se cca 4 – 5 minut), aby došlo k vyrovnání teploty čidel teploměrů s teplotou prostředí. Na dalších stanovištích lze již měřit rychleji (cca po 1 minutě). Chceme-li mít jistotu, že doba měření je dostatečná, provedeme v intervalu cca 10 sekund dvojí odečtení teplot. Nemění-li se již teploty na obou teploměrech, je měření ukončeno a můžeme pokračovat na další stanoviště. 4. Vlastní výpočet hodnoty relativní vlhkosti. Pro nejsnadnější postup lze doporučit využití psychrometrických tabulek. Postup při výpočtu relativní vlhkosti za použití psychrometrických tabulek uvádí následující příklad. Jedná se o situaci, kdy je na suchém teploměru naměřena teplota TS = 17°C, na vlhkém teploměru pak teplota TV = 14°C. a) V tabulce nejprve vyhledáme řádek, jehož hodnota odpovídá teplotě naměřené na suchém teploměru, tedy 17°C (viz obrázek č. 28)

54

Obrázek č.28 Psychrometrické tabulky – vyhledání hodnoty naměřené na suchém teploměru

b) Dále v tabulce vyhledáme sloupec, jehož hodnota odpovídá rozdílu teplot naměřených na suchém a vlhkém teploměru, tedy 3,0°C (viz obrázek č.29).

55

Obrázek č.29

Psychrometrické tabulky – vyhledání hodnoty odpovídající rozdílu teplot

naměřených na suchém a vlhkém teploměru

c) Na průsečíku vyhledaného řádku a sloupce obdržíme hodnotu relativní vlhkosti vzduchu – tedy pro daný příklad jde o hodnotu RV = 72% (viz obrázek č.30).

56

Obrázek č.30 Psychrometrické tabulky – vyhledání hodnoty relativní vlhkosti vzduchu

4.5.4. Data loggery Comet pro záznam vlhkosti 4.5.4.1. Popis přístrojů a jejich funkce Data loggery pro záznam vlhkosti jsou nejčastěji dodávány v multifunkčním provedení, kdy kromě relativní vlhkosti vzduchu měří i jeho teplotu a hodnotu rosného bodu (viz kapitola 3.5.7.) Záznam je prováděn do energeticky nezávislé elektronické paměti. Údaje lze kdykoli přenést do osobního počítače přes rozhraní USB, RS232, Ethernet nebo GSM modem pro další zpracování.

57

Při měření vlhkosti pracují přístroje s přesností + 2,5% RV od 5 do 90% při teplotě 23°C. Přesnost měření rosného bodu je + 0,5°C od 30% do 95% relativní vlhkosti. Rozlišení údajů o vlhkosti je 0,1% RV. 4.5.4.2. Výhody a nevýhody přístrojů Základní charakteristiky data loggerů pro měření vlhkosti jsou totožné s výše zmíněnými přístroji pro měření teploty (viz kapitola 3.5.7.2). Za jistou nevýhodu lze považovat nedostatečně chráněné vlhkostní čidlo přístroje v jeho základním provedení. Při nasazení této varianty přístroje do stáje dochází v důsledku působení celkem agresivního stájového prostředí (prach, voda, hmyz) k rychlému znečištění čidla a jeho zhoršené funkčnosti. Pro odstranění této nevýhody je možnost dokoupení výměnné krytka čidel, která působí jako filtr vzduchu. Krytka je vyrobena ze sintrovaného bronzu, její filtrační schopnost je 0,025mm (viz obrázky č. 31, 32 a 33). Obrázek č.31 Bronzová krytka čidla loggeru

Obrázek č.32 Čidlo umístěné ve stáji pro hospodářská zvířata (viz šipka)

58

Obrázek č.33 Detail umístěného čidla s krytem měřících prvků

4.5.4.3. Zásady používání a kalibrace K přístroji je dodáváno příslušenství, pomocí kterého lze provádět ověření přesnosti měření (kalibraci) a případně i nové nastavení (justování) přístrojů měřících relativní vlhkost vzduchu. Může jím být v mnoha případech nahrazeno předepsané, cenově nedostupné speciální zařízení pro generování relativní vlhkosti (kalibrační komora). V nádobce, vzduchotěsně připojené na vlhkostní snímač, je generována relativní vlhkost vzduchu, jejíž hodnota je závislá na roztoku použitém uvnitř nádobky. Roztoky pro generování zvolených vlhkostních hladin (vlhkostní standardy) nejsou součástí kalibrační nádobky MD046 a musí být objednány zvlášť.

59

Příslušenství pro kalibraci vlhkoměrů: Obrázek č.34 Nádobka pro kalibraci a justování vlhkosti

Obrázek č.35 Sada 5 náplní na jedno použití se standardem vlhkosti 10 nebo 80% RV s 5 aplikačními poduškami

60

Obrázek č.36 Přístroj připravený ke kalibraci

Více informací o postupu při kalibraci naleznete zde Podobně jako v případě měření teploty se dataloggery se dodávají v provedení bez displeje a s displejem, v obou případech s možností snadné instalace na stěnu se zabezpečením. 61

Příklady dataloggerů: Obrázek č.37 Teploměr – vlhkoměr R3120 včetně rosného bodu s vnitřními čidly T+RV

Obrázek č.38 Teploměr - vlhkoměr S3120 včetně rosného bodu s vnitřními čidly T+RH s displejem

62

Obrázek č.39 Teploměr - vlhkoměr S3631 s vnitřními čidly T+RH. Navíc konektor pro připojení další externí sondy teploty. Možnost zobrazení teploty rosného bodu, teploty externí sondy a rozdílu teploty mezi externí sondou a rosným bodem.

5. Proudění vzduchu Vítr je základní meteorologický prvek popisující pohyb vzduchu v určitém místě atmosféry v daném časovém okamžiku vzhledem k zemskému povrchu. Za vítr se považuje jen horizontální složka vektoru větru. Jde o pohyb vzduchu způsobený rozdíly atmosférického tlaku, které jsou samy důsledkem různých teplot a jim odpovídajících různých hustot vzduchu. Proudění vzduchu z míst vyššího tlaku vzduchu do míst nižšího tlaku vzduchu a tím i rychlost větru závisejí na velikosti tohoto rozdílu. Vzduch proudí vždy z míst s nižší teplotou, kde je vyšší tlak vzduchu do míst s teplotou vyšší, kde je tlak vzduchu nižší. Vzduch ve stáji proudí jak turbulentně (vířivě), tak i přímočaře. Ovlivňují to konstrukce, systémy větrání, otevírání oken a vrat, výskyt netěsností apod. a vznikají tak velice složité a nerovnoměrné poměry v proudění vzduchu. Směr proudění vzduchu lze jen velmi nesnadno odhadnout. Přiváděný chladnější a těžší vzduch klesá k podlaze a po ohřátí se jako teplejší proud rozptyluje vzhůru ke stropu.

63

5.1. Fyziologický význam proudění vzduchu Chceme-li zhodnotit vliv proudění vzduchu na organismus, musíme znát jak směr proudění vzduchu, tak rychlost proudění. Význam proudění vzduchu spočívá v ochlazování kůže zvířat a v ovlivňování vydávání tepla z organismu zvířat. Jeho účinek se zvyšuje u zvířat nedostatečně osrstěných s malou vrstvou podkožního tuku, resp. na těch částech těla, které jsou nedokonale osrstěné, jako je mléčná žláza. Vzduch se má v dosahu zvířat při optimálních teplotách pohybovat maximálně do rychlosti 0,3 m.s-1, při vysokých teplotách může být rychlost vyšší, u dospělých zvířat může překračovat 1 m.s-1. Proudění vzduchu v těchto rozmezích má příznivý účinek na krevní oběh a látkovou výměnu. Při vyšších rychlostech a při nízké teplotě prostředí však nastává nadměrné ochlazení. Zvláště nepříznivé je proudění vzduchu označované jako průvan, což je jemný pohyb vzduchu v uzavřeném prostoru jedním směrem, který způsobuje ochlazování jen určité části těla. Na těchto částech těla dochází k vazokonstrikci, nedostatečnému prokrvení a tím k podchlazení. V orgánech s nedostatečným prokysličením se snižuje fagocytární schopnost a zvyšují se předpoklady pro vznik zánětů, jako např. mastitidy. Za průvan se považuje stav, kdy rychlost proudění vzduchu převyšuje 0,3 m.s-1. Ve stájích vzniká průvan při větrání, při příčném otevírání oken a dveří a nebo při netěsnostech. (Kursa, 1998). 5.2. Měření proudění vzduchu Při měření proudění vzduchu sledujeme jeho dvě základní charakteristiky: 1. Směr 2. Rychlost Metody používané k detekci obou charakteristik proudění se dále dělí v závislosti na tom, zda se měření provádí ve venkovním prostředí (zpravidla vyšší hodnoty proudění) nebo v uzavřeném případně polouzavřeném prostředí stáje. 5.2.1. Měření směru proudění vzduchu Ve venkovním prostředí se směrem větru se rozumí směr, odkud vítr vane. Udává se obvykle v úhlových stupních (např.: 90° = východní vítr, 180° = jižní vítr, 270° = západní vítr, 360° = severní vítr, 0° = bezvětří atp.), případně v desítkách stupňů azimutu (celkem se tedy rozlišuje 36 směrů větru 01 - 36).

64

Směr větru se nejčastěji určuje pomocí větrných směrovek, které se umísťují na stožárech ve výšce 10 metrů nad zemským povrchem. V této výšce je rušivý vliv místních překážek a terénu výrazně menší než v těsné blízkosti povrchu. Příklady větrných směrovek: Obrázek č.40 Panelová jednotka pro měření směru větru

Jde o zařízení určené jako informační zobrazení směru větru ve stupních větrné růžice. Směrovka je s panelovou jednotkou propojena 2-žilovým stíněným kabelem. Obrázek č.41 Směrovka větru

Tato směrovka větru je lineární analogový převodník pro měření směru větru. Směrovka je tvořena duralovým tělesem s komaxitovou povrchovou úpravou, v němž je na nerezových ložiscích upevněn lineární drátový potenciometr (5 nebo 10 kOhm) s 20° přerušením.

65

K určování směru větru lze též použít umělý dým pro filmové účely. Umělý dým je suchá sypká směs, zatříděna dle vyhlášky ČBÚ č. 174/92 Sb. ve třídě II. Tato směs po iniciaci hoří za vývoje velkého množství hustého dýmu. Lze ji používat pouze ve volném terénu mimo dosah obytných a hospodářských budov. S dýmem může pracovat pouze osoba zaškolená. Postup při práci s filmovým dýmem: 1. Dle požadovaného efektu se nasype určité množství slože na nehořlavou podložku při dodržení všech bezpečnostních a protipožárních opatření (cca 4 – 5 polévkových lžic). Takto nasypaná slož se zasype vrstvou cca 0,5 cm suché hlíny nebo písku. 2. Do dýmové slože se zasune stopina (nastříhaný zápalný knot) tak, aby vyčnívala alespoň 40 cm. 3. Konec stopiny se zapálí a obsluha se vzdálí, aby byla mimo dýmový oblak, který má dráždivé účinky. 4. Po vývinu dostatečného množství dýmu pozoruje obsluha jeho pohyb. Zásady bezpečné manipulace s filmovým dýmem: 1. Při manipulaci se složí musí mít obsluha pracovní oděv bez syntetických vláken, vodivou obuv, gumové rukavice, těsné ochranné brýle a protiprachový respirátor. 2. Zakazuje se manipulovat s dýmovou složí ve skladě. 3. Při manipulaci se složí se nesmí prášit, vyvolávat tření nebo úder. 4. Slož musí být skladována v původních obalech při běžné teplotě, v suchých skladech bez přítomnosti jiných látek nebo hořlavin. Ve stájovém prostředí je určení směru proudění vzduchu obtížnější, jednak z důvodů výskytu zpravidla výrazně nižších hodnot proudění (obtížná detekce), jakož i problematické stanovení převládajícího směru (často nekonstantní, až turbulentní charakteristika proudění). Je tedy nutné použít podstatně citlivějších metod, nejčastěji na bázi vývinu určitého množství dýmu a následného pozorování jeho pohybu v různých směrech. Za tímto účelem lze použít kouřových trubic na zjišťování směru proudění vzduchu nebo umělého dýmu pro filmové účely. Kouřové trubice KT 1 na zjišťování směru proudění vzduchu Jde o bezpečné, levné a dostatečně přesné řešení detekce směru proudění. Jedná se o zatavené skleněné trubičky s obsahem granulované směsi (viz obrázek č.41). Tato směs po kontaktu se 66

vzduchem vyvíjí po určitou dobu velmi hustý, a tedy i trvanlivý dým jehož pozorováním můžeme směr větru celkem spolehlivě lokálně určit. Postup při práci s kouřovými trubicemi: 1. Zalomení obou zatavených konců skleněné trubice. K zalomení je vhodné použít kovových oček umístěných na univerzálním nasavači používaném k detekci stájových plynů (viz dále). Nevhodné je použití náhradních prostředků. 2. Nasazení trubice na gumovou hadičku napojenou na dmýchací balónek. 3. Zmáčknutím balónku vháníme vzduch do trubice a vytlačujeme z ní dým do sledovaného prostoru. 4. Pozorováním pohybu kouře určíme převládající směr a charakteristiku proudění vzduchu. Touto metodou je možné monitorovat pouze malé části stájových objektů neboť množství vyvíjeného dýmu je velmi malé. Zásady bezpečné manipulace s kouřovými trubicemi: a) Dbát zvýšené opatrnosti při zalamování konců kouřové trubice. Pracovat s nataženýma rukama co nejdále od očí, zalamování provádět ve směru od těla – hrozí nebezpečí zasažení úlomky skla. b) Trubice zásadně nezalamovat v prostoru výskytu chovaných zvířat – možnost poranění končetin nebo kůže ležících zvířat střepy. c) Zvýšené opatrnosti je nutné dbát při nasazování trubice na gumovou hadičku – možnost poranění ruky ostrým koncem trubice. d) Dým vyvíjení kouřovými trubicemi je zdraví škodlivý – nevdechovat.

67

Obrázek č.42 Kouřové trubice KT1 s dmýchacím balónkem

5.2.2. Měření rychlosti proudění vzduchu Rychlost větru je vzdálenost, kterou urazí pohybující se vzduch za jednotku času, nejčastěji se udává v metrech za sekundu. Orientačně lze odhadnout rychlost proudění vzduchu pomocí Beaufortovy anemometrické stupnice síly větru (0-12 stupňů). Při odhadu síly větru se orientujeme podle následků, které zanechává na krajině (pohyb vodní hladiny, stromů, kouře, pohybu prach a jiných částic apod.) Beaufortova anemometrická stupnice síly větru 0 BEZVĚTŘÍ – 0-0,2 m.s-1, pod 1 km.h-1, kouř stoupá svisle vzhůru. 1 VÁNEK – 0,3-1,5 m.s-1, 1-5 km.h-1, směr větru je poznatelný podle pohybu kouře, vítr však nepohybuje větrnou korouhví (směrovkou). 2 SLABÝ VÍTR – 1,6-3,3 m.s-1, 6-11 km.h-1, vítr je cítit ve tváři, listy stromů šelestí, větrná směrovka se začíná pohybovat. 3 MÍRNÝ VÍTR – 3,4-5,4 m.s-1, 12-19 km.h-1, listy stromů a větvičky jsou v trvalém pohybu, vítr napíná praporky a slabě čeří hladinu stojaté vody. 4 DOSTI ČERSTVÝ VÍTR – 5,5-7,9 m.s-1, 20-28 km.h-1, vítr zdvíhá prach a kousky papíru, pohybuje slabšími větvemi. 68

5 ČERSTVÝ VÍTR – 8,0-10,7 m.s-1, 29-38 km.h-1, listnaté keře se začínají hýbat, na stojatých vodách se tvoří menší vlny se zpěněnými hřebeny. 6 SILNÝ VÍTR – 10,8-13,8 m.s-1, 39-49 km.h-1, vítr pohybuje silnějšími větvemi, telegrafní dráty sviští, používání deštníků se stává nesnadné. 7 PRUDKÝ VÍTR – 13,9-17,1 m.s-1, 50-61 km.h-1, vítr pohybuje celými stromy, chůze proti větru je obtížná. 8 BOUŘLIVÝ VÍTR – 17,2-20,7 m.s-1, 62-74 km.h-1, vítr ulamuje větve, chůze proti větru je téměř nemožná. 9 VICHŘICE – 20,8-24,4 m.s-1, 75-88 km.h-1, vítr působí menší škody na stavbách (strhává komíny, tašky ze střech). 10 SILNÁ VICHŘICE – 24,5-28,4 m.s-1, 89-102 km.h-1, vyskytuje se na pevnině zřídka, vyvrací stromy, působí větší škody. 11 MOHUTNÁ VICHŘICE – 28,5-32,6 m.s-1, 103-117 km.h-1, vyskytuje se velmi zřídka, působí velké škody na domech, lesích. 12 ORKÁN – nad 32,7 m.s-1, nad 118 km.h-1, ničivé účinky. Přesně se rychlost větru měří pomocí anemometrů. Anemometry pracují na těchto principech: Mechanickém - větrem se roztáčí otočné miskové nebo vrtulové čidlo, jehož počet otáček za jednotku času je ve známé závislosti na rychlosti větru. Aerodynamickém - rychlost větru se určí rozdílem mezi dynamickým tlakem ve speciálně konstruované aerodynamické trubici obtékané vzduchem a statickým tlakem v téže trubici za bezvětří. Zchlazovacím - čidlem anemometru může být drát vyhřátý na vyšší teplotu než je teplota okolního vzduchu. Čím větší je intenzita proudění vzduchu, tím více se sníží teplota drátu. Častým provedením zchlazovacích anemometrů bývá též speciálně upravený (nejčastěji kapalinový) teploměr, jehož teploměrné čidlo se ochlazuje v závislosti na rychlosti proudění vzduchu. 5.3. Přístroje vhodné k měření rychlosti proudění vzduchu Ve venkovním prostředí se k měření rychlosti proudění vzduchu používají nejčastěji miskové mechanické anemometry. Anemometr, vybavený registračním zařízením se nazývá anemograf. 5.3.1. Anemometr (viz obrázek č.43)

69

Obrázek č.43 Anemometr ANEMO

Anemometr ANEMO (nebo-li anemometrické čidlo) slouží jako snímací prvek pro měření rychlosti proudění vzduchu. Použití je možné ve všech běžných oblastech měření rychlosti větru, tedy v meteorologii, bioklimatologii, průmyslu (jeřáby, lešení) nebo ve sportu. Anemometr ANEMO není určený k měření v agresivním plynném prostředí. Tělo anemometru je z duralového korpusu s komaxitovou povrchovou úpravou. Uvnitř je svisle uložená nerezová hřídelka osazená dvěma axiálními nerezovými ložisky. Na horním konci hřídele anemometru je upevněn mosazný šestihran, spojený s plastovým výliskem kříže (Robinsonův kříž). Kříž je zajištěný uzavřenou maticí, pod kterou je vložený gumový těsnící kroužek. Ve spodní části hřídelky je pevně usazený kalíšek optické závory, jejíž prvky jsou zapájené do desky plošného spoje spolu s další elektronikou.

70

5.3.2. Ruční anemometr (viz obrázek č.44) Obrázek č.44 Ruční anemometr

Ruční anemometr slouží k individuálnímu měření rychlosti větru s možností nastavení limitní rychlosti, která je pak indikována zvukovým signálem. Přístroj je napájen 9 V baterií typu 51D. Údaj o rychlosti je zobrazován na LCD displeji v m/s. 5.3.3. Panelová jednotka pro měření rychlosti větru (viz obrázek č.45) Obrázek č.45 Panelová jednotka pro měření rychlosti větru

71

Jedná se o zařízení určené jako informační zobrazení rychlosti větru doplněné nastavitelným akustickým limitem rychlosti. Anemometrické čidlo ANEMO je s panelovou jednotkou propojené přes RS485 4-žilovým kabelem. 5.3.4. Registrační zařízení pro měření rychlosti větru (viz obrázek č.46) Obrázek č.46 Registrační zařízení pro měření rychlosti větru

Zařízení je určeno k dlouhodobému sledování větrných poměrů, jako základní faktor k posouzení určité lokality. Snímač větru (anemometr) je umístěn na vrcholu ocelové trubky, či stožáru a propojen stíněným kabelem s registrační jednotkou, kde je umístěna baterie (síť. přívod) pro napájení. Toto zařízení vyvinuté na bázi jednočipového mikroprocesoru slouží k zobrazení okamžité rychlosti a registraci rychlosti větru (nejméně po dobu jednoho roku) ve 20-ti rozsazích. Měření je prováděno v sekundových intervalech a podle dané rychlosti je kontinuálně ukládáno v jednotlivých registrech. Při výčtu měření je celková doba v příslušných registrech zobrazována v hodinách. Registrační zařízení se spotřebou cca. 14 mA je napájeno síťovým adaptérem (případně autoakumulátorem 12V) a vybaveno vestavěnou záložní baterii pro krátkodobé výpadky napájení. Max. délka kabelu propojující snímač větru s registračním zařízením je 100 m .

72

Ve stájovém prostředí je podobě jako u směru určení rychlosti proudění vzduchu obtížnější. Vzhledem k nízkým hodnotám rychlosti proudění je nutné použít vysoce citlivých přístrojů (aerodynamické, zchlazovací nebo ultrazvukové). Problematikou stanovení ochlazovací veličiny prostředí za zabýval Pavelek a Štětina (1997), kteří uvádějí, že měření malých rychlostí proudění vzduchu do 1 m.s-1 je možné provádět pomocí katateploměrů. Dle Klabzuby (2002) se nejčastěji používá provedení, které navrhl Hill na počátku 20. století. 5.3.5. Katateploměr dle Hilla 5.3.5.1. Popis přístroje a jeho funkce Pro stanovení proudění větru pomocí Hillova katateploměru používáme jednoduchou soustavou 2 kapalinových teploměrů, vzdálených od sebe přibližně 15 cm (viz obrázek č.47). Obrázek č.47 Katateploměr dle Hilla

73

Jeden teploměr je standardní teploměr rtuťový, druhý je upravený lihový teploměr (Hillův katateploměr) na jehož kapiláře jsou vyznačeny pouze dva teplotní stupně. Teploměr tedy pracuje pouze v rozsahu 35°C až 38°C. Výsledkem měření je tzv. zchlazovací hodnota (katahodnota), která vyjadřuje množství tepla, které je třeba odejmout z 1 cm2 povrchu nádobky (měřícího čidla), aby se teplota na kapiláře snížila z 38°C na 35°C. Množství tepla, které se ztrácí z katateploměru při ochlazení o 3°C (38°C – 35°C) je vždy stejné, mění se jen délka časového intervalu, za který je vyzářeno. Rychlost vyzařování tepla z katateploměru závisí pak na: -

teplotě prostředí a

-

rychlosti proudění vzduchu v místě měření

5.3.5.2. Výhody a nevýhody přístroje Hillův katateploměr je v našich podmínkách obvyklým řešením monitoringu rychlosti proudění vzduchu ve stájových objektech. Jde o vysoce přesný přístroj s vynikající citlivostí (schopnost měřit i velice nízké hodnoty proudění). Manipulace s ním však vyžaduje zvýšené opatrnosti kvůli možnému poškození přístroje a poranění jeho obsluhy při nešetrném zacházení. Za jistou komplikaci při práci s přístrojem lze označit i poměrně složitý postup při výpočtu výsledků měření. 5.3.5.3. Zásady používání a kalibrace Postup při měření katateploměrem dle Hilla Před měřením: 1. Před zahájením vlastního měření je nutné zaznamenat „faktor přístroje“ (F). Jde o hodnotu, která je vyznačena v horní části přístroje na jeho zadní straně (viz obrázek č. 48) a která srovnává chybu při výrobě katateploměrů. Přístroje se vyrábí ručně, foukáním skla do připravených forem, a tedy každý výrobek je svým způsobem jedinečný. Tato skutečnost se projevuje zejména v různé ploše teploměrných baněk, které tak vydávají za stejných podmínek různé množství tepla. Faktor každého katateploměru tuto chybu opravuje, což je zahrnuto i v příslušných výpočtech.

74

Obrázek č.48 Příklad faktoru katatploměru F= 507

2. Zahřát teploměrnou baňku Hillova katateploměru horkou vodou (50°C – 60°C) tak, aby souvislý lihový sloupec přesáhl hodnotu 38° na kapiláře a vystoupal přibližně do 1/3 jejího rozšíření na horní straně přístroje (viz obrázky č.49 a 50.) Obrázek č.49 Rozšíření kapiláry katateploměru

75

Obrázek č. 50 Detail rozšíření kapiláry

3. Osušit baňku katateploměru suchou utěrkou. Jde o důležité opatření, které zabraňuje odpařování vody z povrchu baňky a následnému odebírání tepla. V případě opomenutí tohoto kroku by se katateploměr choval jako vlhký teploměr psychrometru, pokles lihového sloupce by nastal rychleji a naměřili bychom tak vyšší rychlost proudění, než ve skutečnosti je. Vlastní měření: 4. Umístit soustavu katateploměr-rtuťový teploměr do klidové polohy 5. Stopkami změřit čas poklesu lihového sloupce katateploměru z 38°C na 35°C [s] (viz obrázek č.51). Obrázek č.51 Vyznačení rozsahu měřících značek katateploměru

76

6. Odečíst teplotu na rtuťovém teploměru. Zásady bezpečné manipulace s kataploměrem dle Hilla: Při zahřívání teploměrné nádobky katateploměru je nutné dbát zvýšené pozornosti, aby nedošlo k přehřátí teploměrné kapaliny a následné explozi přístroje !!! Jedná se o uzavřený systém, líh při přehřátí nemá možnost pomalého odtoku a při případném roztržení přístroje hrozí nebezpečí poranění měřící osoby skleněnými střepy. 5.3.5.4. Prováděné výpočty Ochlazovací veličina K [W.m-2] Fyziologicky významným faktorem vyplývajícím ze současného působení tepla, vlhkosti a proudění vzduchu je ochlazovací veličina (ochlazovací hodnota, ochlazovací konstanta, katahodnota, refrigerace). Proudění vzduchu má všeobecně ochlazující účinek a při vyšších rychlostech proudění a při nízkých teplotách vzduchu může docházet až k nebezpečné refrigeraci spojené se silným prochladnutím objektů. Refrigerace je často vypočítávána u hospodářských zvířat pro minimalizaci ztrát energie při termoregulaci. Pro mladá zvířata s nedostatečně vyvinutou termoregulací je zvlášť nebezpečné chronické působení přízemních studených průvanů. Ochlazovací veličina vyjadřuje ztrátu tepla z povrchu organismu a též termický komfort člověka a zvířat. (termický komfort je tepelná pohoda, kdy se člověk nebo zvíře v daném prostředí při dané činnosti cítí příjemně a není mu ani horko ani chladno). Jedná se o množství tepla, které je za dané mikroklimatické situace vydáváno z jednotky povrchu těla za určitý časový úsek. Dříve se vyjadřovala v mcal.cm-2.s-1 (mJ.cm-2.s-1) , nově se vyjadřuje v W.m-2 (1 mcal.cm-2.s-1 = 41, 86 W.m-2). Výpočet hodnoty ochlazovací veličiny:

K=

F t

F – faktor přístroje [mcal.cm-2] Jde o konstantní množství tepla [mcal], které ztrácí 1 cm2 povrchu baňky katateploměru při ochlazení z 38°C na 35°C t- čas poklesu lihového sloupce katateploměru z 38°C na 35°C [s] Číslo tepelné pohody P Při výpočtu této veličiny již zohledňujeme teplotu prostředí, ve kterém se jedinec nachází. 77

P=

T K

T – teplota prostředí naměřená na rtuťovém teploměru [°C] K – katahodnota [mcal.cm-2.s-1] Výpočet rychlosti proudění vzduchu Pro přesné stanovení rychlosti proudění vzduchu katateploměrem dle Hilla je zapotřebí stanovit následující hodnotu:

K 36,5 − T Hodnota tohoto zlomku rozhoduje o dalším postupu ve výpočtu. 1.

K ≤ 0,6 ⇒ v ≤ 1 m.s −1 36,5 − T

Je-li hodnota zlomku menší nebo rovna 0,6, předpokládáme rychlost proudění vzduchu do 1 m.s-1 a pro výpočet rychlosti proudění použijeme následující postup: 2

K ⎞ ⎛ − 0,20 ⎟ ⎜ 36,5 − T ⎟ m.s −1 v=⎜ ⎟ ⎜ 0,40 ⎟ ⎜ ⎠ ⎝

[

2.

]

K > 0,6 ⇒ v > 1 m.s −1 36,5 − T

Je-li hodnota zlomku větší než 0,6, předpokládáme rychlost proudění vzduchu větší než 1 m.s-1 a pro výpočet rychlosti proudění použijeme upravené rovnice:

2

⎞ ⎛ K − 0,13 ⎟ ⎜ 36,5 − T ⎟ m.s −1 v=⎜ ⎟ ⎜ 0,47 ⎟ ⎜ ⎠ ⎝

[

]

Pro praktické hodnocení významu ochlazovací veličiny a čísla tepelné pohody v chovech zvířat slouží stupnice uvedené v následující tabulce 78

Tabulka č.2 Stupnice pro hodnocení ochlazovací veličiny a čísla tepelné pohody: ochlazovací veličina všeobecně nízká (teplo, horko, dusno) nízká pro dospělá zvířata, optimální pro mláďata optimální pro dospělá zvířata, zvýšená pro mláďata zvýšená – všem kategoriím chladno vysoká – všem kategoriím zima

Číslo tepelné pohody

W.m-2

mcal.cm-2.s-1

126 – 209

3–5

> 3,5

209 – 293

5–7

3,5 – 3,2

293 – 419

7 – 10

3,1 – 1,8

419 – 502 nad 502

10 – 12

P

< 1,8

nad 12

Při hodnotě refrigerace nižší než 4 průměrně oblečený člověk při lehké fyzické práci cítí nesnesitelné horko. Při hodnotách 4-8 je mu horko, v intervalu 8 až 12 teplo, v intervalu 12 až 20 příjemně. Při hodnotách 20 až 40 pociťujeme chladno, v intervalu 40 až 80 je nám zima a pokud je hodnota refrigerace větší než 80 je nám nesnesitelná zima. S refrigerací velmi úzce souvisí tzv. pocitová teplota člověka. Pokud vyjdeme do mrazivého jasného lednového dne, kdy nefouká vítr, zdá se nám, že je daleko tepleji, než ukazuje rtuť teploměru. Naopak za zataženého a větrného podzimního dne, dokáže silný vítr snížit naši pocitovou teplotu až o 3 °C. 5.3.6. Ultrazvukový měřič rychlosti větru (viz obrázek č.52) Obrázek č.52 Ultrazvukový měřič rychlosti větru

79

Zařízení je určené pro vysoce přesné měření s rychlostí větru do 10 m.s-1. Přístroj pracuje s ultrazvukovými zářiči s oboustranným měřením větru s tangenciálním vyhodnocením se směru měřících sond po nastavenou dobu 5 nebo 10 sec a na displeji je znázorněn maximální údaj rychlosti po dobu měření. 5.3.7. Termoanemometry 5.3.7.1. Popis přístrojů a jejich funkce V technice prostředí se pro měření rychlosti vzduchu v místnostech, stájových objektech, ve větracích a klimatizačních zařízeních velmi často používají termoanemometry, které se označují také jako žárové anemometry či žhavené anemometry. Jsou založeny na principu měření intenzity ochlazování různých vzduchem obtékaných tělísek, jako je např. žhavený drátek, dva různoběžné drátky nebo žhavená kulička. Termoanemometry lze použít dle konstrukce čidla a dle nastaveného rozsahu přístroje pro rychlosti v rozmezí od 0,01 do 100 m.s-1. Směrem k nulové rychlosti se citlivost termoanemometrů zvětšuje. V technice prostředí jsou užitečné především pro měření malých rychlostí do 1 m.s-1, kde se nedají použít mechanické anemometry. 5.3.7.2. Výhody a nevýhody přístrojů Předností termoanemometrů jsou relativně malé rozměry sond, které nenarušují příliš proměřované rychlostní pole. Anemometry se žhavenými drátky či malými žhavenými tělísky, vybavené moderní elektronikou umožňují někdy navíc i měření intenzity turbulence, měření autokorelačních funkcí apod. Mezi nedostatky termoanemometrů lze řadit jejich závislost na teplotě prostředí, ale u mnohých přístrojů bývá tento vliv potlačen zvýšením teploty drátku, nebo lépe měřením teploty okolí a automatickým provedením potřebných korekcí. Rychlostní čidla s malými žhavenými tělísky vyžadují navíc vysokou čistotu měřeného prostředí, aby nedošlo k jejich mechanickému poškození. 5.3.7.3. Zásady používání a kalibrace Cejchování anemometrů pro extrémně malé rychlosti lze provést umístěním sondy na rotující rameno nebo tažením sondy v klidném prostředí. Žhavený drátek se vkládá do měřeného prostoru kolmo na směr proudu, při jeho odklonění o úhel 10° naměříme rychlost menší asi o 3 %. Žhavená kulička je prakticky směrově nezávislá, proud by však neměl přicházet ze strany držáku.

