Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Môi trường không khí chuồng nuôi 1. Thành phần không khí chuồng nuôi Thực tế không khí chuồng nuôi có các thành phần khác nhiều so với không khí tự nhiên, do ảnh hưởng của các yếu tố chăn nuôi như chuồng trại, trang thiết bị kỹ thuật, vật nuôi và kỹ thuật vệ sinh nuôi dưỡng, nhất là quá trình trao đổi chất của cơ thể động vật và sự phân hủy các chất hữu cơ trong phân, nước tiểu, thức ăn rơi vãi cũng như chất đệm chuồng. Vì vậy tỷ lệ thể tích các chất khí thay đổi nhiều, nuôi với mật độ vật nuôi càng lớn thì sự biến động tỷ lệ thể tích càng lớn.
Theo Viktionary Tiếng việt: Air trong tiếng Anh dịch sang tiếng Việt là không khí, là chất khí không mầu, không mùi mà vi sinh vật thở, phần chính là khí Nitơ và khí oxy hỗn hợp. Các thành phần quan trọng nhất của không khí là nitơ (N2, chiếm khoảng 79 %) và oxy (O2, chiếm khoảng 20,3 %). Ngoài ra còn có một số khí khác như carbon dioxide (CO 2), và độ ẩm (H2O). Gà hít O2, thở ra CO2 và H2O.
Sự “thiếu oxy” ít khi xảy ra trong chuồng nuôi gia cầm bởi vì gia cầm có thể hít đủ lượng oxy cần thiết ngay cả khi nồng độ oxy trong không khí thấp hơn đáng kể so với bình thường. Những gì được gọi là “thiếu oxy” trong thực tế chỉ xảy ra khi có sự kết hợp của nồng độ CO 2 cao, nhiệt độ và độ ẩm cao (Hulzebosch, 2004) [42]. Sự thiếu hụt oxy ảnh hưởng xấu đến sự điều tiết nhiệt và các quá trình trao đổi chất gia cầm nếu nhiệt độ thấp. Nếu nhiệt độ cao mà thiếu oxy thì gây nguy hiểm cho hệ tim mạch vì nó làm giảm khả năng điều tiết nhiệt của cơ thể.
Khí CO2 được sinh ra trong quá trình thở và các quá trình phân hủy của vi sinh vật. Trong không khí thở ra của gà chứa gần 4 % CO2. Các chuồng nuôi có mật độ đông, thông khí kém, không khí bị bão hòa, khí CO2 có thể vượt quá tiêu chuẩn cho phép (Hoàng Thu Hằng, 1997) [11]. Nồng độ khí CO 2 trong chuồng nuôi thường được sử dụng để đánh giá hiệu quả của hệ thống thông gió hay mức độ thông thoáng trong chuồng.
Gà công nghiệp được nuôi thâm canh với mật độ cao, gà có tân số hô hấp lớn, thành phần thức ăn có hàm lượng dinh dưỡng tốt nên không khí chuồng nuôi có chứa nhiều hơi nước, nhiệt độ không khí cao (Nguyễn Xuân Bình, 1992) [2]. n 4 Có hai nguồn nhiệt liên quan đến sự có mặt của gà: - Nguồn nhiệt từ gà. - Nguồn nhiệt từ đệm lót: 16 kcal/h/m2. Khi chất đệm lót sử dụng không đúng quy định, các quá trình lên men và thối rữa xảy ra mạnh có thể làm tăng lượng nhiệt tích tụ trong chuồng (Trịnh Văn Thịnh và cs, 1986) [22].
Phân gà thường tồn tích trong chuồng trong suốt giai đoạn nuôi, chúng bị phân giải nên hàm lượng khí hydrosufua (H 2S) thường rất lớn, nhất là chuồng có mật độ nuôi cao và độ thông thoáng kém. Cùng với H2S, sự phân giải các hợp chất có Nitơ tạo ra amoniac (NH3) và khí tác động vào cơ thể qua quá trình hô hấp, qua niêm mạc mắt và cơ quan tiêu hóa. Việc xác định nồng độ CO 2 tuy không có ý nghĩa tuyệt đối nhưng nó rất quan trọng vì nếu nồng độ CO2 cao chứng tỏ chuồng nuôi không thoáng khí, quản lý không tốt. Ngoài thành phần khí thông thường, trong chuồng nuôi gia cầm còn tồn tại một số khí độc hại như: H2S, NH3, CH4 và bụi.