80

5.3.7.4. Příklady anemometrů vhodných pro použití ve stájovém prostředí Obrázek č.53 Testo 425

Jde o kompaktní anemometr s pevně připojenou termickou sondou proudění včetně teleskopu. Pomocí přístroje lze měřit rychlost proudění vzduchu, jeho teplotu a objemový průtok. Časové nebo bodové vytvoření střední hodnoty podává informaci o průměrné naměřené hodnotě objemového průtoku, rychlosti proudění a teploty. Testo 435 Testo 435 je multifunkční přístroj, který měří současně hodnoty teploty, relativní vlhkosti a proudění vzduchu (viz obrázek č. 54). Zařízení vyniká svým intuitivním ovládáním a jednoduchou navigací v menu. Přístroje testo 435-2/-4 nabízejí při měřeních na různých měřicích místech tu výhodu, že naměřené hodnoty jsou přiřazovány právě aktuálnímu měřicímu místu. Spolehlivost přístrojů hraje rozhodující roli. Testo 435 je robustní a spolehlivý přístroj s třídou krytí IP 54. Použitý materiál působí jako integrovaná ochrana proti nárazu a úderu. Velký podsvícený displej je mírně zapuštěn do krytu přístroje a je tak lépe chráněn. Silné magnety na zadní straně přístroje zajišťují bezpečné připevnění na měřicím místě. Vedle klasických sond s kabelem je možné využít bezdrátové spojení sond s přístrojem až do vzdálenosti 20 m. Je tak vyloučeno poškození kabelu nebo omezení v manipulaci. Testo 435 pojme a zobrazí maximálně tři rádiové sondy. Rádiové sondy jsou k dispozici pro teplotu a podle typu přístroje pro vlhkost. Pro rádiový modul je možno se kdykoliv rozhodnout a přístroj jím jednoduše doplnit.

81

Obrázek č.54 Testo 435 s měřící sondou

Testo 435 dokumentuje výsledky měření buď na PC pomocí jednoduchéhu programu Comfort Software Basic x35, který je volně šiřitelný nebo přímo na místě na přenosné tiskárně protokolů testo. Protokoly měření zobrazují na PC zákazníkovi data naměřená v kanále, dlouhodobá měření a měření stupně turbulence. Do formuláře může být umístěno firemní logo. Pro zobrazení dat na PC je k přístrojům Testo 435-2/-4 přiložen odpovídající software. V přístroji se ukládají jak jednotlivá měření, tak i sestavy měření (10.000 naměřených hodnot) a nakonec se pomocí PC programu Comfort Software zobrazí buď tabulkově (viz obrázek č. 55)

82

Obrázek č.55 Tabulková forma záznamu dat z přístroje Testo 435

nebo graficky (viz obrázek č. 56). Obrázek č.56 Grafická forma záznamu dat z přístroje Testo 435

83

Testo 435 přenáší data v místě měření bezdrátově přes infračervené rozhraní do tiskárny protokolů testo. Při tisku je kromě naměřených hodnot dokumentováno datum a čas měření. Použitím funkce “cyklický tisk” mohou být tiskárnou protokolů tištěny naměřené hodnoty cyklicky, a to v časovém intervalu od 1 minuty do 24 hodin. Takto je možné přístroji Testo 435-1/-3 dokumentovat sestavy měření na papíře i bez datové paměti (viz obrázek č.57). Obrázek č.57 Bezdrátová infra- komunikace přístroje Testo 435 s tiskárnou

6. Chemické faktory stájového mikroklimatu Stájový vzduch je významným faktorem, bezprostředně obklopující ustájená hospodářská zvířata. Jeho složení je vysoce proměnlivé a je vždy odlišné od vzduchu venkovního. Vzduch ve stáji obsahuje více vodní páry, CO2 a mikrobů. Některé typy provozů se vyznačují i zvýšenou koncentrací amoniaku a sirovodíku; haly pro chov drůbeže nebo výkrm prasat se suchým krmením jsou známé vysokými koncentracemi prachu všech hmotnostních a věkových kategorií. Složení stájového vzduchu tedy závisí na řadě faktorů (celkový počet zvířat, koncentrace zvířat na jednotku plochy, celková hygiena prostředí, kvalita a intenzita větrání).

84

Jde o směs atmosférického vzduchu a plynů vznikajících ve stáji. Je to zejména oxid uhličitý vydechovaný zvířaty, amoniak z exkrementů a moči, sirovodík vznikající při hnilobném rozkladu organických látek, bachorové a střevní plyny s převahou metanu a řada dalších. Hašek (1980) uvádí následující průměrné složení atmosférického vzduchu v tabulce č.3: Tabulka č.3 Průměrné složení atmosférického vzduchu plynná složka

chemická

obsah složky dle

značka

objemu [%]

hmotnosti [%]

dusík

N2

78,09

75,5

kyslík

O2

20,95

23,17

argon

Ar

0,93

1,286

oxid uhličitý

CO2

0,035

0,043

neon

Ne

1,8 . 10-3

1,2 . 10-3

helium

He

5,24 . 10-5

7,0 . 10-5

krypton

Kr

1,0 . 10-4

3 . 10-4

vodík

H2

5,0 . 10-5

xenon

Xe

8,0 . 10-6

ozon

O3

1,0 . 10-6

4,0 . 10-4

Kursa (1998) srovnává průměrné složení atmosférického, vydechovaného a stájového vzduchu – viz tabulka č.4 Tabulka č.4 Průměrné složení atmosférického, vydechovaného a stájového vzduchu plyn

vzduch atmosférický [%]

vydechovaný [%]

stájový [%]

dusík

78,09

78,09

78,09

kyslík

20,95

16,40

19,6 – 20,7

oxid uhličitý

0,035

4,24

0,2 – 0,4

Z několika set plynů, které se nacházejí v odpadním vzduchu z objektů chovu hospodářských zvířat nebo unikají do ovzduší ze skládek statkových hnojiv nebo při jejich aplikaci na půdu, představují oxid uhličitý, amoniak, methan a oxid dusný především globální problém, protože se jedná o tzv. „skleníkové plyny“, jimž se přisuzuje podíl na globálním oteplování povrchu Země, zatímco z hlediska ochrany zdravých podmínek života lidí, zvířat a dalších organismů mají největší význam emise pachových látek, z bodových, liniových či

85

plošných znečišťování ovzduší, které obtěžují zejména obyvatelstvo v okolí až několika set metrů od chovných objektů, skladů statkových hnojiv a hnojených polí. Množství škodlivých plynů emitovaných do okolí stájí závisí primárně na počtu, druhu a kategorii v dané lokalitě chovaných zvířat, použité technologii chovu a způsobu krmení a úrovni organizace a řízení chovu, sekundárně na obsahu bílkovin v krmivech, koncentraci vodíkových iontů ve statkových hnojivech, zejména tekutých, podávání krmných aditiv, teplotě ovzduší, rychlosti výměny vzduchu, a podestýlce. Pachy produkované v chovech zvířat vznikají převážně mikrobiálním rozkladem zvířecích exkrementů a zbytků nespotřebovaných krmiv, případně dalších odpadních materiálů. Zápach z chovů zvířat je tvořen složitou směsí několika tisíc sloučenin, v níž rozhodující roli z kvantitativního hlediska hraje amoniak. Většina pachových látek je z chemického hlediska na bázi dusíku, síry a kyslíku. Vzhledem k čichovému vnímání mají tyto sloučeniny účinek synergický, aditivní nebo rušivý. Např. amoniak má synergickou reakci s ostatními pachovými složkami a skutečný obsah amoniaku ve vzduchu je vždy nižší než odpovídá čichové reakci. Pachové látky primárně znehodnocují prostředí ve stájích a sekundárně – jako imise v ovzduší – životní prostředí (Minks aj., 1998).

6.1. Oxid uhličitý - CO2 Oxid uhličitý (CO2 ) je stálou složkou stájového vzduchu, běžně bývá v koncentracích 0,1 až 0,3 % objemových, tj. asi desetkrát více než ve volné atmosféře. Ve velmi špatně větraných stájích může dosahovat koncentrací 0,4 až 0,6 %, lokálně a krátkodobě i více. Jde o bezbarvý plyn, bez zápachu, dobře rozpustný ve vodě, těžší než vzduch. Převládající názor, že se hromadí v nižších vrstvách stájového prostoru patrně není zcela jednoznačně prokázán. Pokud je v přípustných koncentracích tak nemá účinky na fyziologické funkce ustájených zvířat. Hlavní význam CO2 spočívá v indikaci kvality vnitřního vzduchu a tím i účinnosti větracího systému. 6.1.1. Metody ke stanovení obsahu CO2 ve stájovém vzduchu Nejčastějšími metodami používanými pro detekci CO2 ve stájovém vzduchu jsou: 6.1.1.1. Orientační metody – stanovení pomocí indikátorových trubiček K orientačnímu stanovení CO2 ve stájovém prostředí potřebujeme na obou koncích vzduchotěsně zatavené skleněné indikátorové trubice. Na povrchu trubic je znak výrobce, 86

označení typu, počet zdvihů nasávacího zařízení potřebných pro provedení měření, stupnice a šipka označující směr proudění ovzduší při nasávání. Ve spojení s detekčními trubicemi se k orientačnímu zjišťování koncentrace škodlivin v ovzduší používá Nasavač Universál 86. Nasavač tvoří pryžový měch oválného harmonikového tvaru, který je na obou koncích uzavřen plastovými bočnicemi. Na jednu bočnici je našroubována hlavice s pryžovým těsněním a na její olivku je navlečena pryžová hadice, do které se zasune detekční trubice. Vně měchu na bočnicích jsou upevněny dva omezovací řetízky, které zajišťují nastavení určitého nasávaného objemu vzdušiny. Na jednom řetízku bočnice je ulamovač konce detekční trubice (viz obrázek č.58). Nasavač je s pohotovostním pouzdrem vložen do brašny. Obrázek č.58 Nasavač Universál 86

Po nasátí stanoveného množství vzduchu přes trubici dochází k chemické reakci výplně trubice s oxidem uhličitým obsaženým ve vzduchu, a podle rozsahu barevné změny obsahu trubice vzniklé při reakci odhadujeme na stupnici obsah CO2. Detekční trubice jsou prvotně určeny pro použití v prostorách s předpokládaným vysokým obsahem CO2 ve vzduchu (záchranáři, speleologové atd.), a proto je jejich měřící rozsah od 1obj.% do 16 obj%.

87

Postup při měření: 1) Kontrola funkce nasávacího zařízení. Nasavač je konstruován pro nasátí objemu 100+5 cm3 vzduchu na jeden zdvih. Pro správnou funkci musí být zajištěna jeho naprostá těsnost. Těsnost zařízení kontrolujeme úplným stlačením měchu a následným ucpáním nasávací hlavice. Pokud během 10 – 20 sekund nedochází n zpětnému natahování měchu, je prokázána jeho těsnost. 2) Pomocí kovového oka ulamovače zalomíme oba zatavené konce detekční trubice. Bezpečnostní opatření!!! Podobně jako při manipulaci s kouřovými trubicemi, je nezbytné i při práci s detekčními trubicemi dbát zvýšené opatrnosti při zalamování konců trubice. Pracovat s nataženýma rukama co nejdále od očí, zalamování provádět ve směru od těla – hrozí nebezpečí zasažení úlomky skla. Trubice zásadně nezalamovat v prostoru výskytu chovaných zvířat – možnost poranění končetin nebo kůže ležících zvířat střepy. 3) Nasazení trubice na pryžovou hadici nasavače. Při této činnosti je nutné dbát na nasazení trubice ve správném směru, tak aby šipka na detekční trubici směřovala směrem k nasavači, a analyzovaný vzduch tedy procházel přes celou délku trubice (viz obrázek č.59). Obrázek č.59 Nasazení detekční CO2 trubice do Nasavače Universál 86

4) Provedení deseti zdvihů nasavače. Při nasávání je nutné dbát na dostatečné zmáčknutí měchu, jakož i na jeho následné úplné natažení (poznáme podle napnutí omezovacích 88

řetízků). Trubice jsou sice konstruovány pro jedno nasátí nasavače (tedy pro 100 ml vzduchu), jejich měřící rozsah (1% - 16%) však při tomto postupu znemožňuje jejich použití ve stájových objektech, kde koncentrace CO2 běžně nepřesahuje 0,3 – 0,4%. Při jednom zdvihu nasavače by tedy barevná změna na trubici byla prakticky okem nedetekovatelná a chyba při takovém způsobu měření by byla velmi vysoká. Omezujeme ji tedy větším množstvím prosávaného vzduchu (10 x 100 ml). 5) Odečtení výsledku. Po 10 nasátích neprodleně odečítáme rozsah barevné změny na stupnici detekční trubice. Výslednou naměřenou hodnotu je nutné dělit deseti v důsledku desetinásobně vyššího množství analyzovaného vzduchu (viz obrázek č. 60). Obrázek č.60 Barevná změna v detekční trubici po nasátí objemu 10x100 ml vzduchu

6.1.1.2 Titrační analytická metoda (Subbotin-Nagorski) Jde o velmi přesnou metodu stanovení obsahu oxidu uhličitého ve vzduchu, metoda je však velmi pracná a zdlouhavá, proto je její význam ve veterinární a zemědělské praxi spíše okrajový a nachází uplatnění spíše při vědeckých studiích. Princip metody:

89

Jde o pohlcení oxidu uhličitého ze známého objemu vzduchu do roztoku hydroxidu barnatého, za vzniku uhličitanu barnatého. Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3 + H2O Z rozdílu titrů hydroxidu barnatého před a po reakci se vzdušným oxidem uhličitým stanovíme jeho obsah ve vzduchu. Změnu titru hydroxidu barnatého reakcí s oxidem uhličitým za vzniku uhličitanu barnatého prokazujeme titrací s kyselinou šťavelovou. Postup: 1. Laboratoř Před zahájením měření provedeme v laboratoři první titraci roztoku hydroxidu barnatého s kyselinou šťavelovou. Jako indikátor používáme fenolftalein. Spotřebu kyseliny šťavelové zaznamenáme (x1). Titrovaný roztok hydroxidu barnatého přelijeme do připravené 100 ml láhve se zábrusem. 2. Stáj Ve stájovém objektu naplníme 5 l láhev s dvojitou zátkou stájovým vzduchem. Soustavu hermeticky napojíme na 100 ml láhev s hydroxidem barnatým, který přelijeme do láhve se stájovým vzduchem a 10 minut protřepáváme. Poté přelijeme hydroxid barnatý s pohlceným oxidem uhličitým zpět do 100 ml láhve. 3. Laboratoř Po převezení vzorků hydroxidu barnatého s pohlceným a chemicky vázaným oxidem uhličitým do laboratoře necháme tyto 16 hodin odstát aby došlo k sedimentaci vzniklé sraženiny. Po této době provedeme druhou titraci vzorku roztoku hydroxidu barnatého s kyselinou šťavelovou za použití fenolftaleinu jako indikátoru. Spotřebu kyseliny šťavelové opět zaznamenáme (x2). Výpočet:

X1(X 2 ) =

množství (COOH )2 ⋅ 100 spotř Ba(OH )2 (titrace )

X = X1 – X2 = ml (COOH)2 → mg CO2 ve vytřepaném objemu vzorku vzduchu Výpočet CO2 ve 100 ml vzduchu:

M CO 2 =

X . 100 [mg CO 2 ] objem láhve

Přepočet na objemová procenta:

90

VCO2 = MCO2 . 0,509 [% obj.] 6.1.1.3. Metoda infračervených senzorů Princip metody: Infračervené spektrofotometry jsou určeny ke zkoumání struktury látek a k identifikaci organických sloučenin i pro jejich kvantitativní analýzu. Jsou to však složitá a nákladná zařízení, využívaná především v laboratorní praxi. Za provozní přístroje jsou voleny infračervené bezdisperzní analyzátory. Bezdisperzní přístroje pracují bez rozkladu světla a využívají absorpci ve velmi široké oblasti spektra. U provozních přístrojů se používají vlnové délky od 0,7 do 10 nm. Bezdispezní analyzátory jsou mnohem jednodušší, levnější a mechanicky odolnější než disperzní přístroje. Selektivity se u bezdisperzních analyzátorů, které pracují s neselektivním zdrojem záření, nejčastěji dosahuje použitím selektivního detektoru, jenž reaguje jen na určitou vlnovou délku nebo oblast záření. Schéma takového přístroje je nakresleno na následujícím obrázku. Obrázek č.61 Schéma infračerveného bezdisperzního analyzátoru

Infračervené záření vychází ze dvou zářičů a je usměrňováno pomocí parabolických zrcadel. Zářiči většinou jsou kovová vlákna nebo pásky elektricky žhavené na teplotu asi 600 až 800°C. Svazky paprsků procházejí měřicí a srovnávací kyvetou do detektoru. Vnitřní povrch kyvet bývá pozlacený, okénka jsou zhotovena z materiálu propouštějícího infračervené záření 91

(slída, KCl, NaCl). Srovnávací kyveta je naplněna plynem, jenž neabsorbuje infračervené záření. Měřicí kyvetou protéká analyzovaný plyn. Obsahuje-li látku absorbující v infračervené oblasti, je záření příslušných vlnových délek pohlcováno a na detektor dopadá záření zeslabené úměrně ke koncentraci vzorku. Detektor je tvořen dvěma komorami naplněnými měřeným plynem. V komorách detektoru se absorbuje infračervené záření těch vlnových délek, které odpovídají měřené látce. Tímto uspořádáním se dosahuje selektivity měření. Princip metody tedy spočívá v absorbování infračerveného paprsku, pohlceného na CO2. 6.1.2. Příklady přístrojů využívajících infračervených senzorů Příkladem přístrojů využívajících tohoto principu měření jsou: Dräger Multiwarn II Jedná se o 4-plynový nebo 5-plynový detektor s infračerveným senzorem. Je to variabilní měřicí přístroj pro měření jednoho až pěti plynů. Je určen pro osobní a prostorová měření výskytu toxických nebo výbušných plynů a nedostatku nebo nadbytku O2 (viz obrázek č. 62). Obrázek č.62 Přístroj Dräger Multiwarn II

92

Přístroj má řadu možných konfigurací : - jeden volitelný infračervený senzor pro měření koncentrace CO2 (pracuje v rozsahu 0 – 25 obj. %) - jeden katalytický Ex senzor (pro hořlavé plyny a páry) - tři volitelné elektrochemické senzory (pro měření koncentraceO2, toxických plynů) -

výběr

ze

13

nástrčných,

inteligentních,

uživatelsky

libovolně

vyměnitelných

elektrochemických senzorů pro měření více než 35 různých plynů (přístroj svou pamětí rozpozná typ senzoru) - volitelně s interní pumpou - volitelně s 50 hod. pamětí a mnohostranným softwarovým vybavením Multiwarn II může sledovat a případně spustit alarm pro maximálně 5 nebezpečných plynů, např.: EX (0-100 DMV), CO2 (0-25 obj. %), O2 (0-25 obj. %), H2S (0-100 ppm), CO (0-500 ppm). Multidetektor Multiwarn II SD Jde o základní přenosný difusní detektor pro současné měření až 5 plynů (1x explozivní, 3x toxický, 1xIR) viz obrázek č.62. Obrázek č.63 Multidetektor Multiwarn II SD

93

6.2. Amoniak - NH3 Čistý amoniak se za normálních podmínek vyskytuje jako bezbarvý plyn, který silně čpí. Má zásaditou povahu, je žíravý a dráždivý. Za vysokého tlaku se dá amoniak skladovat jako kapalina. Dobře se rozpouští ve vodě a reaguje s kyselinami za vzniku amonné soli. Amoniak a amonné sloučeniny patří v zemědělství k nejpoužívanějším hnojivům. Plynný amoniak

se

stále

více

používá

v

chladírenství

jako

náhrada

freonů.

Amoniak se také běžně používá jako bělící a čistící činidlo v průmyslu i v domácnostech. Používá se v nejrůznějších průmyslových procesech včetně výroby hnojiv, umělých hmot, výbušnin, farmaceutických výrobků, kaučuku a v petrochemii. Amoniak působí fungicidně, a proto se používá ke kontrole růstu hub na ovoci. Amoniak je také důležitou součástí přírodního koloběhu dusíku. Vzniká při rozkladu organických materiálů, zejména bílkovin. Ve vodě a v aerobních půdách se přeměňuje na kyselinu dusičnou, která je společně s rozpuštěným amoniakem hlavní formou sloučenin, ze kterých rostliny odebírají dusík potřebný pro svůj růst. Suchozemští živočichové včetně lidí vylučují nadbytek dusíku ve formě močoviny (sloučenina amoniaku a oxidu uhličitého). V důsledku mikrobiálních reakcí se močovina snadno rozpadá a uvolňuje amoniak. Většina amoniaku uvolňovaného do atmosféry pochází z rozkladu živočišných a lidských odpadů. Vysoké hladiny hnojení dusíkatými hnojivy mohou mít za následek vyluhování velkých množství dusičnanů do spodní vody, která je pak buď nevhodná pro lidskou spotřebu, anebo vyžaduje nákladné úpravy pro snížení koncentrace dusičnanů na přijatelné hodnoty. Menší, člověkem vytvořené zdroje unikání amoniaku, zahrnují používání hnojiv a rozklad vegetace i odpadů, stejně jako některé průmyslové procesy. Amoniak je jedním z plynů obsažených v „kyselých deštích“, které hrají důležitou roli v přepravě kyselých znečišťujících látek na velké vzdálenosti s negativním vlivem na vegetaci i živočichy. Množství celosvětových emisí amoniaku se odhaduje v rozsahu 22-35 milionů tun ročně. Z toho přibližně 1 - 2 mil. tun (5 %) tvoří emise přírodního původu, na nichž se významně podílí chov hospodářských zvířat. V chovatelsky vyspělých zemích se celkové emise amoniaku pohybují v rozsahu 10 - 25 kg dusíku/ha/rok. Tvorba amoniaku souvisí s mikrobiálním rozkladem dusíkatých sloučenin, především močoviny a kyseliny močové, přičemž rozhodující roli hraje hodnota pH podestýlky nebo hnoje. V tomto prostředí se amoniak vyskytuje ve dvou formách, jako plynný NH3 nebo jako amoniový kationt NH4+. Uvolňování amoniaku je malé, když hodnota pH hnoje je nižší než 7,0 a naopak značné, když hodnota pH je vyšší než 8,0 (Zapletal aj., 2001). 94

6.2.1. Tvorba amoniaku Amoniak vzniká především rozkladem močoviny nebo kyseliny močové v exkrementech zvířat. Na tomto rozkladném procesu má významný podíl enzym ureáza (amidohydroláza), kterou produkují hlavně některé fekální mikroorganismy. Ureáza může být obsažena i v některých krmivech např. semena luštěnin a jejich zkrmováním obohacovat exkrementy zvířat. Omezením působení ureázy v exkrementech lze významně omezit a zpomalit rozklad močoviny a snížit tak produkci amoniaku. Amoniak emitovaný do okolí stájí má celou řadu negativních účinků na životní prostředí. Nejvýrazněji se jeho nežádoucí vliv projevuje odumírání stromů, zejména jehličnanů v blízkosti emisních zdrojů. Vzájemný je v této souvislosti vliv amoniaku na okyselení půd. Podstatou tohoto jevu je skutečnost, že v dešťových vodách v blízkosti zemědělsky využívaných ploch je zjišťován vysoký obsah amoniaku, jehož ionty jsou v půdě mikrobiální činností rozloženy na dusičnany, které snižují pH až na hodnotu kolem 4,0. V tak kyselém prostředí se z půdy jednak vyplavují potřebné živiny a současně se z jílovitých minerálů uvolňují pro půdní a vodní organismy jedovaté kationty hliníku a dalších těžkých kovů, které se pak s živinami vážou do komplexů, které již rostliny nemohou využít a navíc mohou tyto toxické ionty prosakovat i do spodních vod. Významný je rovněž dálkový přenos amoniaku, který může poškozovat ekosystémy poměrně vzdálené od zdroje (Zapletal aj., 2001). 6.2.2. Vliv amoniaku na složení stájového vzduchu Při nedostatečném přívodu čerstvého vzduchu a jeho rozdělení dochází ve stáji k hromadění škodlivých plynů. Jedná se o výpary (H2O), oxid uhličitý (CO2), amoniak (NH3) a sirovodík (H2S). Spolu s CO2 a ostatními vlhkými látkami (zdivo, podestýlka, krmivo) vytváří složitý chemický komplex amonných solí, které se vlivem kolísající teploty rozkládají a opětně vážou. Měřením byla prokázána dynamická rovnováha mezi amoniakem a oxidem uhličitým. Přesto, že je NH3 podstatně lehčí než vzduch, nelze jednoznačně konstatovat, že se hromadí ve vyšších vrstvách ovzduší ve stáji. Největší koncentrace bývají zjišťovány v místech blízkých jeho zdrojům (podestýlka, podlahy, močůvkové žlábky). S jednotlivými druhy a kategoriemi zvířat a metodami odklizu výkalů je spojen charakteristický zápach. Tento zápach pochází ze směsi mastných kyselin, esterů a aminofenolů, které jsou vnímatelné již v nízkých koncentracích. Ze škodlivých plynů se na zápachu podílí pouze amoniak. Produkce amoniaku ve stájovém prostředí je závislá na době, po kterou ve stájovém prostředí přetrvávají exkrementy hospodářských zvířat, tedy na 95

technologii jejich odklizu. Z tohoto hlediska považujeme vyšší výskyt amoniaku ve stájovém prostředí za indikátor jeho nedostatečné čistoty. Ve stájovém prostředí obvykle kolísá obsah NH3 v ovzduší v rozmezí 0,0001 do 0,003 obj. %, (1 – 30 ppm). S jeho vyššími koncentracemi se obvykle setkáváme ve stájích pro prasata, drůbež a koně a podle Kursy (1998) zde mohou dosahovat hodnot až 0,005 – 0,02 obj. % (50 – 200 ppm). 6.2.3. Vliv amoniaku na zdravotní stav a welfare Práh vnímatelnosti zápachu pro amoniak leží mezi 0,01 a 0,05 ppm. V rozmezí 30 - 50 ppm lze očekávat známky podráždění spojivek a sliznice dýchacích cest, jakož i zvýšenou vnímavost k infekcím respiračního aparátu v důsledku snížené činnosti řasinkového aparátu. Amoniakální zápach je pak zřetelný a nepříjemný. Při koncentraci NH3 ve stájovém ovzduší nad 100 ppm se snižuje příjem krmiva a snižují se přírůstky. Při chronickém zatěžování NH3 ve stájovém ovzduší dochází k postupnému navykání zvířat, které se vysvětluje vytvářením lipoidní ochranné vrstvy v alveolech. To však zatěžuje celkovou výměnu plynů a snižuje intenzitu růstu (Svoboda a Drábek 2005). Kursa (1998) uvádí, že extrémně vysoké koncentrace čpavku 0,1 – 0,15 obj. % (1000 – 1500 ppm) vyvolávají krvácení na sliznicích dýchacích cest, emfyzém plic, poškození CNS s rozvojem křečí, dyspnoí a komatózními stavy. Nejzávažnější je chronické zatížení organismu při překračování maximální přípustné koncentrace, kdy vedle dráždivého účinku na sliznice dochází až k poleptání epitelu sliznic čpavkem rozpuštěným v hlenu nebo tekutině na jejich povrchu. Tím se poruší lokální nespecifická obrana a je uvolněn prostor pro nejrůznější infekce. U člověka se za nízkých koncentrací amoniaku ve vzduchu objevuje celá řada negativních účinků jako je například kašel, podráždění očí, nosu a hrdla. Při vysokých hodnotách koncentrací mohou vznikat záněty kůže, očí, hrdla a plic. Lidé, kteří přicházejí s amoniakem dlouhodobě do styku mohou mít chronické dýchací potíže, zelený zákal nebo onemocnění rohovky. Ochodnický a Poltársky (2003) uvádějí povolenou koncentraci amoniaku do 0,002 % obj. tj. 20 ppm, Kursa (1998) pak uvádí nejvyšší přípustnou koncentraci ve všech stájích 0,0026 % obj., tj. 26 ppm. 6.2.4. Metody ke stanovení obsahu NH3 ve stájovém vzduchu Podobně jako u oxidu uhličitého můžeme metody pro stanovení obsahu amoniaku ve stájovém vzduchu rozdělit do tří skupin: 96

1. Metody orientační 2. Metody titrační – analytické 3. Metody fotometrické 4. Metody používané v plynových analyzátorech (elektrochemicky) 6.2.4.1. Orientační metody 1. Stanovení pomocí detekčních trubiček Při stanovení obsahu amoniaku ve vzduchu pomocí detekčních trubiček postupujeme stejným způsobem jako u ostatních plynů. Používá se pouze jiný typ detekčních trubic s růžovo-fialovou krystalickou náplní, výrobcem označených symbolem NH3. Po zalomení obou zatavených konců trubice a deseti nasátích 100 ml vzduchu pomocí nasavače odečítáme rozsah barevné změny v náplni trubice (viz obrázek č.64). Obrázek č.64 Barevná změna v indikátorové trubici po reakci a amoniakem ze stájového vzduchu

Tento způsob stanovení amoniaku je však vzhledem k ceně detekčních trubic poměrně nákladný, a proto v případě nutnosti měření na větším počtu stanovišť nenachází v bioklimatologických měřeních širšího uplatnění. 2. Stanovení pomocí indikátorových papírků Jde o velmi rychlé, a přitom dostatečně přesné měření. Princip stanovení je založen na vlastnostech amoniaku, který se v plynné formě chová jako zásada, a tedy ovlivňuje i reakci vzduchu s měřícími pH papírky.

97

Rychlá sada pro stanovení amoniaku (Ammonia quick test kit) je komerčně dodávaný jednoduchý test, který obsahuje nádobku s destilovanou vodou a indikátorový pH papírek (viz obrázek č.65). Obrázek č.65 Ammonia quick test kit

Po jeho namočení vodou a dostatečné expozici ve stájovém prostředí měřící osoba porovná barevnou změnu indikátorového papírku s přiloženou barevnou stupnicí, na které jsou přímo vyznačeny odpovídající koncentrace amoniaku v stájovém vzduchu v jednotkách ppm. Vzhledem k finančním nákladům a obtížné dostupnosti této sady na našem trhu lze doporučit jako její plnohodnotnou náhradu použití pH papírků MULTIPHAN Lachema Brno. Postup při práci s indikátorovými papírky: - dostatečné navlhčení indikátorového papírku destilovanou vodou - nejméně 15 – 30 sekund expozice v měřeném prostředí. Z našich měření vyplývá doporučení s papírkem pohybovat z důvodů jeho lepšího kontaktu s analyzovaným vzduchem. - porovnání zbarvení papírku s přiloženou barevnou stupnicí dle obrázku č.66 a následné vyhodnocení obsahu amoniaku ve vzduchu podle následující tabulky:

98

Tabulka č.5 Přibližné hodnoty amoniaku v ovzduší v závislosti na pH pH

6

7

8

9

10

11

NH3 [ppm]

0

5

10

20

50

100

Obrázek č.66 Zabarvení indikátorových pH papírků po expozici ve stájovém ovzduší

6.2.4.2. Analytická – titrační metoda (metoda odměrného stanovení) Podstata zkoušky (ČSN 83 4728 část 3) 1. Amoniak se izoluje ze vzorku absorpcí v roztoku kyseliny sírové. Alikvotní část se destiluje s vodní parou v Parnas-Wagnerově přístroji a uvolněný amoniak se pohlcuje v odměrném roztoku kyseliny sírové. Přebytek kyseliny se stanoví titrací odměrným roztokem hydroxidu sodného na methyl-červeň nebo směsný indikátor dle Tashira.

99

2. Metody se užije ke stanovení obsahu amoniaku od 400 do 20 000 mg.m-3 při objemu plynného vzorku 50 l. Rozsah je možno rozšířit úpravou objemu vzorku při odběru. 3. Stanovení ruší těkavé aminy Výpočet: Obsah a amoniku (cNH3) v mg.m-3 suchých odcházejících plynů za normálních podmínek se vypočítá podle vzorce:

c NH 3

V NH 3

1 ⎡ ⎤ ⎢⎣ B * c( H 2 SO4 ) − 2 A * c( NaOH )⎥⎦ * 34,0612 * Q * 1000 = D(V N + V NH 3 )

1 ⎡ ⎤ ⎢⎣ B * c( H 2 SO4 ) − 2 A * c( NaOH )⎥ * 44,16 * Q ⎦ = D *1000

kde VNH3 je objem NH3 za normálních podmínek, ekvivalentní obsahu amoniaku ve vzorku, v l. U obsahu do 3g.m-3 může být VNH3 zanedbán. Metoda je dostatečně přesná, avšak vzhledem k její časové a provozní náročnosti se v praxi téměř nepoužívá, její využití je omezeno výhradně pro experimentální účely. 6.2.4.3. Metoda fotometrického stanovení Podstata zkoušky (ČSN 83 4728 část 4) Amoniak se izoluje ze vzorku absorpcí v roztoku kyseliny sírové. Z alikvotní části roztoku se v mikrodestolačním aparátu oddestiluje amoniak a pohltí ve vodě. Obsah amoniaku v destilační předloze se stanoví fotometricky za použití Nesslerova činidla. Rozsah užití: Metody se užije ke stanovení obsahu amoniaku od 1 do 400mg.m-3 při objemu plynného vzorku 50 l. 6.2.4.4. Metoda potenciometrická Podstata zkoušky (ČSN 83 4728 část 5) Amoniak se izoluje ze vzorku absorpcí v roztoku kyseliny sírové. Obsah amonných iontů se zajistí na základě potenciálu selektivní amoniakové elektrody, který se ustaví při jejím ponoření do vhodně zředěného roztoku vzorku. 100

Rozsah užití: Metody se užije ke stanovení obsahu amoniaku od 5 do 20000 mg.m-3 při objemu plynného vzorku 50 l. 6.2.4.5. Elektrochemické metody Elektrochemické metody využívá mnoho typů senzorů. Pro analýzu plynů jsou to zejména senzory ampérometrické a galvanometrické. Elektrochemické senzory se uplatňují především při měření koncentrace kyslíku a při měření nízkých koncentrací některých toxických plynů. Ampérometrické senzory jsou založeny na měření proudu procházejícího mezi dvěma elektrodami ponořenými do roztoku elektrolytu. Do měřicího obvodu je zapojen zdroj stejnosměrného napětí. Hodnota vloženého napětí musí odpovídat tzv. limitnímu proudu určované složky v měřeném médiu. Velikost limitního proudu je funkcí koncentrace měřené složky (viz obrázek č.67). Obrázek č.67 Schéma elektrochemického senzoru s pevným elektrolytem

Galvanometrické senzory využívají princip galvanického článku. Elektrodový systém je oddělen od analyzovaného média permeabilní membránou, vyrobenou např. z teflonu, polypropylenu či silikonového kaučuku. Membrána je propustná pouze pro plyny, nikoliv pro vodu a ionty.

101

Elektrochemické senzory různých výrobců se mohou lišit elektrolytem, který bývá většinou vodný, ale i organický, dále tvarem, přístupem plynu k měřicí elektrodě a počtem elektrod. Pro základní funkci senzorů postačují dvě již popsané elektrody, u přesnějších senzorů se obvykle přidává třetí, referenční elektroda, která se neúčastní elektrochemických dějů. Je určena ke stabilizaci potenciálu pracovní elektrody a umožňuje rozšířit lineární oblast měření. Elektrochemické senzory se oproti katalytickým a polovodičovým vyznačují velmi dobrou selektivitou. Přesto se v určitých případech projevuje citlivost i na jiné látky, než pro které jsou určeny. Do jisté míry ji lze odstranit aplikací katalyzátorů, vhodným nastavením pracovního

potenciálu,

použitím

speciálních

filtrů

nebo

softwarově.

Nevýhodou

elektrochemických senzorů je dosti krátká životnost, která se pohybuje od jednoho roku do tří let. Oblast použití elektrochemických senzorů je velmi široká. Uplatňují se v přenosných i stabilních analyzátorech a v monitorovacích zabezpečovacích systémech, kde slouží k monitorování toxických látek v ovzduší (např. CO v garážích, NH3 a freony v chladírenských prostorách apod.). Společně s pelistory a polovodičovými senzory se využívají v multifunkčních analyzátorech, které se osazují několika typy senzorů. Například multifunkční přenosný přístroj MX21 firmy Oldham může být vybaven až čtyřmi různými senzory pro simultánní měření čtyř různých složek ve vzorku plynu. Podobné možnosti poskytuje i přenosný přístroj Multiwarn firmy Dräger. 6.3. Sirovodík – H2S (sulfan) Sirovodík je silně páchnoucí silně toxický plyn. Jde o vodorozpustný plyn, těžší než vzduch. Vzniká při hnilobných procesech – anaerobním rozkladem organických látek, zejména bílkovin s vyšším obsahem sirných aminokyselin. Ve stájovém prostředí se s tímto plynem můžeme setkat u zaroštovaných ustájení, kdy při zdržení tekutého hnoje v podroštových prostorech dochází k jeho vyšší produkci. K vniknutí nahromaděného plynu nad plochu roštů do životní zóny zvířat pak může dojít při odklizu tekutého hnoje nebo při špatně řešeném (zejména podtlakovém) způsobu větrání, kdy plyn může být z podroštových prostor nasát do stájového prostředí. Ve stájích s kompaktní podlahou se s výskytem sirovodíku setkáváme zcela ojediněle, a to pouze v případě, že zvířecí exkrementy dlouhou dobu přetrvávají ve stájových prostorách, a mohou se tedy v nich ve větší míře rozvinout hnilobné pochody. Ze zoohygienického hlediska tedy sirovodík považujeme jednoznačně za indikátor hnilobných pochodů při velmi hrubém zanedbání hygienické péče.

102

6.3.1. Vliv sirovodíku na zdravotní stav a welfare Podle Kursy (1998) vniká sirovodík do organismu dýchacími cestami. Při vysokých koncentracích mají případné otravy zpravidla perakutní průběh neboť dochází k ochrnutí dýchacího centra a kardiovaskulárního systému. Sirovodík má podobně jako amoniak metatoxický účinek (dlouhodobý účinek zvýšené, netoxické koncentrace jedů), který se projevuje tím, že připravuje podmínky pro jiná (zejména infekční) onemocnění. Přímý účinek sirovodíku na sliznice není tak významný jako u čpavku. Účinek sirovodíku potencují i jiné stájové plyny a vysoká vzdušná vlhkost. Nebezpečný je jeho kumulativní charakter, kdy se při vdechování nízkých koncentrací sirovodík v organismu zadržuje a dochází k chronickým otravám, které se projevují celkovou slabostí, poklesem živé hmotnosti, pocením, konjunktivitidami a katary horních cest dýchacích. Ochodnický a Poltársky (2003) uvádějí jako nejvyšší přípustnou koncentrace sirovodíku ve stájích pro hospodářská zvířata je do 0,001 obj. % (, 2003). 6.3.2. Metody ke stanovení obsahu H2S ve stájovém vzduchu Orientační metody – indikátorové trubice Obrázek č.68 Detekční trubice pro stanovení H2S

Plynové analyzátory – elektrochemické metody 103

7. Sluneční záření a osvětlení stájových objektů 7.1. Fyziologický význam osvětlení Světlo představuje viditelnou část spektra slunečního záření v oblasti vlnových délek zhruba 260-760 nm. Nejdůležitějším přírodním procesem závislým na světle je fotosyntéza rostlin, neboť je zdrojem veškeré energie pro fungování celého ekosystému. Světlo však ovlivňuje chování živočichů i přímo, a to svou kvalitou (vlnovou délkou), intenzitou (energetickou vydatností) a délkou působení. Ptáci a savci vnímají změny délky světelné části dne, fotoperiodu, prostřednictvím fotoreceptorů umístěných v oční sítnici. Fotoreceptory spouštějí sérii složitých hormonálních reakcí, jejichž výsledkem je určité chování, fotoperiodismus. Pravidelná proměnlivost v působení světla během denního cyklu vyvolává u živočichů cirkadianní rytmy, jakými jsou načasování sběru potravy, odpočinku či teritoriální chování. Podle rozložení cirkadianní aktivity rozlišujeme druhy denní (diurnální), noční (nokturnální), soumračné (krepuskulární) a arytmické. I u denních živočichů však bývá hlavní období aktivity omezeno na časné ranní hodiny a dobu před soumrakem, zatímco u nočních živočichů to bývá první polovina noci a několik hodin krátce před rozedněním. Změny světelného režimu během roku jsou zdrojem sezónní neboli cirkaannuální rytmicity životních projevů. Biorytmy mohou být vyvolány i změnami teploty nebo vlhkosti, pokud se tyto změny vyznačují dostatečnou pravidelností. Mezi sezónní biorytmy patří migrace, shlukování, výměna srsti či opeření, tvorba tukových zásob, nástup hibernace či pohlavní aktivita. Světlo působí na pohlavní funkce prostřednictvím neurohumorální regulační soustavy, uplatňuje se drážděním sítnice přes opticko – hypotalamo – hypofyzární soustavu. Konečný účinek je potom na pohlavní orgány a štítnou žlázu. U některých druhů pohlavní aktivita vzrůstá na jaře, kdy se den prodlužuje (slepice, krůty, husy, kachny, drobné šelmy, koně), u jiných naopak na podzim (ovce, kozy, jelen lesní). Je ovšem znám také tzv. podzimní tok u tetřevovitých vyvolaný zřejmě také zkracující se fotoperiodou. Vliv délky fotoperiody na zpožděnou implantaci zárodků v děloze (tzv. utajená březost) byl prokázán u některých jelenovitých, medvědovitých a kunovitých, tedy u druhů s delší dobou březosti. Tato výhodná adaptace umožňuje načasovat náročnou péči o narozené potomstvo do optimálního období časné vegetační sezóny. Popsané projevy jsou nápadnější v zeměpisných šířkách dál od rovníku v souvislosti s výraznou sezonalitou. Organismům jsou tyto rytmy vrozené a teprve při jejich dlouhodobém narušování (například experimentálně) se jejich pravidelnost postupně vytrácí. Kupříkladu umělé pouliční osvětlení (světelný smog) ve městech ovlivňuje aktivitu kosa černého natolik, že jehož zpěv můžeme ve městě zaznamenat už v únoru. 104

Dostatečné osvětlení stájových prostorů je též nezbytné pro bezpečnost práce, má význam pro udržování čistoty prostředí, zvířat a technologického vybavení stájí. Z hlediska určení pro příslušnou cílovou skupinu organismů rozlišujeme: a) fyziologické osvětlení – světlo nezbytné k vytvoření příznivých podmínek pro správný průběh příslušných biologických pochodů b) pracovní osvětlení – světlo určené k zajištění pracovní pohody a hygieny prostředí člověka Podle zdroje, ze kterého osvětlení pochází rozdělujeme osvětlení na: a) denní – jde o přímé sluneční záření, případně difusní záření oblohy b) umělé – žárovky, zářivky, výbojky Umělé osvětlení v závislosti na jeho rozsahu a určení bývá zvykem ještě rozlišovat na: a) celkové – například umělé osvětlení celé haly (bezokenní haly nosnic, výkrm kuřat) b) místní – lokální bodový zdroj zpravidla s větší intenzitou osvětlení (v místě výkonu drobných např. chirurgických zákroků na zvířatech, v porodnách apod.). V závislosti na směru, ve kterém se světlo do prostředí dostává můžeme osvětlení dále dělit na: a) horní b) boční c) kombinované 7.2. Definice základních pojmů Lux (značka lx) Osvětlení 1 luxe je vyvoláno dopadem světelného toku 1 lumen, rovnoměrně rozloženým na ploše jednoho m2. Lumen (značka lm) Lumen je definován jako světelný tok vyzařovaný do prostorového úhlu 1 steradiánu bodovým zdrojem, jehož svítivost je ve všech směrech 1 kandela. Jedná se o hlavní jednotku světelného toku, což je světelná energie, kterou zdroj vyzáří za časovou jednotku (1s). Je to však energie posuzovaná z hlediska citlivosti oka na různé vlnové délky světla. Světelný tok je tedy fotometrická veličina. Steradián (značka sr) Steradián je v soustavě SI jednotka prostorového úhlu. Název je odvozen z řeckého stereos. Je definována jako prostorový úhel, který vymezí ze středu na jednotkové kouli jednotkovou plochu (nebo na kouli o poloměru r plochu r²). Steradián je z fyzikálního pohledu bezrozměrná jednotka 105

Kandela (značka cd) Jde o jednotku svítivosti. Je jednou ze sedmi základních jednotek soustavy SI. Je to svítivost světelného zdroje, který v daném směru emituje (vyzařuje) monochromatické záření o frekvenci 540×1012 hertzů a jehož zářivost (zářivá intenzita) v tomto směru činí 1/683 wattů na jeden steradián. Zvolená frekvence je z viditelného spektra, blízká světlu zelené barvy při vlnové délce 555 nm. Lidské oko je nejcitlivější k této frekvenci. Nejprve byla tato jednotka definována jako svítivost svíčky definovaného složení. Typů referenčních svíček však existovalo několik (a tomu odpovídalo několik mírně různých jednotek), a navíc bylo složité zachovat přesně stejné podmínky hoření. Později byla proto jednotka předefinována jako svítivost 1/600 000 m2 povrchu absolutně černého tělesa ve směru kolmém k tomuto povrchu při teplotě tuhnutí platiny (1768 °C) při normálním tlaku 1 atmosféry (101 325 Pa). Tato definice byla přijata na XIII. generální konferenci pro míry a váhy v r. 1967. Všechny definice popisují prakticky stejnou jednotkovou svítivost, která stále odpovídá svítivosti plamene jedné běžné svíčky ve vodorovném směru (plamen je vertikálně protáhlý a proto je ve svislém směru jeho svítivost menší). Pro porovnání: obyčejná žárovka 100 W má přibližně 120 cd. Foot-candle (značka fc) 1 lux = 0,093 fc 7.3. Princip měření osvětlení Principem měření osvětlení je přeměna světelné energie v energii elektrickou (tzv. fotoelektrický jev), kdy dopadající záření uvolňuje z některých látek elektrony, které pak mohou vytvářet elektrický proud v obvodu. Při vnějším fotoelektrickém jevu jsou elektrony uvolňovány z vodivostního pásu kovů a samotný krystal kovu opouštějí. V polovodičích pak může docházet pod vlivem elektromagnetického záření k uvolňování elektronů z elektronových obalů atomů. Tyto elektrony zpravidla samotný polovodič neopouštějí, pouze zvyšují jeho vodivost. Pak hovoříme o tzv. vnitřním fotoelektrickém jevu. Fotoelektrický jev sehrál fundamentální roli při formulování základů kvantové teorie světla. Jednoduché vysvětlení fotoelektrického jevu podal v roce 1905 na základě své fotonové hypotézy A. Einstein (Einsteinova teorie fotoelektrického jevu). Podle této teorie je fotoemise každého elektronu důsledkem pohlcení (absorpce) jednoho kvanta elektromagnetického 106

záření, fotonu. Během tohoto procesu foton zaniká a předává svou energii elektronu. Ta je pak částečně využita k úniku elektronu z kovu a zbytek přeměněn na jeho kinetickou energii. Einstein za vysvětlení fotoelektrického jevu a za svůj přínos k teoretické fyzice obdržel v roce 1921 Nobelovu cenu. 7.4. Přístroje vhodné k měření intenzity osvětlení – Luxmetry Luxmetry se skládají z přijímače s fotočlánkem (měřící sondy) a z měřicího a vyhodnocovacího systému. Konstrukce luxmetrů bývá různá a souvisí s metodou měření fotoproudu a principem samotného fotočlánku. Obvykle je měřen fotoproud vhodným obvodem s operačním zesilovačem. Fotočlánek je nejčastěji používané fyzikální čidlo pro objektivní světelná měření (popř. radiometrická). Někdy je také označován jako fotodetektor. Fotočlánek obsahuje detektor citlivý na světlo. Detektor pak převádí světlo či jinou část elektromagnetického záření na elektrický signál. Fotočlánek bývá součástí fotometrické hlavice, která obsahuje další doplňkové příslušenství např. filtry pro korekci spektrální citlivosti, nástavce pro směrové přizpůsobení, konstrukční součásti, ap. Dnes nejčastěji používané detektory do fotočlánků jsou fotodiody. Asi nejvíce spolehlivé a všestranně použitelné jsou křemíkové fotodiody. Ačkoli ze všech polovodičů převládá jasně křemík, někdy se používají i jiné polovodiče (např. InGaAs pro vyšší vlnové délky). Luxmetr LX-103 Digitální luxmetr LX-103 umožňuje měřit osvětlení v rozsahu 0-50000 luxů (0-5000cd). Má automatické nulování, velmi nízkou spotřebu (2,7 mA). Skládá se ze separátního senzoru (fotodioda s barevným korekčním filtrem) a LCD displeje, který umožňuje odečítání naměřených hodnot pod různými úhly (viz obrázky č.69 a 70). Přístroj je možné nastavit na 3 různé citlivosti měření: A - nejcitlivější režim – rozsah 0 – 1999 LUX B - rozsah 2000 – 19990 LUX (hodnotu na displeji je nutné vynásobit 10) C - rozsah 20000 – 50000 LUX (hodnotu na displeji násobíme 100)

107

Obrázek č.69 Celkový pohled na luxmetr LX-103

Obrázek č.70 Detail displeje a ovládacích prvků luxmetru LX-103

108

7.5. Zásady měření luxmetry Před měřením je nutno sondu vystavit po dobu 5 minut běžnému osvětlení (aktivace fotočlánku). Při měření vždy postupovat s nastavením přístroje v jeho nejvyšší možné citlivosti (při překročení rozsahu měření se na displeji zobrazí symbol 1 – teprve pak přepínáme na nižší citlivost a výsledek násobíme příslušným přepočítacím faktorem). Měření je nutno provádět za plného provozu stájového objektu, při úplném technologickém vybavení a v přítomnosti zvířat. Při měření je nutno dbát, aby měřící osoba nestála v ose dopadajícího světla (vždy tedy zády ke stěně či jiným stavebním konstrukcím – měřit dopadající světlo). Minimálně 1x ročně je nutno přístroj kalibrovat. Kalibraci provádějí specializovaná pracoviště pro příslušné dodavatele přístrojů. Při stanovení denního osvětlení považujeme za ideální měření rovnoměrně zataženou oblohu (v poledních hodinách), kdy barva a intenzita osvětlení nejméně kolísá. Měří se vždy současně hodnoty osvětlení uvnitř objektu a venku (srovnávací osvětlenost), a to při zhasnutí umělého osvětlení. Při měření umělého osvětlení pracujeme v případě okenních hal večer nebo v noci, aby ovlivnění výsledků venkovním osvětlením bylo minimální. U bezokenních hal denní doba měření nerozhoduje. 7.6. Volba stanovišť Při měření jednotlivých parametrů osvětlení je nezbytné zvlášť pečlivě volit jednotlivá měřící stanoviště neboť intenzita osvětlení velmi kolísá, a to i v nepatrných prostorových odstupech. Abychom měřili objektivně, je tedy nutné zvolit poměrně hustou síť stanovišť podle následujících zásad: A- příčné osy stanovišť jsou vedeny v linii oken a meziokenních pilířů B – na tyto osy vedeme kolmice ve vzdálenosti 1 – 6 m, tak aby průsečíky řezů tvořily síť s poměrem stran 2 : 3 – 7 C- krajní osy vedeme vždy 1m od vnitřních stěn budovy (viz obrázek č.71)

109

Obrázek č.71 Schéma výběru stanovišť při měření osvětlení

Výška (srovnávací rovina) měřících stanovišť: U velkých druhů zvířat (skot, koně) dodržujeme srovnávací rovinu ve výšce cca 0,5 m nad podlahou. U prasat, ovcí a koz měření provádíme v úrovni podlahy. V případě klecového ustájení zvířat (bez ohledu na druh a kategorii) měříme v úrovni krmítek a u vícepodlažních klecí je srovnávací rovina dána střední výškou krmítek. 7.7. Ukazatelé hodnocení denního osvětlení 1. Činitel denní osvětlenosti 2. Rovnoměrnost denního osvětlení 3. Koeficient denního osvětlení 4. Odraznost ploch 7.7.1. Činitel denní osvětlenosti (kvocient denního osvětlení) Jedná se o poměr intenzity osvětlení ve stáji k intenzitě osvětlení venku, vyjádřený v procentech. Jde v podstatě o podíl intenzity osvětlení, který se z venkovního prostředí dostává do stájového objektu. 110

e=

Ei . 100 [%] Ee

e – činitel denní osvětlenosti Ei – intenzita osvětlení ve stáji Ee – intenzita osvětlení venku Požadovaná hodnota činitele denní osvětlenosti je u stájových prostorů 0,5 – 2 %. Vnitřní prostory s trvalým pobytem lidí musí mít zajištěno denní osvětlení splňující požadavek na hodnotu emin alespoň 1,5% a na průměrného činitele denní osvětlenosti em nejméně

3%,

i když

by

pro

danou

zrakovou

činnost

stačily

nižší

hodnoty.

U obytných místností je vyžadována minimální hodnota činitele denní osvětlenosti 0,5%, která musí být splněna ve všech kontrolních bodech na srovnávací rovině. Průměrná hodnota činitele denní osvětlenosti je nejméně 2% Postup při měření: Pro správné stanovení činitele denní osvětlenosti je zapotřebí dvou měřících osob s luxmetry. Osoba provádějící měření uvnitř stájového objektu zaujme pozici na prvním stanovišti a vyčká až druhá osoba zaujme pozici pro měření ve venkovním prostředí. Na dohodnutý signál ve stejný čas obě osoby zaznamenají hodnoty naměřené na luxmetrech. Poté se osoba měřící uvnitř přesune na další stanoviště a opět na dohodnutý signál je proveden odečet obou hodnot. Jen tímto způsobem je možné eliminovat kolísání intenzity venkovního osvětlení, ke kterému dochází i za optimálních podmínek měření. Po proměření všech stanovišť následuje výpočet činitele denní osvětlenosti z naměřených dvojic hodnot. Naměřené hodnoty lze graficky zpracovat. Na následujících grafech vidíme znázornění rozložení izočar o stejném činiteli denní osvětlenosti e (%) v pohledu na pracovní rovinu posuzovaného prostoru:

111

Graf č.1 Příklad nerovnoměrného bočního osvětlení

Graf č.2 Příklad rovnoměrného bočního osvětlení

112

Graf č.3 Příklad nerovnoměrného horního osvětlení

Graf č.4 Příklad rovnoměrného horního osvětlení

113

7.7.2 Rovnoměrnost denního osvětlení Jde o velmi důležitý parametr, který vypovídá o tom, jak je světlo distribuováno ve stájovém objektu. Velmi významné místo zaujímá především u boxových, kotcových nebo klecových systémů ustájení, kdy lze tímto způsobem odhalit přílišné výkyvy v intenzitě osvětlení, na které zvířata nemohou reagovat např. přesunem do výhodnějších podmínek. Rovnoměrnost denního osvětlení se určuje jako podíl nejmenší a největší hodnoty činitele denní osvětlenosti, zjištěné v kontrolních bodech sítě na vodorovné srovnávací rovině v celém rozsahu vnitřního prostoru nebo v jeho funkčně vymezené části. U vnitřních prostorů s bočním osvětlením pak platí:

r=

emin emax

r – rovnoměrnost denního osvětlení emin – nejnižší naměřená hodnota činitele denní osvětlenosti emax – nejvyšší naměřená hodnota činitele denní osvětlenosti Požadovaná hodnota r u stájových prostorů je ≥ 0,15 – 0,20 U vnitřních prostorů s horním nebo kombinovaným osvětlením platí:

r=

emin em

r – rovnoměrnost denního osvětlení emin – nejnižší naměřená hodnota činitele denní osvětlenosti em – průměrná hodnota činitele denní osvětlenosti Požadovaná hodnota r u stájových prostorů je ≥ 0,30

114

Tabulka č.6 Požadované hodnoty činitele denní osvětlenosti pro třídy zrakové činnosti u člověka Činitel denní Rovnoměrnost Třída Charakteristika Poměrná osvětlenosti E [%] denního zrakové zrakové pozorovací osvětlení r [-] činnosti činnosti vzdálenost Minimální Průměrný emin em I II

Mimořádně přesná

3330 a větší

Velmi přesná

1670 až 3330

2,5

7

Přesná

1000 až 1670

2,0

6

Středně přesná

500 až 1000

1,5

5

r > 0,2

Hrubší

100 až 500

1,0

3

r > 0,15

Velmi hrubá

menší než 100

0,5

2

-

0,25

III IV V VI VII

Celková orientace

3,5

10 r > 0,2 doporučeno r > 0,3

1

Průměrná hodnota činitele denní osvětlenosti em se určuje jako aritmetický průměr hodnot v kontrolních

bodech

zvolené

pravidelné

sítě

na

vodorovné

srovnávací

rovině.

Rovnoměrnost denního osvětlení se určuje jako podíl nejmenší a největší hodnoty činitele denní osvětlenosti, zjištěné v kontrolních bodech sítě na vodorovné srovnávací rovině v celém rozsahu vnitřního prostoru nebo v jeho funkčně vymezené části. Požadavky na hodnoty činitele denní osvětlenosti se zvyšují, např. při malém kontrastu jasů, pro krátký pozorovací časový úsekem, s ohledem vyšší věkový průměr či zdravotní stav obyvatel, při provozních podmínkách narušujících dobrou viditelnost a všude tam, kde by se vlivem špatné viditelnosti mohla způsobit chyba vedoucí nepřesnostem, haváriím, vážným úrazům apod. Například Třída zrakové činnosti IV zahrnuje zrakové činnosti jako středně přesná výroba a kontrola, čtení, psaní, obsluha strojů, běžné laboratorní práce, vyšetření, ošetření, hrubší šití, žehlení, příprava jídel, závodní sport. Poměrná pozorovací vzdálenost je podíl vzdálenosti kritického detailu od oka pozorovatele a rozměru kritického detailu

115

7.7.3. Koeficient denního osvětlení Jde o kriterium, podle kterého lze stavbu z hygienického hlediska posoudit již na úrovni projektové dokumentace. Pro denní osvětlení se při projektování staveb udávají požadované poměry mezi průsvitnou okenní plochou a půdorysnou plochou podlahy. Požadovaný poměr těchto ploch (okna : podlaha) se nazývá koeficient denního osvětlení a uvádí se v minimálních požadavcích (viz tabulka č.7). Tabulka č.7 Minimální hodnoty koeficientu denního osvětlení pro jednotlivé druhy a kategorie hospodářských zvířat Druh a kategorie zvířat

okna : podlaha

skot obecně

1 : 15

žír

1 : 25

volné ustájení

1 : 20

drůbež v halách

1 : 15

v klecích

1 : 8 - 10

7.7.4. Odraznost ploch Pomocí této veličiny můžeme objektivně posoudit stav čistoty vnitřních stájových povrchů. Jedná se o provozy, které se v pravidelných intervalech bílí vápenným nátěrem z důvodů asanace prostředí a zlepšení odraznosti světla a jeho distribuce v prostoru stáje. Použití metody v prostoru jehož vnitřní povrchy jsou natřeny barevnými nátěry je velmi nepřesné, neboť barva v závislosti na odstínu pohlcuje více či méně dopadajícího světelného záření. Postup při měření: Měřící osoba sevře ruku v pěst a měřící sondu luxmetru uchopí mezi palec a ukazovák. Poté ruku se sondou přiloží k měřenému místu na stěně, tak aby sonda byla orientována rovnoběžně se stěnou ve vzdálenosti 8 – 10 cm. Po odečtení intenzity dopadajícího světla se sonda v ruce otočí tak, aby čidlo směřovalo ke stěně. Při měření je nutno dbát na to, aby sonda byla opět orientována rovnoběžně se stěnou ve vzdálenosti 8 – 10 cm. Poté se odečte na displeji luxmetru intenzita světla odraženého. Porovnáním obou hodnot a vyjádřením v procentech stanovíme výsledek.

116

O=

Eo . 100 [%] Ed

O – odraznost ploch Eo – intenzita světla odraženého Ed – intenzita světla dopadajícího Požadovaná hodnota pro odraznost ploch v objektech pro hospodářská zvířata je 50 – 70 %. 7.8. Ukazatelé hodnocení umělého osvětlení 1. Průměrná hodnota intenzity umělého osvětlení 2. Minimální a maximální intenzita umělého osvětlení 3. Rovnoměrnost umělého osvětlení

r=

E min E max

Požadované hodnoty: r ≥ 0,20 při osvětlení >16 lx r ≥ 0,33 při osvětlení < 16 lx 4. Měrný příkon svítidel Jde o poměr celkového příkonu všech světelných zdrojů [W] k osvětlované ploše [m2] Požadované hodnoty: v případě osvětlení žárovkami minimálně 5 W.m-2, optimálně 8 W.m-2 v případě osvětlení zářivkami minimálně 3 W.m-2 Požadavky na denní a umělé osvětlení jsou uvedeny v ČSN 36 00 88 Osvětlování v zemědělských závodech (viz tabulka č.8).

117

Tabulka č.8

Požadavky na denní a umělé osvětlení dle ČSN 36 00 88 Osvětlování

v zemědělských závodech činitel denního Objekt, pracoviště

osvětlení emin [%]

fyziologické osvětlení [lx]

pracovní

místní pracovní

osvětlení

osvětlení EH

[lx]

[lx]

STAVBY PRO SKOT telata s mléčnou výživou

1,5

40

60

telata s rostlinnou výživou

1,0

40

60

výkrm skotu

0,5

25

40

ustájení dojnic volné, boxy

1,0

60

60

1,5

60

160

porodna, porodní boxy

2,0

100

160

dojírna

2,0

ustájení dojnic vázané s dojením na stáních

600

200

STAVBY PRO PRASATA porodna

1,5

60

100

chov selat

1,0

40

60

výkrm – okenní haly

0,5

0

40

kanci

1,0

60

60

stáj pro ovce

0,5

40

40

dojení ovcí

1,5

250

160

OVČÍNY 160

STÁJE PRO KONĚ konírna

1,0

40

100 1

porodna

2,0

100

160

odchovna kuřat, krůťat

0,8

60/8 2,3

60

výkrm kuřat

0,5

40/4 2,3

60

výkrm kachen a krůt

0,5

2,3

40

snáškové haly s okny

0,5

25 3

40

snáškové haly bezokenní

0,0

16 3

40

líhně

1,5

600

STAVBY PRO DRŮBEŽ

60/4

160

sexování

600

118

5000

1

– pokud se ve stáji nepracuje více než 4 hodiny denně

2

– vyšší hodnota na počátku odchovu nebo výkrmu

3

– v halách s více etážovými klecemi nesmí osvětlenost na spodní srovnávací rovině klesnout pod 25%.