Hydro sulphua (H2S) Theo trang Vidkipedia: Hydro sulfua, hydrogen sulfid hay hiđro suynfua (công thức hóa học: H2S) được định nghĩa là hợp chất khí ở điều kiện nhiệt độ thường có mùi trứng thối, độc. Ở nồng độ rất thấp, khoảng 30ppb, H 2S có thể được phát hiện bởi 80 % số người tham gia thực nghiệm (Schiffman và cs, 2002) [49]. Các khí thải H2S sinh ra được giữ lại trong chất lỏng của nơi lưu giữ phân. H2S là một khí độc có mùi rất khó chịu, với nồng độ thấp nó cũng gây độc, ở nộng độ cao H 2S gây viêm phổi cấp tính kèm theo thủy thũng (Hulzebosch, 2004) [42].
Nồng độ H2S trên 1mg/lít sẽ làm cho con vật chết ở trạng thái độ cấp do liệt trung khu hô hấp và hệ mạch. Trong chuồng nuôi gà, H2S được sinh ra do vi khuẩn yếm khí phân hủy phân gà và các vật chất hữu cơ có chứa lưu huỳnh khác và thường được giữ lại trong chất lỏng của nơi lưu giữ phân. Tốc độ thải H2S lớn đặc biệt trong quá trình dọn vệ sinh chuồng trại (thu dọn phân) thì H2S sẽ được thải ra ngoài không khí nhiều. Như vậy, để đảm bảo sức khỏe cho người chăn nuôi trong quá trình dọn phân trong chuồng kín phải sự dụng quạt thông gió ở mức độ tối đa.
Theo tác giả Hoàng Thu Hằng (1997) [11], khẳng định H 2S có thể được nhanh chóng hấp thu qua phổi và gây ra nhiễm độc hệ thống hô hấp con vật, tuy n 5 nhiên theo Curtis (1983) [38] lại cho rằng H2S gây kích ứng mắt, viêm cục bộ màng mắt và đường hô hấp. Như vậy theo hai tác giả trên, tác động của H2S ít hay nhiều đều giống nhau đó là thông qua đường hô hấp. Nồng độ H2S cao hay thấp phụ thuộc vào việc quét dọn chuồng trại có sạch sẽ, thường xuyên hay không, chuồng có khô ráo, thoáng khí hay không. Chuồng trại càng ẩm ướt thì nồng độ H2S càng tăng.
Do vậy, việc tạo ra môi trường đảm bảo vệ sinh thú y đối với các cơ sở chăn nuôi, giảm thiểu khí H 2S là một việc làm rất quan trọng. Chỉ tiêu vệ sinh cho phép về hàm lượng khí H2S trong chuồng nuôi là 0,015mg/l (Đỗ Ngọc Hoè, 1995) [12]. Ammoniac (NH3) Ammoniac là một hợp chất hữu cơ có công thức phân tử NH3. Ở điều kiện tiêu chuẩn, nó là một chất khí độc, có mùi khai, tan nhiều trong nước (Vikipedia, tiếng việt).
Khí NH3 là loại khí thải do sự phân giải của phân gia súc, gia cầm trong chuồng nuôi. Khí NH3 không màu, có mùi hắc và là một trong những khí độc gây ô nhiễm môi trường chủ yếu trong chuồng gà. NH3 gây kích ứng da, mắt, mũi, phổi; có thể ngửi thấy ở nồng độ từ 5 - 18 ppm (Jacobson và cs, 2003) [43] Khí NH3 có thể tồn tại trong không khí trong khoảng 14 - 36 giờ tùy thuộc vào điều kiện thời tiết và nó có thể bay xa tới 500m kể từ nơi chứa phân (Fowler và cs, 1998) [39]. Gia cầm tiếp xúc với khí NH3 ở nồng độ 20 - 25ppm trong 8 giờ dẫn đến hậu quả là làm mất lớp lông nhung ở khí quản và làm biến đổi lớp tế bào biểu mô của đường hô hấp (Nagaraja và cs, 1984) [47].