8. Prašnost 8.1. Hygienický význam prašnosti prostředí Stájové ovzduší je znečištěno prachovými částicemi, které tvoří velmi výraznou škodlivou příměs stájového vzduchu. Podle svého složení, velikosti a podle množství v jednotce vzdušného objemu znamenají větší či menší nebezpečí pro zdraví hospodářských zvířat. Zatímco prach ve stájovém ovzduší představuje prokazatelně v určitých koncentracích závažnou zátěž dýchacích cest a spojivek zvířat a lidí, po rozptýlení v okolí stájí není obvykle jeho imisní působení příliš závažné. Daleko větší význam mají prachové částice jako nosiče mikroorganismů, bakteriálních endotoxinů a prachových látek, včetně amoniaku. Hlavním zdrojem prachu ve stájích jsou obvykle suché krmné směsi. Množství prachu, které se z těchto směsí uvolňuje, se odhaduje na 0,1 % z celkového množství krmiv. K uvolňování prachu dochází hlavně při manipulaci s těmito krmivy, zejména při plnění zásobníků krmiv, zvláště nejsou-li jejich výdechové hlavice opatřeny žádnými filtračními zařízeními. Přibližně polovina tohoto množství se vlivem vlhkosti usadí hned ve stáji a odchází s exkrementy a smetky ve formě chlévské mrvy, močůvky, kejdy, či trusu, druhá polovina uniká ve formě úletů do ovzduší. Největší prašnost bývá zaznamenávána v chovech drůbeže, zejména mladších kategorií do stáří 20 týdnů. Emisní koncentrace prachu z chovných objektů a zařízení závisí zejména na druhu krmiva, krmné a chovné technologii, druhu podestýlky a doby jejího uložení ve stáji, druhu, kategorii a stáří chovaných zvířat a celkové zoohygienické úrovni chovu. Průměrné koncentrace prachu v odpadním vzduchu emitovaném z chovných objektů a zařízení se pohybují od 0,5 do 20 mg.m3. Větší prachové částice, které často slouží jako nosiče mikroorganismů a pachových látek mají po opuštění stájí tendenci rychle klesat na zem. Další šíření prachových částic je závislé zvláště na klimatických podmínkách v různých obdobích roku. Přímý vztah mezi koncentracemi prachu uvnitř chovných objektů a v otvorech výduchů byl pozorován do vzdálenosti 3 m od stájí. Ve větších vzdálenostech již tento vztah nebyl prokázán. Např. 10 m od chovného objektu bylo naměřeno již pouhých 11 % z původní koncentrace výduchu. Za mezní hranici šíření prachu z objektů chovu zvířat za běžných klimatických podmínek se považuje vzdálenost 200 m. Pokud se však částečky prachu dostanou hned na výduchu ze stájí 119

do poryvu silného větru mohou přenášet choroboplodné mikroorganismy, pachy, v případě endotoxinů možná i alergeny na mnohakilometrové vzdálenosti. V odborné literatuře se objevily pokusy o snížení prašnosti ve stájích pomocí aditiv do krmných směsí. Např. přídavek zesíleného sulfonamidu Trimediazine BMP údajně snížil významně prašnost medikovaných krmných směsí a následně i emise prachu ve stáji. Možný vliv na životní prostředí nebyl zatím vyhodnocen. ( Minks aj., 1998 ) Podle původu může být prach ve stáji: Organický – (částice steliva, krmiva, chlupy, kůže,…) Anorganický – (jemně rozptýlené částice zeminy, omítky, dlažby apod.) Ve stájovém prostředí se vyskytují zejména organické prachové částice (až 90%) rostlinného a živočišného původu s minimem podílu prachu anorganického (SiO2). Tzv. zemědělský prach obsahuje rostlinné součásti, bakteriální a houbovité mikroorganismy, roztoči, fragmenty hmyzu, další elementy + myko- a endotoxiny (alergogenní látky). Biologická agresivita prachových částic je dána jeho dráždivými účinky na sliznici, především dýchacích cest. Může však docházet i k poškození jiných tkání, např. spojivek, kůže apod., v závislosti na složení jednotlivých částic prachu a jejich velikosti. Podle ní je pak možné usuzovat na hloubku průniku v dýchacích cestách, podle chemického složení na dráždicí efekt napadených tkání. Pohyb prachových částic závisí na jejich velikosti. Velmi drobné prachové částice vykonávají tzv. Brownův pohyb a nesedimentují. Všechny ostatní částice sedimentují. Rychlost sedimentace prachových částic uvádí tabulka č. 9: Tabulka č.9 Rychlost sedimentace prachových částic částice

průměr v μm

Sedimentace cm . s-1

Hrubá prachová částice

500 – 50

300 - 15

Střední prachová částice

50 - 10

15 – 0,6

Jemná prachová částice

10 – 0,5

0,6 – 2 . 10-2

0,5 – 0,1

2 . 10-2 – 2 . 10-4

Velmi jemná prachová částice

Hygienický význam prachu je dán jeho vlastnostmi a to zejména velikostí prachových částic, jejich složením, tvarem, specifičností povrchu, elektrickým nábojem, absorpční schopností povrchu částic, případně chemickou agresivitou.

120

Větší částice (nad 100 μm) velmi rychle klesají k zemi a do dýchacích cest se prakticky nedostanou. Částice, jejichž velikost je mezi 100 a 10 μm jsou většinou zachyceny v horních cestách dýchacích, částice menší než 10 μm pronikají až do dolních partií dýchacích cest a bývají proto také nazývány hrudními částicemi. Částečně jsou odstraňovány aktivitou řasinkového epitelu, částečně pohlcovány bílými krvinkami (makrofágy) a ukládány v mezibuněčných prostorech a mízní tkáni. Prach tak zatěžuje samočistící mechanismy plic. Pracuje-li např. člověk v prašném prostředí, má mízní uzliny v plicích tmavé, plné nashromážděných prachových částic. Částice menší než 2,5 μm se dostávají až do plicních sklípků a jsou někdy nazývány respirabilními částicemi. Částice menší než 1 μm jsou z velké části opět strhávány vydechovaným vzduchem a dostávají se ven z organismu. Je to dáno rychlostí proudění vzduchu v jednotlivých částech dýchacího ústrojí a specifickou hmotností částic. Účinek prachu je závislý na složení částic, na jejich biologické aktivitě a rozpustnosti v tělních tekutinách. Význam mají prachové částice také jako nosiče plynných znečištěnin, které jsou také transportovány do dolních partií dýchacích cest. Podle svého složení a látek, které jsou na něm zachycovány, má prach různé účinky. Může dráždit, způsobovat alergie nebo jiné obtíže. (Kazmarová, 1998) Prach působí na zvířata přímo i nepřímo. Nepřímé působení se projevuje ve snižování vlhkosti vzduchu, zmenšování intenzity slunečního záření a osvětlení stáje. Prach slouží jako nosič a živné médium pro mikroorganismy. Přímo působí na povrch těla. Chemicky inertní prach znečišťuje kůži, kterou dráždí a vysušuje, vytváří se zánět, ucpávají se kožní póry. Chemicky aktivní prach (vápno, dezinfekční preparáty) může způsobit popálení nebo poleptání kůže. Dále působí na sliznice – dráždí je a způsobuje záněty, zejména očních spojivek. Významné je i působení na dýchací soustavu – při vdechování prachu dochází k zánětům nosní sliznice a průdušek. Prach zde zeslabuje lokální imunitu a to tím, že vysouší a zahušťuje ochranný hlen a poškozuje funkci řasinkového epitelu. Průnikem prachu do alveolů a lymfatických cest vznikají pneumokoniózy, tzv. ,,zaprášení plic“. U zvířat je na rozdíl od lidí toto onemocnění velmi vzácné. ( Kursa aj., 1998 ) Pro udržení stájového prostředí na hygienické úrovni vyhovující organismu zvířat nejsou u nás dosud stanoveny limity nejvyšší přípustné koncentrace (záleží i na metodě měření). Orientačně lze říci, že prašnost by neměla překračovat hodnotu 10 mg.m-3, což odpovídá nejvýše přípustné hodnotě z hygienických předpisů platných pro pracovníky. Vzhledem

121

k tomu, že v mnoha stájích, zejména pro prasata a drůbež dochází k překročení této hodnoty, jsou nutná taková technologická a technická opatření, která budou čistotu vzduchu zlepšovat. V mnoha zemích jsou předepsány určité limitní hodnoty buď jako doporučené, nebo i právně závazné, které udávají nejvyšší přípustné koncentrace prachu ve stájovém vzduchu. Následující přehled shrnuje dostupné informace o limitních koncentracích v některých evropských státech. Belgie: Není předpis pro zvířata. Z hlediska pracovního prostředí je limit 10 mg.m-3 pro celkovou koncentraci prachu a 5 mg.m-3 pro respirabilní část. Česká republika: Není předpis pro zvířata. 10 mg.m-3 limit celkové koncentrace prachu pro pracovníky vystavené prachu bez fibrogenního účinku. Dánsko: Není předpis pro zvířata. Do 1. 7. 1992 byla maximální přípustná koncentrace pro 8 hodinovou expozici pracovníka za den 5 mg.m-3 celkového organického prachu. Vzhledem k patrným problémům s lidským zdravím, byla maximální přípustná koncentrace celkového prachu snížena na 3 mg.m-3 při 8 hodinové expozici. Finsko: 10 mg.m-3 pro organický prach při 15minutové expozici a 5 mg.m-3 pro 8hodinovou expozici (během celé pracovní doby). Francie: 10 mg.m-3 celková koncentrace a 5 mg.m-3 respirabilní část prachu pro 8 hodin. Itálie: Není předpis pro zvířata. Německo: Není předpis pro zvířata. Nizozemí: 10 mg.m-3 celková koncentrace a 5 mg.m-3 respirabilní část prachu. Norsko: 5 mg.m-3 celkové koncentrace prachu pro pracovníky. Rakousko: Není předpis pro zvířata. Z hlediska pracovního prostředí je limit 15 mg.m-3 pro celkovou koncentraci prachu a 6 mg.m-3 pro respirabilní část. Švédsko: 10 mg.m-3 nejvyšší přípustná celková koncentrace prachu pro zvířata. Velká Británie: Není předpis pro zvířata. Pro pracovníky platí limity: 10 mg.m-3 celková koncentrace prachu a 5 mg.m-3 respirabilní část (Kic, 1996). 8.2. Zdroje prašnosti ve stájích V dnešní době je zdrojem prašnosti ve stájích především: a) prašná podestýlka b) suché krmivo c) prašná podestýlka a způsob podestýlání d) zlomky srstí u savců (čištění zvířat ve stáji) e) peří při ustájení drůbeže 122

f) úklid – zametání na sucho g) vápenný prach (optická dezinfekce – aplikace desinfekčních preparátů v práškové formě) Zviřování prachových částic je pak podmíněno provozem, charakterem a technologií ustájení, pohybem zvířat a intenzitou proudění vzduchu – resp. činností větracích zařízení (například u přetlakových větracích systémů se riziko zviřování zvyšuje) a hlavně způsobem dávkování krmiva. Jak je již výše uvedeno za maximální přípustný obsah prachu ve stájovém ovzduší je považována hranice 6–10 mg . m-3. Například Zeman (1994) uvádí ve stájích pro prasata hodnoty 12,4 – 25,9 mg.m-3. Je velmi důležité, že množství prachu značně kolísá i během dne, v závislosti na provozu a klidu ve stáji (viz tabulka č.10). Hodnoty naměřeného prachu se mohou prudce zvýšit např. při ustájení nových zvířat, těsně po dávkování krmiv apod. Tabulka č.10 Srovnání prašnosti v jednotlivých systémech chovu prasat metoda charakter stáje

metoda filtrační

konimetr

sedimentační ( za 7 dnů )

tradiční průmyslové

0,65 – 1,4 mg / m3 2 – 8 mg / m3

5 – 6 . 103 / l

18 – 60 mg / cm2

1 – 3 . 105 / l

-

Zeman (1994) dále uvádí tyto hodnoty ve vepřínech: v klidu 5,4 – při krmení granulemi 12,5 – krmení sypkou směsí 22,2 – maximum při úklidu a ometání povrchů 25,9 mg . m-3. Podle vlastních pozorování se množství prachu v ovzduší vepřínů – výkrmen zvětšuje v době krmení (maximum je do 5 minut po sesypu sypkého krmiva nebo granul do koryt nebo na podlahu) – podobné zvýšení nastává pohybem zvířat (po rozsvícení v bezokenních stájích) – a po skončení stájových prací, po zhasnutí a uklidnění zvířat se množství prachu ve vzduchu snižuje na výchozí hodnoty (Zeman, 1994). 8.3. Omezení prašnosti stájového prostředí Celkové množství prachových částic ve stáji je výsledkem bilance, ve které na jedné straně dochází k produkci prachu z různých zdrojů uvnitř objektu a na druhé straně je komplex mechanismů působících k odstraňování prachu a tím vedoucích k snižování jeho koncentrace

123

ve stájovém vzduchu. Tento proces je možné popsat jednoduchým modelem uvedeným na následujícím schématu (Kic, 1996) Schéma č.1 Schéma bilance toků prachu ve stáji:

Odvod prachu ze stáje 26 – 46 % Primární produkce prachu

Koncentrace prachu ve stájovém vzduchu

Sekundární produkce prachu

Odstraňování prachu

Sedimentace prachu 54 – 74 %

8.3.1. Obecná opatření proti zvyšování koncentrace prachových částic ve stájích •

nepoužívat a nemíchat ve stájích suchá silně prašná krmiva – sypké suché směsi nahrazovat granulemi výrazně prašnost nezlepšuje, spíše pak jejich vlhčení nebo zkrmování v kašovité formě

•

nepoužívat silně prašné stelivové materiály

•

nevířit prach usazený na stavebních konstrukcích

•

používat vhodná technologická opatření k dopravě a dávkování krmiv

•

předcházet zviřování prachu průvanem od nesprávně instalovaných a používaných větracích zařízení

•

pravidelně odstraňovat prach ze stájového zařízení a jiných ploch (např. stěn, stropů apod.)

•

včas odstraňovat výkaly a stelivo ze stáje

•

čistit zvířata nejlépe venku

•

optimalizovat větrací zařízení stáje

124

•

význam zvlhčování – udržovat vyšší relativní vlhkost vzduchu

Technika krmení a stav krmiva (suché nebo mokré) má omezený vliv na průměrnou prašnost během dne ve stáji pro výkrm prasat. Značné množství prachu pochází od zvířat samotných. Kic (1996) uvádí, že v obou případech krmení (suchým i mokrým krmivem) vzrostla koncentrace prachu během doby krmení následkem zvýšené aktivity zvířat. Krmná technika může ovlivnit aktivitu zvířat a tím mít nepřímý vliv na koncentraci prachu ve stájí. Také některé další výzkumy prokázaly, že aktivita ve stáji pro prasata má velký vliv na koncentraci prachu ve stájovém vzduchu. K zvýšení koncentrace prachu dochází během intenzivních aktivit, jako je krmení, vážení prasat apod. Počet prachových částic stoupá během dne, kdy je aktivita vyšší než v noci. 8.3.2. Praktická opatření pro omezení prašnosti Souhrnné hodnocení a srovnání některých nejobvyklejších metod vedoucích k snížení koncentrace prachu ve stájovém vzduchu je uvedeno v následující tabulce. Tabulka č.11 Předpokládané snížení prašnosti ve stájovém vzduchu některými vybranými metodami Technická metoda

Snížení prašnosti ( % )

Vysávání vysavačem

4 – 15

Týdenní mytí prasat a podlah

15 – 26

Sprchování podlah a zařízení vodou

20 – 26

Ionizace vzduchu

20 – 26

Bezpodestýlkové technologie (ve srovnání

35 – 45

s podestýlkovými) Aplikace tekutého krmení (ve srovnání se suchým krmením)

35 – 45

Filtrace vzduchu při recirkulaci

35 – 50

Využití elektrostatického filtru

40 – 50

Optimalizace polohy větracích vyústek

45 – 55

Přidávání tuku do krmiva

45 – 55

Odsávání při větrání (např. podtlakové větrání)

40 – 60

Postřikování a zmlžování řepkovým olejem

50 - 90

125

Na základě uvedených experimentů a praktických zkušeností je možné pro zemědělský provoz doporučit některá vhodná opatření. Zmenšení prašnosti ve stájovém prostředí v objektech pro chov zvířat lze napomáhat jednak zásahem do zdroje prašnosti a jednak zásahem do pole přenosu od zdroje prachu k exponovaným subjektům (zvířata, ošetřovatelé, technika aj.). Zásahem do zdroje prašnosti je možné dosáhnout nejvýraznějšího zlepšení situace v té části objektu, kde není hlavním zdrojem prachových částic zvíře (např. přípravny krmiv). Vzhledem k tomu, že velmi výrazným zdrojem je např. technologie krmení, přispěje k zlepšení čistoty vzduchu ve stáji změna technologie a využívání techniky vedoucí k menší prašnosti, menšímu víření částic apod. Příkladem je např. využití mokrého krmení, tvarování krmiv apod. Další možností je mísení sypkých prašných materiálů s jinými vhodnými látkami. Tyto přídavné látky jsou zpravidla kapaliny. Při krmení sypkými krmivy je nejpoužívanější voda, syrovátka apod. Vhodné je i dostatečné zvlhčování krmiv v krmném korytu. Jinou z možností zásahu vůči zdroji prachu je uzavření zdroje. Lze jej provést nejsnáze pevnými kryty. V praxi se jedná např. o zakrytování dopravníků, utěsnění dávkovačů apod. V zemědělských provozních podmínkách je však třeba otázku prašnosti zvažovat zejména již při výběru vhodné techniky krmení a volit pokud možno stroje a zařízení, které jsou uzavřené a prach z nich nemůže unikat (trubkové dopravníky jsou z tohoto hlediska výhodnější než žlábkové) a volit spíše uzavřené dávkovače krmiv. Zásahem do pole přenosu prachových částic lze omezit např. šíření prachu v objektu konstrukčními úpravami objektu, rozdělením prostorů, oddělením zdrojů prašnosti do samostatných částí apod. Nejobvyklejší z těchto forem snižování prašnosti je účinné větrání, vedoucí k odvodu prachových částic mimo objekt. Přívod čerstvého čistého vzduchu a odvod kontaminovaného musí být řešen i s ohledem na další funkce, které musejí větrací zařízení zajišťovat. Další z forem zásahu do pole přenosu je filtrace. V praxi bude zřejmě spíše využíváno různých druhů filtrů používaných ve vzduchotechnických zařízeních pro ochranu výměníků apod. Z uvedeného rozboru vyplývá však zcela zřejmě, že je nutné se těmito otázkami nadále zabývat v oblasti výzkumu. Méně obvyklou formou zásahů, také v objektech pro prasata využitelnou v současné době spíše ojediněle, je koagulace aerosolových částic rozprašováním kapalného aerosolu s vysokou snášivostí (s nízkým povrchovým napětím), čímž dochází ke shlukování malých částic ve větší, které vlivem tíže sedimentují, případně i k přímému srážení částic kapkami rozprašovaného aerosolu. (Kic, 1996) 126

8.4. Metody stanovení prašnosti vzduchu ve stájích Z řady charakteristik (koncentrace či množství prachu, stupeň disperzity rozptýleného prachu, jeho chemické nebo mineralogické složení, rozpustnost v biologických tekutinách aj.), které rozhodují o jeho biologické agresivitě a při běžném zoohygienickém vyšetřování se zjišťují pouze množství prachu resp. jeho částic a jejich velikost. Rozlišujeme 2 druhy metod zjišťování prašnosti vzduchu. 8.4.1. Metody váhové (gravimetrické) Stanovují množství prachu nejčastěji v mg.m-3 vzduchu. 8.4.1.1. Sedimentace prachu do nádob Provádí se jako dlouhodobý odběr, při kterém se sleduje prašný spad po dobu 28 – 30 dní. K odběru se používá skleněných válců (nádob – sklenic) o výšce 25 – 30 cm a o průměru 18 – 20 cm (vhodné jsou zavařovací tzv. masovky o obsahu asi 1 l). Stavíme je na stanoviště tak, aby nemohly být náhodně znečišťovány, např. na dno plechové roury apod. Do lahví dáme 100 ml destilované vody, aby se již usazený prach nemohl zvířit. Po době expozice nádobu uzavřeme a správně označenou ji dopravíme do laboratoře ke stanovení množství sedimentovaného prachu, případně k jeho další analýze. Stanovení celkového prašného spadu: Obsah nádoby se důkladně vypláchne destilovanou vodou a přelije do předem odvážené misky, na níž se voda odpaří a obsah vysuší v sušárně při 105°C do konstantní hmotnosti. Po zvážení misky s prachem stanovíme množství prachu (celkové) v mg na plochu otvoru nádoby za dobu expozice a přepočteme na g na m2 za 28 – 30 dní takto: váha celkového množství prachu * faktor = g . m-2 za 28 – 30 dní, při čemž 28 resp. 30 dní * 10.000 cm2 ( tj. m2 ) faktor ( F ) = počet dní skut. expozice * plocha otvoru nádoby v cm2 Stanovení anorganického podílu prachu: Po zvážení vysušeného prachu dáme misku do spalovací pece, kde se prach spaluje ½ hodiny při 600 – 650°C nebo prach spálíme vyžíháním. Po vychladnutí zvážíme a množství

127

anorganického podílu opět přepočteme na g.m -2 (množství anorganických látek, tj. hmotnost popela x F). Stanovení organických látek: Provede se jen výpočtem, tj. rozdíl mezi hmotností celkového množství prachu a hmotností popela a přepočet opět na g.m-2 resp. na % celkového množství prachu. POZN. Prach ve stáji obsahuje převážně látky organické. Popel se může podrobit další chemické analýze. 8.4.1.2. Metody filtrační Metoda vatových filtrů – přes tyto filtry se prosaje známý objem vzduchu a z rozdílu hmotnosti filtru před a po prosátí vzduchu vypočítáme hmotnost prachu v daném objemu vzduchu. Metody rozpustných filtrů (sacharóza, dusičnan draselný, kyselina salicylová aj.) – po prosátí vzduchu se filtr rozpustí, odpaří a měří se přímo hmotnost prachu. Metoda těkavých filtrů (antracen, naftalin aj.) po prosátí vzduchu se oddestilují a zbylý prach se zváží. Metoda membránových filtrů se provádí za pomoci různých druhů sání (např. i běžných vysavačů pro domácnost) a sond, do kterých se vkládají filtry. Množství prosátého vzduchu se při tom měří průtokoměry (je třeba vždy určit). Odběr trvá poměrně dlouho (několik hodin), což je často obtížně proveditelné. Množství prachu se vypočte jako rozdíl hmotnosti filtru po a před odběrem známého množství vzduchu. Nejčastější chyby gravimetrických metod - nepřesné stanovení množství prosátého vzduchu - rozdílná propustnost prachu přes filtry - odpařování zbytků rozpouštědel - hygroskopičnost filtrů - nepřesné vážení filtrů Výhody gravimetrických metod Při tomto způsobu stanovení prašnosti dochází zpravidla k nahromadění většího množství prachu, který pak můžeme využít k další analýze (velikost prachových částic, jejich mineralogické či chemické složení). 128

8.4.2. Metody číselné (konimetrické) Stanovují počet prachových částic v 1 ml vzduchu nebo usazených na 1 cm2 plochy. Tento způsob je pro biologické hodnocení prašnosti vzduchu vhodnější, protože lépe informuje o disperznosti prachových částic v ovzduší. 8.4.2.1. Konimetr (Zeiss Jena) Tento přístroj slouží k zachycování prachových částic ze vzdušného aerosolu a k optickému stanovení počtu a velikosti těchto částic (viz obrázek č. 72). Obrázek č.72 Přední strana konimetru s popisem jednotlivých součástí

129

Skládá se ze dvou částí, a to z části vzduchové a části optické. Část vzduchová je tvořena pístem zakončeným tryskou, která nasává vzduch. Množství nasávaného vzduchu lze nastavit dle předpokládané prašnosti v ovzduší na pístu konimetru (1, 2,5, nebo 5cm3). Část optická je tvořena z otočného kruhového podložního sklíčka opatřeného lepkavým nátěrem, který tvoří směs želatiny s glycerinem. Na podložním sklíčku je od sebe odděleno čtyřicet políček (= čtyřicet zorných polí), určených k zachycení nasátých prachových částic. tzn., že s jedním podložním sklíčkem může být provedeno maximálně 40 měření. K optické části také řadíme okulár, opatřený mikrometrickým měřítkem, které slouží k odlišení prachových částic větších než 5μm. Podložní sklíčko se připravuje v laboratoři, kdy je v bezprašném prostředí pokryto horkou směsí želatiny s glycerinem a po ztuhnutí směsi je instalováno do konimetru, případně uzavřeno do prachotěsných kazet (pro budoucí použití) Postup při práci s konimetrem: 1. Kontrola čistoty odběrového pole Provádí se před odběrem vzorku vzduchu. Příslušné zorné políčko umístíme pod objektiv optické části otáčením kruhového podložního skla tak, aby se číslo příslušného zorného pole krylo s červenou značkou na horní straně rámu přístroje (viz obrázek č.73). Obrázek č. 73 Ukazatel polohy pozorovacího pole pod objektivem přístroje

130

2. Je-li kontrolované pole čisté, nastaví se pod trysku vzduchové části přístroje. To se provede otočením kruhového podložního skla o 180°. Kontrolou správnosti postupu by měla být shoda čísla odběrového pole s černou značkou na spodní straně rámu přístroje (viz obrázek č.74). Obrázek č. 74 Ukazatel polohy pozorovacího pole pod tryskou vzduchové části přístroje

3. Otočením ovládacího prvku na zadní straně přístroje otevřeme nasávací trysku (viz obrázky č.75 a 76) Obrázek č.75 Tryska konimetru v poloze ZAVŘENO

131

Obrázek č.76 Tryska konimetru v poloze OTEVŘENO

4. Nastavení požadovaného objemu analyzovaného vzduchu. Provádí se otáčením pístu vzduchové části přístroje a lze využít 3 možností nastavení. Pro volbu příslušného objemu nasávaného vzduchu (1cm3, 2,5cm3 nebo 5cm3) se rozhodujeme na základě předpokládané prašnosti prostředí. Čím vyšší je predikce prašnosti, tím nižší množství vzduchu odebíráme k analýze a naopak. Pro odhad objemu vzduchu je zapotřebí jistých praktických zkušeností odebírající osoby, k orientačnímu stanovení potřebného objemu vzduchu, lze použít hodnot uvedených v následující tabulce: Tabulka č.12 Odhad množství odebíraného vzduchu v závislosti na předpokládané prašnosti při předpokládaném počtu

nastavený objem nasátého vzduchu v

prachových částic

ml

do 50

5

50 – 500

2.5

nad 500

1

5. Nasátí vzorku vzduchu Provede se stlačením spoušťového ústrojí na vzduchové části konimetru. Po spuštění píst vypustí přes trysku vysokou rychlostí stanovený objem vzduchu a usměrní jej na příslušné odběrové políčko podložního skla, ve kterém následně dochází k zachycení prachových částic na lepivé vrstvě. 6. Přesunutí odběrového pole pod mikroskop. Sledované pole přesuneme pod objektiv mikroskopu opětovným otočením kruhového podložního skla o 180°. O správnosti nastavení odběrového pole svědčí jeho shoda s červenou značkou na rámu přístroje.

132

7. Vystředění a zaostření prachové stopy Vycentrování prachové stopy do středu zorného pole provádíme dvěma posuvnými šrouby na zadní straně přístroje a zaostření obrazu provedeme pomocí mikrošroubu na pravé části rámu (viz obrázek č.77). Pro lepší viditelnost prachové stopy je zapotřebí přístroj orientovat proti zdroji světla. Obrázek č.77 Ovládací prvky optické části přístroje

133

8. Spočítání prachových částic Pro nejpřesnější stanovení je nutné spočítat prachové částice v celém zorném poli. Při zachycení vysokého počtu částic (100 a více) je však takovéto stanovení prakticky nemožné, neboť již spočítané částice nelze nijak označit, a může tedy dojít k jejich opakovanému započítání. V tomto případě využijeme naznačených dvou výsečí (tvar písmene X) na okuláru a spočítáme částice v obou výsečích. Poté otočíme okulárem mikroskopu přibližně o 90° a opět provedeme spočítání částic ve výsečích. Po spočítání převedeme počet částic na celou plochu zorného pole. Vycházíme z toho, že výseč svírá úhel 9° a spočítáme-li prachové částice ve 4 výsečích, je tímto způsobem zahrnuto do výpočtu 36° kruhového zorného pole. Pro přepočet na celou plochu zorného pole pak výsledné množství částic ve čtyřech výsečích násobíme 10x. 9. Stanovení velikosti prachových částic Na otočném okuláru přístroje je u výše zmíněných výsečí vždy jedna čára zdvojena. Vzdálenost mezi zdvojenými čarami je 5μm. Otáčením okuláru a posouváním těchto čar po zorném poli můžeme zjistit, zdali je prachová částice menší než 5μm (tedy nebezpečná), případně větší (méně nebezpečná). Tímto způsobem lze poměrně snadno vyhodnotit podíl jednotlivých frakcí prachové stopy a vyjádřit jeho biologickou agresivitu. 10. Vyjádření počtu zachycených prachových částic na 1ml vzduchu. 8.4.2.2. Počítání prachových částic na sklíčkách Ke stanovení používáme sklíček umístěných ve stáji na různých podložkách (venku na větrných směrovkách). Jde o běžná podložní sklíčka opatřená lepkavým nátěrem (např. směs 100 ml 2% želatiny a 25 ml horkého glycerinu, za horka zfiltrovaná), zkontrolovaná na čistotu (stupeň zaprášení) a přenášena v prachotěsných kazetách se na zvolených stanovištích umístí jedno do polohy horizontální (prach sedimentující) a jedno do polohy vertikální (prach navátý). Po době expozice, která se volí podle předpokládaného stupně prašnosti 1/2 až 3 hodiny, se sklíčka sejmou z podložky a přenesou (opět v kazetě) do laboratoře k vyhodnocení. Vyhodnocení se provádí tak, že pod běžným mikroskopem při zvětšení objektivu 20x a s okulárem s mřížkou o známé velikosti počítáme prachové částice na 15 místech sklíčka (v 15 zorných polích) a pak přepočteme počet prachových částic na 1 cm2 za skutečnou dobu expozice (počet na každém z obou sklíček zvlášť ) podle vzorce:

134

b . 10 8 x= a2 b – průměrný počet částic v mřížce jednoho zorného pole a – strana mřížky v μm a provedeme další přepočet na 1 hodinu expozice. Zeman (1994) 8.4.2.3. Absorpce v kapalinách i v pevném prostředí K provedení je zapotřebí soustavy impinger – nasávací zařízení – plynoměr (průtokoměr) (impinger = kapalinový prachoměr) Princip metody: Přes nádobku (impinger) s kapalinou (nejčastěji alkohol) prosáváme vzduch po dobu 20 minut rychlostí 4 l.min-1. Poté odebíráme alkohol se zachyceným prachem a částice počítáme pod mikroskopem ve 4 Bürkerových komůrkách. 8.4.2.4. Zachycování a počítání na membránových filtrech Kromě hmotnostního vyjádření se počítají částice pod mikroskopem. 8.4.2.5. Termo – a elektro- precipitace

9. Mikrobiální kontaminace ovzduší 9.1. Hygienický význam mikrobiální kontaminace stájového vzduchu Mikroorganismy jsou v uzavřených prostorech stálou součástí vzduchu stejně jako ve volné atmosféře. Jsou v něm vázány např. na kapénky slin, hlenů (v bezstelivovém ustájení) nebo na povrch jemných prachových částic. Jak prašnost, tak i mikrobiologické znečištění stájového vzduchu, řadíme mezi tzv. biotické (biologické) faktory mikroklimatu. Obě tyto složky spolu velmi úzce souvisejí (zvýšení prašnosti = zvýšení počtu mikroorganismů apod.). Směs těchto pevných látek se vzduchem se pak označuje jako aerosol. Prachová částice je pro mikroby nejen nosnou podložkou, ale i ochranou před nepříznivými vlivy a do jisté míry i živnou půdou, z čehož plyne delší přežívání mikrobů v ovzduší. Patogenní bakterie však vydrží ve vzduchu poměrně krátce. Pro jejich dlouhodobé přežití a množení vzduch není vhodným prostředím, protože buněčné tělo na vzduchu vysychá. Odolné

135

spóry hub (např. Aspergillus fumigatus) a některé bakterie jsou však dobře adaptovány na fyziologické stresy při přenosu vzduchem. Stájový vzduch se odlišuje od vzduchu venkovního vyšším stupněm nasycení vodní parou a nepřítomností UV-složky světla (spektra). Sluneční záření (UV paprsky), totiž na bakterie působí sterilizačním účinkem a tím jim znesnadňuje přežívání a rozmnožování ve vnějším prostředí. Výskyt mikroorganismů ve stájovém prostředí je dále ovlivněn faktory jako např. zdravotní stav zvířat, technologie provozu, hustota obsazení stáje a dnes především i technologie krmení. Množství zárodků ve stájovém ovzduší je závislé též na velikosti výměny vzduchu a správném využívání větracích zařízení. Vztahy všech těchto faktorů jsou však většinou značně propletené a složité. Většinou se jedná o zárodky saprofytické nebo podmíněně patogenní (stafylokoky, mikrokoky, sarciny a střevní zárodky) a dále hlavně o spóry plísní a kvasinky. Indikátorem zdravotní nezávadnosti prostředí je udáván negativní výsledek na výskyt hemolytických streptokoků, Staphylokoka aurea nebo alba a v poslední době nabývá na významu

i

hodnocení nálezu E.coli. Mikrobiální kontaminace ovzduší značně kolísá od 1 . 103 až 1 . 108 . m-3. Obecně se považuje za hranici, kterou by neměl počet mikroorganismů přesáhnout 250 . 103 . m-3. Nejvyšší mikrobiální zátěž nalézáme ve stájích pro drůbež, průměrnou ve stájích pro prasata a nejnižší ve stájích pro skot. Jako opatření proti nadměrné mikrobiální kontaminaci stájového ovzduší je třeba uplatňovat kromě omezování zdrojů prašnosti i mnoho dalších zásad jako např. dodržování přiměřené hustoty obsazení stájí, dezinfekce vyprázdněných stájí, filtrace větraného vzduchu apod. Součástí prevence mikrobiální kontaminace je i udržování optimálního bioklimatu (stájové vlhkosti, prevence vzdušné kondenzace s možným růstem plísní na stěnách atd.) Mikrobiální kontaminace může být primární nebo sekundární. Primární kontaminace bývá způsobena lidmi, zvířaty a materiály jako hlavními zdroji mikroorganismů. Může vznikat při normálním nebo zesíleném vylučování zárodků ve vydechovaném vzduchu. Má hlavní význam pro šíření nakažlivých onemocnění aerogenní cestou. Sekundární kontaminace je pak podmíněna technologickými podmínkami, které ovlivňují množství částic v ovzduší a dobu jejich vznášení. 9.2. Přenos chorob vzduchem

136

Vzdušná cesta je přirozeným způsobem pro přenos některých patogenních mikroorganismů. Následující tabulka uvádí nejznámější patogeny hospodářských zvířat, u kterých je prokázáno, že jsou přenášeny vzduchem: Tabulka č.13 Patogenní zárodky a onemocnění hospodářských zvířat šířená vzduchem Patogen

Onemocnění

Bakterie Bordetella bronchiseptica

Sípavka prasat

Brucella suis (B. melitensis)

Brucelóza prasat

Rhodococcus equi (Corynebacterium

Záněty plic u koní

equi) Erysipelothrix rhusiopathiae

Červenka prasat

Escherichia coli

Koliinfekce mláďat Polyserisitis suis – zánět seróz

Haemophilus parasuis

(pohrudnice, pobřišnice, osrdečník) prasat

Actinobacillus pleuropneumoniae

Nakažlivá pleuropneumonie selat

Listeria monocytogenes

Listerióza

Leptospira pomona

Leptospiróza

Mycobacterium avium

Tuberkulóza ptáků

Mycobacterium tuberculosis

Tuberkulóza zejména člověka

Mycoplasma gallisepticum

Mykoplasmóza drůbeže

Mycoplasma hyorhinis

Eenzootická pneumonie prasat

Mycoplasma suipneumoniae

Pneumonie prasat

Pasteurella multocida

Pneumonie prasat Pasteurelóza zajíců a králíků

Salmonella pullorum pulorová nákaza kuřat Salmonella typhimurium

Salmonelózy zvířat

137

Staphylococcus aureus

Stafylomykózy zvířat

Streptococcus suis type II

Streptomykózy zvířat

Plísně

Onemocnění

Aspergillus flavus

Aflatoxikózy

Aspergillus fumigatus

Aspergilózy drůbeže

Aspergillus niger

Aspergilózy drůbeže

Coccidioides immitis

Kokcidioidomykózy zvířat a člověka

Cryptococcus neoformans

Kryptokokózy

Histoplasma farcinorum

Epizootický zánět lymfatických cév

Rickettsie

Onemocnění

Coxiella burnetii

Q horečka

Protozoa Toxoplasma gondii

toxoplazmóza

Viry Africký mor prasat Leukóza ptáků Slintavka a kulhavka Infekční gastroenteritida prasat Rinitidy – infekční záněty sliznice nosní Infekční bronchitida drůbeže Infekční laryngotracheitida drůbeže Infekční nefróza drůbeže Nakažlivá obrna prasat Markova choroby Newcastleská choroba prasat

138

Mor drůbeže Ornitóza Kloboukova choroba, vesikulární choroba, syndrom SMEDI Chřipka prasat Infekční gastroenteritida prasat (Kursa aj., 1998) Nicméně přenos vzduchem neznamená, že dýchací ústrojí je jedinou, nebo hlavní cestou nakažení. Mikrobiální kontaminace na suchých i mokrých površích potravy může vést k perorální infekci zvířat, jak se předpokládá u slintavky a kulhavky. Přenos vzduchem není tedy nutně omezen na respirační patogeny. Například inokulace aerosolem Salmonella typhimurium na obličejovou část hlavy anebo na celé tělo vedla k infekci telat. Tyto experimentální nálezy podporuje epidemiologická evidence u individuálně ustájených telat, kde je nákaze Salmonella typhimurium přičítáno pouze 40 % případů infekce zprostředkované kontaktem a 60 % vzduchem. Podobně mohou být nosnice nakaženy aerosolem Salmonella enteritidis a selata při odstavu, vystavena aerosolu enterotoxigenních kmenů salmonel, mohou onemocnět silnými a někdy až fatální průjmy. Slintavka a kulhavka je nejlepším příkladem vzdušného přenosu nákazy (na více než 10 km) mezi hospodářskými zvířaty. Množství viru, rozptylovaného vydechovaným vzduchem, dále výkaly, močí a dalšími exkrety, je závislá na stádiu choroby. Vzhledem k malé přežitelnosti viru v aerosolu je překvapující, že přenos aerogenní cestou se vůbec vyskytuje. Avšak kombinace vysokého obsahu virů ve vdechovaném vzduchu a ostatních exkretech a nízká potřebná infekční dávka u některých hospodářských zvířat, zvláště prasat a skotu, zajišťuje úspěch přenosu této choroby. 9.3. Metody stanovení mikrobiální kontaminace ovzduší 9.3.1. Sedimentační metoda (Kochova) Jde o nejstarší a nejjednodušší způsob stanovení mikrobiálního znečištění ovzduší, jehož principem je sedimentace vzdušného aerosolu na otevřenou Petriho misku s živnou půdou. Podobně jako u stanovení prašnosti je během odběru (sedimentace) Petriho misku nutné

139

chránit před náhodnou kontaminací. Proto ji stavíme na stanoviště nejlépe na dno plechové nebo plastové roury vysoké nejméně 40 cm. Při tomto stanovení vycházíme z předpokladu, že na plochu 100 cm2 Petriho misky sedimentuje za dobu 5 minut mikrobiální aerosol z 10 litrů vzduchu. Po skončení odběru Petriho misku neprodleně zakryjeme víčkem a následně kultivujeme. Teplota a doba kultivace je závislá na druhu použité živné půdy. Po kultivaci počítáme veškeré okem viditelné kolonie, které označíme. Množství mikroorganismů sedimentovaných z 1 m3 vzduchu stanovíme přepočtem dle Spurného:

n = 636 .

a .t r2

n – počet mikroorganismů v 1 m3 vzduchu a – počet kolonií na Petriho misce t – doba expozice [min.] r – poloměr Petriho misky [cm] 9.3.2. Impaktní metoda (aeroskopická) Princip metody: Proud vzduchu je prosáván přes zúžený profil na otáčející se Petriho misku s živnou půdou. Mikroby obsažené ve vzduchu stanovíme po kultivaci Petriho misky a následném spočítání narostlých kolonií. Teplotu a dobu inkubace volíme dle použité půdy. Přístroje používané k impaktní analýze: Aeroskop Chirana S Jde o modifikované nasávací zařízení, v jehož hlavici se nachází kulatá destička z plexiskla, v níž je umístěna štěrbina. Tato štěrbina usměrňuje proud nasávaného vzduchu na Petriho misku, která se vkládá na otáčející se podstavec, který je umístěn pod hlavicí. Podstavec s miskou se otáčí 0 360° za 1 minutu. Při odběru se Petriho miska pod štěrbinou celá otočí, čímž je zajištěno celé pokrytí plochy misky. Na obrázku č.78 je uveden celkový pohled na Aeroskop s popisem hlavních součástí.

140

Obrázek č.78 Celkový pohled na Aeroskop

141

Obrázek č.79 ukazuje horní pohled na přístroj s odstraněnou hlavicí Obrázek č.79 Horní pohled na Aeroskop

Aeroskop MAS–100 Aeroskopy MAS-100® společnosti Merck jsou spolehlivé přístroje pro denní použití, vyvinuté na principu Andersonova impaktního aeroskopu (viz obrázek č.80). Vzduch je nasáván perforovaným víkem s 400 otvory a směřován na živné médium ve standardní 90 mm Petriho misce nebo 60 mm otiskové misce. Senzor průtoku vzduchu zajišťuje konstantní průtokovou rychlost vzduchu (v reálném čase) 100 l/min. během mikrobiálního vzorkování (s výjimkou MAS-100 Eco®) a automaticky provádí odpovídající úpravu, dojde-li k odchylkám vzhledem k výšce nalitého agaru, perforaci víka a hustotě vzduchu. Aeroskop MAS-100® je dostupný v pěti různých verzích pro různé aplikace. Všechny verze splňují požadavky ISO 14698-1.

142

Obrázek č.80 Aeroskop MAS-100

9.3.3. Impingerová metoda Principem impingerové metody je prosátí vzduchu tryskou ponořenou do kapaliny, v níž dochází k zachycení mikroorganismů obsažených ve vzduchu. Následnou kultivací kapaliny na živné půdy stanovíme množství zárodků. Postup: Do sterilní nádoby (impingeru) nepipetujeme 10 ml tekutiny (nejlépe fyziologický roztok). Přes impinger prosajeme 10 – 20 litrů vzduchu a následně odebereme 0,1 – 0,5 ml kapaliny ke kultivaci. Dle použité půdy inkubujeme nejčastěji při 37°C po dobu 24 – 48 hodin. Po kultivaci vyhodnocujeme narostlé kolonie. Výhody metody: Jelikož je vzdušný aerosol nasáván přes trysku do kapalného prostředí poměrně velkou rychlostí, dochází k rozbití větších (nejčastěji prachových) částic na menší, čímž se výrazně zvýší účinnost záchytu mikroorganismů. Metoda dále umožňuje kultivaci na více půdách, případné provedení biologického pokusu, čímž je umožněna precizní diagnostika bakterií i virů.

143

9.3.4. Filtrační metody Jejich principem je záchyt mikroorganismů na různých typech filtrů a následná kultivace na živných půdách. a) Vláknité filtry Filtr se po prosátí stanoveného množství vzduchu promyje ve fyziologickém roztoku, z něhož se následně odebírá množství 0,1 – 0,5 ml a kultivuje na pevných půdách. b) Membránové filtry Membránové filtry mají přesně definovanou velikost pórů. Po prosátí vzduchu se filtr položí na povrch živné půdy a následně inkubuje. Mikroby tvoří kolonie na povrchu filtru a živiny pro svůj růst získávají difuzí přes filtr. c) Filtry rozpustné ve vodě Jedná se o filtry, které se po prosátí vzduchu rozpustí v definovaném množství fyziologického roztoku, z něhož se následně odebrané vzorky kultivují na živných půdách.

10. Praktické příklady využití mikroklimatických měření (případové studie) Pro snadnější pochopení předkládané problematiky mikroklimatických měření jsme do textu zařadili některé konkrétní příklady nasazení měřící techniky v komerčních chovech hospodářských zvířat s vyhodnocením efektu jejich použití. Protože v dané oblasti probíhá intenzivní výzkum, bude tato kapitola průběžně aktualizována. 10.1. Možnosti zlepšení stájového mikroklimatu v odchovu telat stavebními úpravami a jeho vyhodnocení. Možnosti zlepšení stájového mikroklimatu stavebními úpravami byly sledovány v zemědělském družstvu Podlesí Čechtín. Charakteristika zemědělského družstva: Zemědělské družstvo Podlesí Čechtín bylo založeno v roce 1993. V současné době má 34 zaměstnanců a hospodaří na výměře 1000 ha. Z toho připadá 800 ha ornou půdu. •

Rostlinná výroba - zemědělské družstvo pěstuje pšenici, žito a řepku. Na 300 ha má zasetý šťovík ukrajinský na výrobu briket určených na topení.

•

Živočišná výroba - zemědělské družstvo chová červenostrakatý skot. 260 krav dojných, 200 býků ve výkrmu, 150 jalovic chovných a 30 jalovic vysokobřezích. 144

Všechna zvířata jsou ve volném ustájení. Dále chová 1300 prasat. Z toho 120 prasnic, 800 prasat ve výkrmu a selata (v roce 2004 byla zrekonstruována stáj na porodnu prasnic s kapacitou 125 prasnic). Sledování bylo zaměřeno na konkrétní stáj určenou pro skupinové umístění telat v období mléčné výživy, ve věku do 2 – 3 měsíců. Ve stáji bývá zpravidla umístěno 30 telat o průměrné hmotnosti 60kg. Telata jsou po porodu umístěna nejprve do venkovních prostor. Jak uvádí obrázky č. 81 až 84, venku je pro novorozená telata připraveno společné ustájení s přístřeškem a plastovými boudami. Obrázek č.81

Obrázek č.82

145

Obrázek č.83

Obrázek č.84

Zmíněný standardní odchov telat je velmi úspěšný a zcela odpovídá potřebám ustájených zvířat. Tato skutečnost je potvrzena zcela sporadickým výskytem infekčních onemocnění zvířat (dle dokumentace veterinárního lékaře méně než 5%), navíc v případě jeho výskytu je prognóza příznivá. Zvířata jsou ošetřovateli napájena okyselenými mléčnými nápoji pomocí cucáků. Z důvodů úspory mzdových nákladů se podnik rozhodl pro zakoupení napájecího automatu. Jedná se o vysoce moderní zařízení, umístěné mimo nečistý prostor stáje, které připravuje každému zvířeti individuální dávku čerstvého teplého mléčného nápoje, připraveného rozmixováním sušené mléčné krmné směsi s přídavkem teplé pitné vody (viz obrázek č. 85). 146

Obrázek č.85 Krmný automat pro telata

Takto dokonale homogenizovaná čerstvá směs je ve stáji předkládána telatům ze společných gumových cucáků. Pro zajištění kontroly nad dávkováním krmiva mají ustájená telata obojky se zabudovanými čipy s identifikací zvířat. Po přistoupení zvířete k cucáku instalované čtecí

147

zařízení identifikuje zvíře a automat připraví příslušné množství teplého nápoje, který je pak neprodleně připraven ke krmení (viz obrázek č. 86). Obrázek č.86 Příjem mléčného nápoje ze společných cucáků

Tento systém zabraňuje opakovanému napití zvířete v krátkém časovém intervalu po sobě a zajišťuje tak plynulé a rovnoměrné dávkování krmiva v průběhu celého dne. Další výhodou tohoto způsobu výživy telat je příprava vždy čerstvého mléčného nápoje a nezávislost na obsluze (absence „lidského faktoru). Nevýhodou systému je však jeho nedostatečná odolnost vůči mrazům, a z tohoto důvodu musí být automat i rozvody mléčného nápoje instalovány v budovách. Proto jsou chovaná telata po 2 – 3 měsících přemístěna do stáje s instalovaným automatem. Z důvodů nedostatečných provozních kapacit zvolil podnik pro ustájení telat prostorově předimenzovanou, zcela nedostatečně tepelně izolovanou stáj. Tato skutečnost byla potvrzena výpočtem tepelné bilance objektu ve výši: Qb = Qpr – (Qp + Qvo) Qb = 6660 – (40645 + 6064) Qb = - 40049 W Qb – tepelná bilance Qpr – teplo produkované zvířaty

148

Qp – ztráta tepla prostupem stavební konstrukcí Qvo – ztráta tepla větráním Takto nepříznivá negativní tepelná bilance objektu vedla zejména v mrazivých zimních dnech k vzniku zcela nevhodných podmínek pro telata, kdy teploty ve stáji klesaly dlouhodobě i pod – 5°C. Chovatel se snažil kompenzovat tento stav omezeným větráním, což však výsledný stav ještě prohloubilo, neboť vlhkost vzduchu v takových případech přesahovala ve stáji 90%, což negativní působení nízkých teplot na welfare a zdravotní stav ustájených zvířat ještě zesílilo (viz obrázky č. 87 až 89). Obrázek č.87

Obrázek č.88

149

Obrázek č.89

Po několikadenním působení takového stavu pak s odstupem cca 5 – 10 dnů zejména u méně odolných zvířat následovalo propuknutí virových respiratorních a gastrointestinálních onemocnění s velmi nepříznivým průběhem. Při používání společného cucáku se pak onemocnění snadno šířilo i mezi ostatní odolnější zvířata, která po krátké době infekcí onemocněla též. Pasážováním mezi zvířaty se vysoce zvýšila virulence původců, což vedlo k téměř 50% morbiditě a 30% mortalitě zvířat. V následující tabulce jsou uvedeny záznamy ze zdravotní dokumentace místního veterinárního lékaře o počtu telat léčených antibiotiky v roce 2004. Tabulka č.14 Počty léčebných zákroků s použitím antibiotik za období 1-5/2004 měsíc

počet telat

počet léčebných zákroků

leden

27

15

únor

31

17

březen

35

20

duben

29

11

květen

30

9

průměr

30,4

14,4

Z tabulky vyplývá, že za kritické období lze zcela jednoznačně považovat zimní měsíce, kdy počet léčebných zákroků vysoce přesahuje 50% ustájených zvířat. Během výzkumu byla sledována teplota a vlhkost venkovního i stájového vzduchu. Měření probíhala ve dvou fázích, z nichž první byla uskutečněna v období od 11.3. 2004 do 8.4. 2004, kdy byla stáj ve značně špatném stavu. Následně proběhla rekonstrukce, během které

150

bylo v jedné obvodové zdi umístěno jedno jednoduché ditermické plastové okno (viz obrázek č.90) Obrázek č.90 Stav oken po rekonstrukci stavby

a dále byl na plechovou konstrukci stropu stáje zevnitř umístěn pěnový polystyren (viz obrázek č.91). Obrázek č.91 Zateplení stropu stáje 20cm vrstvou pěnového polystyrenu

151

V takto upravené stáji proběhla v období od 1. 1. 2006 do 30. 9. 2006 druhá fáze měření. U obou měření byla teplota i vlhkost vzduchu (venku i uvnitř stáje) sledována každý den v 6 hodin ráno, kdy bývají teploty vzduchu nejnižší a ve 14 hodin odpoledne, kdy naopak teploty obvykle vystupují nejvýše. Měření teploty i vlhkosti vzduchu bylo prováděno pomocí registračního přístroje teploměr vlhkoměr R3120 - data logger vlhkosti a teploty Výsledky měření jsou uvedeny v následujícím přehledu: Teplota vzduchu Z dosažených výsledků vyplývá, že při měření v roce 2004 byla teplota vzduchu uvnitř stáje v zimním období, i přes relativně mírné teploty ve venkovním prostředí, ve většině případů menší než 13°C, což je podle Blaxtera (1962) minimální teplotu v teletníku. Zároveň byla teplota vzduchu uvnitř stáje při měření v roce 2004 mnohokrát menší než 8°C, což by podle Kopeckého aj. (1981) měla být minimální teplota vzduchu ve stájích pro telata. 8°C uvádějí jako minimální teplotu vzduchu ve stájích pro telata také Dolejš aj. (1994), Klabzuba (2002) i Šoch (2005). Obě tyto hodnoty (8 i 13°C) však byly velmi často překračovány i při měření v roce 2006, kdy byla v některých případech stanovena teplota uvnitř stáje i pod bodem mrazu. V roce 2006 však byly zároveň naměřeny i mnohem nižší teploty ve venkovním prostředí a pořád platí skutečnost, že vliv atmosférických podmínek při ustájení zvířat stále ještě zůstává značný i přímý. (Zeman, 1994) Dále byly při měření v roce 2006 zaznamenány v letních měsících (červen až srpen) teploty, které podle mnoha autorů nejsou optimální pro stájové prostředí telat. Kopecký aj. (1981) a Dolejš aj. (1994) uvádějí jako optimální teplotu pro telata maximálně 22°C. Šoch (2005) uvádí optimální teplotu v teletníku 10 – 18°C a Klabzuba (2002) dokonce jen 10 – 14°C. V České republice však neexistuje žádný legislativně upravený předpis pro minimální a maximální hodnoty teploty vzduchu ve stájích pro telata. Existují pouze doporučené hodnoty optimálních teplot, které by měli být do jisté míry vodítkem pro chovatele skotu. Pokud by byla problematika teploty prostředí ve stájích pro telata ošetřena pomocí legislativních předpisů, byl by sledovaný typ teletníku z hlediska extrémně nízkých teplot v zimním období a naopak vysokých teplot v letním období naprosto nevyhovující, a to jak před rekonstrukcí, tak i po rekonstrukci stájového objektu.

152

Vlhkost vzduchu Z naměřených výsledků dále vyplývá, že v roce 2004 byla relativní vlhkost vzduchu uvnitř stáje mnohem vyšší než ve stejném období v roce 2006. Ani při dalším měření v roce 2006 nebyly dosaženy tak vysoké hodnoty relativní vlhkosti vzduchu ve stájovém prostředí jako v období od 11.3. do 8.4. 2004. Ve dvou případech v roce 2004 dosáhla relativní vlhkost vzduchu ve stáji dokonce 100%. Přitom Dolejš aj. (1994) uvádějí v informačních listech Mze ČR jako optimální hodnoty pro všechny typy ustájení a kategorie skotu relativní vlhkost 50 – 70%, maximální pak u telat a jalovic 75%. Stejně tak Šoch (2005) ve své publikaci uvádí optimální relativní vlhkost vzduchu ve stájích pro telata 50 – 70% a maximální 75%. Podle Quilleta (1979) je vhodná relativní vlhkost vzduchu ve stáji v rozpětí 60 – 85%. V České republice však neexistuje žádný legislativně upravený předpis ani pro minimální a maximální hodnoty relativní vlhkosti vzduchu ve stájích pro telata. Existují opět pouze doporučené hodnoty optimálních relativní vlhkosti vzduchu, které by měli být do jisté míry vodítkem pro chovatele skotu. Pokud by byla problematika relativní vlhkosti vzduchu ve stájích pro telata ošetřena pomocí legislativních předpisů, byl by sledovaný typ teletníku z hlediska extrémně vysokých hodnot relativní vlhkosti vzduchu naprosto nevyhovující, a to především před rekonstrukcí stájového objektu. Naměřené hodnoty venkovní a vnitřní teploty a relativní vlhkosti jsou uvedeny v tabulkách číslo 15 až 24 a grafech číslo 5 až 12:

153

Tabulka č. 15: Měření od 11.3. 2004 do 8.4. 2004 Měření v 6 hodin Datum

Teplota [°C]

Měření ve 14 hodin

Vlhkost [%[

Teplota [°C]

Vlhkost [%]

Venku

Uvnitř

Venku

Uvnitř

Venku

Uvnitř

Venku

Uvnitř

11.3.

1,5

7

82

98

6,5

8

69

85

12.3.

1,5

6

90

99

5,5

7,5

72

86

13.3.

1

6

85

98

4

6

74

99

14.3.

2

7,5

91

100

9

9

76

98

15.3.

2,5

6,5

92

100

16

12,5

45

91

16.3.

7

10

81

99

17

14

48

84

17.3.

7

11

87

97

21,5

16

38

71

18.3.

8

12

74

88

24

19

29

72

19.3.

10,5

13

72

86

22

18

40

76

20.3.

13

14

63

73

16,5

15,5

50

68

21.3.

14

15

59

74

12

16

52

78

22.3.

8,5

11

67

78

13

12

42

58

23.3.

4

8

81

82

7

10

73

85

24.3.

2,5

7

84

95

5

8,5

95

97

25.3.

2

7

92

96

3

10

94

96

26.3.

1

4

91

95

2,5

10

79

82

27.3.

1

4

90

97

3,5

5,5

85

95

28.3.

1

5

91

98

5

7

67

90

29.3.

0,5

4,5

81

95

8

10,5

62

85

30.3.

2

7

82

95

9,5

11,5

53

75

31.3.

4,5

8

83

92

12

12

44

67

1.4.

7,5

10

84

97

14,5

13,5

53

81

2.4.

8

10,5

74

88

16

14

35

66

3.4.

9

11

46

67

17,5

15

36

61

4.4.

9,5

13,5

71

90

20,5

18

28

66

5.4.

7

12

81

87

11

12,5

76

90

6.4.

6

9,5

81

89

13

11,5

57

77

7.4.

5,5

9

78

89

11,5

12

48

67

8.4.

5,5

7,5

84

92

11

10,5

55

76

Průměr

5,28

8,84

79,9

90,83

11,64

11,91

57,76

80

154

Tabulka č. 16 Měření - leden 2006 Měření v 6 hodin Datum

Teplota [°C]


Vlhkost [%]

Teplota [°C]

Vlhkost [%]

Venku

Uvnitř

Venku

Uvnitř

Venku

Uvnitř

Venku

Uvnitř

1.1.

-3,4

4

89,1

86,4

-0,2

5,9

88,8

88,9

2.1.

0,5

5,4

90,6

86,4

1,4

5,8

88,8

84,3

3.1.

0

4

87,4

83,2

0,7

4,6

87,2

80,3

4.1.

-0,1

3,8

87,6

82,2

0,4

3,3

82,2

78,5

5.1.

-1,5

4,8

86,2

84,8

-0,4

5

83,3

82,4

6.1.

-0,9

6,4

85,9

88

0,2

6

84,6

83,8

7.1.

-0,7

5,1

88,6

84,5

2,7

7

72,6

84,6

8.1.

-3,7

4,6

82,8

80,1

0,3

5,7

53,7

77,9

9.1.

-5,9

3,8

73,4

78,1

0,9

4,4

59,8

75,2

10.1.

-7,2

4,1

66,7

81,7

1,8

4,6

46,2

71,7

11.1.

-10

2,8

70,6

78,1

2

4,3

53,6

77,4

12.1.

-8,9

3,4

72,7

78

-1,1

3,1

84,6

79

13.1.

-1,6

4,5

88,6

86,6

-2,2

4

84,2

83,9

14.1.

-3,6

4,1

84,8

88,1

-3,3

3,7

83,3

85,9

15.1.

-4,2

0,8

82,5

79,9

-3,2

-0,1

79,3

76,4

16.1.

-5,4

-1,4

82,8

74,9

-4,9

-1,4

79,6

73,1

17.1.

-5,3

-0,2

84,6

81,7

-5,6

-0,7

87,7

79,1

18.1.

-4,4

0,5

87,3

85,4

0,7

2,7

82

86,7

19.1.

-4,9

-1

83,6

76,3

-3,2

1

79,9

82

20.1.

-3,7

2,7

84,7

87,7

-0,4

4

85,8

86,2

21.1.

0,8

6,1

83

89,6

1,6

6,6

81,1

83,7

22.1.

0,4

5,9

87

86,4

-4,1

2

56,3

68,4

23.1.

-17,7

-1,8

60,8

77,9

-9,9

-1,1

53,9

71,5

24.1.

-19,2

-0,3

60,5

84,7

-6

0,9

46,7

77,3

25.1.

-12,9

1,7

75,4

84,7

-9

-1,6

61,3

73,1

26.1.

-11,2

-3,1

70,6

78,9

-8,8

-3,7

66,8

73,6

27.1.

-10,1

-1

73,5

85,4

-3,9

-0,2

50,1

80,3

28.1.

-11

2,1

64,5

90,5

-1,9

3,5

49,9

88

29.1.

-15,6

2,3

65,2

90,6

-1,6

4,1

53,2

91,3

30.1.

-8

3,7

81,9

95,3

-0,9

4,1

64

93,7

31.1.

-5,2

2,6

87,5

86,1

-2,7

2

84,9

82,1

Průměr

-5,95

2,59

79,69

83,94

-1,95

2,89

71,46

80,65

155

Tabulka č. 17 Měření – únor 2006 Měření v 6 hodin Datum

Teplota [°C]


Vlhkost [%]

Teplota [°C]

Vlhkost [%]

Venku

Uvnitř

Venku

Uvnitř

Venku

Uvnitř

Venku

Uvnitř

1.2.

-8,3

4,8

72,9

94,6

2

5

67

94

2.2.

-10,2

2,9

71

85,5

2,8

4

51,6

79,3

3.2.

-10

2,3

80,9

81,2

-4

1,5

75,7

73,8

4.2.

-4,6

3,1

83,2

88,4

-1,8

3,2

79,3

83,4

5.2.

-16,7

1,2

62,8

76,6

-5

3

62

81

6.2.

-16,4

1,2

61,1

78,8

-3,8

2,4

51,2

78,1

7.2.

-5,9

3

83

86,9

0,2

3,2

87,4

84,4

8.2.

0,4

5,9

90,3

94,1

1,1

5,7

80,2

90

9.2.

-0,2

5,8

77,2

89,2

2,6

5,4

64,7

80,7

10.2.

-1,2

5,2

83,7

90,4

1

6

78,3

85,8

11.2.

-1,5

3,3

83

78,4

-0,2

3,9

76,8

77,6

12.2.

-2,8

5,2

81,5

87,6

-1

4,3

73,5

79,2

13.2.

-3,1

5

80

86,3

-0,9

4,7

77,6

82,9

14.2.

-3,8

5,5

76,1

87

2,9

10,3

56,2

52,6

15.2.

-5,9

5

76,7

79,2

-0,9

3,5

73,5

71,7

16.2.

-1,7

5,2

90,6

87,3

0

5,5

68,7

85,7

17.2.

0,1

7,5

91,2

94,2

2,7

7,3

77,1

80,1

18.2.

-2,3

6,6

81,8

84,2

4,5

7,3

65,2

80,6

19.2.

0,1

8,2

82,3

87,4

8,7

12,7

54,8

59,6

20.2.

1,1

8,6

86,2

81,2

6,2

9,3

74

74,9

21.2.

1,7

6,3

85,9

79,6

2,8

6,6

81,1

75,3

22.2.

-0,1

5,2

80

78,2

0,7

5,4

77,5

75,8

23.2.

-1,3

6,8

77,1

86,9

1,3

7,6

60,9

76,9

24.2.

-2,7

5,5

79,4

77,2

2,2

7,9

51,8

62,2

25.2.

-5,2

4,3

68,9

73

-1,3

5,6

64,5

77,3

26.2.

-3,9

4,3

77

77,6

-2,4

2,5

63,9

69,8

27.2.

-8,4

3,7

64,1

80,8

-1,2

7,4

56,6

50,8

28.2.

-12,2

2,3

68,4

75,8

-1,2

4,9

55,8

73

Průměr

-4,46

4,78

78,44

83,84

0,64

5,58

68,1

76,3

156

Tabulka č. 18 Měření – březen 2006 Měření v 6 hodin Datum

Teplota [°C]


Vlhkost [%]

Teplota [°C]

Vlhkost [%]

Venku

Uvnitř

Venku

Uvnitř

Venku

Uvnitř

Venku

Uvnitř

1.3.

-5,9

3,8

81,6

84,4

2,4

5,9

49,5

66,6

2.3.

-9,4

3,9

66,9

79,5

3,2

4,9

39,9

61,6

3.3.

-7,4

3,8

70

77,6

2,1

4,3

50,4

65,6

4.3.

1,1

6,1

86

90,1

0,7

5,8

75,4

85,8

5.3.

-2,6

6

81,4

90,2

0

6,1

70,6

83,9

6.3.

-3,8

5

80,5

83,7

2,2

6,8

60,2

77,2

7.3.

-1,7

5,6

79,8

87

2,2

5,4

57

72,2

8.3.

-7,5

3,8

77,8

76,4

2,7

5,2

47,8

62,8

9.3.

-3,1

1,3

81,1

74,6

-0,7

3,1

83,2

80,2

10.3.

2,4

6,9

87

92

3,9

6

73,4

80,4

11.3.

0,9

7,8

86,1

94,3

5,4

7,9

65,6

73,3

12.3.

-2,3

6,7

81,8

83

-2,4

4,9

74,2

76,7

13.3.

-6,6

0,9

76,4

72,3

-1,4

0,7

63,3

63

14.3.

-4,8

-0,2

78,7

72,1

-1,6

0,2

75,1

72,9

15.3.

-3,6

2,3

80,5

83,6

-0,9

3,8

66,7

83,9

16.3.

-2,6

4,7

79,5

88

1,7

4,4

64,1

80,9

17.3.

-0,8

5,3

83,2

85,5

1,8

4,6

70,3

79,8

18.3.

-0,7

4,9

81,5

83,5

2,3

5

74,2

78,9

19.3.

-3,4

5,6

78

86,9

5,8

7,7

60,1

78,2

20.3.

-2,2

5,2

78

79,5

6,9

7,4

59,1

77,2

21.3.

-1

5,9

82,3

79,2

7,8

8,5

55,7

77,6

22.3.

1,2

6

85,2

79

3,7

5,4

77,7

73,7

23.3.

-3,9

3,8

76,4

70,7

3,8

5,6

53,2

60,3

24.3.

-4

5,1

63,9

76,2

3,9

5,3

53,8

62,2

25.3.

0,7

6,5

78,4

83,6

4,7

6,9

77,5

83,1

26.3.

3,7

8,7

89,5

92,8

8,1

10

89,6

92,9

27.3.

5,7

9,9

93,8

92,9

17

12,3

61,7

83,5

28.3.

5

10,1

89,6

81,4

7,6

10,1

87,9

85,5

29.3.

4,4

9,4

85,3

82

7,8

10,1

76,8

81,5

30.3.

2,7

8,9

87,6

79,4

10,9

10

55,2

73,1

31.3.