Nếu gia cầm tiếp xúc trong một thời gian dài thì sẽ làm tăng nguy cơ mắc các bệnh về đường hô hấp. Khi nuôi gà ở chuồng nuôi có hàm lượng khí NH3 là 25 ppm sẽ làm giảm hàm lượng hemoglobin, giảm trao đổi khí và hấp thu các chất dinh dưỡng giảm cho nên thể trọng của gà sẽ giảm 4 %. Khi hàm lượng khí 75 -100ppm, gây những biến đổi trong biểu mô đường hô hấp, làm mất lớp vi mao và tăng số lượng của tế bào tiết màng nhầy, nhịp tim và hô hấp bị ảnh hưởng và có thể gây chảy máu trong các túi khí phế quản (Lại Thị Cúc, 1994) [5]. Khí NH3 có thể hòa tan trong nước và như vậy có thể xâm nhập vào màng nhầy trong mắt và đường hô hấp.
Lượng NH3 ≥ 100 ppm có thể gây loét niêm mạc, gây mù mắt với các dấu hiệu của sự tăng tích nước mắt, thở nông và những tổn thương ở mũi. Các nghiên cứu của Büscher và cs (1994) [34] cũng chỉ ra rằng: Hàm lượng NH3 trong n 6 không khí chuồng nuôi phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm lớp đệm lót, mức độ vệ sinh chuồng trại, mật độ nuôi, khẩu phần ăn… Ngoài ra, nó còn phụ thuộc vào độ pH, nếu độ pH trên 7 sự giải phóng nhanh, dưới 7 giải phóng chậm (độ pH phân gà, lợn,… khoảng 8,5) (Choi và Moore, 2008) [37]. Nồng độ NH3 thường xuyên được phát hiện trong các trại chăn nuôi thường ≤ 100 ppm. Ảnh hưởng có hại của NH3 trong các chuồng nuôi thường gây stress mãn tính, chúng cũng là nguyên nhân trong các tiến trình của dịch bệnh (Carlile, 1984 [36]; Nagaraja 1984 [47]).
Như vậy nếu người chăn nuôi để gia cầm tiếp xúc với NH3 với nồng độ cao hơn 15ppm trong một thời gian dài thì sẽ làm tăng nguy cơ mắc các bệnh về đường hô hấp. Methane (CH4) Với công thức hóa học là CH4, là một hydrocacbon nằm trong dãy đồng đẳng ankan. Methane là hydrocacbon đơn giản nhất. Ở điều kiện tiêu chuẩn, Methane là chất khí không màu, không vị.
Khí CH4 sinh ra trong chuồng nuôi do quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ như lipids, carbohydradtes, axit hữu cơ, protein,… CH4 là một trong những khí hiệu ứng nhà kính. Saflay và Casada (1992) [48] đã báo cáo, lượng khí CH4 thải ra từ chất thải của gà đẻ nuôi lồng là 0,3kg/con/năm, của gà thịt là 0,09kg/con/năm và của vịt là 0,16kg/con/năm, thấp hơn rất nhiều so với lợn (20kg/con/năm), bò (70kg/con/năm). Lượng khí CH4 thải ra phụ thuộc vào phương pháp xử lý phân, nhiệt độ và khối lượng chất thải rắn bay hơi trong phân. NH3 và H2S đều dễ hòa tan và dễ hấp thu trên bề mặt ẩm, độ ẩm không khí càng cao thì NH3 càng dễ đi vào không khí.
Khí NH3 và H2S có mối tương quan với độ ẩm chuồng nuôi. Do vậy việc tạo môi trường sạch sẽ, thoáng mát cho gia súc, gia cầm là một việc làm hết sức quan trọng. Ngoài ra, nồng độ các khí độc trong chuồng nuôi còn phụ thuộc vào chất lượng vật liệu xây dựng, trang thiết bị, hệ thống sưởi, hệ thống giàn mát, hệ thống cống rãnh, quá trình sản xuất và kỹ thuật vệ sinh môi trường. Vì vậy, cần phải có những biện pháp làm giảm nồng độ các khí độc trong chuồng nuôi như khí CO2, NH3, H2S,… là tối cần thiết và cấp bách trong điều kiện Việt Nam hiện nay (Nguyễn Thị Mai và cs, 1994) [15].
Bụi và các vi sinh vật trong không khí chuồng nuôi Bụi và vi sinh vật là thành phần không thể không bàn đến trong không khí chuồng nuôi. Bụi bản chất là những hạt vật chất nhỏ bé bay lơ lửng trong không khí. Trong chuồng nuôi các đối tượng như phân khô, chất đệm chuồng, đất nền, da, lông con vật là… nguyên nhân phát sinh nên bụi và các vi sinh vật khác.