8

9,4

87,6

83,9

11,2

10,6

72,4

76,2

Průměr

-1,34

5,58

81,14

82,75

3,96

6,29

65,86

75,83

157

Tabulka č. 19 Měření – duben 2006 Měření v 6 hodin Datum

Teplota [°C]


Vlhkost [%]

Teplota [°C]

Vlhkost [%]

Venku

Uvnitř

Venku

Uvnitř

Venku

Uvnitř

Venku

Uvnitř

1.4.

6,9

8,4

81,4

78

14,3

11,9

56,2

61,7

2.4.

7,8

9,8

83

79,3

16,7

11,8

48,7

75,2

3.4.

7,9

10,1

80,3

76,5

14,6

10,9

41

59,5

4.4.

4,4

9,1

79,7

71,5

8,4

9,4

64,1

66,3

5.4.

2,3

7,7

78,7

70,1

4,6

6,9

79,1

68,8

6.4.

0,2

5,5

77,4

63,7

8,4

6,2

45,3

54,8

7.4.

-1,7

3,4

78,7

65,2

13,6

7,6

35,3

54,4

8.4.

0,9

6,4

75

67,5

15

10,4

30

40,7

9.4.

5,5

8

64,9

70,1

14,4

9,9

51

68,8

10.4.

5,8

8,2

81,1

74,3

13,2

9,8

57,3

74,6

11.4.

2,6

6,5

82,4

69,6

3,2

5,5

79,6

75

12.4.

1,6

6,1

77,5

78,9

8,2

6,8

51,2

64,7

13.4.

4,3

6,3

82,4

78,1

8,6

7,5

53,9

64,6

14.4.

6,5

7,6

79,5

78,8

7,2

7,8

73,4

78,3

15.4.

3

8,2

85,6

84,8

14,6

10,8

48

62,3

16.4.

7,8

10,3

78,4

81,8

14,1

11,7

57,7

72,4

17.4.

8,4

10,5

75,4

79,7

15,6

11,9

53,7

75,3

18.4.

8

11,1

84,2

78,3

16,3

12,9

48,7

65

19.4.

5,8

10,1

80,7

72,1

15,6

12,9

43,7

64,9

20.4.

4,5

10,6

84,1

72,1

17,5

13,9

43,7

57,2

21.4.

5,8

10,6

80,4

70

20,9

15,7

28,4

40,5

22.4.

8,2

11,8

74,4

64,9

22,5

16,6

31,4

50,9

23.4.

11

12,8

77,4

72,5

19,4

15,7

48,8

59,6

24.4.

8,3

11,6

88,5

77,9

19,3

16,3

45,5

55,6

25.4.

9,6

13,7

75,2

67,1

23,8

17,5

37,1

72,8

26.4.

10,5

13,7

80,2

71,5

21,3

15,5

39,2

69

27.4.

10,7

14,8

86,2

74,8

17,4

15,8

64

68,2

28.4.

8,5

13

88,9

72,5

18,2

15,5

48,9

58,4

29.4.

6,7

11

85,5

68,5

9,4

12

72,1

71

30.4.

5,1

9,1

83,9

67,9

6,1

9,6

78

72,6

Průměr

5,9

9,53

80,37

73,27

14,08

11,56

51,83

64,10

158

Tabulka č. 20 Měření – květen 2006 Měření v 6 hodin Datum

Teplota [°C]


Vlhkost [%]

Teplota [°C]

Vlhkost [%]

Venku

Uvnitř

Venku

Uvnitř

Venku

Uvnitř

Venku

Uvnitř

1.5.

4,7

8,6

87

73

15,1

11

45,6

64,2

2.5.

7,6

10,4

87,4

79,7

17

12,9

56,8

62

3.5.

9,4

10,7

87,6

81,1

19,2

13,9

49,5

69,9

4.5.

10,1

12,3

84,5

78,3

17,8

14,9

47,9

58,1

5.5.

9,7

12,1

76,5

70,3

19,2

15,6

29,5

38,4

6.5.

10

12,4

52,1

54,7

20,1

15,3

31,3

48

7.5.

9,8

12,6

74,3

63,2

17,2

15,1

36,9

47,1

8.5.

7,1

10,5

76,3

63

18,6

14,6

35,2

54,4

9.5.

10,3

12,7

73

64,1

21,8

16,1

35,4

52,7

10.5.

8,8

13,1

74,4

57,2

22,1

15,7

26,8

41,5

11.5.

6,3

11,9

78,3

61,5

20,6

15,2

30,9

50,8

12.5.

9,4

13,5

72,5

65,5

25

19

25,3

38,6

13.5.

11,8

15,1

70,2

64,4

21

18,8

43,3

53

14.5.

11,8

14,8

84,9

70,4

17,5

16,9

57,2

61,5

15.5.

10,2

13,9

84,7

70

21,9

17,6

38,4

49,6

16.5.

13,1

15,5

76

68,1

22,3

19,7

46,2

53,8

17.5.

13,8

16,2

86,4

76,3

16

16,6

74,2

75,2

18.5.

11,4

14,4

89,5

77,7

19,5

17,7

69,4

78

19.5.

13,8

15,4

85,9

78,5

19,1

17,8

48,2

54,4

20.5.

11,1

15,1

69,3

61,2

20,2

17,3

47

51

21.5.

10,9

13,3

73,5

64,9

16,2

15,4

51,8

55

22.5.

10,9

13,8

80,9

68,3

22,1

18,5

58,9

69,6

23.5.

14,1

15,6

67,9

59,8

18,4

17,1

45,4

48,2

24.5.

11,7

15,3

72,2

60,2

15,8

15,7

49,4

46

25.5.

9,6

14,1

76,9

65,2

15,1

15,3

50,3

50,5

26.5.

11,6

13,3

82,5

75,7

16,7

15,8

53,5

55

27.5.

12,5

14,1

85,8

80,7

17,3

16,7

56,4

60,7

28.5.

12,6

14,9

90,4

82,3

16,6

16

62,8

65,1

29.5.

8,4

13,2

82,9

65,5

13,7

14,1

66,4

64,9

30.5.

8,1

11,7

85,1

70,3

10,8

12,3

76,5

72,1

31.5.

6,8

11,1

83,4

70,1

11,8

12,3

56,5

62,3

Průměr

10,24

13,28

79,11

69,07

18,25

15,84

48,48

56,50

159

Tabulka č. 21 Měření – červen 2006 Měření v 6 hodin Datum

Teplota [°C]


Vlhkost [%]

Teplota [°C]

Vlhkost [%]

Venku

Uvnitř

Venku

Uvnitř

Venku

Uvnitř

Venku

Uvnitř

1.6.

6,8

11,2

87,6

72,7

10,7

12,3

77,6

73,5

2.6.

7,1

10,7

89,2

75,6

12,5

12,5

59,6

61,2

3.6.

9,5

11,8

76,2

68,2

13,7

13

61,9

64,2

4.6.

9,3

12,4

83,8

74,5

12,9

12,6

60,8

61,3

5.6.

7,9

11,1

79,4

66,7

14,6

13,2

49,1

58,9

6.6.

6,9

11,6

78,4

66,3

13,3

13,5

54,6

55,9

7.6.

7,3

11,9

88

71,1

15,6

13,8

57,6

61,1

8.6.

6,9

11,4

85,3

69,6

18

15

40,2

53,5

9.6.

10,7

14,2

79,7

71,8

19,3

16,7

46,4

59,4

10.6.

12,4

14,4

87,5

76,5

18,5

17,1

39,3

49,1

11.6.

9,4

14,1

80,5

65,5

21,7

18,4

40,8

58,9

12.6.

12,1

15

80,2

73,9

26,1

20,8

27,4

58,5

13.6.

13,1

16,2

80,1

69,2

25,3

21,8

37,7

50,2

14.6.

14

17,2

84,5

73,9

26,6

22,3

31,4

56,9

15.6.

15

18,7

70,7

66,6

27,8

23,3

34

54,7

16.6.

18,5

19,9

70,2

68,4

30,1

25,5

34,9

43,2

17.6.

18

20,4

80,3

73

23,7

23,7

63,8

61,9

18.6.

15

18,2

76,5

67,6

26,1

23,1

39

57

19.6.

17,3

20,1

79

70,2

30,1

24,9

45,8

63,9

20.6.

18,6

20,9

83,4

73,6

30,4

25

40

62,4

21.6.

21,2

22,7

77,1

71,1

29

26,4

52,8

62,2

22.6.

17,7

20,5

98,3

78,2

26,3

24,9

53

55,1

23.6.

16,8

19,6

95,8

74,5

23,9

22,6

53,9

57,8

24.6.

16

19,2

79,7

70,2

27,7

24

42,6

52

25.6.

19,9

21,5

79,3

72,4

28,5

25,6

56,9

63,7

26.6.

20,8

22,3

84,7

79,3

33

27,1

41,4

63,6

27.6.

21,1

22

76,9

70,1

25,9

24,1

63,6

72,3

28.6.

17,2

20,2

81,6

71,2

26,2

23,8

60,8

69,4

29.6.

18,3

20,6

85

73,5

23

22,6

74,1

72,5

30.6.

16,6

18,9

90,3

76,8

17,2

18,4

86

76,9

Průměr

14,05

16,96

82,31

71,74

22,59

20,27

50,9

60,37

160

Tabulka č. 22 Měření – červenec 2006 Měření v 6 hodin Datum

Teplota [°C]


Vlhkost [%]

Teplota [°C]

Vlhkost [%]

Venku

Uvnitř

Venku

Uvnitř

Venku

Uvnitř

Venku

Uvnitř

1.7.

15,2

17,5

89,5

77,6

18,9

19,1

73,3

70,9

2.7.

14,9

17,2

69,4

63,1

23,8

20,5

46,8

58,7

3.7.

15

17,6

72,6

64,4

24,2

21,1

53,8

62,5

4.7.

17,1

19

85,9

75,3

25,9

21,9

47,7

55,5

5.7.

13,7

18,3

76,8

68,1

25,7

22,4

45,2

53,5

6.7.

17

18,3

71,1

65,2

27,8

23,5

50,1

61,2

7.7.

18,3

20

76,4

67,2

29

24,6

46,8

57,8

8.7.

18

20,4

88,4

76,6

27

23,3

52,3

70,3

9.7.

18,2

20,4

89,3

80

27,9

24,1

54,3

67,9

10.7.

18,3

20,5

84,6

75

27,8

24,5

54

72,6

11.7.

18,9

20,9

81,4

75,3

32,7

26

35,2

58,1

12.7.

20,3

22,4

79,8

73,3

25,4

24,3

69,5

73,8

13.7.

17,9

19,8

91,9

82,3

29,8

24

40,8

64,2

14.7.

17,6

20,7

87,1

77,4

27,1

23,1

52,7

69,8

15.7.

14,5

18,1

75

60,6

23,7

21,4

39,9

46,9

16.7.

13

16,2

79,4

66,5

24,5

20

29,2

42,9

17.7.

12,2

15,2

77,2

67,5

27

20,7

32,1

51,6

18.7.

14

16,6

77,2

68,8

29,7

22,1

23

48,8

19.7.

16,9

19,7

75,5

65,4

33,2

24,6

21,4

50,4

20.7.

18,4

21,2

72,3

64,2

33,3

27,3

25,8

39,4

21.7.

19,8

22,3

70,6

63,9

34,8

27,1

28

48,9

22.7.

21,1

22,8

71,9

63,7

33,8

27,4

28,8

48,2

23.7.

19,4

22,1

73,3

60,4

34,3

27,3

25,2

45,7

24.7.

20,1

22,1

79,5

69,8

32,5

26,8

35,6

52,7

25.7.

19,3

22,3

79,6

67,5

32,7

27

32,7

54,3

26.7.

19,3

22,2

73,8

64,8

32,8

27,2

30,7

46,2

27.7.

19,8

22,1

71,4

62,7

32,6

27,2

29,1

50,3

28.7.

20,2

23,1

65,2

60,2

33

28,3

27,1

40

29.7.

19,6

22

83,1

73

19

22,1

97

73,9

30.7.

18

20,4

91,9

78,4

29,5

24,5

40,8

56

31.7.

19,2

21,4

76,9

67,5

29,9

24,6

40,6

56,6

Průměr

17,59

20,09

78,65

69,22

28,69

24,13

42,24

56,44

161

Tabulka č. 23 Měření – srpen 2006 Měření v 6 hodin Datum

Teplota [°C]


Vlhkost [%]

Teplota [°C]

Vlhkost [%]

Venku

Uvnitř

Venku

Uvnitř

Venku

Uvnitř

Venku

Uvnitř

1.8.

19,1

21,2

86,4

75,1

26

23,8

54,7

56,5

2.8.

16,1

17,7

81

70,9

21,1

20,8

46,3

47,9

3.8.

15,2

17,6

80,6

69,1

16,6

17,8

80,6

72,8

4.8.

13,3

15,4

89,3

75,5

14,7

15,8

87,9

78,8

5.8.

13,6

14,9

90,1

80,5

13,9

16,1

80,6

80,1

6.8.

14,6

15,6

92,5

84,1

18,4

17,4

85

83,1

7.8.

16

16,6

93

86,1

16

16,7

92,4

87

8.8.

13,7

15,8

88,4

81,9

19,8

17,2

74,3

82,2

9.8.

13,1

15,7

86,9

75,3

20,7

17,7

54,5

64,3

10.8.

13,4

15,3

84,2

73,2

20,6

18

52,4

61,8

11.8.

13,5

14,8

87

77,3

20,4

17,3

47,7

54,1

12.8.

9,7

12,9

84,6

70,7

16

14,8

67,1

68,7

13.8.

12,2

13,5

88,2

78

17,7

16,1

65,5

63

14.8.

11,1

13,4

86,2

75,4

19,5

17,1

52,1

56,9

15.8.

12,4

13,2

82,7

74,2

18,8

16,7

67,6

69,7

16.8.

13,4

14,6

86,9

78,9

22,9

18,6

50,8

65

17.8.

15,5

16,8

90,3

82,6

29,2

23,1

42,1

53,6

18.8.

18,2

19,1

87,9

80,5

25,9

22,7

49,3

55,9

19.8.

12,8

16,8

85,6

71,3

28,1

22,6

41,3

56,2

20.8.

17,5

19

88

77,9

23,6

21,5

53,7

59,1

21.8.

14,4

17,2

80,4

68,4

20,8

19,6

51

55,7

22.8.

12,5

16

85,6

71,5

18,7

17,6

60,8

60,6

23.8.

13,1

14,8

85,2

76,5

18,9

17,6

58,6

62,2

24.8.

10,4

13,5

86,9

76

23,8

19,6

44,1

54,1

25.8.

13,9

15,8

88,1

78,1

20,5

18,4

56,9

57,6

26.8.

11,5

14,1

88,3

75

18,7

17,4

59,5

68,1

27.8.

11,6

14,6

87,4

74

22,3

18,5

46,6

61,4

28.8.

13,4

14,9

85,3

75,8

15,7

15,7

75,5

72,9

29.8.

11

12,9

84,1

72,6

15,4

15,4

63,2

57,6

30.8.

9,6

12

86,5

73,4

14,2

14,6

64,7

62,8

31.8.

11,9

12,9

81,2

73,9

14,6

14,6

70,3

69,5

Průměr

13,47

15,44

86,41

75,93

19,79

18,09

61,2

64,49

162

Tabulka č. 24 Měření – září 2006 Měření v 6 hodin Datum

Teplota [°C]


Vlhkost [%]

Teplota [°C]

Vlhkost [%]

Venku

Uvnitř

Venku

Uvnitř

Venku

Uvnitř

Venku

Uvnitř

1.9.

7,8

12,6

87,6

74

21,1

16,2

55,3

75,6

2.9.

12,2

15

88,8

80

25,3

19,1

45,8

68,9

3.9.

16,2

17,3

86,9

81,3

21,1

19,3

62,1

67,5

4.9.

18,2

18,8

84,6

83,6

25,1

21,2

45,6

60,7

5.9.

16,4

18,1

72,1

65,6

23,6

20,8

40,4

43,9

6.9.

13,2

16,4

83,6

72,4

22

20,1

61,5

70

7.9.

14,5

17,4

85,6

77,4

26,4

23,1

57,1

65,3

8.9.

12,6

16,1

79,9

66,5

18

17,6

49,3

50,8

9.9.

6,8

13,3

85,6

63,8

20,5

17,4

40,6

55,2

10.9.

8,9

13,6

80,9

63,3

22,4

18,3

40,5

58,4

11.9.

11,5

15

73,8

64,7

23,2

18,9

43,3

58,3

12.9.

12,5

15,7

73

64,9

23,3

19,5

36,5

51,5

13.9.

12,6

15,9

72,2

63

23

19,7

36,3

48,3

14.9.

12,7

16,3

71

62,4

23,5

20,5

46,5

57,9

15.9.

14,6

17,5

74,6

65,1

21,6

20,1

44,8

51,8

16.9.

16,2

18,3

63,6

60,2

21,4

19,8

50,7

57,2

17.9.

14,8

17,9

77,7

69,3

22,5

20,3

54,7

64,2

18.9.

15,8

17,6

81,7

72,9

18,3

18,4

75,2

72,8

19.9.

11,6

14,7

88,7

76,6

21,3

19,4

61,9

66

20.9.

12,1

15,2

85,6

73,5

21,5

19,3

53,9

65

21.9.

8,8

13,3

85

69,9

22,3

19

47,5

61,1

22.9.

12,4

15,6

81,4

70,7

24,2

20,2

43,4

57,4

23.9.

10,8

15

77,7

66,2

22,2

19,3

39,8

49,1

24.9.

12,8

15,6

77,5

69

22,8

20,7

42,9

47,5

25.9.

13,3

15,7

83,4

72,1

20,7

19,3

55,6

59,2

26.9.

14,2

16,6

78,9

70,3

24,8

21,3

42,1

50,5

27.9.

13,1

15,3

87,5

76,6

20,3

17,8

54,7

73,4

28.9.

10,6

14,2

88,5

76,6

21,2

18,5

61,8

72,2

29.9.

9,3

13,1

87,2

74,9

20,9

18,9

56,3

69

30.9.

10

14,6

86,6

75,4

22,4

19,4

61,9

68,1

Průměr

12,55

15,72

81,04

70,74

22,23

19,45

50,27

60,56

163

Graf č.5 Měření v 6 hodin – rok 2004

Měření v 6 hodin - rok 2004

Vlhkost uvnitř Vlhkost venku Teplota uvnitř

11 .3 . 13 .3 . 15 .3 . 17 .3 . 19 .3 . 21 .3 . 23 .3 . 25 .3 . 27 .3 . 29 .3 . 31 .3 . 2. 4. 4. 4. 6. 4. 8. 4.

Teplota venku

Datum

Graf č.6 Měření ve 14 hodin – rok 2004

Měření ve 14 hodin - rok 2004

Vlhkost uvnitř Vlhkost venku Teplota uvnitř Teplota venku

11 .3 . 13 .3 . 15 .3 . 17 .3 . 19 .3 . 21 .3 . 23 .3 . 25 .3 . 27 .3 . 29 .3 . 31 .3 . 2. 4. 4. 4. 6. 4. 8. 4.

u

Datum

164

Graf č.7 Měření v 6 hodin – leden, únor, březen 2006

Mření v 6 hodin - leden, únor, březen 2006


27.3.

22.3.

17.3.

12.3.

7.3.

2.3.

25.2.

20.2.

15.2.

10.2.

5.2.

31.1.

26.1.

21.1.

16.1.

11.1.

6.1.

1.1.

Teplota venku

Datum

Graf č.8 Měření ve 14 hodin – leden, únor, březen 2006

Měření ve 14 hodin - leden, únor, březen 2006


Datum

165

27.3.

22.3.

17.3.

12.3.

7.3.

2.3.

25.2.

20.2.

15.2.

10.2.

5.2.

31.1.

26.1.

21.1.

16.1.

11.1.

6.1.

1.1.

Teplota venku

Graf č.9 Měření v 6 hodin – duben, květen, červen 2006

Měření v 6 hodin - duben, květen, červen 2006


30.6.

25.6.

20.6.

15.6.

10.6.

5.6.

31.5.

26.5.

21.5.

16.5.

11.5.

6.5.

1.5.

26.4.

21.4.

16.4.

11.4.

6.4.

1.4.

Teplota venku

Datum

Graf č.10 Měření ve 14 hodin – duben, květen, červen 2006

Měření ve 14 hodin - duben, květen, červen 2006


Datum

166

30.6.

25.6.

20.6.

15.6.

10.6.

5.6.

31.5.

26.5.

21.5.

16.5.

11.5.

6.5.

1.5.

26.4.

21.4.

16.4.

11.4.

6.4.

1.4.

Teplota venku

Graf č.11 Měření v 6 hodin – červenec, srpen, září 2006

Měření v 6 hodin - červenec, srpen, září 2006


29.9.

24.9.

19.9.

14.9.

9.9.

4.9.

30.8.

25.8.

20.8.

15.8.

10.8.

5.8.

31.7.

26.7.

21.7.

16.7.

11.7.

6.7.

1.7.

Teplota venku

Datum

Graf č. 12 Měření ve 14 hodin – červenec, srpen, září 2006

Měření ve 14 hodin - červenec, srpen, září 2006


Datum

167

29.9.

23.9.

17.9.

11.9.

5.9.

30.8.

24.8.

18.8.

12.8.

6.8.

31.7.

25.7.

19.7.

13.7.

7.7.

1.7.

Teplota venku

Výsledky výpočtu tepelné bilance objektu po rekonstrukci: Po adaptaci stáje došlo při výpočtu tepelné bilance objektu ke značnému zlepšení stavu: Qb = Qpr – (Qp + Qvo) Qb = 6660 – (8715 + 6064) Qb = - 8119 W Qb – tepelná bilance Qpr – teplo produkované zvířaty Qp – ztráta tepla prostupem stavební konstrukcí Qvo – ztráta tepla větráním Takto vypočtená tepelná bilance objektu ještě zdaleka neodpovídá potřebám ustájených zvířat (tolerujeme nevyrovnanost + 15%), přesto jde o 80% zlepšení oproti stavu před jeho zateplením. Přes velmi nepříznivé zimní podmínky v roce 2006 se adaptace objektu příznivě odrazila na zdravotním stavu zvířat. Morbidita klesla v zimních měsících na úroveň mezi 20 – 30%, navíc onemocnění vykazovala příznivější prognózu. Tuto skutečnost potvrzují i záznamy ze zdravotní dokumentace místního veterinárního lékaře o počtu telat léčených antibiotiky v roce 2006 (viz tabulka číslo 25). Tabulka č.25 Počty léčebných zákroků s použitím antibiotik za období 1-5/2006 měsíc

počet telat

počet léčebných zákroků

leden

31

9

únor

28

8

březen

33

9

duben

27

6

květen

30

7

průměr

29,8

7,8

Závěry provedené studie Z výsledků naměřených v zemědělském družstvu Podlesí Čechtín v roce 2004 a v roce 2006 pomocí přístroje teploměr - vlhkoměr R3120 vyplývá jednoznačný vliv venkovního stavu prostředí na mikroklima ve stáji pro telata.

168

Pomocí výpočtů tepelné bilance stájového prostředí byl prokázán pozitivní vliv rekonstrukce stájového objektu. Tepelná bilance se po zateplení stáje výrazně zlepšila oproti tepelné bilanci před zateplením (téměř k vyrovnanému stavu). Ani po rekonstrukci stájového objektu však stále není tepelná bilance ideální. Toto zjištění vybízí k přemýšlení o dalším zateplení stáje nebo jiné její rekonstrukci, která povede k vyrovnané tepelné bilanci stájového prostředí. Tepelnou bilanci stájového prostředí by mohlo zlepšit také vytápění stáje pro telata. Vliv stavebních úprav stájového objektu na případné změny hodnot stájového mikroklimatu nemohl být jednoznačně prokázán, z důvodu rozdílných podmínek venkovního prostředí během zimy v roce 2004 a zimy v roce 2006. Ze záznamů místního veterinárního lékaře bylo zjištěno, že po rekonstrukci stájového objektu byl v roce 2006 u telat poloviční počet léčebných zákroků, a to i přes velmi krutou zimu. Tímto byl prokázán pozitivní vliv zateplení stáje na zdravotní stav ustájených telat a na welfare. Vzhledem k zjištěným skutečnostem by bylo třeba minimální a maximální hodnota relativní vlhkosti a teploty vzduchu ošetřit příslušným zákonem nebo vyhláškou.

10.2. Vliv různých technologií ustájení na koncentraci amoniaku v chovech prasat Vliv různých technologií ustájení na koncentraci amoniaku v chovech prasat byl sledován v podniku VEPASPOL Olomouc, a.s. a Zemědělské družstvo „Podlesí“ Čechtín. Charakteristika podniku Vepaspol Olomouc, a.s. Vepaspol Olomouc, a.s. byla založena v listopadu 1992 s právním účinkem ke dni 18. února 1993 jako následnická organizace po Společném zemědělském podniku pro živočišnou výrobu Olomouc. Nachází se na střední Moravě, její závody jsou lokalizovány v podhůří Nízkého Jeseníku na směru Olomouc-Šternberk-Rýmařov. Společný zemědělský podnik, tehdy se sídlem v Uničově, byl postaven 1.1.1976 tehdejším JZD v regionu a Státním statkem Olomouc jako podnik s úzkou specializací na výrobu vepřového masa a odchov selat. Později začal produkovat plemenné prasničky pro obnovu vlastního stáda prasnic. Výroba vepřového masa a produkce plemenného materiálu se realizuje na bázi uzavřeného obratu stáda systémem turnusů u všech hmotnostních kategorií prasat. Krmení zvířat probíhá systémem řízené výživy podle růstové a reprodukční křivky. K zajištění odpovídajícího zdravotního stavu ustájených prasat má podnik vlastní vakcinační program.

169

Podnik je tvořen třemi výrobními závody: Závod 01 Vepa Paseka Výkrmna s kapacitou 10. 000 prasat. Jatečná prasata produkována v turnusech ve vysoké kvalitě. Kejda se zpracovává na čistírně odpadních vod. Závod 02 Velký Týnec Produkční stanice pro odchov selat a plemenných prasniček s kapacitou cca 6.000 prasat. Závod je šlechtitelskou jednotkou v rámci podnikového hybridizačního programu VEPIG. Kejda se skladuje v zásobních nádržích s následným vývozem na pozemky okolních zemědělských podniků. Závod 03 Dlouhá Loučka Největší závod o kapacitě cca 17. 000 prasat všech kategorií. Produkuje selata, plemenné prasničky do užitkového chovu a jatečná prasata. Kejda se zpracovává na čistírně odpadních vod. Ve společnosti je zaveden a v roce 2000 certifikován národní společností Bureau Veritas Quality International CS, s.r.o. systém řízení jakosti podle mezinárodní normy ISO 9001:94. V srpnu 2002 byla společnosti udělena certifikace ISO 14001. Charakteristika podniku Zemědělské družstvo „Podlesí“ Čechtín Zemědělské družstvo „Podlesí“ Čechtín leží v nadmořské výšce 600 m nad mořem. Bylo založeno v roce 1993. V současné době má 34 zaměstnanců. Hospodaří na výměře 1 000 ha. Z toho 800 ha je orná půda. Z rostlinné výroby pěstuje pšenici, ječmen, žito, řepku a na 30 ha má zasetý šťovík ukrajinský na výrobu briket určených na topení. Z živočišné výroby chová červenostrakatý skot 260 krav dojných, 200 býků ve výkrmu, 150 jalovic chovných a 30 jalovic vysokobřezích. Všechna zvířata jsou ve volném ustájení. V roce 2004 byla zrekonstruována stáj na porodnu prasnic s kapacitou 125 prasnic. Zemědělské družstvo má 1300 prasat z toho 120 prasnic, 800 prasat ve výkrmu a zbytek selata. Výkrm je ve dvou stájích a to na hluboké podestýlce 500 kusů a na roštech 300 kusů prasat. Měření probíhalo v hale s hlubokou podestýlkou o rozměrech 40 x 20 metrů se sedmi kotci s počtem 500 kusů prasat ve výkrmu. Odklid hluboké podestýlky se provádí dle potřeby asi 6x za rok. 170

Použitá měřící technika Pro stanovení koncentrace amoniaku v ovzduší bylo použito plynového analyzátoru – přístroje Dräger Multiwarn II., Fabr Nr./Seriál No.: ARNJ-2946, výrobce Dräger Sicherheitstechnik GmbH. Jedná se o vysoce moderní digitální přístroj, který v reálném čase analyzuje ovzduší na přítomnost celkem 3 plynů: CO2 – interferometricky obj [%] NH3 – elektrochemicky [ppm] a H2 S – elektrochemicky [ppm] Multiwarn II je flexibilní a silný přístroj ve skupině plynových analyzátorů. S přístrojem lze provádět měření v nedostupných místech. Silné vnitřní čerpadlo dovolí odběru vzorků vzduchu ve vzdálenostech až 45 metrů. Čerpadlo je spojitě kontrolováno elektronicky s alarmem, který analyzuje zda rychlost toku je dostatečná. Má vysokou ochranou proti enviromentálním vlivům. Multiwarn II je vybavené velmi hlasitou zvukovou výstrahou, pro zřetelné varování když jsou okolní hladiny hluku vysoké. LCD displej přesně a spojitě informuje uživatele o plynech. Jednoznačné symboly zabezpečí absolutní jasnost. Multiwarn II je jeden z nejpokročilejších plynových monitorů svého druhu a je snadné s ním operovat. Jen tři tlačítka jsou používána pro změnu nástroje zapnout a vypnout, uznávat alarmy a přístup pro všechny nezbytné informace. Kód chrání před bezděčným nebo neautorizovaným nastavením změn. Přístroj je trvanlivý, aby odolal obtížným podmínkám každodenního použití. Kompaktní design optimalizuje nošení, může být použit pro oblast monitorování a bude pokračovat ve funkci dokonale dokonce když bude stát v až 3 cm vody. Datová paměť umožňuje uložit až 50 měření. Proto lze poskytnout snadno dosažitelné informace týkající se změřených plynových koncentrací a čas měření. Podle aplikace a uspořádání , mohou být data snadno přenášena. Měřit lze 3 plyny zároveň a také v různém rozsahu koncentrace tzv. rozmanité kalibrování. Drager infračervené (IR) senzory mají několik výhod jako jsou např. nekřížení se citlivosti, extrémně dlouhá délka života, vysoce ekonomický, maximální stabilita. IR senzory jsou necitlivé k environmentálním vlivům a nevyžadují kyslík. Měřící technologie je založená na IR světelné energii. Tato senzorová technologie je k dispozici pro měření hořlavých plynů a pro oxid uhličitý. Podmínky za kterých přístroj může měřit jsou: teplota –20 °C až 40 °C, krátký čas až 55 °C, okolní tlak 700 až 1300 hPa, relativní vlhkost 10 až 95 %. Doporučené skladovací podmínky jsou při teplotě 0 až 30 °C, relativní vlhkost 30 až 80%. Maximální

171

délka hadice 30 m pro hadici s vnitřním průměrem 4 mm a 45 m pro hadici s 5 mm vnitřním průměrem. Rozměry včetně napájecího zdroje jsou 140 mm x 110 mm x 65 mm a váha 1 kg. Počet a rozmístění měřících stanovišť Vepaspol Olomouc a.s. Dlouhá Loučka Horizontální uspořádání stanovišť: Ve sledované hale byla zvířata ustájena po 10 kusech v 1 kotci. Po obou stranách centrální chodby bylo po 25 kotcích (tj. počet 50 kotců v 1 hale). Měření emisí čpavku probíhalo v každém druhém kotci, tzn. Z hlediska vertikálního bylo v každé hale celkem 24 měřících stanovišť (viz schéma č.2 a 3). Schéma č.2 Rozmístění stanovišť v hale s kompaktní podlahou s 1/3 zaroštovanou částí Schéma rozmístění stanovišť Vchod do haly

24

2

23

3

22

4

21

5

20

6 7

centrální chodba

1

19 18

8

17

9

16

10

15

11

14

12

13

172

Schéma č.3 Nákres kotce u stanoviště VEPASPOL a.s. Dlouhá Loučka 3,10m 0,8 m 0,25m

Koryto kotce č.1 zaroštovaná část

1,6 m

0,5 m

Kotec č.1 Koryto kotce č.1 Koryto kotce č.2 Kotec č.2 Koryto kotce č.2

Celková plocha kotce: 3,10 * 2,10 = 6,51 m2 Betonová část: 1,6 * 2,3 = 3,68 m2 Zaroštovaná část: 1,6 * 0,8 = 1,28 m2 Poměr betonové části : zaroštované části = 3,68 : 1,28 = cca 3:1

Zemědělské družstvo „Podlesí“ Čechtín Ve sledované hale byla zvířata ustájena v 7 kotcích. Měření emisí čpavku probíhalo rovnoměrně po hale, tzn. z hlediska vertikálního bylo v každé hale celkem 24 měřících stanovišť (viz schéma č.4). Vertikální uspořádání stanovišť: Měření emisí amoniaku v jednotlivých kotcích bylo prováděno v úrovni hlavy zvířat (závislost na stáří).

173

Schéma č.4 Rozmístění stanovišť v hale s hlubokou podestýlkou

24

16

12

15

11

8

23

7

22

6

21

14

10

13

9

5

20

4

19 18

3 2

Manipulační prostor

17

1 Vchod do haly

Výsledky měření Výsledky provedených měření uvádějí tabulky číslo 26 až 28 a grafy číslo 13 až 19.

174

Tabulka č. 26 Hodnoty měření amoniaku v chovu prasat s technologií chovu ustájení kompaktní podlaha kombinovaná s 1/3zaroštované části v 14, 28, 42, 56, 70 a 84 dnu výkrmu prasat (VEPASPOL a.s. Závod Dlouhá Loučka)

Doba výkrmu v dnech

14

28

8 9 8 9 10 10 9 9 8 8 8 7 7 9 9 9 8 6 5 5 6 5 4 4 1,841 7,50

10 9 9 9 10 10 10 9 8 8 9 9 8 9 8 7 7 6 6 6 6 5 4 4 1,871 7,75

42

56

70

84

13 12 11 10 13 11 9 8 8 10 8 9 14 10 9 8 8 7 5 7 6 6 8 5 2,476 8,96

7 5 6 10 7 8 8 7 8 8 14 13 7 8 9 10 8 8 6 9 9 8 10 7 2,036 8,33

12 12 12 12 14 15 15 14 14 14 14 14 13 12 14 14 15 13 13 12 12 10 9 7 1,939 12,75

11 11 12 13 16 17 16 15 15 17 16 17 12 11 14 16 18 19 16 15 15 14 12 9 2,570 14,46

Číslo stanoviště 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 sn-1 x

Vysvětlivky: sn-1 = směrodatná odchylka, x = aritmetický průměr

175

Tabulka č. 27 Hodnoty měření amoniaku v chovu prasat s technologií chovu ustájení s hlubokou podestýlkou v 14, 28, 42, 56, 70 a 84 dnu výkrmu prasat (Zemědělské družstvo „Podlesí“ Čechtín) Doba výkrmu v dnech

14

28

42

56

70

84

2 3 5 8 9 8 4 4 8 12 14 6 4 11 11 7 8 9 9 10 8 8 8 7 2,931 7,63

7 7 8 9 9 10 7 7 12 14 14 7 6 9 11 8 6 8 9 9 10 11 8 6 2,278 8,83

8 8 9 12 13 13 11 9 8 17 16 10 14 16 16 11 9 10 12 13 13 14 12 10 2,745 11,83

6 7 7 9 10 10 9 8 8 13 11 9 8 13 14 9 9 10 12 12 13 13 10 8 2,216 9,96

5 8 8 9 10 10 8 8 9 15 15 11 9 16 15 11 8 9 11 12 12 13 11 9 2,766 10,50

11 11 14 16 18 19 16 15 14 17 17 15 15 18 19 13 14 15 20 20 21 20 18 16 2,777 16,33

Stanoviště 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 sn-1 x

Vysvětlivky: sn-1 = směrodatná odchylka, x = aritmetický průměr

176

Tabulka č. 28 Tabulka statistického vyhodnocení sledovaných technologií Doba výkrmu v dnech 14 28 42 56 70 84

n

x

sn-1

24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24

7,50 7,63 7,75 8,83 8,96 11,83 8,33 9,96 12,75 10,50 14,46 16,33

1,841 2,931 1,871 2,278 2,476 2,745 2,036 2,216 1,939 2,766 2,570 2,777

Statistická významnost P 0,8605 0,0785 0,0004 ** 0,0111 * 0,0021 * 0,0192 *

Vysvětlivky: n = počet měření, x = aritmetický průměr, sn-1 = směrodatná odchylka, Pstatistická významnost, * = statisticky významný rozdíl P ≤ 0,05, ** = statisticky vysoce významný rozdíl P ≤ 0,01 Dosažené výsledky byly zpracovány matematicko-statistickými metodami dle autorů VENČIKOV- VENČIKOV (1977). Ze sledovaných statistických charakteristik byl použit aritmetický průměr (x), směrodatná odchylka (sn-1). Rozdíly mezi průměry byly testovány pomocí Studentova testu (td) na hladině významnosti P≤0,01 ** a P≤0,05 *.

177

Graf č.13 Porovnání průměrných hodnot amoniaku v hale s kompaktní podlahou a 1/3 zaroštované části s chovem na hluboké podestýlce ve 14. dnu výkrmu prasat

Průměrné hodnoty měření 14. den výkrmu

8 7 6 5 ppm 4 3 2 1 0

Kompaktní podlaha s 1/3 zaroštované části Hluboká podestýlka 7,5

7,625

Graf č. 13 znázorňuje průměrné hodnoty amoniaku ve 14. dnu výkrmu prasat. V chovu prasat s ustájením na kompaktní podlaze kombinované s 1/3 zaroštované části, byla zjištěna hodnota 7,5 ppm. V chovu prasat s ustájení na hluboké podestýlce byla zjištěna hodnota 7,625 ppm. Mezi srovnávanými technologiemi ustájení nebyl prokázán statisticky významný rozdíl.

178



9 8 7 6 ppm 5 4 3 2 1

7,75

8,83

Kompaktní podlaha s 1/3 zaroštované části Hluboká podestýlka

Graf č. 14 znázorňuje průměrné hodnoty amoniaku ve 28. dnu výkrmu prasat. V chovu prasat s ustájením na kompaktní podlaze kombinované s 1/3 zaroštované části, byla zjištěna hodnota 7,75 ppm. V chovu prasat s ustájení na hluboké podestýlce byla zjištěna hodnota 8,83 ppm. Mezi srovnávanými technologiemi ustájení nebyl prokázán statisticky významný rozdíl.

179



12 11 10 9 8 7 ppm 6 5 4 3 2 1 0

8,96

11,83

Kompaktnípodlaha s 1/3 zaroštované části Hluboká podestýlka

P ≤ 0,01 ** Graf č. 15 znázorňuje průměrné hodnoty amoniaku ve 42. dnu výkrmu prasat. V chovu prasat s ustájením na kompaktní podlaze kombinované s 1/3 zaroštované části, byla zjištěna hodnota 8,96 ppm. V chovu prasat s ustájení na hluboké podestýlce byla zjištěna hodnota 11,83 ppm. Mezi srovnávanými technologiemi ustájení byl prokázán statisticky vysoce významný rozdíl na hladině významnosti P ≤ 0,01.

180

Graf č. 16 Porovnání průměrných hodnot amoniaku v hale s kompaktní podlahou a 1/3 zaroštované části s chovem na hluboké podestýlce v 56. dnu výkrmu prasat


10 9 8 7 6 ppm 5 4 3 2 1 0

8,33

9,96


P ≤ 0,05 * Graf č. 16 znázorňuje průměrné hodnoty amoniaku v 56. dnu výkrmu prasat. V chovu prasat s ustájením na kompaktní podlaze kombinované s 1/3 zaroštované části, byla zjištěna hodnota 8,33 ppm. V chovu prasat s ustájení na hluboké podestýlce byla zjištěna hodnota 9,96 ppm. Mezi srovnávanými technologiemi ustájení byl prokázán významný rozdíl na hladině významnosti P ≤ 0,05.

181

statisticky

Graf č.17 Porovnání průměrných hodnot amoniaku v hale s kompaktní podlahou a 1/3 zaroštované části s chovem na hluboké podestýlce v 70. dnu výkrmu prasat Průměrné hodnoty měření 70. den výkrmu

13 12 11 10 9 8 ppm 7 6 5 4 3 2 1 0

12,75

10,5


P ≤ 0,05 * Graf č. 17 znázorňuje průměrné hodnoty amoniaku v 70. dnu výkrmu prasat. V chovu prasat s ustájením na kompaktní podlaze kombinované s 1/3 zaroštované části, byla zjištěna hodnota 12,75 ppm. V chovu prasat s ustájení na hluboké podestýlce byla zjištěna hodnota 10,5 ppm. Mezi srovnávanými technologiemi ustájení byl prokázán významný rozdíl na hladině významnosti P ≤ 0,05.

182

statisticky

Graf č.18 Porovnání průměrných hodnot amoniaku v hale s kompaktní podlahou a 1/3 zaroštované části s chovem na hluboké podestýlce v 84. dnu výkrmu prasat


17 16 15 14 13 12 11 10 ppm 9 8 7 6 5 4 3 2 1

14,46

16,33


P ≤ 0,05 * Graf č. 18 znázorňuje průměrné hodnoty amoniaku v 84. dnu výkrmu prasat. V chovu prasat s ustájením na kompaktní podlaze kombinované s 1/3 zaroštované části, byla zjištěna hodnota 14,46 ppm. V chovu prasat s ustájení na hluboké podestýlce byla zjištěna hodnota 16,33 ppm. Mezi srovnávanými technologiemi ustájení byl prokázán statisticky významný rozdíl na hladině významnosti P ≤ 0,05.

183

Graf č.19 Srovnání průměrných hodnot měření amoniaku v hale s kompaktní podlahou s 1/3 zaroštované části s s chovem na hluboké podestýlce v chovu prasat

Srovnání průměrných hodnot měření 17 16 15 14 p 13 p 12 11 m 10 9 8 7 6

16,33

12,75

11,83

14,46

9,96 8,83

10,5

7,63 8,96 7,5

7,75

1

2

3


8,33

4

5

6

Dny výkrmu Graf č.19 znázorňuje průměrné hodnoty měření amoniaku během sledovaného pokusu v období od 14. do 84. dne výkrmu. Z uvedených hodnot vyplývá, že s rostoucím časem výkrmu stoupá hladina amoniaku v ovzduší. V 70. dnu výkrmu prasat však dochází k výkyvu. Přičemž s největší pravděpodobností došlo k výměně podestýlky v ustájení s hlubokou podestýlkou a také mohlo dojít k ovlivnění dalšími faktory, jako je zvýšená cirkulace vzduchu způsobená větráním, změna krmné směsi a jiné nezjištěné skutečnosti. Závěry provedené studie Měření probíhalo vždy v jedné hale v závodech Vepaspol, a.s. s technologií chovu na kompaktní podlaze kombinovanou s 1/3 zaroštové části Dlouhá Loučka a zemědělském družstvu „Podlesí“ Čechtín s technologií chovu na hluboké podestýlce. Prasata v závodu Vepaspol, a.s. byla naskladněna 19.1.2006 s naskladňovací hmotností 28,7 kg, vyskladněna 25.5.2006 s průměrnou hmotností 1 kusu na jatkách 116,9 kg. Průměrný přírůstek 1 kg na krmnou dávku 0,7 kg se spotřebou jádra 3,14 kg na 1 kg přírůstku. V 1 hale bylo celkem 50 kotců po 10 zvířatech a celkem bylo sledováno 500 prasat.

184

Prasata

v zemědělském

družstvu

„Podlesí“

Čechtín

byla

naskladněna

23.3.2006

s naskladňovací hmotností 25,7 kg, vyskladněna 19.6.2006 s průměrnou hmotností 1 kusu na jatkách 107,1 kg. Průměrný přírůstek 1 kg na krmnou dávku 0,702 kg se spotřebou jádra 3,07 kg na 1 kg přírůstku. V 1 hale bylo sledováno celkem 500 prasat. Z uvedených výsledků vyplývá, že koncentrace amoniaku je nižší v ustájení s kompaktní podlahou kombinovanou se zaroštovanou částí, jelikož dochází k odklidu exkrementů kontinuálně, přičemž v ustájení v hluboké má nevýhodu ve vyšším koncentrování amoniaku v prostředí. K měření docházelo v přibližně stejném časovém období. V 70 dnu výkrmu 10.3. Možnosti snižování emisí amoniaku v chovech prasat 10.3.1. Použití preparátu VevoVitall® ve výkrmu prasat Emise amoniaku vedou k okyselení a nadměrnému znečištění zemědělsky nevyužívaných ploch – vodní toky, lesy. Uvažuje se o významném podílu amoniaku na globálním oteplováním planety jako skleníkového plynu (podobně jako CO2). Amoniak má dále škodlivý účinek díky vzájemnému působení k dalším dusíkatým vazbám (NOX, HNO3, HNO2). V roce 2000 pocházelo 95% celkového znečistění amoniakem ze zemědělství, z chovů hospodářských zvířat pak 78%. EU směrnice 2001/81/EG pevně stanovila nejvyšší emisní hodnoty pro škodliviny. Mezi chovy hospodářských zvířat patří chovy prasat k největším emitentům amoniaku vůbec. Uvážíme-li, že při standardním výkrmu prase přiroste, přibližně o 100 kg, pak při konverzi cca 2,5 kg kompletní krmné směsi (s průměrným obsahem 17% proteinů), přijme během života celkem 250 kg krmiva (tj. téměř 43 kg proteinů). Při průměrném 16% obsahu dusíku v bílkovinách krmiva, pak zvíře během svého života zkonzumuje téměř 7 kg čistého dusíku. Z těchto 7 kg dusíku je přibližně 2,3 kg (tj. 33%) využito pro stavbu tělesných tkání zvířete a dalších 4,7 kg (tj. 67%) odchází z organismu nevyužito exkrementy (cca 1,1 kg,tj. 16%) a močí (3,6 kg, tj. 51%). Z vyloučeného množství dusíku (67%) pak připadá přibližně 35% na přímé emise amoniaku ve vzduchu a 32% se vrací ve formě kejdy do půdy. Amoniak je v závislosti na pH tvořen z močoviny pomocí enzymu ureázy. Při standardním pH moči 7,5 se účinkem aktivní ureázy tvoří významné množství plynné formy -NH3. Vstupuje-li do metabolismu kyselina benzoová, po sloučení s glycinem vzniká kyselina hipurová, která je příčinou snížení pH močí, tím i snížení aktivity ureázy a následně nižší tvorby plynného amoniaku.

185

Preparát VevoVitall® obsahuje 99,9% kyseliny benzoové. Účinek kyseliny benzoové na pH moči je závislý na dávce. Uvádí se, že při zařazení 1% koncentrace VevoVitallu® dochází k redukci pH moči ze 7,5 na 6,5, při zařazení 2% dokonce na hodnotu 5,5. Podle údajů DSM krmivo s VevoVitallem® redukuje celkovou tvorbu amoniaku až o 40%. Cílem studie bylo ověřit použití preparátu VevoVitall® v podmínkách velkovýrobní technologie v České republice s přihlédnutím k následujícím prioritám: 1. Ověřit vliv preparátu VevoVitall® na hladinu amoniaku ve stájovém ovzduší 2. Prokázat případný vliv preparátu VevoVitall® na zdravotní stav a welfare ustájených zvířat 3. Vyhodnotit ekonomický přínos při použití preparátu VevoVitall® ve výkrmu prasat K provedení studie byla po dohodě s vedením vybrána společnost Vepaspol, a.s. Do sledování bylo zařazeno celkem 2000 kusů vykrmovaných prasat, z nichž 1000 kusů bylo zařazeno do pokusné skupiny (přídavek VevoVitallu®) a 1000 kusů zařazeno do skupiny kontrolní (výživa realizována následnou řadou kompletních krmných směsí, bez přídavku preparátu VevoVitall®). Z provozních a technologických důvodů nebylo možné u tak velkého počtu zvířat sestavit v reálném čase pokusnou a kontrolní skupinu proti sobě (podnik zastavuje v rámci 1 týdne cca 500 výkrmových prasat ). Z těchto příčin byla zvířata rozdělena celkem na 4 skupiny (2 pokusné a 2 kontrolní) po 500 kusech. Studie tak byla fakticky rozdělena do 2 sledování, časově od sebe vzdálených přibližně 6 týdnů. Zařazení sledovaných zvířat do jednotlivých skupin je uvedeno v následující tabulce: Tabulka č.29 1. skupina

1. skupina

2. skupina

2. skupina

pokusná

kontrolní

pokusná

kontrolní

hala 14A

hala 12A

hala 11B

hala 11A

500

500

500

500

Nastájeno dne

9.8.2004

2.8.2004

17.9.2004

4.9.2004

Vystájeno dne

1.12.2004

18.11.2004

29.12.2004

13.1.2005

Označení haly Počet zvířat

Z tabulky vyplývá, že při takovéto volbě uspořádání zvířat do sledovaných skupin byl časový posun mezi jednotlivými pokusnými a kontrolními skupinami minimální (1 týden), což umožnilo objektivní srovnání měřených hodnot.

186

Použitá měřící technika Pro stanovení koncentrace amoniaku v ovzduší bylo použito plynového analyzátoru – přístroje Dräger Multiwarn II., Fabr Nr./Serial No.: ARNJ-2946, výrobce Dräger Sicherheitstechnik GmbH (viz obrázek č.92) Obrázek č.92

Jedná se o vysoce moderní digitální přístroj, který v reálném čase analyzuje ovzduší na přítomnost celkem 3 plynů: CO2 – interferometricky [obj %] NH3 – elektrochemicky [ppm] a H2S - elektrochemicky [ppm] Počet a rozmístění měřících stanovišť Horizontální uspořádání stanovišť

187

Ve sledovaných halách byla zvířata ustájena po 10 kusech v 1 kotci. Jak vyplývá z obrázku č.93, po obou stranách centrální chodby bylo po 25 kotcích ( t.j. počet 50 kotců v 1 hale). Obrázek č.93 Ustájení zvířat ve výkrmové hale

Měření emisí čpavku probíhalo v každém druhém kotci, tzn. z hlediska vertikálního bylo v každé hale celkem 24 měřících stanovišť (viz schema č.5).

188

Schéma č.5 Horizontální rozmístění měřících stanovišť

12

14

11

15

10

16

9

17

8

18 19 20

Centrální chodba

13

7 6 5

21

4

22

3

23

2

24

1 Chodba

Vchod do haly

189

Vertikální uspořádání stanovišť Měření emisí amoniaku v jednotlivých kotcích bylo prováděno ve 2 výškových úrovních: 1. úroveň podlahy 2. úroveň hlavy zvířat (závislost na stáří) Dávkování a aplikace preparátu VevoVitall® pokusným zvířatům VevoVitall® byl zvířatům podáván perorálně, a to v dávce 0,5 % (tj. 5 kg preparátu na 1 tunu kompletní krmné směsi). Výživa zvířat byla realizována standardní řadou kompletních krmných směsí. Krmivo bylo v sypkém stavu a před podáním se přidávala syrovátka v dávce cca 3,5 – 4 l na kus a den (údaj chovatele). VevoVitall® byl v příslušném množství přimícháván do směsi těsně před podáním zvířatům. Ostatní prováděná sledování a měření Z důvodů možnosti posouzení vlivu preparátu VevoVitall® na zdravotní stav zvířat byly v průběhu trvání studie monitorovány veškeré léčebné zákroky, úhyny a nutné porážky zvířat. Pro celkové zhodnocení případného ekonomického přínosu VevoVitallu® pro chovatele byly sledovány další údaje, jako: 1. naskladňovaní hmotnost zvířat 2. doba výkrmu 3. průměrný přírůstek živé hmotnosti na kus a den 4. spotřeba jádra na 1 kg přírůstku živé hmotnosti 5. údaje z vážních protokolů klasifikace jatečně upravených prasat s celkovým ekonomickým zhodnocením jednotlivých turnusů Veškerá výše uvedená data byla vyhodnocena z turnusových listů vedených chovatelem. Výsledky a jejich hodnocení Výsledky naměřených koncentrací amoniaku ve stájovém ovzduší z 1. etapy sledování jsou uvedeny v tabulkách číslo 30 až 35, výsledky koncentrací amoniaku ze 2. etapy pak v tabulkách číslo 36 až 43.

190

Tabulka č.30 Výsledky měření ze dne 09.09.2004 (všechny hodnoty NH3 jsou uvedeny v jednotkách ppm) Dat. měření:

9.9.2004

Hala č.: 14A

Levá polovina haly

Pravá polovina haly

Hala č.: 12A

Levá polovina haly

VevoVitall 1 (Pokusná skupina 1) NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

6 6 7 6 6 7 6 6 7 6 4 5

7 5 5 6 6 7 6 5 7 6 6 5

6 7 5 5 5 3 4 5 2 2 3 2

6 7 7 6 4 4 3 3 2 3 2 0

Průměr:

6,000

5,917

4,083

3,917

L. polovina:

5,958 4,000 5,042 4,917

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

P. polovina: Podlaha: Hlava:

Hala celkem:

Kontrolní skupina 1 NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

8 8 8 9 10 9 10 9 9 8 8 7

8 9 8 9 10 10 9 9 8 8 8 7

5 7 6 7 6 6 6 7 5 4 5 3

7 9 9 9 8 6 5 5 6 5 4 4

Průměr:

8,583

8,583

5,583

6,417

L. polovina:

8,583 6,000 7,083 7,500

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


4,979

Hala celkem:

191


7,292


1.10.2004

Hala č.: 14A

Levá polovina haly


Hala č.: 12A

Levá polovina haly


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

6 5 8 8 7 7 8 7 7 6 7 7

6 7 8 8 7 7 7 8 8 6 6 7

8 7 6 5 4 3 4 3 3 3 2 2

8 8 6 5 4 5 5 3 2 3 3 0

Průměr:

6,917

7,083

4,167

4,333

L. polovina:

7,000 4,250 5,542 5,708

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


Hala celkem:


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

9 9 9 9 10 9 10 9 9 8 9 9

10 9 9 9 10 10 10 9 8 8 9 9

8 8 7 7 6 6 6 7 5 4 5 3

8 9 8 7 7 6 6 6 6 5 4 4

Průměr:

9,083

9,167

6,000

6,333

L. polovina:

9,125 6,167 7,542 7,750

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


5,625

Hala celkem:

192


7,646


8.10.2004

Hala č.: 14A

Levá polovina haly


Hala č.: 12A

Levá polovina haly


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

7 8 8 9 9 8 10 10 8 7 8 6

6 8 8 9 9 8 11 10 9 8 8 7

6 9 9 8 7 5 5 6 3 2 2 2

6 8 9 9 8 4 5 5 4 3 3 2

Průměr:

8,167

8,417

5,333

5,500

L. polovina:

8,292 5,417 6,750 6,958

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


Hala celkem:

Kontrolní skupina 1 Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Průměr: L. polovina: P. polovina: Podlaha: Hlava:

6,854

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

12 11 10 12 10 10 10 9 8 9 9 8

13 12 11 10 13 11 9 8 8 10 8 9

13 8 7 8 6 7 5 7 5 5 7 4

14 10 9 8 8 7 5 7 6 6 8 5

9,833

10,167

6,833

7,750

10,000 7,292 8,333 8,958

Hala celkem:

193


8,646


29.10.2004

Hala č.: 14A

Levá polovina haly


Hala č.: 12A

Levá polovina haly


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

11 12 14 15 12 13 16 17 12 10 11 9

10 15 15 14 12 15 17 14 13 11 10 9

12 13 13 10 12 11 10 7 4 4 4 0

13 13 14 10 11 10 10 8 5 5 5 3

Průměr:

12,667

12,917

8,333

8,917

L. polovina:

12,792 8,625 10,500 10,917

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


Hala celkem:


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

6 6 5 7 7 8 8 6 7 7 8 13

7 5 6 10 7 8 8 7 8 8 14 13

6 8 9 7 8 7 7 8 9 7 8 6

7 8 9 10 8 8 6 9 9 8 10 7

Průměr:

7,333

8,417

7,500

8,250

L. polovina:

7,875 7,875 7,417 8,333

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


10,708

Hala celkem:

194


7,875


5.11.2004

Hala č.: 14A

Levá polovina haly


Hala č.: 12A

Levá polovina haly


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

12 13 12 14 14 13 12 14 14 14 15 14

15 13 13 13 14 13 13 13 15 15 14 14

12 13 10 8 8 8 9 11 8 3 3 0

11 13 11 9 7 8 8 12 8 4 4 2

Průměr:

13,417

13,750

7,750

8,083

L. polovina:

13,583 7,917 10,583 10,917

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


Hala celkem:


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

12 11 12 12 14 16 15 16 14 13 13 15

12 12 12 12 14 15 15 14 14 14 14 14

13 13 15 15 15 14 12 12 11 11 8 6

13 12 14 14 15 13 13 12 12 10 9 7

Průměr:

13,583

13,500

12,083

12,000

L. polovina:

13,542 12,042 12,833 12,750

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


10,750

Hala celkem:

195


12,792


12.11.2004

Hala č.: 14A

Levá polovina haly


Hala č.: 12A

Levá polovina haly


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

11 11 14 14 14 14 12 13 11 11 10 11

11 12 13 14 13 13 13 12 12 10 10 10

11 13 12 11 8 8 9 8 6 6 4 2

11 12 12 11 9 8 9 8 8 5 5 3

Průměr:

12,167

11,917

8,167

8,417

L. polovina:

12,042 8,292 10,167 10,167

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


Hala celkem:


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

12 11 10 12 14 16 17 16 16 15 15 17

11 11 12 13 16 17 16 15 15 17 16 17

11 12 14 17 19 17 15 16 15 13 11 9

12 11 14 16 18 19 16 15 15 14 12 9

Průměr:

14,250

14,667

14,083

14,250

L. polovina:

14,458 14,167 14,167 14,458

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


10,167

Hala celkem:

196


14,313


1.10.2004

Hala č.: 11B

Levá polovina haly


Hala č.: 11A

Levá polovina haly


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6

6 5 5 6 5 6 6 6 6 6 6 7

5 6 6 7 6 7 6 7 7 7 5 5

5 6 6 7 6 7 6 6 6 5 6 5

Průměr:

6,000

5,833

6,167

5,917

L. polovina:

5,917 6,042 6,083 5,875

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


Hala celkem:


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

7 6 7 7 7 6 7 7 8 8 8 7

6 6 6 7 6 7 7 8 7 8 8 8

5 6 6 8 9 8 9 7 7 7 7 6

7 7 7 8 8 9 9 8 8 8 7 6

Průměr:

7,083

7,000

7,083

7,667

L. polovina:

7,042 7,375 7,083 7,333

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


5,979

Hala celkem:

197


7,208


8.10.2004

Hala č.: 11B

Levá polovina haly


Hala č.: 11A

Levá polovina haly


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

5 5 4 5 4 5 4 6 6 5 5 4

5 5 4 4 5 5 5 6 5 6 6 4

4 5 4 4 7 5 5 5 4 5 4 3

5 4 5 5 5 6 6 4 5 4 4 3

Průměr:

4,833

5,000

4,583

4,667

L. polovina:

4,917 4,625 4,708 4,833

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


Hala celkem:


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

7 4 5 6 5 6 6 8 8 8 6 7

6 5 4 6 5 5 7 8 7 7 7 8

5 5 5 5 5 6 8 6 5 6 5 6

6 5 6 6 5 7 7 6 6 5 6 5

Průměr:

6,333

6,250

5,583

5,833

L. polovina:

6,292 5,708 5,958 6,042

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


4,771

Hala celkem:

198


6,000


29.10.2004

Hala č.: 11B

Levá polovina haly


Hala č.: 11A

Levá polovina haly


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

4 2 2 4 3 3 4 5 4 4 4 3

4 2 3 3 2 5 4 6 5 4 4 3

3 3 3 3 4 4 4 5 4 3 3 2

4 4 4 4 4 6 5 5 4 4 2 2

Průměr:

3,500

3,750

3,417

4,000

L. polovina:

3,625 3,708 3,458 3,875

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


Hala celkem:


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

5 3 10 4 4 4 5 7 6 7 6 5

4 4 9 4 4 4 6 8 6 6 7 6

3 4 4 3 6 5 5 5 4 3 3 2

4 3 5 4 4 5 6 6 5 4 4 2

Průměr:

5,500

5,667

3,917

4,333

L. polovina:

5,583 4,125 4,708 5,000

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


3,667

Hala celkem:

199


4,854


5.11.2004

Hala č.: 11B

Levá polovina haly


Hala č.: 11A

Levá polovina haly


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

8 7 7 8 7 8 8 7 8 8 9 8

8 8 8 7 8 8 9 8 7 8 8 8

8 8 9 8 10 9 9 10 10 9 8 8

8 8 8 8 10 10 10 10 10 9 9 8

Průměr:

7,750

7,917

8,833

9,000

L. polovina:

7,833 8,917 8,292 8,458

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


Hala celkem:


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

12 11 12 11 12 11 12 12 12 10 10 11

12 12 12 11 11 10 11 12 11 11 11 10

13 12 12 12 13 12 10 10 9 8 9 9

12 12 13 12 13 13 12 11 9 9 9 9

Průměr:

11,333

11,167

10,750

11,167

L. polovina:

11,250 10,958 11,042 11,167

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


8,375

Hala celkem:

200


11,104


12.11.2004

Hala č.: 11B

Levá polovina haly


Hala č.: 11A

Levá polovina haly

VevoVitall 2 (Pokusná skupina 2) Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Průměr: L. polovina: P. polovina: Podlaha: Hlava:

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

9 9 7 8 9 8 9 10 12 11 11 11

9 8 8 8 8 8 8 11 12 12 12 11

9 8 10 12 13 14 15 14 12 11 8 6

8 9 10 11 12 13 14 14 12 10 9 7

9,500

9,583

11,000

10,750

9,542 10,875 10,250 10,167

Hala celkem:


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

16 15 15 14 15 14 15 13 13 12 13 15

16 15 16 14 14 15 14 14 13 13 14 14

16 18 18 18 18 16 15 14 16 15 13 10

17 18 18 18 19 17 15 15 15 15 13 11

Průměr:

14,167

14,333

15,583

15,917

L. polovina:

14,250 15,750 14,875 15,125

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


10,208

Hala celkem:

201


15,000


25.11.2004

Hala č.: 11B

Levá polovina haly


Hala č.: 11A

Levá polovina haly


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

14 13 12 12 14 14 14 14 15 17 17 17

13 13 13 12 13 13 13 15 15 16 17 18

13 13 14 15 15 17 17 17 16 16 14 11

14 14 15 14 16 16 17 18 17 15 13 11

Průměr:

14,417

14,250

14,833

15,000

L. polovina:

14,333 14,917 14,625 14,625

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


Hala celkem:


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

21 20 21 21 21 22 23 22 23 22 22 23

21 21 21 20 22 23 22 23 22 22 22 23

22 21 21 22 22 21 20 21 20 19 17 14

21 22 22 22 22 22 21 19 20 19 17 16

Průměr:

21,750

21,833

20,000

20,250

L. polovina:

21,792 20,125 20,875 21,042

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


14,625

Hala celkem:

202


20,958


4.12.2004

Hala č.: 11B

Levá polovina haly


Hala č.: 11A

Levá polovina haly


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

5 5 5 6 6 7 5 10 12 10 10 10

6 4 6 5 6 8 8 9 10 11 10 10

4 5 5 5 6 8 6 6 6 6 6 4

6 5 5 5 7 7 7 7 6 7 6 4

Průměr:

7,583

7,750

5,583

6,000

L. polovina:

7,667 5,792 6,583 6,875

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


Hala celkem:


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

10 11 13 14 14 14 15 13 12 12 13 13

11 12 14 15 15 15 15 14 13 13 13 14

11 13 11 10 12 11 11 12 12 12 12 11

11 12 11 11 11 11 11 10 12 13 11 10

Průměr:

12,833

13,667

11,500

11,167

L. polovina:

13,250 11,333 12,167 12,318

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


6,729

Hala celkem:

203


12,292


22.12.2004

Hala č.: 11B

Levá polovina haly


Hala č.: 11A

Levá polovina haly


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

12 12 13 13 14 15 15 15 17 18 19 20

13 13 14 14 14 15 16 16 18 19 20 21

12 11 11 10 10 10 10 10 10 8 9 8

13 13 12 11 10 10 10 11 10 9 8 8

Průměr:

15,250

16,083

9,917

10,417

L. polovina:

15,667 10,167 12,583 13,250

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


Hala celkem:


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

24 24 22 23 24 25 26 26 25 25 25 25

23 23 23 24 25 26 26 25 24 24 25 26

24 24 25 22 21 20 21 21 21 20 19 18

25 25 26 24 22 20 21 21 21 20 19 18

Průměr:

24,500

24,500

21,333

21,833

L. polovina:

24,500 21,583 22,917 22,818

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


12,917

Hala celkem:

204


23,042

Dynamiku vývoje koncentrací amoniaku ve sledovaných stájích pak přehledně srovnávají grafy číslo 20 a 21. Graf č.20 Vliv preparátu VevoVitall na redukci amoniaku ve stájovém prostředí (1. část pokusu 09-11/2004) 16 14 12 10 8 VevoVitall

6

Kontrola

4 2 0

9.9.

1.10.

8.10.

29.10.

5.11.

12.11.

VevoVitall

4,979

5,625

6,854

10,708

10,75

10,167

Kontrola

7,292

7,646

8,646

7,875

12,792

14,313

Graf č.21 Vliv preparátu VevoVitall na redukci amoniaku ve stájovém prostředí (2. část pokusu 10-12/2004) 25,00 20,00 15,00 VevoVitall Kontrola

10,00 5,00 0,00

1.10.

8.10.

29.10.

5.11.

12.11. 25.11.

4.12.

22.12.

VevoVitall

5,98

4,77

3,67

8,38

10,21

14,63

6,73

12,92

Kontrola

7,21

6,00

4,85

11,10

15,00

20,96

12,29

23,04

205

V grafu č.22 je srovnání průměrných stájových koncentrací amoniaku ve sledovaných halách, zvlášť za 1. a 2. část sledování, jakož i celkové shrnutí průměrných hodnot za celý experiment Graf č.22 Vliv preparátu VevoVitall na redukci amoniaku ve stájovém prostředí 14,000 12,000 10,000 8,000 VevoVitall

6,000

Kontrola 4,000 2,000 0,000

1. pokus

2. pokus

Celkem

VevoVitall

8,181

8,409

8,311

Kontrola

9,761

12,557

11,359

Ekonomické zhodnocení jednotlivých turnusů včetně klasifikace do jednotlivých skupin v systému zhodnocení zmasilosti SEUROP přinášejí následující tabulky. V tabulce č.44 je uvedeno zhodnocení za 1. sledované období (9-11/2004), v tabulce č.45 pak za období 2. (1012/2004). Celkové vyhodnocení všech sledovaných hal je shrnuto v tabulce č.46.

206

Tabulka č.44 Vážní protokol klasif. jatečně upravených prasat (1. část studie)

Kontrola 1

VevoVitall 1

zápočet kg 1357,7 28283,6 18339,4 2920,0 218,7 76,8 380,5

třída

ks

S E U R O N Odpočty

13 264 160 25 2 1

Celkem

465

S E U R O Konf Odpočty

21 309 142 8

260,0 34307,1 17232 990,9

1

122,1 436,1

Celkem

481

Ø zmasilost 60,8 57,1 53,0 48,4 40,6 56,4

Ø cena v živém Kč/kg 38,76 37,69 35,50 33,34 26,00 18,30

celková cena v Kč 52 626,71 1 065 875,63 651 130,13 97 348,81 5 686,86 1 404,83 - 9 855,00 1 864 218,00

61,1 57,4 52,8 47,7

37,99 37,69 35,09 31,93

78 263,76 1 293 112,38 604 755,19 31 638,02 - 8 340,00 1 999 429,00

207

Tabulka č.45 Vážní protokol klasif. jatečně upravených prasat (2. část studie)

Kontrola 2

VevoVitall 2

třída

ks

S E U R (O) N Pozastaveno Odpočty

35 279 88 8 1

zápočet kg 3633,9 31003,9 10668,6 979,2 70,8

2

222,3

Celkem

413

S E U R (O) N Konf Odpočty

23 295 145 17 5 1

Celkem

486

Ø zmasilost 60,7 57,5 53,2 48,3 56,3

Ø cena v živém Kč/kg 36,00 36,06 33,45 30,87 17,90

409,5

celková cena v Kč 130 850,90 1 117 885,20 356 917,70 30 230,40 1 266,80 - 10 387,50 1 626 763,30

2338,1 30680,5 15717,3 1904,6 372,5 111,8 414,7

60,7 57,3 53,1 48,4 58,3

37,43 36,60 34,88 32,57 17,9

87 518,54 1 122 927,63 548 182,50 62 040,36 6 667,33 - 10 760,00 1 816 576,25

208

Tabulka č.46 Vážní protokol klasif. jatečně upravených prasat (souhrnné údaje za celé sledování)

Kontrola celkem

VevoVitall celkem

třída

ks

S E U R O N Pozastaveno Odpočty

48 543 248 33 2 2

zápočet kg 4991,6 59287,5 29008 3899,2 218,7 147,6

Ø zmasilost 60,75 57,30 53,10 48,35 40,6 56,35

Ø cena v živém Kč/kg 37,38 36,875 34,475 32,105 26,00 18,10

2

222,3

Celkem

878

S E U R O N Konf Odpočty

44 604 287 25

4398,1 64987,6 32949,3 2895,5

60,90 57,35 52,95 48,05

37,71 37,145 34,985 32,25

5 2

372,5 233,9 850,8

58,3

17,9

Celkem

967

790,0

celková cena v Kč 183 477,61 2 183 760,83 1 008 047,83 127 579,21 5 686,86 2 671,63 - 20 242,50 3 490 981,30 165 782,30 2 416 040,01 1 152 937,69 93 678,38 6 667,33 - 19 100,00 3 816 005,25

Ve studii byly dále vyhodnoceny údaje související se zdravotním stavem sledovaných zvířat. Úhyny a nutné porážky prasat jsou uvedeny v tabulkách č. 47, 48 a 49. Tabulka č.47 1. Kontrolní a pokusná skupina (haly č. 12A a 14A) (1. část studie) Úhyny

Kontrola VevoVitall

[ks] 6 6

Nutné porážky

Kontrola VevoVitall

26 10

1005 390

5,2 1,97

Celkem

Kontrola VevoVitall

32 16

1375 680

6,4 3,15

209

[kg] 370 290

[%] 1,2 1,2

Tabulka č.48 2. Kontrolní a pokusná skupina (haly č. 11B a 11A) (2. část studie) Úhyny

Kontrola VevoVitall

[ks] 50 4

[kg] 1925 230

[%] 10 0,8

Nutné porážky

Kontrola VevoVitall

32 14

1575 655

6,4 2,8

Celkem

Kontrola VevoVitall

82 18

3500 885

16,4 3,6

[kg] 2295 680

[%] 5,6 1

Tabulka č.49 Celkové vyhodnocení studie Úhyny

Kontrola VevoVitall

[ks] 56 10

Nutné porážky

Kontrola VevoVitall

58 24

2580 1045

5,8 2,4

Celkem

Kontrola VevoVitall

114 34

4875 1725

11,4 3,4

V tabulce č.50 je závěrečný přehled vybraných sledovaných parametrů užitkovosti. Tabulka č.50 Spotřeba jádra na 1 kg přírůstku

Naskladňovací hmotnost celkem

Doba výkrmu

Ø váha 1 ks na jatkách

Kontrola 1 VevoVitall 1

24,6 30,4

109 115

110,1 113,7

4008,7 4156,3

0,733 0,767

2,41 2,54

Kontrola 2 VevoVitall 2

28,9 24,6

112 103

112,8 105,2

3983,4 3737,8

0,734 0,791

2,51 2,47

Kontrola VevoVitall

26,75 27,5

110,5 109

111,45 109,45

3996,05 3947,05

0,7335 0,779

2,46 2,505

100

100

100

100

100

100

102,80

98,64

98,21

98,77

106,20

101,83

Kontrola [%] VevoVitall [%]

210

Realizační Ø cena přírůstek Kč/ks na KD

Závěry provedené studie Z výše uvedených výsledků sledování za příslušné období lze učinit následující závěry: 1. V podmínkách velkochovu prasat v České republice byl jednoznačně prokázán pozitivní vliv preparátu VevoVitall® v koncentraci 0,5% v kompletních krmných směsích na snížení hladin amoniaku v halách vykrmovaných prasat, v průměru o 26,83% 2. Za sledované období byl prokázán významný vliv preparátu VevoVitall® na snížení počtu uhynulých, či nutně poražených zvířat. 3. Výše uvedené skutečnosti se projevily na významně lepší ekonomické realizaci u pokusných hal oproti halám kontrolním.

10.3.2. Praktické zkušenosti s použitím preparátu Calprona PB 3 ve výkrmu prasat Cílem práce bylo ověřit použití preparátu Calprona PB3 v podmínkách velkovýrobní technologie v České republice s přihlédnutím k následujícím prioritám: 1. Ověřit vliv preparátu Calprona PB3 na hladinu amoniaku ve stájovém ovzduší. 2. Prokázat případný vliv preparátu Calprona PB 3 na zdravotní stav a welfare ustájených zvířat. 3. Vyhodnotit ekonomický přínos při použití preparátu Calprona PB 3 ve výkrmu prasat K provedení studie byla po dohodě s vedením vybrána společnost Agropodnik Znojmo a.s, farma Jezeřany. Do sledování bylo zařazeno celkem 1600 kusů vykrmovaných prasat, z nichž 800 kusů bylo zařazeno do pokusné skupiny (přídavek Calprona PB 3) a 800 kusů zařazeno do skupiny kontrolní (výživa realizována následnou řadou kompletních krmných směsí, bez přídavku preparátu Calprona PB 3). Zařazení sledovaných zvířat do jednotlivých skupin je uvedeno v následující tabulce: Tabulka č.51 Skupina pokusná (Calprona PB 3) Označení haly

Skupina kontrolní

hala 4

hala 2

800

800

Nastájeno dne

28.12.2004

19.1.2005

Vystájeno dne

4.5.2005

25.5.2005

Počet zvířat

211

Z tabulky vyplývá, že časový posun mezi pokusnou a kontrolní skupinou byl velmi malý (22 dnů), což umožnilo objektivní srovnání měřených hodnot. Pro stanovení koncentrace amoniaku v ovzduší bylo použito plynového analyzátoru – přístroje Dräger Multiwarn II., Fabr Nr./Serial No.: ARNJ-2946, výrobce Dräger Sicherheitstechnik GmbH Počet a rozmístění měřících stanovišť Horizontální uspořádání stanovišť Ve sledovaných halách byla zvířata ustájena po 10 kusech v 1 kotci. Po obou stranách centrální chodby bylo po 2x20 kotcích ( t.j. počet 80 kotců v 1 hale). Měřící stanoviště byla zvolena tak, aby mezi jednotlivými místy měření nebyly více než 3 neměřené kotce, tzn. z hlediska vertikálního bylo v každé hale celkem 22 měřících stanovišť – viz následující schéma:

212

Schéma č.6 Horizontální rozmístění měřících stanovišť

17

6 7 16 5

18 8 15

14 20

9

chodba

chodba

19

centrální chodba

4

3 10

13 2 21 11 12 22

1 chodba Vchod do haly

213

Vertikální uspořádání stanovišť Měření emisí amoniaku v jednotlivých kotcích bylo prováděno ve 2 výškových úrovních: 1. úroveň podlahy 2. úroveň hlavy zvířat (závislost na stáří) Dávkování a aplikace preparátu Calprona PB 3 pokusným zvířatům Přípravek Calprona PB 3 byl zvířatům podáván perorálně, a to v dávce 0,7 % (tj. 7 kg preparátu na 1 tunu kompletní krmné směsi). Toto dávkování zajišťovalo stálou koncentraci 0,49% kyseliny benzoové v krmné směsi (4,9 kg na 1 tunu směsi). Výživa zvířat byla realizována standardní řadou kompletních krmných směsí. Krmivo bylo před podáním vlhčeno vodou (údaj chovatele). Ostatní prováděná sledování a měření Z důvodů možnosti posouzení vlivu preparátu Calprona PB 3 na zdravotní stav zvířat byly v průběhu trvání studie monitorovány veškeré úhyny a nutné porážky zvířat. Pro celkové zhodnocení případného ekonomického přínosu přípravku Calprona PB 3 pro chovatele byly sledovány další údaje, jako: 1. naskladňovací hmotnost zvířat 2. doba výkrmu 3. průměrný přírůstek živé hmotnosti na kus a den 4. spotřeba jádra na 1 kg přírůstku živé hmotnosti Veškerá výše uvedená data byla vyhodnocena z turnusových listů vedených chovatelem. Výsledky a jejich hodnocení Výsledky naměřených koncentrací amoniaku ve stájovém ovzduší jsou uvedeny tabulkách číslo 52 až 61.

214

v


25.2.2005

Hala č.: 4

Levá polovina haly


Hala č.: 2

Levá polovina haly

Pokusná skupina (Calprona PB 3) Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Průměr: L. polovina: P. polovina: Podlaha: Hlava:

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

8 7 12 9 10 13 9 12 6 10 8

9 6 11 10 10 13 8 13 8 10 9

7 7 10 9 11 11 9 10 10 14 5

9 6 10 11 12 12 9 12 11 13 8

9,455

9,727

9,364

10,273

9,591 9,818 9,409 10,000

Hala celkem:

Kontrolní skupina NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

14 9 13 13 17 14 15 17 14 15 10

14 9 15 13 17 16 15 17 12 15 12

7 9 11 12 15 14 17 18 14 17 7

8 10 13 12 14 14 17 17 16 17 6

Průměr:

13,727

14,091

12,818

13,091

L. polovina:

13,909 12,955 13,273 13,591

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


9,705


Hala celkem:

13,432

Při prvním prováděném měření dne 25.2.2005 byla u kontrolní skupiny zvířat zaznamenaná průměrná koncentrace amoniaku v hale ve výši 13,432 ppm oproti hodnotě 9,705 ppm v hale pokusné, což reprezentovalo redukci o 27,75%.

215


4.3.2005

Hala č.: 4

Levá polovina haly


Hala č.: 2

Levá polovina haly

Pokusná skupina (Calprona PB 3) NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

8 10 14 12 17 15 15 15 11 13 12

7 8 14 10 16 14 14 14 12 13 11

9 7 14 10 10 14 11 14 10 14 4

9 8 13 10 10 14 10 14 8 14 4

Průměr:

12,909

12,091

10,636

10,364

L. polovina:

12,500 10,500 11,773 11,227

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


Hala celkem:


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

12 13 14 14 15 16 15 20 14 19 16

13 12 14 14 15 16 16 20 15 19 16

15 12 17 14 19 16 20 18 16 19 10

14 11 16 14 18 15 19 18 17 19 12

Průměr:

15,273

15,455

16,000

15,727

L. polovina:

15,364 15,864 15,636 15,591

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


11,500


Hala celkem:

15,614

Při měření dne 4.3.2005 byla v kontrolní hale naměřena průměrná hodnota 15,614 ppm amoniaku, v hale pokusné pak hodnota 11,500 ppm (o 26,35% nižší).

216


11.3.2005

Hala č.: 4

Levá polovina haly


Hala č.: 2

Levá polovina haly


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

13 14 14 16 14 19 14 19 14 18 14

13 14 14 18 15 19 14 20 15 18 15

15 11 16 15 14 18 13 19 11 19 9

15 12 15 15 14 19 14 19 12 19 10

Průměr:

15,364

15,909

14,545

14,909

L. polovina:

15,636 14,727 14,955 15,409

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


Hala celkem:


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

17 18 18 17 22 20 24 23 19 22 19

17 18 19 18 20 19 24 24 20 22 19

7 7 10 11 12 19 14 23 10 23 3

6 7 10 12 11 19 14 24 10 22 4

Průměr:

19,909

20,000

12,636

L. polovina:

19,955 12,636 16,273 16,318

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


15,182


Hala celkem:

16,295

Při třetím měření dne 11.3.2005 byla v hale s kontrolní skupinou zvířat detekována průměrná hodnota amoniaku ve výši 16,295 ppm, v hale se zvířaty pokusnými pak 15,182 (redukce o 6,83%).

217

12,636


18.3.2005

Hala č.: 4

Levá polovina haly


Hala č.: 2

Levá polovina haly


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

0 0 4 3 3 5 2 5 2 3 0

0 4 3 3 2 5 2 5 2 3 2

0 0 0 2 0 4 0 5 0 5 0

2 2 4 3 2 4 5 5 2 5 4

Průměr:

2,455

2,818

1,455

3,455

L. polovina:

2,636 2,455 1,955 3,136

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


Hala celkem:


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

4 2 6 4 7 5 5 8 4 5 4

4 5 5 4 6 5 6 8 5 5 4

2 3 0 4 0 4 0 8 3 7 0

2 3 0 3 0 4 0 8 0 7 0

Průměr:

4,909

5,182

2,818

2,455

L. polovina:

5,045 2,636 3,864 3,818

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


2,545


Hala celkem:

3,841

Dne 18.3.2005 byly naměřeny následující hodnoty: hala kontrolní – průměrná hodnota amoniaku v ovzduší stáje ve výši 3,841 ppm, hala pokusná 2,545 ppm, což je o 33,74% méně.

218


25.3.2005

Hala č.: 4

Levá polovina haly


Hala č.: 2

Levá polovina haly


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

0 0 4 4 6 8 6 7 5 8 5

0 0 4 4 7 7 5 7 6 7 4

0 0 0 4 0 7 2 6 0 8 0

0 0 0 3 2 6 2 6 0 8 0

Průměr:

4,818

4,636

2,455

2,455

L. polovina:

4,727 2,455 3,636 3,545

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


Hala celkem:


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

2 4 5 7 6 9 8 9 7 10 7

0 4 4 8 5 10 8 9 8 9 6

6 4 8 7 8 10 9 10 8 9 4

7 4 9 6 8 9 8 9 8 10 5

Průměr:

6,727

6,455

7,545

7,545

L. polovina:

6,591 7,545 7,136 7,000

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


3,591


Hala celkem:

7,068

Při měření dne 25.3.2005 jsme zaznamenali v kontrolní hale průměrnou hodnotu amoniaku 7,068 ppm, v hale pokusné pak pouze 3,591, což znamenalo redukci koncentrace amoniaku ve stájovém prostředí o 49,19%.

219


1.4.2005

Hala č.: 4

Levá polovina haly


Hala č.: 2

Levá polovina haly


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

0 3 6 6 5 8 7 9 6 8 5

0 3 5 6 5 8 7 10 7 8 5

0 3 5 4 7 6 7 7 7 9 0

0 2 5 4 6 6 7 8 8 8 0

Průměr:

5,727

5,818

5,000

4,909

L. polovina:

5,773 4,955 5,364 5,364

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


Hala celkem:


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

6 8 7 14 10 13 14 21 12 13 9

6 9 7 14 10 13 13 20 12 13 9

6 5 8 14 11 14 18 19 14 15 7

6 5 8 15 11 14 17 19 14 16 6

Průměr:

11,545

11,455

11,909

11,909

L. polovina:

11,500 11,909 11,727 11,682

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


5,364


Hala celkem:

11,705

6. měření provedené dne 1.4.2005 prokázalo průměrnou hodnotu koncentrace amoniaku v hale s kontrolní skupinou zvířat ve výši 11,705 ppm, v hale pokusné 5,364 (redukce o 54,17%).

220


8.4.2005

Hala č.: 4

Levá polovina haly


Hala č.: 2

Levá polovina haly


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

0 0 4 5 4 5 5 6 5 4 5

0 0 4 5 5 6 5 7 6 4 6

0 0 2 4 3 6 5 6 0 6 0

0 2 2 4 4 5 5 7 0 5 0

Průměr:

3,909

4,364

2,909

3,091

L. polovina:

4,136 3,000 3,409 3,727

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


Hala celkem:


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

0 3 4 9 7 8 9 10 10 11 8

2 3 3 8 7 8 9 10 10 11 9

3 3 4 6 6 7 6 8 3 12 0

2 2 5 6 5 7 7 9 5 13 0

Průměr:

7,182

7,273

5,273

5,545

L. polovina:

7,227 5,409 6,227 6,409

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


3,568


Hala celkem:

6,318

Následující týden (8.4.2005) byly zjištěny následující hodnoty: stáj kontrolní 6,318 ppm amoniaku, stáj s preparátem Calprona PB 3,568 ppm, tzn. šlo o snížení koncentrace tohoto plynu o 43,53%.

221


15.4.2005

Hala č.: 4

Levá polovina haly


Hala č.: 2

Levá polovina haly


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

0 0 3 3 6 5 3 6 4 3 2

0 0 5 3 7 6 5 5 4 4 0

0 0 0 2 0 5 0 7 0 9 0

0 0 0 2 0 7 0 5 0 10 0

Průměr:

3,182

3,545

2,091

2,182

L. polovina:

3,364 2,136 2,636 2,864

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


Hala celkem:


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

3 5 10 13 15 17 23 18 19 18 11

0 6 10 11 15 18 22 18 18 17 11

9 7 10 10 8 13 12 20 16 24 3

9 7 11 9 10 14 17 20 14 25 2

Průměr:

13,818

13,273

12,000

12,545

L. polovina:

13,545 12,273 12,909 12,909

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


2,750


Hala celkem:

12,909

Největšího rozdílu mezi jednotlivými halami bylo dosaženo při 8. měření dne 15.4.2005. V kontrolní hale byla zjištěna průměrná hodnota amoniaku v ovzduší 12,909 ppm, v hale pokusné pak pouze 2,750 ppm. Jednalo se tedy o snížení koncentrace amoniaku o 78,70%.

222


22.4.2005

Hala č.: 4

Levá polovina haly


Hala č.: 2

Levá polovina haly


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

4 6 7 11 10 12 8 11 5 8 4

3 5 7 10 10 12 9 12 6 8 6

2 5 4 9 6 10 6 13 6 9 3

3 4 4 10 5 11 7 13 5 10 3

Průměr:

7,818

8,000

6,636

6,818

L. polovina:

7,909 6,727 7,227 7,409

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


Hala celkem:


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

2 6 7 12 8 17 13 16 12 15 9

2 7 8 12 10 17 12 15 12 16 8

6 4 8 14 10 11 12 19 8 19 4

6 4 8 15 9 11 13 22 8 20 4

Průměr:

10,636

10,818

10,455

10,909

L. polovina:

10,727 10,682 10,545 10,864

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


7,318


Hala celkem:

10,705

9. měření dne 22.4.2005 pak potvrdilo stabilní vliv testovaného přípravku na kvalitu stájového ovzduší. Při tomto měření byly v kontrolní hale zjištěny průměrné koncentrace amoniaku ve výši 10,705 ppm, v hale pokusné pak 7,318 ppm. Jednalo se tedy o snížení ve výši 31,64%.

223


29.4.2005

Hala č.: 4

Levá polovina haly


Hala č.: 2

Levá polovina haly


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

5 4 6 7 5 8 5 9 4 5 4

6 4 6 7 5 8 6 7 4 6 4

0 2 2 8 0 5 0 9 0 7 0

2 2 0 7 0 6 2 10 0 6 0

Průměr:

5,636

5,727

3,000

3,182

L. polovina:

5,682 3,091 4,318 4,455

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


Hala celkem:


NH3 úroveň hlavy

NH3 podlaha

NH3 úroveň hlavy

3 5 8 11 4 18 10 16 13 15 9

4 4 8 10 4 17 11 16 13 15 10

4 3 6 11 7 10 13 17 8 20 0

4 4 5 10 8 11 13 17 9 19 0

Průměr:

10,182

10,182

9,000

9,091

L. polovina:

10,182 9,045 9,591 9,636

Stanoviště č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


4,386


Hala celkem:

9,614

Poslední měření v realizované studii bylo provedeno dne 29.4.2005. Byly zjištěny následující hodnoty amoniaku: stáj kontrolní 9,614 ppm, stáj pokusná 4,386 ppm. Jednalo se tedy o snížení ve výši 54,38%.

224

Dynamiku vývoje koncentrací amoniaku ve sledovaných stájích pak přehledně srovnává graf č.23. Graf č.23 Vliv preparátu Calprona PB 3 na koncentraci amoniaku ve stájovém prostředí výkrm prasat Agropodnik Znojmo a.s. 2005

18 16 14 12 10 8

Kontrola Pokus

6 4 2 0

25.2. 4.3. 11.3. 18.3. 25.3. 1.4.

8.4. 15.4. 22.4. 29.4.

Kontrola 13,4 15,6 16,3 3,84 7,07 11,7 6,32 12,9 10,7 9,61 9,71 11,5 15,2 2,55 3,59 5,36 3,57 2,75 7,32 4,39 Pokus

Z grafu jednoznačně vyplývá významný a stabilní vliv přípravku Calprona PB 3 na trvalé snižování emisí a koncentrací amoniaku ve stájovém prostředí. Tento vliv byl potvrzen i při razantní změně režimu větrání ve druhé dekádě měsíce března 2005. V tabulce č. 62 jsou uvedeny průměrné hodnoty naměřených koncentrací amoniaku v testovaných stájích za celé sledované období (od 25.2.2005 do 22.4.2005). Tabulka č.62 NH3 [ppm] [%] Redukce NH3 [%]

Skupina kontrolní Skupina pokusná 10,750 6,591 100 61,31 - 38,69

225

Naměřené hodnoty průměrných koncentrací amoniaku za celé sledování jsou graficky upraveny v grafu č.24. Graf č.24 Vliv preparátu Calprona PB 3 na redukci koncentrace amoniaku ve stájovém prostředí výkrmu prasat AP Znojmo a.s.2005

10,750 12,000 10,000

6,591 Kontrola

8,000

Pokus 6,000 4,000 2,000 0,000

Výsledky sledování zdravotního stavu zvířat Ve studii byly dále vyhodnoceny údaje související se zdravotním stavem sledovaných zvířat. Úhyny a nutné porážky prasat jsou uvedeny v tabulce č.63. Tabulka č.63 Úhyny

Kontrola Pokus

[ks] 23 60

[kg] 1000 2380

[%] 2,7 7

Nutné porážky

Kontrola Pokus

28 26

1460 1409

3,3 3

Celkem

Kontrola Pokus

51 86

2460 3789

226

Výsledky sledování vybraných parametrů užitkovosti V tabulce č.64 je závěrečný přehled vybraných sledovaných parametrů užitkovosti. Tabulka č.64

Kontrola Pokus

Naskladňovací hmotnost celkem [kg] 849 průměr 28,70 859 průměr 25,70

Doba výkrmu [dnů]

Ø váha 1 ks na jatkách [kg]

Ø přírůstek na KD [kg]

Spotřeba jádra na 1 kg přírůstku [kg]

126

116,9

0,702

3,14

127

107,1

0,630

3,24

Závěry provedené studie Z výše uvedených výsledků sledování za příslušné období lze učinit následující závěry: 1. V podmínkách velkochovu prasat v České republice byl jednoznačně prokázán pozitivní vliv preparátu Calprona PB 3 na snížení hladin amoniaku ve stájovém ovzduší v halách vykrmovaných prasat v průměru o 38,69 %. 2. Za sledované období nebyl v podmínkách monitorovaného chovu prokázán kladný vliv preparátu Calprona PB 3 na snížení počtu uhynulých či nutně odporažených zvířat, jakož i na sledované parametry užitkovosti zvířat. Tyto skutečnosti však byly ovlivněny terénními (nestandardními) podmínkami provádění studie. Sledovaný preparát byl totiž nasazen v hale č.4, což je dle informací faremního zootechnika, Ing. Gottlieba hala trvale zdravotně problematická neboť v ní dochází k mísení zvířat ze stájí s různou nákazovou situací, a po osazení haly dochází pravidelně v poměrně krátkém časovém období k propuknutí různých zdravotních problémů. K objektivnímu vyjádření k působení sledovaného preparátu na zdravotní stav a užitkovost zvířat lze doporučit opakování studie na menším počtu zvířat za zcela standardních podmínek. 3. Výše uvedené skutečnosti mohly být s vysokou pravděpodobností i příčinou, že ve studii nebyl prokázán přímý ekonomický přínos preparátu Calprona PB 3 v podmínkách sledovaného chovu.

227

11. Literatura BLAXTER, K. L.: The energy metabolism of ruminants. London: Hutchinson, 1962., s. 259. BRODY, S.: Environmental physiologie with special reference to domestic animals. Missouri, 1956. s. 318. ČSN 730580-1 Denní osvětlení budov. Část 1: Základní požadavky (1999) ČSN 730580-2 Denní osvětlení budov. Část 2: Denní osvětlení obytných budov (1992)+ změny Z1 (1997), Z2 (1999) DRÄGER Lübeck: Multiwarn II. Katalog S-19--97, 1997. DOLEJŠ, J., TOUFAR, O., KNÍŽEK, J.: Vliv mikroklimatických podmínek v uzavřených stájích na užitkovost skotu. MZe ČR, Informační list, 01.01.16, 1994, č. 10, 10 s. ĎAĎO, S., KREIDL, M.: Senzory a měřicí obvody, ČVUT Praha 1996 EINSTEIN, A.: Annalen der Physik, 1905, Bd. 17, S. 132. FINDLAY, J. D.: Physiological reactions of cattle to climatic stress. Proceeding of the Nutrition Society. 17, 1958. s. 189. FRERKING, H., FINK, T.: Einfluss des Stallklimas auf die Kälbergesundheit. Tierärtzl. Umsch, 37, 1982. s. 468 – 469. HAŠEK, P.: Tabulky pro tepelnou techniku, Ostrava 1980 HAUPTMAN, J. et al.: Etiologie hospodářských zvířat. Praha : SZN, 1972. s. 183. HORÁK, Z., KRUPKA, F., ŠINDELÁŘ, V.: Technická fysika, SNTL Praha 1960 CHYSKÝ, J.: Vlhký vzduch, SNTL Praha 1977 JENČÍK, J. a kol.: Technická měření ve strojnictví, SNTL Praha 1982 JENČÍK, J., VOLF, J.: Technická měření, ČVUT Praha 2003 JOKL, M. V.: Vlhkost vzduchu v interiéru budov. 1. vyd. Praha : Informační centrum ČKAIT, 2000. 6 s. KAZMAROVÁ, H.: Dýchací ústrojí. In KOLEKTIV AUTORŮ, Vzduch jako jeden z živlů. 1. vyd. Praha : Agentura Koniklec, 1998. s. 164 - 165 KIC, P.: Úprava vzduchu ve stájových objektech. 1. vyd. Praha : Ústav zemědělských a potravinářských informací, 1996. 42 s. KLABZUBA, J.: Aplikovaná meteorologie a klimatologie. XI. Díl, Mikroklima stájí. 1. vyd. Praha, Česká zemědělská univerzita v Praze, 2002. 30 s. KOPECKÝ, J. aj.: Chov skotu. 1. vyd. Praha : SZN, 1981. 504 s. KURSA, J. aj.: Zoohygiena a prevence chorob hospodářských zvířat. 1. vyd. České Budějovice : JUZF, 1998. 200 s. 228

LOUDA, F. aj.: Chov skotu (přednášky). 1. vyd. Praha : Česká zemědělská univerzita v Praze a ISV Praha, 2000. 186 s. MATUŠKA, T. a kol.: Experimentální metody v technice prostředí, ČVUT Praha 2005 MAZURA, F.: Mikroklima modifikovaných odchoven jalovic typu „Feedlot“ v zimním a přechodném období. Zoohygiena – Bioklima velkokapacitních stájí, 1984, č. 1, s. 68. MINKS, J. aj.: Ochrana životního prostředí před škodlivými vlivy pocházejícími ze zvířat. 1. vyd. Brno: VFU, 1998. s. 9 – 21. OCHODNICKÝ, D., POLTÁRSKY, J.: Ovce, kozy a prasata, 1. vyd. Príroda, 2003. s. 104. OLDHAM France: Multi Gas Monitor MX 21. Katalog DC 04 GB. PLCH, J.: Světelná technika v praxi. IN-EL, Praha 1999 RYBÁR, P. a kol.: Denní osvětlení a oslunění budov. Era group, Brno 2002 SUCHOMLINOVÁ, K. G.: Termogenez i termoruguljacija u selskochozjajstvennych životnych při dejstvii termičeskogo faktora. Krasnodar, 1968. 492 s. Doktorsá disertační práce. SVOBODA, M., DRÁBEK, J.: Veterinární péče v chovech prasat. 1.vyd. Brno: VFU, 2005, s. 84 – 93. ŠOCH, M.:Vliv prostředí na vybrané ukazatele pohody skotu. 1. vyd. České Budějovice : JUZF, 2005. 288. s. ŠOCH, M. aj.: Dynamika výskytu lehkých aeroiontů ve vzduchu v teletníku a vzduchu venkovním a jejich vliv na sledované fyziologické hodnoty u telat. In Sborník zemědělské fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích řada zootechnická, číslo 2, 1998. České Budějovice : JUZF, 1998. s. 91 – 97. QUILLET, J. P.: Logement du veau de boucherie des recommandations pratiques. Élevage bovin-caprin, 83, 1979. s. 58. WIEDERMAN, G.: Perspektivní stavebně-technologické řešení staveb pro skot ve vyspělých zemích. Mze ČR, 1991. s. 96. ZAPLETAL, O. aj.: Speciální veterinární toxikologie. 1. vyd. Brno: VFU, 2001, s. 5. ZEMAN, J.: Zoohygiena. 1. vyd. Brno : Ediční středisko VFU Brno, 1994. 205 s.

229

Mikroklimatická měření ve stájích pro hospodářská zvířata

Recommend Documents